SSK-B02 4A, 40V, 1/2 kroku

Transkrypt

1 INSTRUKCJA OBS UGI Sterownika silnika krokowego SSK-B02 4A, 40V, 1/2 kroku Akcesoria CNC Augustów Ul. Chreptowicza 4 tel: tel/fax: (087) biuro@cnc.info.pl - forum maszyn CNC GG: www AKCESORIA. CNC.info.pl 1

2 1. Wskazówki bezpieczeñstwa Przed pierwszym uruchomieniem urz¹dzenia, uwa nie przeczytaj niniejsz¹ instrukcjê obs³ugi. NALE Y PAMIÊTAÆ, ZE PODCZAS PRACY NA URZ DZENIU WYSTÊPUJE NAPIÊCIE STA E SIÊGAJ CE 40V. PRZED ROZPOCZÊCIEM JAKICHKOLWIEK PRAC PRZY URZ DZENIU ZALECA SIÊ OD CZYÆ JE OD ZASILANIA. NALE Y RÓWNIE PAMIÊTAÆ O TYM, I PRZEZ PEWIEN CZAS PO OD CZENIU ZASILANIA NA POJEMNOŒCI FILTRUJ CEJ MO E WYSTÊPOWAÆ NAPIÊCIE. Nie dotykaj oraz zachowaj bezpieczn¹ odleg³oœæ od ruchomych czêœci obrabiarki, kiedy napiêcie zasilania doprowadzone jest do silników. Wszystkie ruchome czêœci s¹ potencjalnie niebezpieczne. Urz¹dzenie nie powinno byæ u ywane tam, gdzie istnieje zagro enie obra eñ, œmierci lub wysokich strat finansowych. Firma Akcesoria CNC nie ponosi odpowiedzialnoœci za jakiekolwiek obra enia i/lub straty finansowe spowodowane b³êdnym dzia³aniem urz¹dzenia lub b³êdami w niniejszej instrukcji. Eksploatowanie sterownika SSK-B02 niezgodnie z wytycznymi podanymi w niniejszej instrukcji mo e spowodowaæ jego uszkodzenie oraz utratê gwarancji. 2. Opis sterownika SSK-B02 Sterownik SSK-B02 umo liwia sterowanie bipolarnego dwufazowego silnika krokowego z maksymalnym pr¹dem do 4A na fazê. Do sterownika mo emy pod³¹czyæ silniki z 4-, 6- lub 8- wyprowadzeniami. Silnik mo e byæ sterowany pe³nym krokiem lub krokiem podzielonym na 2, co zwiêksza dwukrotnie liczbê kroków silnika. Sterowanie silnikiem odbywa siê za pomoc¹ 3 sygna³ów doprowadzonych do wejœæ DIR, STEP i ENABLE. Sterownik mo e wspó³pracowaæ z dowolnym programem steruj¹cym obrabiarkami CNC, realizuj¹cym sterowanie za poœrednictwem równoleg³ego portu LPT komputera. Do sterowania znakomicie nadaje siê oferowany przez nasz¹ firmê program Mach3. Sterownik ten wyposa ony jest w zabezpieczenie przed przegrzaniem. Dioda LED sygnalizuje obecnoœæ napiêcia zasilania. 2

