Перейти к публикации
Sergey-B

ТНС для самостоятельной сборки (новогодний подарок)

Рекомендованные сообщения

С наступившим Новым Годом, уважаемые самоделкины!

В качестве новогоднего подарка выкладываю полностью рабочую конструкцию системы поддержания зазора (ТНС) для станков плазменной резки.

Будет выложена схема, описание и прошивка МК.

Приветствуется повторение и передаривание.

Критика, желательно с предложением своего рабочего варианта.

Продажа и перепродажа клонов - на Ваше усмотрение.

 

Предыстория.

Не секрет, что мы много лет производим станки плазменной резки, используя свое ЧПУ и свое ПО. Совершенно не совместимое с МАЧ.

Многократно получал вопросы и просьбы по теме ТНС. Но ничем помочь не мог - НЕ СОВМЕСТИМО.

Доканал знакомец, влипший в модернизацию неизвестного станка, со старинным ПО.

В итоге пришлось разработать простейший ТНС, который можно прицепить (на мой взгляд) к любому станку с любым ПО.

 

За основу взята логика нашего ТНС и жестоко кастрирована с целью универсализации.

ТНС выполняет функцию ТОЛЬКО поддержания заданного зазора (напряжения на плазме). Все остальное можно реализовать силами любимого Вами МАЧ.

 

На входе сигнал запуска слежения (ON THC).

На выходе сигналы

- ARC OK - наличие рабочей плазмы (для ленивых)

- AP - движение Z вверх

- DN - движение Z вниз

 

И три кнопки установки порога.

 

Трехзначный цифровой индикатор для отображения порога напряжения или текущего напряжения на плазме.

 

Цель сего действа - посильная помощь желающим сделать ТНС самостоятельно, но не имеющих нужного опыта.

post-41657-099938900_1483715628_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Собственно схема.

 

Состоит из трех блочков А1, А2 и А3

 

А1 - электронная плата, макет которой выложен выше.

А2 - блок опторазвязки.

А3 - уже знакомый многим делитель с синфазным фильтром.

 

Почему PIC16F819 ?? :unknw:

Ну наверное потому что он был и он минимальный, который подходил по ресурсам.

 

За прошивкой обращайтесь в личку. Сообщайте электронку - вышлю безвозмездно (то есть даром).

Причина - хотелось бы хоть как то отследить результаты дублирования.

post-41657-061129300_1483715976_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

для чего -5вольт?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Описание работы.

 

Для начала опишу работу при отсутствии сигнала "ON THC" (высокий уровень на входе).

 

Индикаторы отображают порог напряжения, который впоследствии будет поддерживаться.

При включении питания величина порога считывается из памяти МК (EEPROM), куда записывается кратковременным нажатием кнопки "МЕМ" в ЭТОМ режиме.

Кнопки "+" и "-" позволяют изменять величину порога от 70 до 193 вольт (мне всю жизнь этого хватало).

Выставленное число, даже не сохраненное в EEPROM и будет в дальнейшем являться порогом поддержания напряжения на плазме.

 

В режиме активного "ON THC".

На индикаторах отображается текущее напряжение на плазме.

При нажатии на кнопки "+" или "-" величина порога изменяется в указанную сторону и новый порог кратковременно (мигающим) отображается на индикаторах.

Нажатие кнопки "МЕМ" приводит к присвоению порога величины ТЕКУЩЕГО напряжения на плазме. По сути команда - "высоту запомнить".

Это так же кратковременно отображается миганием на индикаторах.

 

Вроде пока все просто??

 

Настройка.

 

На собранное устройство на клеммы "КАТОД" и "АНОД" подаете заранее известное постоянное напряжение (например 120 вольт) соблюдая полярность ( минус на катод) и вращением подстроечника (МНОГООБОРОТНОГО, например СП3-39) выставляете это напряжение на индикаторах, замкнув вход "ON THC" на землю.

 

ВСЕ!!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

для чего -5вольт?

 

Для обеспечения линейной характеристики ЭТОГО типа оптрона в максимальном размахе напряжения для АЦП.

Как то не радует выправлять кривизну при заземлении в ноль общей схемы.

 

НЕ думаю что получения минуса для кого то проблема при минимальном токе.

