Выбор контроллера

[vl86f]

Здравствуйте. Вопрос по подбору оборудования. У нас есть 4-х осевой станок термообработки индукционным нагревом. Нужен контроллер, который сможет работать с 3-х осевой линейной интерполяцией (одна ось подстроечная) по заданным точкам. Точки эти задаются при установке детали в ручном режиме - оператор подводит вручную индуктор к точкам зон закалки, последовательно отмечает их и заносит в память. После запуска программы индуктор должен двигаться от точки к точке последовательно без остановок, пока не дойдёт до последней точки. Также нужна возможность сохранять программы в памяти, редактировать их. Непосредственно металлообработки контактным способом не происходит - индуктор находится на определённом расстоянии от детали всегда, ограничений по ускорениям нет. В добавок на станке есть другое оборудование: насосы, клапаны, преобразователи частоты с Modbus. Необходимо управлять ими тоже. Какой контроллер проще применить? Может это можно реализовать на обычном контроллере с высокоскоростными выходами, необязательно с возможностями ЧПУ? Спасибо

[MaksimNT]

У нас есть 4-х осевой станок термообработки индукционным нагревом. Нужен контроллер, который сможет работать с 3-х осевой линейной интерполяцией (одна ось подстроечная) по заданным точкам.

ЧПУ

Точки эти задаются при установке детали в ручном режиме - оператор подводит вручную индуктор к точкам зон закалки, последовательно отмечает их и заносит в память.
После запуска программы индуктор должен двигаться от точки к точке последовательно без остановок, пока не дойдёт до последней точки.

ЧПУ с адаптацией под Вас

Также нужна возможность сохранять программы в памяти, редактировать их.

Квалификация оператора для работы с ЧПУ.
Изначально программа "рыба" унифицирована под изделия, через параметры переменных.
Но значение параметров должен сохранять оператор с квалификацией.

В добавок на станке есть другое оборудование: насосы, клапаны, преобразователи частоты с Modbus.

Большинство ЧПУ с Modbus не работает ==> переведете на физику.
Оси/Двигатели желательно оснастить обратной связью по положению.
Считайте и выбирайте ЧПУ с возможностью управления всем или следуйте по рекомендациям в последних двух строчках сообщения.

Какой контроллер проще применить?

ЧПУ быстрее вводиться - месяц с разработкой проекта
ЧПУ гораздо бюджетные возможно
NC от БалтСистем
МАЯК - Ижпрест
FMS от Модмаш

Начните с опросного листа
Разработайте ТЗ и утвердите его у руководителя

[pike]

Для решения таких задач используются контроллеры управления движением (например https://www.cospa.ru/news/publications/ ... -yaskava-/)

Точки эти задаются при установке детали в ручном режиме - оператор подводит вручную индуктор к точкам зон закалки, последовательно отмечает их и заносит в память.
Также нужна возможность сохранять программы в памяти, редактировать их.

Это решается при помощи функций панели оператора подключенной к контроллеру.

В добавок на станке есть другое оборудование: насосы, клапаны, преобразователи частоты с Modbus.

Если Modbus TCP то все совсем просто, но и RTU решаемо.

Если надо то можем помочь с проектом: разрабатывали по подобной схеме проекты и для прошивных, электроэрозионных, специальных фрезерных станков.

[vl86f]

Спасибо за ответы. Поизучаю. У нас ШД, управляются сигналами Step/Dir. Нагрузки и скорости работы небольшие. Поэтому CAN нежелательно.

[MaksimNT]

Есть совсем бюджетные
Ebay DDC v3
http://www.ddcnc.com/upload/product/DS_DDCSV3.1.pdf

и более умные
Ebay Di Movimento Offline Sistema CNC MACH3 5 Assi
https://www.lollette.com/support/pdf/CNC/SMC5-5.pdf

[pike]

Спасибо за ответы. Поизучаю. У нас ШД, управляются сигналами Step/Dir. Нагрузки и скорости работы небольшие. Поэтому CAN нежелательно.

Строго говоря на Step\Dir задача 3-осной синхронизации\интерполяции не решается (% ошибки и переходные процессы далеки от большинства технологических требований), тут или устаревшее аналоговое управление, или по цифровым шинам.

[MaksimNT]

Строго говоря на Step\Dir задача 3-осной синхронизации\интерполяции не решается (% ошибки и переходные процессы далеки от большинства технологических требований)

НЕТ. Не достоверное утверждение.
С 197х металлорежущие фрезерные станки с шаговыми двигателями и гидроусилителями работают и дают не хуже 0,4 мм.

посмотреть теорию, тут
http://xn--80awbhbdcfeu.su/stanchpu

[pike]

С 197х металлорежущие фрезерные станки с шаговыми двигателями и гидроусилителями работают и дают не хуже 0,4 мм.

Для начала в связке ШГ+гидрораспределитель: шаговым двигателем задавался расход для гидроцилиндра\гидромотора, то есть таже скорость, что и в варианте аналогового управления электроприводом. Ну, и 0,4 мм (даже не уточняя подробностей) для фрезера с ЧПУ очень плохо, потому на шп с сервоприводом народ и перешел.