3 3. Dane techniczne Napiêcie zasilania silników do 40V; Napiêcie zasilania czêœci logicznej 5V; Pr¹d do 4A na fazê, ustawiany p³ynie potencjometrem; Max. Czêstotliwoœæ impulsów na wejœciu CLK- 10kHz. 4. Opis z³¹cza sygna³owego Sterowanie silnikiem odbywa siê za pomoc¹ 3 sygna³ów doprowadzonych do wejœæ sterownika: DIR, STEP i ENABLE. Do zacisków Vcc i GND nale y doprowadziæ napiêcie zasilania 5V. Podanie na wejœcie ENABLE stanu wysokiego lub pozostawienie jako nie pod³¹czonego powoduje za³¹czenie silnika. Stan niski na tym wejœciu luzuje silnik, do silnika nie dochodzi adne napiêcie i mo na go swobodnie obracaæ. Jeœli na wejœcie CLK podawane zostan¹ impulsy taktuj¹ce, silnik bêdzie siê obraca³ z prêdkoœci¹ proporcjonaln¹ do czêstotliwoœci tych impulsów, jeœli natomiast wejœcie CLK bêdzie nie pod³¹czone, wówczas silnik bêdzie trzyma³ swoim momentem (przy za³o eniu e wejœcie ENABLE nie bêdzie pod³¹czone do masy). Podczas wykorzystywania sterownika nale y pamiêtaæ, e prze³¹czaj¹c go na prace pó³krokow¹ musimy doprowadziæ do wejœcia CLK dwukrotnie wiêksz¹ liczbê impulsów, aby obróciæ silnik o ten sam k¹t.wejœcie DIR s³u y do zmiany kierunku obrotów silnika. Stan wysoki na tym wejœciu powoduje, e silnik obraca siê zgodnie z ruchem wskazówek zegara, stan niski w stronê przeciwn¹. UWAGA!! Kierunek obrotów silnika zale y równie od kolejnoœci pod³¹czenia uzwojeñ silnika do wyjœæ sterownika. Zworka J4 oznaczone jako H/F s³u y do wyboru trybu pracy sterownika. Stan wysoki prze³¹cza sterownik do pracy w trybie 1/2 kroku, stan niski (zwarcie do masy) powoduje, e sterownik pracuje z pe³nym krokiem. 5. Zasilanie Sterownik nale y zasiliæ z odpowiedniego zasilacza pr¹du sta³ego. Zasilacz powinien miêæ odpowiedni¹ wydajnoœæ pr¹dow¹ i napiêcie do 40V. Do zasilania sterowników nie powinno siê u ywaæ zasilaczy stabilizowanych i impulsowych, gdy podczas pracy silników mo e wyst¹piæ zwrot energii do 3

4 Ÿród³a zasilania, co mo e prowadziæ do uszkodzenia takiego zasilacza (aczkolwiek przeprowadzone próby zasilania takimi zasilaczami (np. zasilacz od komputera PC) wypad³y pomyœlnie). Przy pod³¹czaniu zasilacza nale y zadbaæ o to, aby jego kondensatory nie by³y na³adowane podczas do³¹czania do sterownika, gdy ³adunek w nich zgromadzony mo e doprowadziæ do uszkodzenia uk³adu i/lub silnika. Napiêcie 5V nale y do³¹czyæ do zacisku oznaczonego VCC. UWAGA!!! Aby nie spowodowaæ uszkodzenia uk³adu nale y zadbaæ o to, aby napiêcie zasilaj¹ce czêœæ logiczn¹ uk³adu (5V) by³o doprowadzone przed pojawieniem siê wysokiego napiêcia zasilaj¹cego silniki (40V). Ewentualnie napiêcia mog¹ byæ w³¹czane w tym samym czasie. Podanie napiêcia wy szego ni 40V, oraz odwrotne jego pod³¹czenie (z³a polaryzacja) mo e prowadziæ do uszkodzenia sterownika. 6. Wybór trybu pracy sterownika Zworka J9 s³u y do wyboru trybu pracy z wewnêtrznym oscylatorem (pozycja MA) lub sygna³em taktuj¹cym ze z³¹cza SYNCH (pozycja SL). Jeœli sterownik pracuje jako samodzielny zworkê nale y ustawiæ w pozycje MA. Jeœli natomiast sterowników jest kilka, w jednym z nich nale y ustawiæ zworkê w pozycji MA, a w pozosta³ych na SL, oraz po³¹czyæ wszystkie sterowniki równolegle za pomoc¹ z³¹cza SYNCH. UWAGA!!! Ustawienie zworki w pozycji SL podczas pracy samodzielnej sterownika mo e doprowadziæ do uszkodzenia sterownika i/lub silnika krokowego. 7. Jak pod³¹czyæ silnik Sterownik SSK-B02 wspó³pracuje z silnikami bipolarnymi (4 przewody), unipolarnymi (6 przewodów) oraz uniwersalnymi (8 przewodów). Silniki 4 przewodowe pod³¹cza siê bezpoœrednio do zacisków wyjœciowych sterownika A B C D. Pierwsze uzwojenie pod³¹czamy do zacisku AB, drugie do zacisków CD. Wed³ug dokumentacji silników wyprowadzenia silników najczêœciej oznaczone s¹ symbolami A, /A oraz B, /B. Symbole A, B, C, D w sterowniku odpowiadaj¹ symbolom A,/A,B,/B w dokumentacji. Je eli nie mamy dokumentacji silnika nale y za pomoc¹ omomierza ustaliæ, które przewody tworz¹ parê i pod³¹czyæ pierwsz¹ parê do zacisków AB, drug¹ do zacisków CD sterownika. Zamieniaj¹c miejscami przewody jednego uzwojenia mo emy zmieniæ kierunek obrotów silnika. 4