Либо взять с БП компьютера, либо использовать СОМ разъем (там минусовая напруга есть).

В кашерном варианте использовать DC/DC P6AU-0505ELF

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Моточные L1 чего-то не разглядел на схеме?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Моточные L1 чего-то не разглядел на схеме?

 

О-о-о

 

Это неоднократно уже упоминалось

Это либо что то типа PLA10AS1030R7R2B или нечто аналогичное.

В простейшем случае две разнесенных обмотки по 20-30 витков (ОБЕ ОДИНАКОВЫЕ!!!)на ферритовом кольце.

post-41657-094744400_1483718686_thumb.jpg

post-41657-012725300_1483718707_thumb.jpg

post-41657-049935200_1483718728_thumb.jpg

post-41657-025841200_1483718743_thumb.jpg

Изменено пользователем Sergey-B

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Блок А2 (опторазвязки) устанавливать около блока А1, но не на единой плате в случае ВВ (ВЧ) поджига.

Блок А3 располагать либо рядом с плазморезом, либо внутри плазмореза.

Соединительный кабель экранировать не нужно.

Цифровая фильтрация в программе выделяет сигнал в весьма значительных помехах. Даже при плазморезах с ВВ (ВЧ) поджигом.

 

Конденсаторы в блоке А3 и входной в А2 обязательно типа Х2

Изменено пользователем Sergey-B

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В случае с монстром знакомца попросту выкусили все лишнее их привода Z.

Оставили только управление оси Z от кнопок "вверх" "вниз".

На которые благополучно завели сигналы "AP" и "DN". К нашей радости они коммутировали в ноль.

В случае с МАЧ нужно применить оптроны для развязки с LPT.

Изменено пользователем Sergey-B

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Для обеспечения линейной характеристики ЭТОГО типа оптрона в максимальном размахе напряжения для АЦП.

В качестве флуда)))) Она серавно останется нелинейной(только сузится рабочая зона) +явление деградации параметров светодиода со временем(20-30%)+ температурная зависимость. Может линейный термостабильный оптрон лучше будет..типа HCNR201. Хотя хз...возможно для ТНС и этой точности хватает...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Может линейный термостабильный оптрон лучше будет..типа HCNR201.

 

Диверсия на уровне "перебдеть".

"Линейным" оптопарам ОБЯЗАТЕЛЬНО нужен операционник, что требует ОТДЕЛЬНОГО источника питания со стороны светодиода (со стороны плазмореза).

В итоге получаем ЧАСТЬ электронной схемы, которая подвержена воздействию ВВ(ВЧ) напряжения поджига на простецких плазморезах.

Меры по защите неоправданно сложны.

 

Она серавно останется нелинейной

 

Это утверждение сначала нужно проверять на конкретном (ЭТОМ) оптроне. В указанном режиме. В требуемом диапазоне.

Затем понять что все ОК.

Линейности в +- вольт вполне достаточно.

Да и если честно, то для поддержания зазора напряжение - всего лишь абстрактное число на индикаторе.

 

Термостабилизация весьма зависит от К усиления транзистора. Резистор в эмиттере - хорошая таблетка.

При подключении в землю в области открытия транзистора будет ОФИГЕННЫЙ загиб. Что усилит резистор в эмиттере

И это обузит диапазон АЦП раза в четыре. А оно нужно??

Изменено пользователем Sergey-B

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ну и ......... если совсем честно, то в программе используется ТАБЛИЧНОЕ преобразование числа с АЦП в цифровую величину напряжения.

Т.е каждому измеренному числу АЦП приведено в соответствие значение из таблицы. Некоторое "выправление" характеристики там и происходит.

 

При напряжении менее 68 вольт на индикаторах зажигается - "LO", при напряжении с плазмореза более 198 вольт зажигается "HI".

Что показывает нахождение напряжения на плазме в нерабочем диапазоне.

 

Вот ежели напряжение на плазме находится в течении ....... 0.2сек (приблизительно) в диапазоне от 68 до 198 вольт и вырабатывается сигнал ARC OK "ленивый".

