CNC720 Controller (Dutch)

In deze blog zullen we je meer vertellen over de CNC720 controller en waarom dit een uitstekende keuze is voor uw CNC machine en de specifieke zaken die deze besturing biedt. Voordat we hieraan beginnen zullen we eerst even een stapje terug moeten doen om de achterliggende concepten te begrijpen die alle CNC-besturingen van EdingCNC gebruiken.  We doen dit door van achter naar voren het systeem te doorlopen.

Om een machine te laten bewegen wordt er gebruik gemaakt van elektromotoren die draaien. Deze draaiende beweging kan worden omgezet naar een verplaatsende beweging, denkt maar eens aan een auto waarin een draaiende beweging ook kan worden omgezet naar een verplaatsing. Het nadeel van zo’n ‘normale’ elektromotor is dat deze niet heel nauwkeurig is, het draait of draait niet. Dus voor een nauwkeurige beweging is dit weinig zinvol. Daarvoor zijn er stappenmotoren bedacht.

Een stappenmotor maakt het mogelijk om in stappen te kunnen bewegen. En doordat je heel nauwkeurig het aantal stappen kunt bepalen kun je ook heel nauwkeurig te positie bepalen. Met 1 motor zou je slechts alleen naar voren en naar achteren kunnen bewegen, echter door een tweede toe te voegen kun je ook naar links en rechts te bewegen, en door tenslotte een derde toe te voegen kun je ook de hoogte bepalen. Kortom, je kunt bewegen in 3 dimensies; X,Y en Z. Dit is de basis van een CNC-machine, heel nauwkeurig en reproduceerbaar naar bepaalde posities kunnen bewegen door slim gebruik te maken van deze motoren.

Het laten bewegen wordt gedaan door middel van een tweedraads verbinding. Een draad geeft de richting aan (naar voren of naar achteren), terwijl de andere elke keer een puls geeft als er een stap gedaan moet worden. Dus 3 pulsen betekend 3 stappen, bovendien door vaker of minder vaak een puls geven kan bovendien de snelheid van de beweging aangepast worden. Het genereren van deze richtingssignalen en pulsen is de verantwoordelijkheid van de elektronica van de CNC-besturing. Dit is feitelijk wat de CNC720 besturing doet.

Echter de CNC720 besturing moet natuurlijk wel weten wat deze precies moet doen, hoeveel stappen hij welke motor moet laten zetten en in welke richting. Hiervoor bevat de CNC720 een netwerkaansluiting, en via deze aansluiting kan de CNC720 worden aangesloten op een netwerkaansluiting van een PC. Het gebruik van een 1-op-1 verbinding via een netwerkaansluiting garandeert een betrouwbare verbinding tussen PC en de CNC720.

Op de PC draait de EdingCNC software. Deze software rekent precies de stappen voor elke motor uit en communiceert deze met de CNC720. De laatste stap in deze reeks van achterstevoren stappen is een computerbestand die beschrijft welke beweging gewenst is. Dit bestand bevat de zogenaamde G-code die posities bevatten waar de machine naar toe moet bewegen en hoe snel.

Als het goed is dan is het nu op een hoog niveau duidelijk geworden hoe de stappen van G-code naar de besturing van een machine eruitziet. De volgende stap is een beter uitleg van de mogelijkheden van de CNC720. De eerste stap is de voeding, de besturing gevoed op 24VDC waardoor deze eenvoudig in een industriële omgeving gebruikt kan worden.

De CNC720 heeft de mogelijkheid om tot 4 assen tegelijk te sturen, dit heet ook wel geïnterpoleerd sturen. Zoals hierboven worden deze beweging gedaan met pulsen, de maximale frequentie die deze besturing kan realiseren is 400kHz per as. Het is belangrijk om te weten wat een maximale frequentie per as aangeeft omdat dit geval nodig is voor het bepalen van de maximale verplaatsing- snelheid van een CNC-machine. Soms wordt van uit het oogpunt van marketing CNC-besturingen aangeboden waar bij de stapfequentie mooier gemaakt door deze te ‘verkopen’ als 1.6Mhz. De redenering is dan dat: 4x 400kHz = 1.6GHz. Dit is vanzelfsprekend misleidend aangezien het duidelijk van belang is wat daadwerkelijk frequentie per as mogelijk is.

Naast het kunnen laten bewegen moet de machine ook instaat zijn om een initiële positie kunnen bepalen zodat de sturing weet hoever een machine kan bewegen. Hiervoor is voor elke as een zogenaamde ‘home’ ingang beschikbaar om dit te detecteren. Deze ‘homing’ procedure omvat 2 fases, de eerst is het vinden van de schakelaar, en vervolgens terug bewegen naar een plek voorbij de schakelaar. Hierdoor wordt de het schakelgedrag nauwkeurig bepaalt. Uiteraard als het schakelmoment van deze ‘home’ schakelaar varieert zal dit ook resulteren in een kleine afwijking na elke ‘homing’. Er kunnen goedkope microschakelaars toegepast worden maar ook inductieve sensoren.

Verder heeft een CNC720 sturing een verscheidenheid aan uitgangen voor het sturen van verscheidene onderdelen van een machine:

Uitgang	Functie
Stepx/Dirx (4)	Step en direction signalen stappenmotoren
Tool	Aan/uit schakelen gereedschap (M3)
Flood	Koelmiddel (M7)
Mist	Koelmiddel (M8)
AUX	Generieke uitgang
Analoog (0-10)	0-10V signaal (bijv. snelheid regeling gereedschap)
Sysready	Indicatie dat besturing actief is

Naast uitgangen zijn er vanzelfsprekend ook verscheidende ingangen:

Ingang	Functie
Home (4x)	Aansluiting voor ‘home’ sensoren
Probe	Aansluiting sensor ten behoeve van externe metingen
E-Stop	Emergency stop, in geval noodsituaties
Drive alarm	Motor driver alarm
Ext Error	Externe foutmeldingen
Run	Starten van een programma
Pause	Pauzeren van uitvoer van een programma
Handwheel A/B	Aansluting tbv externe handwheel
Analoog In (2x)	Analoge ingang 0-3.3V
Spindle Encoder	Meten toerental van spindel

Om de CNC720 controller uit te breiden, is deze voorzien van een zogenaamde MODBUS-aansluiting. Hierop kan elektronica worden aangesloten dat communiceert d.m.v. het Modbus RTU protocol. Dit geeft extra mogelijkheden voor specifieke machines.

Tenslotte door de unieke oplossingen van EdingCNC kan eenvoudig de beste CNC-besturing gekozen worden voor een machine.  De PC software past zich automatisch aan de mogelijkheden van de aangesloten besturing; en is het dus ook eenvoudig om een andere besturing van EdingCNC te selecteren. Voor meer informatie over CNC720 controller kan je altijd contact met ons opnemen.