5 Je eli po uruchomieniu silnik nie obraca siê, tylko s³ychaæ stuki lub piski (lub silnik ko³ysze siê w obie strony) nale y upewniæ siê czy wyprowadzenia poszczególnych uzwojeñ zosta³y prawid³owo dobrane. Przy zastosowaniu silników z 6 lub 8 wyprowadzeniami istnieje kilka kombinacji pod³¹czenia do sterownika. W przypadku silnika uniwersalnego (8 wyprowadzeñ) mamy dwie mo liwoœci pod³¹czenia silnika do sterownika SSK-B02. Po³¹czenie szeregowe Po³¹czenie szeregowe uzwojeñ silnika 8-przewodowego jest zazwyczaj stosowane w aplikacjach, gdzie wymagany jest wysoki moment i niska prêdkoœæ. Poniewa przy tej konfiguracji induktancja jest najwy sza, wydajnoœæ spada przy wiêkszych prêdkoœciach. Po³¹czenie równoleg³e 8-przewodowy silnik w po³¹czeniu równoleg³ym oferuje bardziej stabilny, ale ni szy moment przy niskich prêdkoœciach. Ale ze wzglêdu na ni sz¹ induktancjê, moment bêdzie wy szy przy wiêkszych prêdkoœciach. Podobnie jak silniki 8-przewodowe, 6-przewodowe silniki s¹ dostêpne w dwóch konfiguracjach: wysoka prêdkoœæ lub wysoki moment. 5

6 Konfiguracja pó³-cewki Konfiguracja wy szej prêdkoœci lub pó³ cewki jest tak nazwana poniewa u ywa ona po³owê induktancji zwojów silnika. Ustawienie pe³na cewka Konfiguracja pe³na cewka przy u yciu silnika z szeœcioma wyprowadzeniami powinna byæ u ywana tam, gdzie wymagany jest wy szy moment przy niskich prêdkoœciach. 8. Jak ustawiæ pr¹d w uzwojeniu silnika Istniej¹ dwa sposoby na ustawienie pr¹du. Pierwszy polega na szeregowym pod³¹czeniu amperomierza o odpowiednim zakresie pomiarowym do jednego z uzwojeñ. Sterownik pod³¹czamy do generatora sygna³u prostok¹tnego o czêstotliwoœci ok. 2Hz lub do komputera ustawiaj¹c w programie steruj¹cym czêstotliwoœæ impulsów na ok. 2Hz. Krêc¹c potencjometrem ustawiamy odpowiedni pr¹d uzwojenia. Przed pierwszym w³¹czenia sterownika przekrêcamy potencjometr na ' - ' zgodnie z rysunkiem nadrukowanym na p³ytce. Innym sposobem na ustawienie wartoœci pr¹du sterownika jest pomiar napiêcia na nó ce 15 uk³adu scalonego U1 oznaczonej na schemacie jako Vref ( b¹dÿ na nó ce potencjometru R3 - patrz schemat po³¹czeñ). Nale y tu skorzystaæ z zale noœci Vref=I*R1. Przez rezystor pomiarowy R1 o znanej wartoœæ (0.22ohm) przep³ywa pr¹d uzwojenia silnika. Na podstawie powy szej zale noœci nale y wyliczyæ jakie napiêcie odpowiada dla pr¹du, który nas interesuje, a nastêpnie za pomoc¹ potencjometru ustawiamy odpowiedni¹ wartoœæ napiêcia Vref (pin 15 U1). 9. Eksploatacja sterownika Jeœli sterownik bêdzie sterowa³ silnikiem pr¹dem powy ej 2A nale y zastosowaæ wymuszone ch³odzenie radiatora w postaci wentylatora. Ch³odzenie takie nale y zastosowaæ równie, gdy sterownik bêdzie zamkniêty w obudowie utrudniaj¹cej wymianê powietrza. Nie nale y przekraczaæ parametrów pracy, gdy mo e to doprowadziæ do uszkodzenia uk³adu. Podczas pod³¹czania silnika napiêcie zasilaj¹ce musi byæ od³¹czone. Zwarcie jednego z wyprowadzeñ silnika z mas¹ lub z + zasilania jak równie zwarcie miêdzy wyjœciami prowadziæ mo e do uszkodzenia uk³adu. 6