 

Почему "ленивый"? Да потому, что правильный ARC OK нужно брать с датчика тока в обратном кабеле. Но при наличии чувства юмора и лени, можно и по напряжению. Только его и нужно так и понимать и так к нему относиться, т.е с некоторым недоверием (в программе).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

в программе используется ТАБЛИЧНОЕ преобразование

В общем с доводами согласен. Но конкретная таблица для ЭТОГО оптрона в репликах , как коню припарка (вариант -зайцу стоп сигнал)) Разброс параметров деталей даже в одной партии сильно гуляет , не говоря уже про то что будут ставить" повторители". Это сработало бы ,будь в прошивке простенькая калибровка на установленный оптрон, или исходник в общественный доступ-дабы править таблицу под железо. В том виде, что есть- показометр получается.

Все ИМХО... Я (пока) далек от ТНС и возможно относительного изменения напруги достаточно для поддержания нужного зазора, посему .. плюсану девайс...с дивана оно критиковать всегда легче)))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Но конкретная таблица для ЭТОГО оптрона в репликах , как коню припарка

 

Возможно при самодеятельном изменении типа оптрона от указанного и будут накладки сказывающиеся на соотношение цифири на индикаторах и реального напряжения, но это не нарушит работу устройства в целом.

В случае соблюдения указанной марки, учитывая К ус. близкое к 1, практическая разница стремиться к ничтожности.

 

Основное назначение таблицы - максимальное увеличение скорости преобразования, вычисления, которыми МК не блещет.

Для обеспечения цифровой фильтрации приходится для получения одного действительного значения напряжения на плазме делать очень не мало измерений через АЦП и обрабатывать эту массу чисел.

 

Проще было применить уже проверенный цифровой фильтр и проверенную логику, чем бороться методами плохой-хороший экран на кабеле связи.

 

Хотя в этом месте у данного МК есть значимый запас.

Практически вместо DN и AP этот камень может вырабатывать сигналы step и dir или вообще сигналы управления ШД.

Т.е полностью автономный модулю.

Но это не тема данного топика.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Т.е полностью автономный модулю.

Такое лучше на stm32f... городить. Да и проектов полно в сети, в том числе и с исходниками. Прикрутить туда кусочек Вашего кода...вот и будет автономный плазморез с ТНС. Просто ниша это уж больно узкая ..посему мало кто занимается , а тем более в сеть выкладывает. Я делал для роутера автономку на stm32f103. Тестово бегает вполне нормально. Но забросил сее дело...китай рулит. Такие штуки у них от 100$ найти можно. Наверное и для плазмы есть подобное на stm32 )))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Такое лучше на stm32

Кому лучше?

 

И ...... чем лучше?

 

Вы рассматриваете вопрос с точки зрения удобства программирования, я - несколько с другой стороны.

В отличии от прочих в плазморезных станках ГОРАЗДО больше помех.

Ну и есть еще проблемы и вопросы, ответам на которые появляться пока рановато.

 

Автономный БЛОК - это ТНС+привод Z.

 

Не поверишь, спрашивают очень часто.

НЕТ!!!! Не купить, а как сделать.

 

Почитай для интереса темки типа "собрал плазморез ЧПУ, почему сбоит?", Купил китайский станок и бюджетный плазморез, почему сгорело?".

Рекомендации по "оживлению" напоминают шаманские танцы с бубном. Туда конденсаторчик, сюда резисторчик.

А это значит - не все так гладко в проектах, "которых полно в сети".

 

Хотя я и не хочу осчастливить всех и выдать "кремлевскую таблетку".

 

Частное решение, частной проблемы.

Изменено пользователем Sergey-B

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Кому лучше?

 

И ...... чем лучше?

Я думаю в этой теме не совсем уместно рассматривать преимущества платформы ARM vs PIC, в том числе и в плане станочного употребления. Достаточно почитать даташит))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я думаю в этой теме не совсем уместно рассматривать преимущества платформы ARM vs PIC

 

Это НЕ уместно ВООБЩЕ рассматривать.

Утверждаю это, как аттестованный программист почти на всем что подлежит программированию.

 

Однозначного ответа НЕТ.

Опять же вернемся к посту №1

 

Критика, желательно с предложением своего рабочего варианта.

 

Это к тому, что рассуждать и физически сравнивать - ЧРЕЗВЫЧАЙНО разные субстанции.

