Verständnissfrage Outbreak Board

Motioncontroller, Endstufen, mechanische/induktive Endschalter etc.
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Moschm
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Verständnissfrage Outbreak Board

Beitrag von Moschm » 18.01.2019, 17:20

Guten Abend,
ich besuche derzeit eine Weiterbildung zum Staatlich geprüften Techniker. Im Rahmen vom Fertigungstechnik Unterricht soll ich einen Vortrag über CNC-Steuerung halten. Dafür habe ich mir als Anschauungsobjekt einen Stepper mit Endstufe und einem Mach 3 Outbreak Board besorgt.
Nun die Frage: Welches Bauteil einer großen Fräse (Hermle/DMG) entspricht dem Outbreak board?

Übernimmt der angeschlossene PC die Aufgabe des NCK_Rechners, der die Bahnsteuerung und Interpolation regelt? Oder macht dies sogar das besagte Outbreak Board? Oder ist das Outbreak Board eher wie die SPS einer Großmaschine?
Ich hoffe meine Frage ist verständlich.
Kurzgesagt: Was macht der PC und was macht das Outbreak-Board?

Frage 2: Was für Signale sendet das Board an die Endstufe? Ist das eine direkte Ansteuerung des Motors (natürlich mit Verstärkung)sprich gibt das Board schon die Schrittanzahl vor oder sendet es einen "Code", den die Endstufe nochmals auswertet wie z.B. "fahre 2000 steps "?

Gruß und danke im Voraus,
Michael

RobertD
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Re: Verständnissfrage Outbreak Board

Beitrag von RobertD » 18.01.2019, 17:42

Das BOB braucht man nicht mal zwingend, es erleichtert nur das Anschließen der Komponenten am den PC. Man kann auch das D-Sub Kabel am Ende abschneiden und die Drähte direkt an die Komponenten klemmen. Der PC erzeugt dabei selbst mittels Software auf dem LPT die Signale, ist somit also Steuerung und PLC / SPS in einem. Das BOB schützt den PC nur vor Schäden durch falsche Spannung o. Ä. und ermöglicht andere Steuerspannungen für die Technik.

Natürlich kann man nun auch das Interface wechseln auf USB oder Ethernet. Dann werden die Pulse durch die Interface-Karte erzeugt, welche dann über das BOB an die Komponenten weitergeleitet werden. Dabei ist für die Motoren bzw deren Endstufen ein Puls= ein (Mikro)Schritt.
Gruß,
Robert

Stud54
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Re: Verständnissfrage Outbreak Board

Beitrag von Stud54 » 18.01.2019, 18:19

Moschm hat geschrieben:
18.01.2019, 17:20
Guten Abend,
ich besuche derzeit eine Weiterbildung zum Staatlich geprüften Techniker. Im Rahmen vom Fertigungstechnik Unterricht soll ich einen Vortrag über CNC-Steuerung halten. Dafür habe ich mir als Anschauungsobjekt einen Stepper mit Endstufe und einem Mach 3 Outbreak Board besorgt.
Nun die Frage: Welches Bauteil einer großen Fräse (Hermle/DMG) entspricht dem Outbreak board?

Übernimmt der angeschlossene PC die Aufgabe des NCK_Rechners, der die Bahnsteuerung und Interpolation regelt? Oder macht dies sogar das besagte Outbreak Board? Oder ist das Outbreak Board eher wie die SPS einer Großmaschine?
Ich hoffe meine Frage ist verständlich.
Kurzgesagt: Was macht der PC und was macht das Outbreak-Board?

Frage 2: Was für Signale sendet das Board an die Endstufe? Ist das eine direkte Ansteuerung des Motors (natürlich mit Verstärkung)sprich gibt das Board schon die Schrittanzahl vor oder sendet es einen "Code", den die Endstufe nochmals auswertet wie z.B. "fahre 2000 steps "?

Gruß und danke im Voraus,
Michael



Nichts von nem "Breakout"-Board findest du in einer DMG oder Hermle. Dort wird das komplett anders gemacht. Hier Parallelen zu finden, ist ehrlich gesagt recht schwer.

Also nein, dass würde ich für nen Vortrag erst garnicht versuchen, geht schief.

Moschm
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Re: Verständnissfrage Outbreak Board

Beitrag von Moschm » 18.01.2019, 22:17

Stud54 hat geschrieben:
18.01.2019, 18:19

Nichts von nem "Breakout"-Board findest du in einer DMG oder Hermle. Dort wird das komplett anders gemacht. Hier Parallelen zu finden, ist ehrlich gesagt recht schwer.

