lcc-24-manual - exoror · 2020. 8. 23. · title: lcc-24-manual author: boev created date:...
TRANSCRIPT
-
CNC контролер LCC-24
Предназначение.
Този продукт служи за връзка между паралелния порт на компютъра и различни изпълнителни устройства като драйвери за
стъпкови и серво мотори, честотни инвертори за управление на асинхронни двигатели, обикновени и твърдотелни (solid state) релета и
други изпълнителни механизми. За целта е необходимо паралелния порт
да бъде под управлението на подходяща програма като Mach3, TurboCNC, KCAM4 и други подобни.
LCC-24 приема до пет входни сигнала, които посредством паралелния порт могат да бъдат управляващи за съответния софтуер.
Пример за това са сигналите за крайна или нулева позиция, „Стоп
сигнал” и др.
Най-разпространеният вариант за използване е като
разпределителна платка (breakout board) за управление на CNC машини посредством паралелния порт на компютъра.
Фигура 1
-
www.exoror.com Page 2
Възможности.
LCC-24 притежава следната функционалност:
• Девет изхода тип отворен колектор. • Два мултифункционални изхода, всеки от които може да бъде
специфициран при покупка като:
o Нормален изход тип отворен колектор; o Релеен изход; o Изход с преобразуване PWM->Напрежение.(Само за изход N.)
• Четири входа за обща употреба. • Един вход тип „Стоп сигнал”. • Функция „ Charge pump”. • Вграден захранващ източник с галванична изолация.
Захранване.
Захранването на LCC-24 е реализирано с галванично разделяне и предпазва от опасни пренапрежения, които биха могли да проникнат в
компютъра през паралелния порт. Захранването трябва да бъде в границите от 20VDC до 85VDC, или 32VAC до 60VAC. Най-удобно е да се
използва захранването предназначено за драйверите на (стъпковите)
електродвигатели. Когато захранвате с постоянно напрежение, не е необходимо да спазвате някакъв поляритет. Просто свържете двата
кабела към клемите на платката означени с PWR.
Изходи.
Изходите на LCC-24 са групирани в два клемореда. Стандартните
изходи са изведени на десния клеморед, а двата мултифункционални
изхода са изведени на горния клеморед. Може да видите местоположението им на фиг.1.
-
www.exoror.com Page 3
Стандартни изходи.
Деветте стандартни изхода на LCC-24 са изпълнени по следната схема:
Фигура-2
Тук е посочен само изхода XP, но схемата е идентична за всички останали изходи, чиито означения следните:
XP – Изход за сигнал импулс (pulse) за ос X.
XD – Изход за сигнал посока (direction) за ос X.
YP – Изход за сигнал импулс (pulse) за ос Y.
YD – Изход за сигнал посока (direction) за ос Y.
ZP – Изход за сигнал импулс (pulse) за ос Z.
ZD – Изход за сигнал посока (direction) за ос Z.
AP – Изход за сигнал импулс (pulse) за ос A.
AD – Изход за сигнал посока (direction) за ос A.
EN – Изход за общ сигнал разрешение (enable).
Означенията са съобразени с използването на тези изходи за управление на движенията на 4-осна CNC машина. Всички изходи обаче
са напълно идентични, и могат да се използват и по друг начин.
Пет от клемите на клемореда с изходи са означение с „+5”. На тях е изведено напрежение +5VDC (при нормална работа на контралера),
което се използва за захранване на управляваните устройства (драйвери).
-
www.exoror.com Page 4
ВНИМАНИЕ!!!
Тези изходи не са галванично изолирани от паралелния порт. Към тях е допустимо да свързвате устройства само с галванично изолирани
входове каквито са повечето професионално изпълнени драйвери за стъпкови и серво мотори.
Примерна схема за свързване на два драйвера за стъпкови мотори:
Фигура-3
Обърнете внимание, че изходите XP, XD, YP и т.н. се свързват към
МИНУСА на входовете на драйверите.
-
www.exoror.com Page 5
Мултифункционални изходи.
LCC-24 има два изхода, които могат да бъдат поръчвани с различна функционалност. Това са изходите „N” и „M”. Към всеки от тези два
изхода принадлежат по три изходни клеми означени както следва:
- за изхода „N” това са: N1, N2 и N3.
- за изхода „M” това са: M1, M2 и M3;
Всеки един от тези два изхода „N” и „M” (независимо един от друг)
може да бъде поръчан като:
- Нормален изход с отворен колектор;
- Релеен изход;
- Изход с преобразуване PWM->Напрежение.(Само за изход „N”).
Следва описание на трите възможни варианта. За простота ще
разглеждаме само изхода „N” и сътветните му клеми N1, N2 и N3. За изхода „M” важат абсолютно същите правила и схеми на свързване.