 

Для предметного рассмотрения этого "преимущества" нужно сделать аналог на ARM, и сравнить все аспекты.

Мне - лень, Вам - аналогично.

 

И самое интересное ЭТО будет БЕСПОЛЕЗНО. Поскольку конечному потребителю глубоко ПОФИГУ, какой там камень в пластмассовой упаковке с ножками.

 

Главное, что бы устойчиво работало.

 

Так что - КАКАЯ НАФИГ РАЗНИЦА на чем реализовано? При равных потребительских свойствах.

В данном случае копировщик купит что указано, сложит в кучку и получит решение вопроса.

 

Согласны надеюсь?

 

 

офф.

В Харькове меня всегда поражали несколько нелогичные "плавные" ответвления называемые перекрестками.

Маленькие, двухвагонные трамвайчики.

Хотя за последние годы могло это и измениться.

И ... теплые зимы.

Если бы крупнячные заводы и КБ не "почили в бозе" верняк нашлись бы помнящие мой лексикон.

В древние годы пытался привить САПР на ....... плодородной земле.

Изменено пользователем Sergey-B

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

vladin,

О !!!

http://www.chipmaker.ru/topic/189432/

 

Как раз темка в тему.

Без плазмы - работает, а как начинает поджигать - все "четлане".

 

ВОТ основная проблема. Стопудово на роутере это не встречается. И решается это не развитостью платформы и количеством команд в камне.

 

Даст бог и эти проблемы или будут доступно описаны или ........ вымрут аппараты с ВВ поджигом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Для AVR микроконтроллеров нет варианта?

 

А какая разница? После того, как прошивка отлажена и работает. :wink:

 

Если глянуть историю, то можно заметить, что я в наших ЧПУ ВООБЩЕ не применяю AVR.

 

Интересно, а почему? Учитывая, что легко работаю с любыми.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А в чем разница между оригиналом и подарком?(желательно подробней)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А в чем разница между оригиналом и подарком?(желательно подробней)

Оригинал (то ТНС, которое используем сейчас) работает с нашим ЧПУ и размещено на общей плате, при работе использует команды STEP по координатам X и Y для функций задержки.

Т.е активация ТНС наступает после некоторого РАССТОЯНИЯ после начала движения с зажженным резаком. Так вышло исторически и глубинного смысла тут нет.

В "подарке" требуется потенциал на включение от управляющей программы (МАЧ например).

 

Оригинал ТНС сам управляет ШД по Z. Т.е оно же и является драйвером двигателя.

"Подарок" требует внешний контроллер ШД, хотя бы тот, что работает через МАЧ от кнопок вверх-вниз.

 

В Оригинале нет цифирек, поскольку не нужны. Хотя........ возможно и появятся, думаю над этим вопросом.

 

Логика обработки в обоих релизах одинакова.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Sergey-B

Оригинал ТНС сам управляет ШД по Z. Т.е оно же и является драйвером двигателя.

Понимать ли это как независимое управление Z без ПК?Если да,то зачем такие("Подарок" требует внешний контроллер ШД, хотя бы тот, что работает через МАЧ от кнопок вверх-вниз)усложнения?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Оригинал ТНС сам управляет ШД по Z. Т.е оно же и является драйвером двигателя.

Да. К микросхеме подключены ключи управления фазами в ШД.

 

Понимать ли это как независимое управление Z без ПК?

 

НЕТ.

Без связи с ПК невозможно корректно изменить режим ТНС на поворотах и в конце резки контура, для исключения "проседания".

 

Между "особыми" точками Z работает без участия ПК.

 

Если да,то зачем такие("Подарок" требует внешний контроллер ШД, хотя бы тот, что работает через МАЧ от кнопок вверх-вниз)усложнения?

 

Для МАЧ станков это как раз УПРОЩЕНИЕ. Поскольку по умолчанию двиг Z в МАЧ станках вешается на МАЧ. Для слежения нужны только два сигнала.

 

 

Полностью автономная ТНС это весьма интересный вопрос и сложность его гораздо выше.

Если на самостоятельную сборку такой малютки решатся не многие, то на сборку впятеро сложнее схемы ........

 

Да и не время пока "подрывать" рынок. Мне то он не нужен, а люди кормятся с него. :rolleyes:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.


×