[MaksimNT]

Для начала в связке ШГ+гидрораспределитель: шаговым двигателем задавался расход для гидроцилиндра\гидромотора, то есть таже скорость,

Нет, именно перемещение на шаг в кадре и в зависимости от модели станка и ШВП, шаг 0,1 мм, или 0,2 мм или 0,4 мм.

Ну, и 0,4 мм (даже не уточняя подробностей) для фрезера с ЧПУ очень плохо,

Шаг был разный (0,1/0,2/0,4), от длины координаты зависел, для более 2,5 м был шаг 0,4 мм - ограничение для математического процессора при расчетах интерполяции.

[Serex]

Задача не сложная, можно решить и на свободно программируемом контроллере. Тут выбор больше зависит от программиста, который это будет реализовывать. Можно сервосистемы взять, а можно и шаговики. Шаговики в сочетании с энкодером весьма хорошая вещь. Только шаговики не сильно быстрая вещь. Нужно скорость - значит нужны сервосистемы в сборе, а контроллер и обычный сойдет.
И если обычный PLC брать, то он более дружественен к модбас будет. Я последний раз подобную задачу на S7-1200 реализовывал. Только слежение за ровностью перемещения не делал - как приедет, так и ладно, там конечная точка интересовала, а не перемещение между точками. Хотя такую математику не вижу проблем сделать на этом контроллере.

[Ryzhij]

Под шаговые двигатели хорошо "заточены" контроллеры от Delta Electrinics с их быстрыми выходами. И ЧПУ от них же.

[pike]

Задача не сложная, можно решить и на свободно программируемом контроллере. Тут выбор больше зависит от программиста, который это будет реализовывать. Можно сервосистемы взять, а можно и шаговики.

Можно только, если в точках которые проходит система допустим останов или снижение скорости с точки зрения технологии, но:

После запуска программы индуктор должен двигаться от точки к точке последовательно без остановок, пока не дойдёт до последней точки.

[Serex]

Можно только, если в точках которые проходит система допустим останов или снижение скорости с точки зрения технологии, но:

Так все от скорости зависит. Выше писали, что там все медленно. Останов в 100 мс и не заметен вовсе. Механизмы его даже не ощутят. Дело в масштабе. И не надо тут разводить темы про микросекундные точности!

[pike]

При электроэрозии и точении даже снижение скорости видно по качеству поверхности, а останов вообще может угробить инструмент или деталь. Медленно или быстро понятия очень относительные: 100 мс останова+зона торможения и разгона и участок поверхности получил в Х раза больше энергии чем соседи.

[Ryzhij]

Уважаемый pike, когда Вы рассуждаете о влиянии типа применяемого привода на чистоту и точность, Вы забываете о таких вещах как:
- момент инерции и индуктивность;
- величина шага и передаточное число редуктора;
- соотношение величины шага, размера активной зоны инструмента, люфта и т.п.
Следуя логике Ваших рассуждений, применение ЧРП, да и приводов переменного тока вообще, а также пистонных гидронасосов - крамола и ересь. А ведь это не так
Тут мы придём к аналогичному холивару по поводу цифровой и аналоговой музыки.

[pike]

Уважаемый pike, когда Вы рассуждаете о влиянии типа применяемого привода на чистоту и точность, Вы забываете о таких вещах как:
- момент инерции и индуктивность;
- величина шага и передаточное число редуктора;
- соотношение величины шага, размера активной зоны инструмента, люфта и т.п.

И к чему все это? Это отменяет влияние колебания скорости на качество поверхности при точении, фрезеровании, прожигании и т.п. воздействии на материал?
Первые два пункта вообще относятся к правильному выбору момента и номинальной скорости привода.

Следуя логике Ваших рассуждений, применение ЧРП, да и приводов переменного тока вообще, а также пистонных гидронасосов - крамола и ересь. А ведь это не так

Да ну? А я вроде просто написал, про то что для движения без остановок между точками нужен не простой логический контроллер, а контроллер движения (lookahead). И кстати, контроллеры движения сейчас в большинстве случаев управляют именно приводами переменного тока.
Для гидропривода есть свои специализированные контроллеры такого плана, которые еще его нелинейности компенсируют.

[Ryzhij]

Так ведь DVP от Delta Electronics с их быстрыми выходами и специализированными API для шаговых приводов и есть самые обычные ПЛК.
Вот ведь заковыка какая...
И сервомодули периферии в составе других ПЛК это тоже только модули периферии, а вовсе не отдельные контроллеры.
И всё это прекрасно работает в задачах, не требующих сложной многоосевой интерполяции, как в ЧПУ (CNC).

[pike]

Так ведь DVP от Delta Electronics с их быстрыми выходами и специализированными API для шаговых приводов и есть самые обычные ПЛК.
Вот ведь заковыка какая...

