Інтерфейсна плата з опторазвязкой на 5 осей ЧПУ

Інтерфейсна плата з опторозв'язкою на 5 осей ЧПУ використовується як сполучна ланка між комп'ютером і п'ятьма драйверами крокових або серво двигунів в системах верстатів з числовим програмним управлінням. Інтерфейсна плата оснащена опторозв'язкою силовий і логічної частин плати. Опторозв'язка - це один з видів гальванічної розв'язки. Сенс в тому, щоб між двома схемами не було електричного зв'язку, коли струм з однієї частини схеми не йде в іншу частину.
Розташування на платі компонентів і складових частин:

Для використання інтерфейсної плати потрібно завантажити і встановити на комп'ютер програму для його управління і настройки, наприклад MACH3, KCAM4, EMC2 Mach2, Master5, TurboCNC, Step2CNC і інші. Тепер потрібно визначитися з місцем монтажу BL - MACH - V1.1 D305. Місце має бути захищене від агресивних чинників навколишнього середовища тому BL - MACH - V1.1 D305 не встановлено в корпус. BL - MACH - V1.1 D305 може бути змонтований на будь-якій плоскій поверхні, для цього на платі передбачено чотири отвори. Потім за допомогою кабелю LPT (в комплект поставки не входить) з'єднати інтерфейсну плату з комп'ютером. Роз'єм LPT інтерфейсної плати виконаний в корпусі DB25 типу «тато».
Коли фізичний зв'язок з комп'ютером встановлений, можна підключати живлення. BL - MACH - V1.1 D305 потребує окремого живлення логічної і силової частини. Живлення логічної частини може здійснюватися двома способами.
Перший - від USB порту комп'ютера. Для цього в комплекті з BL - MACH - V1.1 D305 йде кабель USB тип A - USB тип A (довжина кабелю 1 м), на самій платі є роз'єм USB типу «мама».
Другий - від зовнішнього джерела живлення. Зовнішнє джерело живлення підключається до клем-затискачів PCGND (загальний контакт), PC5V (напруга живлення). Клем PC5V дві, немає різниці, до якої підключати живлення. Зовнішнє джерело живлення повинен підтримувати струм не менше 500 мА.
BL - MACH - V1.1 D305 має світлодіодну індикацію. Світлодіод, позначений на платі PW (5V), горить, коли на логічну частину плати подається напруга живлення 5 В.
Після цього можна підключати живлення до силової частини BL - MACH - V1.1 D305. Живлення має здійснюватися від зовнішнього джерела живлення з напругою 12 - 24 В постійного струму. Підключати джерело живлення потрібно до клем-затискачів, позначених на нижньому боці плати + 12-24V (IN) і GND. Світлодіод, позначений на платі 12-24V, горить, коли на силову частину плати подається напруга живлення 12 - 24 В.
Щоб правильно підібрати джерело живлення для всієї системи потрібно зробити невеликий розрахунок. Джерело живлення в комплекті з BL - MACH - V1.1 D305 не йде. Для розрахунку необхідних показників джерела живлення можна використовувати формулу: Вихідний струм = Сума струмів всіх споживачів системи + 2A.
Тепер потрібно зайнятися захистом самої плати, комп'ютера і пристроїв, що підключаються. BL - MACH - V1.1 D305 спочатку має оптоізоляцію всіх вхідних сигналів. Блок для підключення кнопок аварійної зупинки зображений на малюнку зліва. Позначення контактів P10 - P13, P15, GND. P10 - аварійна зупинка всієї системи. P11 - попередня настройка різака (можна не підключати). P12 - кінцевий вимикати осі X. P13 - кінцевий вимикати осі Y. P15 - кінцевий вимикати осі Z. GND - загальний контакт.
Після цього можна підключати до BL - MACH - V1.1 D305 драйвери двигунів. Драйвери двигунів до інтерфейсної плати можна підключити двома способами.
Перший - більш цивілізований спосіб. На корпусі плати BL - MACH - V1.1 D305 є п'ять гнізд - по одному гнізду на кожну вісь. Кожне гніздо має чотири контакти + 5V (живлення логіки), CLK (Pulse), CW (Direction), EN (Enable). Якщо виявилося, що гнізда Ваших драйверів двигунів такі ж, як у інтерфейсної плати, і у Вас є правильні кабелі з конекторами під ці гнізда - можете з'єднувати пристрої цим способом.
Другий - підключення драйверів двигунів до клем-затискачів. На текстоліті інтерфейсної плати є таблиця відповідності клеми-сигнали для кожної осі.
Сигнали від інтерфейсної плати потрібно підключати до відповідних входів драйверів двигунів:

• Ось X: P2 - CLK, P3 - CW;
• Ось Y: P4 - CLK, P5 - CW;
• Вісь Z: P6 - CLK, P7 - CW;
• Ось A: P8 - CLK, P9 - CW;
• Ось B: P16 - CLK, P17 - CW.

Сигнал Enable буде загальним для всіх драйверів двигунів - цей сигнал потрібно розводити на кожен драйвер окремо. Він виводиться з клеми P14.
Клема P17 може виконувати дві функції: сигнал CW (Direction) для осі B і вихідний сигнал реле управління шпинделем. Функція клеми P17 встановлюється за допомогою джемпера, який знаходиться на інтерфейсній платі. Якщо джемпер встановлений - клема P17 виконує функцію виходу реле, якщо немає - функцію сигналу CW (Direction) для осі B. Використовувана реле SRD-05VDC-SL-C, комутаційна здатність реле 8 А при живленні 24 В. До цього інтерфейсу може бути підключено тільки один пристрій. Світлодіод, позначений на платі Relay, горить, коли релейний інтерфейс замкнутий.
Клема P1 вихід широтно-імпульсної модуляції (PWM).
Клеми PCGND, PC5V крім функції зовнішнього живлення логіки можуть використовуватися в схемах з використанням загального анода (PCGND) або загального катода (PC5V) з напругою сигналу до +5 В.
Клеми, позначені на малюнку «Spindle ON / OFF Control interface», виконують функцію перемикача шпинделя.
Клеми, позначені на нижній частині інтерфейсної плати PWM 0-10V (OUT) і GND - виконують функцію регулювання швидкості обертання шпинделя. Це фактично аналоговий ШІМ частотний перетворювач.
Приблизну схему підключення BL - MACH - V1.1 D305 можна подивитися тут.
Тепер потрібно зробити налаштування всієї системи і записати в програму управління виконуваний код. Приклад програмної настройки в програмі MACH3 і керівництво користувача англійською мовою можна скачати тут.

Характеристики:

модель: BL - MACH - V1.1 D305;
плата зібрана на двох мікросхемах: 74HC245D;
кількість осей: 5;
сумісні програми: MACH3, KCAM4, EMC2 Mach2, Master5, TurboCNC, Step2CNC;
з'єднання з комп'ютером: LPT DB25;
напруга живлення цифрової частини: 5 В;
максимально споживаний струм цифрової частини: 500 мА;
напруга живлення силової частини: 12 - 24 В;
що використовується реле: SRD-05VDC-SL-C;
комутаційна здатність реле: 8 А при живленні 24 В;
число спрацьовувань реле при навантаженні 5 В 10 мА: 500 000 000 циклів;
клас захисту: IP20;
вага комплекту: 130 г;
розміри: 70 х 90 х 20 мм.

Комплект поставки:

• інтерфейсна плата з опторозв’язкою на 5 осей ЧПУ;
• кабель USB тип A - USB тип A (довжина кабелю 1 м).