Wobis

Добрый вечер. Случилась ситуация. Взяли в аренду станок, координатно-расточной 2А430 (как на фото). Но совершенно не можем найти специалиста, который бы объяснил, как им пользоваться. В интернете есть паспорт на него, но в нем отсутствуют нужные страницы. Может быть кто нибудь работал на таком? (На других координатно-расточных станках все иначе).

Может быть он вообще у нас сломан. Расточники отзовитесь пожалуйста, у нас аренда идет, а станок простаивает.

Предлагаю создать сообщество любителей станков с Числовым Программным управлением. Место где все любители ЧПУ станков, могли обсудить свои проблемы, а так же добавить посты о самодельных станках, или изделиях полученных на них.

Мой небольшой вклад:

http://pikabu.ru/story/cherez_ternii_k_zvezdam_ili_kak_ya_st...

http://pikabu.ru/story/cherez_ternii_k_zvezdam_ili_kak_ya_st...

http://pikabu.ru/story/cherez_ternii_k_zvezdam_ili_kak_ya_st...

http://pikabu.ru/story/cherez_ternii_k_zvezdam_ili_kak_ya_st...

http://pikabu.ru/story/cherez_ternii_k_zvezdam_ili_kak_ya_st...

http://pikabu.ru/story/cherez_ternii_k_zvezdam_ili_kak_ya_st...

http://pikabu.ru/story/cherez_ternii_k_zvezdam_ili_kak_ya_st...

Мы не электронщики - мы автоматизируем будущее...

Часть 8. Интерфейсы. 

Всем привет.

Сразу хочу предупредить, что этот пост образовательный. И если вы знакомы с интерфейсами или это скучная тема, то пост можно и не читать вовсе. Запуск ЧПУ станка будет в следующем посте. 

Как только я начал увлекаться компьютером. А дело было в начале нулевых. Мне особенного доставляло то, что к компьютеру можно подключать устройства. И причем, не обычные – принтер/сканер/хренир, а именно, вообще не относящиеся к моему понятию компьютерной техники. И чем больше и массивней (пропорционально его отдаленности от ПК) было устройство – тем больший восторг я испытывал. Например аппарат УЗИ и тому подобное. И поэтому позже, когда я подключил к ПК рабочий ЧПУ станок – мое восхищение было сложно скрыть. Огромная машина подключена 8 жильным проводом. А самое интересное – компьютер её узнал и встретил как старого друга. Тихо загудели двигатели, и зашумели вентиляторы для охлаждения. Раздался щелчок и станок поехал на обнуление.

Тема подключения и взаимодействия не давала мне покоя. И я узнал, все что нужно знать об одной из самых основных составляющих любого контроллера – его интерфейсах.

Каждый день мы сталкиваемся с различными интерфейсами – будь то рабочий стол на компьютере или терминал по оплате мобильника. Это графические интерфейсы. Именно благодаря им, компьютером и терминалами могут пользоваться практически все. Именно благодаря графическим интерфейсам все это плотно вошло в нашу жизнь и получило повсеместное распространение. А в нашем сознании плотно засело слово – интерфейс.

На самом деле, люди с незапамятных времен взаимодействуют с техногенным окружением с помощью интерфейсов. Да, даже у бабки в деревне на радиоле он есть. В квартире – обычный выключатель это тоже интерфейс.

Ну про аналоговые и механические интерфейсы можно рассуждать до бесконечности.

Нас же интересуют интерфейсы цифровые. (программные и аппаратные)

Оказалось, чтобы одно устройство управляло другим – ему как и человеку необходим интерфейс. А язык по которому устройства взаимодействуют между собой называется – протоколом. Пример прост. Те кто вырос в 80ых – начале 90ых поймут. В то ламповое время, когда пультов у теликов практически не было. Ребенок (или самый младший в семье) выполнял его функцию. Родители (старший брат/сестра) просили переключить канал (передали протокол), мы его обработали и выполнили. То есть вступили во взаимодействие с телевизионным интерфейсом. Вот именно по такому принципу работают интерфейсы в контроллерах. Только выглядят они, конечно же иначе.

Чем проще и понятней интерфейс – тем быстрее и качественней происходит взаимодействие. Ведь микропроцессоры у контроллеров – по сути то же, что и наши мозги. Они рассчитывают предстоящую операцию. Поэтому главное во взаимодействии машин – простота их интерфейсов. Соответственно одна из основных задач контроллерщика – упростить интерфейс.