В чем заковыка? Это программируемый логический контроллер с функцией импульсного задания скорости и\или позиции, подобные контроллеры появились еще в 90-х и области их применения и ограничения давно известны. Собственно раньше это честно называлось позиционированием из точки в точку, это сейчас маркетологи извращаются терминами типа simple motion и т.п.
Функций непрерывной позиционной синхронизации (согласования) движения приводов в ПЛК нет, в отличии от контроллеров движения. Есть попытки подтянуть подобные решения в более дорогих версиях ПЛК, но все это получается с кучей ограничений и обычно заканчивается переходом на архитектуру контроллеров движения со всеми вытекающими последствиями, в том числе и ценовыми, и маркетинговыми - их начинают называть Machine Controller.

[Ryzhij]

И? Кто-то спорит? ТС у нас гребной винт для АПЛ точит, вал гироскопа или же надгробие шлифует?
Выползает на свет божий основной вопрос проектирования: "Нахрена?"
Поэтому давайте не будем обобщать. Нужна ли ему непрерывная позиционная много-осевая синхронизация, это - вопрос космический.

Это отменяет влияние колебания скорости на качество поверхности при точении, фрезеровании, прожигании и т.п. воздействии на материал?

Никак. Только вот в разных задачах и при разных конструкциях весовые составляющие возмущений на скорость перемещения сильно разнятся.
В тех задачах, на которые ссылаетесь Вы, на первый план часто выходят системы смазки и конструкция направляющих, рецептура СОЖ и внешние вибрации, а вовсе не тип привода, дискретный он или аналоговый.
В то же время, в природе гораздо больше систем, где не то что синхронизация фактического положения, а ОС по положению вообще не нужна. Где вполне хватает характеристик жесткой прямой кинематической связи.

[pike]

Выползает на свет божий основной вопрос проектирования: "Нахрена?"
Поэтому давайте не будем обобщать. Нужна ли ему непрерывная позиционная много-осевая синхронизация, это - вопрос космический.

Еще раз цитата из изначального сообщения:

После запуска программы индуктор должен двигаться от точки к точке последовательно без остановок, пока не дойдёт до последней точки.

В тех задачах, на которые ссылаетесь Вы, на первый план часто выходят системы смазки и конструкция направляющих, рецептура СОЖ и внешние вибрации, а вовсе не тип привода, дискретный он или аналоговый.

Я вообще-то про управление писал, вы с чего-то привязались к приводам.
У вас вопрос в чем отличие при управлении импульсным (где импульс позиция), аналоговым (где -10/+10 В это скорость) и цифровым (интерполяционное микропозиционирование)?
Или чем отличается работа контроллера движения при управлении приводами от плк?
Или вас возмущает то, что я не считаю контроллеры DVP контроллерами движения?

В то же время, в природе гораздо больше систем, где не то что синхронизация фактического положения, а ОС по положению вообще не нужна. Где вполне хватает характеристик жесткой прямой кинематической связи.

А функция непрерывной позиционной синхронизации (согласования) движения приводов, это разве не способ заменить жесткую кинематическую связь электронными методами и получить ряд "плюшек" от этого перехода?

[keysansa]

Это отменяет влияние колебания скорости на качество поверхности при точении, фрезеровании, прожигании и т.п. воздействии на материал?

Большие колебания сильно влияют. Меньшие - меньше. Но вы не найдете следящих систем, которые не рыскают.

[pike]

Кто ж спорит, что рыскают, но тут предлагали остановы в 100 мс. И пишете вы об этом почему то мне.

[Serex]

но тут предлагали остановы в 100 мс.

Так не было указаний, что точность движения +/- 10мс. Может там индуктор движется от точки к точке 3 минуты. Для любого контроллера будет какая-то погрешность. Если 100мс допустимая погрешность, то что там тужиться с сервосистемами?

Да, S7-1200 не умеет выдать N-количество импульсов на шаговик с помощью высокоскоростных счетчиков. Либо импульсы делать периодом в 2 цикла (вкл,выкл), либо просто выдавать меандры заданной частоты. Но цикл пустой программы, там соизмерим с 1 мс.

Вот так звучит задание автора.

Нагрузки и скорости работы небольшие.

Чего вы тут про сверхточности разводите пустой разговор?

[keysansa]

Кто ж спорит, что рыскают, но тут предлагали остановы в 100 мс. И пишете вы об этом почему то мне.

Я пишу вам потому что был пост от Ryzhij:

Уважаемый pike, когда Вы рассуждаете о влиянии типа применяемого привода на чистоту и точность, Вы забываете о таких вещах как:
- момент инерции и индуктивность;
- величина шага и передаточное число редуктора;
- соотношение величины шага, размера активной зоны инструмента, люфта и т.п.
Следуя логике Ваших рассуждений, применение ЧРП, да и приводов переменного тока вообще, а также пистонных гидронасосов - крамола и ересь. А ведь это не так
Тут мы придём к аналогичному холивару по поводу цифровой и аналоговой музыки.

Ваш ответ:

И к чему все это? Это отменяет влияние колебания скорости на качество поверхности при точении, фрезеровании, прожигании и т.п. воздействии на материал?
Первые два пункта вообще относятся к правильному выбору момента и номинальной скорости привода.

Вы только часть моего поста процитировали. А в целом, я намекал, что вы пропустили или не поняли пост от Ryzhij.