7 10. Pod³¹czenie do komputera Sterownik zosta³ przystosowany do wspó³pracy z p³yt¹ g³ówn¹ SSK-MB, oraz MB2. Istnieje jednak mo liwoœæ pod³¹czenia go do komputera bezpoœrednio za pomoc¹ przewodów do³¹czonych do z³¹cza LPT. Na rysunku pokazany jest rozk³ad pinów portu LPT od strony komputera. Piny 1-9, 14,16 i 17 s¹ to wyjœcia za pomoc¹, których mo emy sterowaæ krokiem i kierunkiem obrotów silnika oraz dodatkowymi przekaÿnikami. Piny 10-13, 15 s¹ pinami wejœciowymi, do których nale y do³¹czyæ prze³¹czniki krañcowe maszyny oraz przycisk awaryjnego zatrzymania. Pod³¹czaj¹c do portu LPT sterowniki i prze³¹czniki krañcowe nale y podwiesiæ wyprowadzenie do +5V za pomoc¹ rezystora o opornoœci 4k7. Wyprowadzenie sygna³u ENABLE podwieszamy rezystorem o opornoœci 10k do +5V. Na rysunku poni ej znajduje siê przyk³adowy schemat wyprowadzeñ do pod³¹czenia 3 sterowników, prze³¹czników krañcowych, 2 przekaÿników oraz przycisku zatrzymania awaryjnego. Wyjœcia OUT A i OUT B s³u ¹ do sterowania przekaÿników lub innych urz¹dzeñ wykonawczych. 7

8 Schemat pod³¹czenia przekaÿnika. Jako tranzystora mo na u yæ dowolnego tranzystora NPN np. BC547, BC548, dioda D to np. 1N4001 lub podobna. 8

9 Instrukcja monta owa sterownika SSK-B02 Rozmieszczenie elementów: 9

10 10

11 Wykaz elementów: R1,R ohm/5w R3...2k5( potencjometr) R4...10kohm R5...2k2 ohm R ohm R7...22k ohm R8...drabinka 4x4k7 C1,C4,C6,C8,C nF C2,C uF/50V C7...3n3F U1...L297 U2,U3...L298N U N D5...LED 3mm D1-D9...SB560(lub inna dioda o podobnych parametrach) J4,J9...goldpin 3pinowy plus2xzworka J1,J3,J7,J8,J6...ARK2 J2...ARK3 W celu u³atwienia sobie pracy lutowanie pytki nale y rozpocz¹æ od zworek, kolejno przechodz¹c do wiêkszych elementów. yczymy udanej pracy z maszyn¹ :). Wiêcej informacji na: 11

12 sterowniki maszyn CNC silniki krokowe sterowniki silników krokowych zasilacze silników krokowych ³o yska liniowe i inne prowadnice szynowe listwy zêbate i ko³a zêbate pasy zêbate oraz ko³a do pasów zêbatych œruby i nakrêtki trapezowe i kulowe sprzêg³a falowniki elementy elektroniczne serwomotory i sterowniki serwo przeguby, wa³ki, wielokliny ³añcuchy rolkowe i tulejkowe, wysokojakoœciowe IWIS, w wykonaniu specjalnym oraz akcesoria prowadnice ³añcucha, napinacze oraz ko³a wa³ki zêbate pasy zêbate do przenoœników pokryte NFT, NFB, Linatex, Tenatex, PU, Porol, HC, Neopren, i innymi pasy klinowe w ró nym wykonaniu oraz ko³a do pasów klinowych pasy i ko³a Micro -V tuleje mocuj¹ce samo centruj¹ce i zwyk³e, Taper lock elektrowrzeciona Elementy do budowy: frezarek, tokarek, wypalarek plazmowych i innych obrabiarek numerycznych Elementy budowy maszyn i urz¹dzeñ przemys³owych