Существует такая профессия – наладчик. Это тот человек, который позволяет подружиться различным интерфейсам. Ведь протоколы не универсальны. Они всего лишь языки, а языки бывают разные. Все как у людей вообщем-то. Поэтому наладчики это такие своеобразные переводчики.

И теперь с появлением графических оболочек у интерфейсов, практически любой человек может управлять сложной техникой.

Как только я начал собирать свои первые контроллеры. Я обратил внимание на то, как они взаимодействуют с компьютером.

Как правило их соединение производилось, через порт Lpt или Usb. Это далеко не все порты существующие в мире.

Как бы не страшна была участь крутить штекер Юсб как минимум два раза, пока он не попал в порт. Все же это самый удобный и адекватный порт соединения. Кто-то ошибочно называет Юсб – интерфейсом. На самом деле это неверно. Юсб это именно порт, который соединяет интерфейсы. Хотя его можно назвать интерфейсным портом.

Первые мои контроллеры были оснащены Lpt портом. А это значит, что нам нужен комп под управлением, как максимум Хрюшки. Потому как Lpt безнадежно устарел. С помощью драйверов конечно можно подружить и с 7ркой, но драйвер придется компилировать самостоятельно. И работа будет нестабильна.

Выделять по компьютеру на каждый контроллер довольно накладно. Поэтому я быстро отошел от устаревшего порта и начал активно изучать Usb. Документации было достаточно.

Еще одна причина по которой я осваивал Юсб была в том, что к компьютеру при желании можно подключить великое множество контроллеров. И это действительно универсальный порт. Так как по нему так же можно подавать питание для них. Им что много надо что ли? 5 вольт достаточно, а именно столько дает юэсбишка.

Возможно ли управление через Юэсби? Само собой возможно. Почти все устройства периферии управляются именно через этот порт.

И тут я узнал, что это плохо. Не буду вдаваться в подробности. Если кому-нибудь надо, могу рассказать позже. Но Юсб совсем не годиться для контроллеров. Он годиться скорей для того, чтобы контроллером был компьютер, а устройством управление – всего лишь развязки передачи и обмена.

Это не предел наших мечтаний. И я выбрал принципиально новый для себя порт – Ethernet.

Это же порт для Интернета?

Верно, а вообще это порт для скоростной передачи данных.

А в следующем посте, я вернусь к станку ЧПУ и мы его даже запустим. Образовательных постов пока хватит.

Часть 7. Первое задание. 

Прошло полгода, с начала моих занятий. И я уже был пару месяцев в режиме свободного поиска. Каждый день, как на автомате, я искал схемы – собирал, исправлял ошибки и отлаживал контроллеры. Теперь я чувствовал себя китайцем. Но мне нужна была практика. Практики мало не бывает. Я уже подумывал переходить на SMD детали и присматривался к микроскопам. И тут произошло одно событие, благодаря которому я шагнул на несколько шагов в перед. А виной тому, был китайский новый год.

Как многие знают, Китайцы отмечают новый год, не как мы. Он смещен у них примерно на полтора месяца. И поэтому в то время, когда мы уже давно отошли от похмельных синдромов и десятидневного безделья – бухать уходят они. Если у вас бизнес тесно завязан на китайцах, то считай пиши-пропало. Китайцы очень трепетно относятся к своему новому году, и хрен от них чего дождешься.

Некоторые наши станки, были куплены у китайцев в лизинг (я говорю о работе), кто знает, тот поймет. Китайцы хорошо застраховались от невыплаты. (Потому, что забирать оборудование у недобросовестных клиентов довольно накладно).

Так вот, они вшили в свои контроллеры ключи. Ключи которые необходимо активировать каждые 500 часов. Суть в следующем: Станок останавливает свою работу и требует код активации. Этот код можно получить у поставщика оборудование. Китаец (читай – поставщик) проверяет запрос, и высылает код. И так каждый раз, пока лизинг не будет оплачен. Как только лизинг оплачивается. Китаец присылает вечный ключ.

Казалось бы, проблемы никакой нет. Оплатил – получи ключ. Жаль, что мы так поздно об этом узнали. Первые 500 часов, один из станков откатал аккурат в их новый год. Предприятие, на котором я работал, впервые закупило это оборудование и поэтому, никто естественно о такой защите – ни сном, не духом.