Достатъчно е да замените буквата „N” със „M”.
-
www.exoror.com Page 6
1. Нормален изход с отворен колектор.
При този вариант изхода има абсолютно същата функционалност като нормалните девет изхода описани в предишния раздел.
Схемата на свързване е следната:
Фигура-4
Клемата N3 не се използва.
Този вариант на изхода е подходящ за ON/OFF контрол посредством твърдотелно (solid state) реле. Релето трябва да бъде
задължително с оптично изолиран вход за 5VDC!
Примерна схема за управление на монофазен електродвигател:
Фигура -5
-
www.exoror.com Page 7
2. Релеен изход.
При този вариант мултифункционалният изход представлява контактната система на обикновено електро-механично реле.
Фигура -6
N1 е нормално затворения контакт.
N2 е общия извод на релето.
N3 е нормално отворения контакт.
Този вариант на изхода е подходящ за ON/OFF контрол директно на маломощен монофазен елктродвигател. Също така може да се използва
за управление на трифазни товари посредством подходящ външен контактор.
-
www.exoror.com Page 8
3. Изход с преобразуване PWM->Напрежение.
При този вариант, изхода е галванично разделен и е изпълнен по следния начин:
Фигура -7
За правилна работа е необходимо да се подаде външно
стабилизирано постоянно напрежение в обхвата от 5VDC до 12VDC.
Плюса на захранването се подава на N1, а минуса на N3. Напрежението на N2 (спрямо N3) е пропорционално на коефициента на запълване на
импулсната поредица подавана извод 17 на паралелния порт. Честотата на тези импулси трябва да е в границите от 40Hz до 10kHz. Този вариант
е подходящ за директно (програмно) управление на оборотите на асинхронни мотори посредством честотни инвертори. Почти всички
честотни управления имат напреженов вход за задаване на оборотите, а така също и спомагатлни захранващи напрежения (обикновено 5VDC и
10VDC). По този начин може да се реализира следното свързване: -
Фигура -8
-
www.exoror.com Page 9
Входове.
LCC-24 има пет входа. Изведени са на обособен клеморед. Четири от тях са стандартни и могат да се ползват като управляващи сигнали от
управляващата програма. Петия е за сигнал „СТОП” и има допълнителни
свойства.
Схема на свързване на входните сигнали:
Фигура -9
Стандартни входове.
LCC-24 има четири стандартни входа. Означени са с S1, S2, S3 и
S4. Към тези входове обикикновено се свързват микропревключватели за нулева или крайна позиция на отделните оси на движение.
ВНИМАНИЕ!
Тези входове не са галванично разделени от паралелния порт. Към тях е допустимо свързване само на механични превключватели (бутони)
или оптично изолирани изходи.
-
www.exoror.com Page 10
До клемата S4 са изведени +5VDC и „маса”, което го прави удобен за използване като сигнал „индекс” за следене на оборотите на
шпиндела. Примерно изпълнение е показано на фиг.10. Може да използвате напрежението от клемата +5 за захранване на външни
устройства. Вижте електрическата спецификация за максималния ток, който може да черпите.
Фигура -10
Вход „СТОП” сигнал.
Входа „СТОП” е изведен на клемите с означение „STP”. За
правилната работа на платката е необходимо те да са свързани на късо. При отваряне на веригата се приема, че е натиснат „СТОП” бутон. В този
случай платката подава сигнал към управляващата програма на извод 15 на паралелния порт. Освен това се прекъсва захранването към към
клемите означени с „+5”, които са на клемореда с изходи. По този начин се забраняват всички устройства (драйвери), които се управляват от
изходите.
-
www.exoror.com Page 11
Функция „Charge pump”.
Някои от програмите за управление на CNC машини, като MACH3 например, позволяват да се използва функцията „Charge pump”.
Предназначението и работата на тази функция е следното.
Управляващата програма извежда на един от изходите на паралелния порт импулсна поредица, обикновено с честота над 10kHz. Наличието на
тази импулсна поредица е указание за LCC-24, че паралелния порт е под управлението на желаната програма. При отсъствието на тази честота,
се приема, че сигналите на паралелния порт не са валидни, и устройствата включени към LCC-24 не трябва да работят. Това е вид
защита, която предотвартява случайни движения на машината, които биха довели до опасни ситуации. Тази възможност може да се разрешава
или забранява чрез джъмпера „J1” (виж фиг.1). Когато джъмпера е поставен, функцията е забранена. За да използвате „Charge pump”,
джъмпера трябва да е изваден и програмата (например MACH3) да извежда необходимата импулсна поредица на извод 16 на паралелния
порт. При отсъствие на тази поредица LCC-24 прекъсва напрежението към клемите означени с „+5” на клемореда с изходи. По този начин се
забраняват всички устройства (драйвери), които се управляват от
изходите. Това е идентично с реакцията на LCC-12 при натиснат „СТОП” бутон.