Also nein, dass würde ich für nen Vortrag erst garnicht versuchen, geht schief.
Ich wusste nur nicht, für was das BOB eigentlich genau da ist bzw. was es macht. Wie ich jetzt erfahren habe ist es realtiv wenig :D. Auf das BOB will ich in meiner Präsi auch nicht eingehen . Ich finde es halt schön, wenn man so ein System verkabelt zeigen kann. Das erhöht das Verständnis enorm. Ich habe mich die letze Woche durch den Schaltschrank einer Hermle C32U gekämpft und meine, die grobe Funktion inzwischen verstanden zu haben. Bei meinem Micro System gibt es in der Tat einige Abweichung aber auch einige Parallelen.
Ich sehe inzwischen (dank Robert) das BOB in Kombination mit einem PC als SPS-Modul und NCK-Rechner in einem an. Das Bob fungiert dabei nur als Schnittstelle. Alle Berechnungen, Interpolationen und Steuersignale gehen vom PC aus (so korrekt?).

Unterschiede Mach 3 --> Hermle
- Servos statt Stepper
- Regeleinheit bei der Hermle (wird wegen den Glasmaßstäben und den Drehwinkelgebern benötigt), fällt durch den "blinden" Betrieb der Stepper raus
- Dedizierte Karten und Module

Gemeinsamkeiten:
- Alle wichtigen Komponenten sind vorhanden (NCK-Rechner, Endstufen, positionierbare Antriebe, ein sehr begrenztes "SPS-Modul" -> z.B. durch hinzufügen eines Notaus oder eines Endschalters)
- Endstufen im Kleinsystem sind Leistungsmodule im großen System

Das System soll nur am Rande gezeigt und erklärt werden (10% vom Vortrag). Mir war es aber wichtig, die Funktion zu verstehen, sonst brauche ich es auch nicht erklären :D


Letzt Frage: habe ich es richtig verstanden, dass die Endstufe einen Eingangsimpuls vom PC/BOB in einen Schritt (Mikroschritt) umwandelt? Die Endstufe steuert dann also die entsprechenden Eingänge/Phasen an (A-,A+,B+,B-)?
Sprich: PC -> Signal "hey führe einen Schritt aus"-> Endstufe steuert die benötigten Eingänge des Steppers an (A+-,B+-) -> Stepper führt entsprechend aus.

Danke für die guten Antworten :)

RobertD
Beiträge: 226
Registriert: 18.03.2018, 20:00

Re: Verständnissfrage Outbreak Board

Beitrag von RobertD » 19.01.2019, 09:38

Die Software weiß, nachdem es konfiguriert wurde, wie viele Schritte man für eine bestimmte Strecke benötigt.

So ein Standardwert ist zb 400Schritte/mm. Wenn du also 10mm fahren willst erzeugt die Steuerung 4000 Schritte und die Endstufe führt diese aus. Über das Dir-Signal wird je nach Drehrichtung dann High oder Low ausgegeben, damit die Endstufe weiß, wie sie drehen lassen soll (welche Spule zu erst angesteuert werden soll).
Gruß,
Robert

django013
Beiträge: 1706
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Re: Verständnissfrage Outbreak Board

Beitrag von django013 » 19.01.2019, 14:16

Moin Michael,

Dein Verständnis ist noch nicht vollständig.

Bei den PC-Steuerungen gibt es 2 Varianten:
- PC erzeugt Schritt/Richtungssignale
- PC übermittelt Bahndaten an CNC-Controller, welcher Schritt/Richtungssignale erzeugt

Im ersten Fall läuft die Steuerung meist über die parallele Schnittstelle, oder über eine (proprietäre) Steckkarte im PC (z.B. Mesa).
Im zweiten Fall hängt der CNC-Controller an der USB- bzw. Ethernet-Schnittstelle (z.B. Smoothstepper, Pokeys, u.ä.).

Beide Systeme haben jedoch gemeinsam, dass die Schnittstelle (für Endschalter, Relais, MPG, etc.) nur 5V (oder auch nur 3,3V) verträgt, während die CNC-Elektrik meist mit 24V und mehr läuft. Also braucht man eine Pegelanpassung.
Genau dafür ist ein breakout-Bord oder auch BOB.

Bei einfachen CNC-Controllern kann es vorkommen, dass die Pins des Professors einfach nur zu einem Stecker geroutet werden. Die Schutzschaltungen für die einzelnen Pins werden dann auch auf das BOB verlagert.
Relais erzeugen Fehlspannungen beim Schalten, genau wie auch Endschalter o.ä. - diese Fehlspannungen sollen aber nicht bis zum Prozessor durchkommen, da sie diesem schaden könnten.

Zusammenfassend könnte man sagen, das BOB besitzt keinerlei Intelligenz, ist aber für die zuverlässige Funktionsweise unerlässlich :)

Gruß Reinhard

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