Естественно, никакие попытки переустановить управляющую программу не спасли ситуацию. Ключ был вшит в сам контроллер.

А контроллер на минуточку стоил порядка 60 тысяч рублей. Такой незапланированной траты предприятие позволить себе не могло. Само собой, наш китайский брат, на звонки не отвечал и факсы не принимал.

Что делать? Останавливать производство? Переставлять контроллер с другого станка? Они все нужны и важны, и производство останавливать тоже никто не собирался, есть же ручные инструменты. Пусть возятся.

Я решил подойти к этой проблеме немного банально.

Как вы знаете, все данные между контроллером и компьютером обеспечиваются через шины. Шины в свою очередь разбиты на пины. Каждый пин отвечает за передачу именно своего бита информации. И если мы вычислим пин по которому на контроллер от программы приходит запрос ключа – мы его перехватим и изменим на нужный нам. Допустим от программы идет логическая единица, контроллер получает её – сверяет с таймером (допустим именно он управляет временем работы) – у таймера два выхода – один из которых инвертор. В случае истекшего лимита – он посылает логическую единицу на инвертор и контроллер отдает уже логический ноль. В случае уплаты – пускает уже не через инвертор. И программа, видя единицу, запускается.

Все просто. Теперь к делу.

Я взял обычный мультиметр, и действительно. Через два пина просвечивалась единица. Это напряжение 4.7в. Вообще все что выше 2.7в это единица. При нажатии на окей в поле ввода ключа, один из пинов на секунду пропустил ноль. Программа показала – мол фиг тебе, ключ давай.

Что же, три батарейки по 1.5 вольта, минус на корпус, плюс в пин. Нажимаем окей – программа запустилась.

Вытаскиваем батарейки, велим оператору, не включать станок без меня, и красиво уходим к закат. =) К начальству, рассказывать, что китайских друзей можно оставить в покое, пускай насладятся свои праздником.

Продолжение следует…

Часть 6.  Для чего нужны контроллеры?

Для последующих постов, я хочу немного рассказать о контроллерах.

Говоря простым языком, контроллеры это системы развязки с установленными на них микроконтроллерами. Ведь если мы возьмем один микроконтроллер (микросхему) то подключить к устройству её не удастся, для этого нужна система которая обеспечит связь с управляемым устройством.

Немного инфы из Вики:

Микроконтро́ллер (англ. Micro Controller Unit, MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. Типичный микроконтроллер сочетает на одном кристалле функции процессора и периферийных устройств, содержит ОЗУ и (или) ПЗУ. По сути, это однокристальный компьютер, способный выполнять относительно простые задачи.

Как правило, в сам контроллер входит микроконтроллер и его развязка.

Самый легкодоступный пример – видеокарта. На ней установлен микроконтроллер (видеочип) и осуществлена развязка между модулями памяти и прочей периферией. Она имеет выводы которые подключаются к другому контроллеру – материнской плате, которая тоже имеет свои микроконтроллеры. По-сути компьютер это сборник контроллеров. Которые объединены в одну систему. Передача данным между микроконтроллерами осуществляется магистральными связками которые называются шины.

Но не только там, нашли свое применение контроллеры. На самом деле, они используются практически в любом, современном электробытовом приборе.

Если у вас есть мультиварка – именно контроллер отвечает за замер параметров и определения времени готовки.

Цифровой фотоаппарат получает автоматический режим, тоже благодарю встроенному контроллеру.

Я уж не говорю, о телефонах. Потому что это очень очевидно.

Контроллер жесткого диска (Фото взял с Вики)

На этом о контроллерах хватит. Опытные люди и так это знают, начинающие могут обратиться к Интернету, а для простомимопроходящих информации хватит =)

Так вот, собирая станок с ЧПУ, важное место занимает именно контроллер. Именно он будет просчитывать и передавать импульсы на двигатели. Сколько импульсов будет подано, на столько продвинется двигатель, и именно на столько переместиться станок.

Современные станки для получения информации используют G-cod. Придуман, он был еще в прошлом веке и представляет из себя комбинацию из координат и команд. Именно его и преобразует контроллер в импульсы.

Какие же бывают контроллеры для станков с ЧПУ?

Конечно, в зависимости от выбора контроллера - выбирается программное обеспечение.

И поэтому, название контроллера тесно связанно с ПО. Почему так? Потому что ПО, это что то вроде драйвера для работы это устройства. Глупо же устанавливать драйвер принтера, подключая сканер, так же глупо пытаться использовать фанук на платах нс студио.