Честотата, която LCC-24 приема за валидна е в границите от 5kHz до 16kHz.
Светодиодна индикация.
На платката има монтирани два светодиода със зелен и червен цвят.
1. Зеления светодиод свети, когато към LCC-24 е подадено
захранващо напрежение. При нормална работа този светодиод трябва винаги да свети.
2. Червения светодиод свети при следните случаи:
- Задействан „СТОП” бутон;
- Липса на импулсна поредица, ако функцията „Charge pump” е разрешена. Независимо от причината, светещия червен светодиод
означава, че на клемите означени с „+5” на клемореда с изходи няма напрежение.
-
www.exoror.com Page 12
Техника на безопасност.
LCC-24 трябва да бъде монтирана и свързвана само от
квалифицирани лица.
LCC-24 се захранва с максимум 85VDC или 60VAC. Задължително е
да се спазват всички правила за безопасна работа с високо напрежение.
Платката трябва да бъде монтирана в табло или друг начин, който гарантира недостъпност по време на нормална работа на машината.
Платката трябва да е монтирана като се използват дистанционните
елементи, така че да се подсигури разстояние между нея и монтажната плоча, което да гарантира необходимата изолация.
Платката трябва да се монтира на място и по начин, който да не
позволява случайно попадане на частици между нея и монтажната плоча, които биха довели до „късо съединение”.
Всички връзки и манипулации по платката да стават само при
изключено захранване. Изчаквайте зеления светодиод да изгасне напълно след изключване на захранването.
-
www.exoror.com Page 13
Примерна схема на свързване.
На следващата схема е даден примерен вариант на свързване на четириосна машина с програмно управление на оборотите на шпиндела
и програмно управление на охлаждащата система.
-
www.exoror.com Page 14
Код за поръчка.
Възможни са следните варианти за поръчка, в зависимост от изпълнението на мултифункционалните изходи „N” и „M”.
No КОД ЗА ПОРЪЧКА Изход „N” Изход „M”
1 LCC-24-NRM-NRM НОРМАЛЕН НОРМАЛЕН
2 LCC-24-NRM-RLY НОРМАЛЕН РЕЛЕЕН
3 LCC-24- RLY-RLY РЕЛЕЕН РЕЛЕЕН
4 LCC-24- PWM-NRM PWM-
НАПРЕЖЕНИЕ НОРМАЛЕН
5 LCC-24- PWM-RLY PWM-
НАПРЕЖЕНИЕ РЕЛЕЕН
-
www.exoror.com Page 15
Електрическа спецификация.
Означение Характеристика Мин Тип Макс Мярка
Upwr Захранващо напрежение 20 32
- 85 60
VDC VAC
Udc Постоянно напрежение изведено на
клемите означени с „+5” 4.75 5 5.25 VDC
Flpt Честота на сигналите от паралелния
порт - - 100 kHz
Fcp Честота на функцията Charge pump 5 - 16 kHz
Ioutstd Изходен ток за стандартен изход - - 80 mA
Ioutrly Изходен ток за релеен изход - - 5 A
Ioutpwm Изходен ток за PWM->U изход - - 1 mA
Urly Напрежение на релеен изход - - 250 VAC
Upwmspl Захранващо напрежение за изхода
PWM->U 5 10 12 VDC
Upwmmin Минимално изходно напрежение на
PWM изхода. (PWM=0%) - 0 - VDC
Upwmmax Максимално изходно напрежение на PWM->U изхода. (PWM=100%,
Upwmspl=10V, Ioutpwm=0,5mA)
- 9,70 - VDC
Fpwm Честота на PWM входа 40 50 10000 Hz
Iaux Ток, който може да бъде
консумиран от клемата „5V” на
клеморед „входове”
- - 200 mA
Itot Максимален ток, който може да се
черпи едновременно: Iaux+Ioutstd (за всички изходи)
- - 600 mA
-
www.exoror.com Page 16
Съответствие на изводите на паралелния порт и
клемите на LCC-24.
Номерация паралелен порт
Съответствие с LCC-12 обозначение
Предназначение
1 EN Изход
2 XP Изход
3 XD Изход
4 YP Изход
5 YD Изход
6 ZP Изход
7 ZD Изход
8 AP Изход
9 AD Изход
10 S4 Вход
11 S3 Вход
12 S2 Вход
13 S1 Вход
14 M (M1,M2,M3) Мултифункционален
изход M
15 STP Вход „СТОП”
16 - Функция „Charge pump”
17 N (N1,N2,N3) Мултифункционален
изход N
18,19,20,21, 22,23,24,25
- GND на
паралелния порт.