Итак

NC Studio

На фото ниже (Взял с инета) виден сам контроллер (вставляется в PCI слот компьютера) и его плата развязки.

Я считаю его самым удобным в среде фрезеро-гравировальных станков.

За время эксплуатации, я обнаружил лишь единый минус – сброс нулевых координат. Это означает, что станок надо заново обнулить или как говорят ЧПУшники (Вернуться в домик)

Из плюсов НС студио – быстрота. Он очень шустрый.

Удобная система управления – разберется даже школьник.

Еще в последних версия 8хх и 10хх они встраивают ручной генератор импульсов для плавных и ручных подач по осям.

Вот он (фото с инета)

Mach

Мач это даже не контроллер. Это система. Если сравнивать с компьютерами, то это платный линукс.

Эта систему можно привязать почти к любому Нонеймовскому контроллеру. Да, что говорить, её можно привязать к обычной плате опторазвязки.

Разумеется есть и сам контроллер, который уже изначально прошит на работу с Мачем.

Фото из инета

И еще фото, платы опторазвязки. (С инета)

Кстати, линукс в мире ЧПУ тоже используется. Название ему Linuxcnc

Это две основных системы работы фрезеро-гравировальных станков.

Я не буду рассказывать о других – TurboCnc и EMC2 и прочих. Гуглите вообщем.

В одном из следующих постов, я обязательно расскажу про Fanuc, я подумал упомянуть его и тут, но потом понял, что для фанук нужен будет отдельный пост.

Продолжение следует... 

Часть 5.

Сразу скажу, что я люблю свою страну, и не хочу задевать патриотических чувств.

Вы когда-нибудь видели, как создается прецизионное оборудование?

Я – нет. А все почему? Если честно, то слово импортозамещение вызывало у меня дикий восторг. Почему? Да, хотя бы потому, что не люблю зависимости. Я не лезу в политику, так как в ней не разбираюсь, но считаю, что если у нас будет производится качественная продукция, вне зависимости от импорта товаров, то во первых, она будет дешевле, во вторых появятся новые рабочие места. Присмотревшись к истинному импортозамещению в нашей стране, я увидел, что его как-то не случается. Да, у нас открывают новые производства, да у нас есть новые рабочие места, но оборудования у нас до сих пор нет. Ну не умеем мы делать точное оборудование. Не в нашем это менталитете. Поэтому на новых производствах устанавливают импортное оборудование. И именно оно вызывает уважение у моих коллег по работе.

Я же пошел по другой стороне баррикад. К вопросу о закупках оборудования, я по работе подхожу очень часто. И видели бы вы, глаза моих коллег, когда заходит речь об отечественном производителе. У нас есть компании которые проектируют оборудование и заказывают его в Китае. Так дешевле. Но у нас нет собственных производственных мощностей. Если я не прав, то я жду в комментариях название компании, которая сама разрабатывает и производит прецизионное оборудование. Лично я, таких компаний не нашел.

По ходу работы я часто сталкиваюсь с людьми, работающие в отрасли станкостроения. Они приезжают на пускналадку и мастер-запуски, приезжают и по гарантийному обслуживанию. Все честно признаются. Станок сделан в Китае, или станок собран России, но запчасти из Китая.

Каюсь, грешен. Я тоже заказываю детали для станков в Китае. Так дешевле и проще. Но меня можно понять. Я не владею миллиардами. У меня пока нет возможностей вложить деньги в собственное производство оборудование. И честно признаться, если они у меня будут, я вложу их не задумываясь. Я вижу в этом будущее. Будущее в производственных мощностях нашей страны. Но почему-то процветает у нас лишь торговля.

Не так давно, в одном городе, закрылась фабрика, на её месте открыли, что? Правильно – торгово-развлекательный центр. Потому что, никто не хочет с этим всем возиться, а тут хоп и срубил бабла на аренде. Легкие деньги.

А сколько у нас теперь продавцов? Люди зарабатывают на торговле и тратят таким же торговцам. Мы варимся в собственном соку. О каком экспорте может идти речь, нам просто нечего экспортировать (кроме газа и нефти).

Я глубоко уверен, что когда Россия возьмет курс на производство – окажется, что на ноль делить можно. Мы ведь очень сильная страна. И всегда добиваемся своего, даже если это невозможно.

Продолжение следует…