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Autor Tópico: Ligar breakout board DB25  (Lida 3172 vezes)

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Offline Ricardo Costa1986

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Ligar breakout board DB25
« em: 21 de Novembro de 2014, 13:00 »
Bom dia,

Acabou de chegar o Kit que mandei vir do ebay.
 http://www.ebay.es/itm/3-axis-Nema23-stepper-motor-425oz-in-Drivers-CNC-controller-kit-Longs-Motor-/280781970967?pt=UK_BOI_Industrial_Automation_Control_ET&hash=item415fe8de17

Agora estou com algumas dúvidas na ligação da Breakout board com as respectivas drives dos motores.
Deixo em anexo um esquema para poderem visualizar e deixarem as suas opniões.
Eu mandei vir um Spindle com variador de velocidade de 2.2KW, mas a Breakboad que veio neste Kit não dá para ligar o Spindle?
Alguem me pode ajudar nesse sentido. Terei mesmo que compar uma com essa opção?
Estou ansioso para começar a fazer uns testes com o Mach3;)

Cumprimentos,

Ricardo Costa

Offline jm_araujo

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #1 em: 21 de Novembro de 2014, 13:23 »
Podes controlar o spindle com as saídas que não tem eixo (eixos A/B/C), é questão de depois configurar o MACH3 para refletir essas alterações.

No esquema parece-me que trocaste as alimentações dos motores (VCC ao -V, GND aos +48V ?? Não deve ser)

E tens de dar uma vista de olhos na alimentação da breakout. Se tens opto-acopladores tens todo o interesse em manter o lado do PC completamente isolado do lado da CNC, e parece-me que a placa está preparada porque tens 4 pinos de alimentação (+5V, VDD, 2xGND).
O lado do PC ("+5V" e GND de baixo?) podes sacar facilmente de uma porta USB do PC. Os outros 5v para o VDD tiras de um alimentador separado ou da fonte com um regulador.
Mas tens de olhar para a placa para confirmar que está bem feita e realmente separaram as alimentações. Os chineses são uns habilidosos e nem sempre fazem o que devem.
« Última modificação: 21 de Novembro de 2014, 13:28 por jm_araujo »

Offline Ricardo Costa1986

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #2 em: 21 de Novembro de 2014, 16:23 »
Realmente no esquema tenho trocado os fios.
Em relação alimentação da breakout, estou a pensar em utilizar o +5V e GND, talvez com um transformador de 5V e 400mA. Não preciso de utilizar as duas saídas?
Agora não sei como é que vou ligar a breakout ao inverter? A parte de potência é facil, agora em relação a parte de comando não sei.
Seguindo o teu conselho, vou utilizar uma das saídas que não estou a utilizar, apenas vão sair 2 fios, esses fios vou ligar a onde no inverter?
Em anexo deixo o esquema não concluido.

Cumprimentos,

Ricardo Costa

Offline jm_araujo

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #3 em: 21 de Novembro de 2014, 16:42 »
Quanto à alimentação, não conheço a placa nem tenho manuais pelo que não sei como ligas alimentações. Estava a referir-me ao que faz sentido: se tens isolamento ótico, deve-se aproveitar as vantagens desse isolamento. Se depois partilhas as alimentações (massas incluídas), o isolamento ótico é uma paneleirice(*pode-se dizer?) que não serve para nada.

O VFD deve ter entradas de controlo. Tens de ler o manual para descobrir quais são.

Básicamente: RTFM  ;)

Offline Ricardo Costa1986

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #4 em: 21 de Novembro de 2014, 17:15 »
Desde já agradeço-te jm_araujo pelo apoio que me tens dado.
Eu não percebo grande coisa de electrónica, a minha área é mesmo mecânica.
Foi-me proposto dimensionar uma CNC, e segui em frente, mas esta parte de elctrónica( que é muita) estou a ter algumas dificuldades.
Em anexo deixo a informação do inverter o da Breakout. Penso que a informação que deixo em anexo será a necessaria. Pois o resto do manual do inverter explica como funcionar manualmente.
Se não for pedir muito, é possível dar uma luz a onde vou ligar os fios que vão sair da Breakout e ligar ao inverter??
Existem muitos videos na net, mas não encontro nenhum com a mesma breakout;(

Cumprimentos,

Ricardo Costa

Offline Ricardo Costa1986

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #5 em: 21 de Novembro de 2014, 17:20 »
Talvez isto ajude.

Offline jm_araujo

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #6 em: 21 de Novembro de 2014, 17:38 »
Não tenho experiência com o  MACH3, não conheço bem as suas configurações e possibilidades o que dificulta a ajuda.

A separação de alimentações que refiro é falada nesse manual que partilhaste. Se desligares o JN1 e JN2 ficas com as alimentações separadas. Precisas de duas fontes distintas de 5V (do lado do PC pode ser de um cabo USB cortado), mas ficas muito melhor protegido contra picos, ground-loops e outras interferências que possam vir da CNC.

Quanto ao VFD, primeiro em vez de começar tentar controlar a velocidade do mesmo (o que parece apontar a ultima imagem que enviaste), começava por ligar e desligar o mesmo controlado pelo PC. Pelo que mostras em principio será ligar o "DCM" ao GND e o "FOR" a uma das saídas. Depois tens de configurar o MACH3 para essa saída ser a ativação do spindle. Mais tarde pensava na velocidade que é certamente mais complicado no teu caso.

Mas deve haver gente no fórum que tenha trabalhado VFDs que te possa ajudar melhor que eu, é esperar que se manifestem.


Offline artur36

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #7 em: 21 de Novembro de 2014, 18:57 »
Numa olhadela rápida ao esquema do variador que indicas (deves ler todo o manual e com muita calma pois a foto que metes-te iria dar barraca na certa):

A separação de alimentações que refiro ... mas ficas muito melhor protegido contra picos, ground-loops e outras interferências que possam vir da CNC....

 Pelo que mostras em principio será ligar o "DCM" ao GND e o "FOR" a uma das saídas. Depois tens de configurar o MACH3 para essa saída ser a ativação do spindle.

Atenção à imterpretação do esquema, falas em separar alimentações e depois vais dizer para ligar o ground da board ao variador, não faz muito sentido pois não?

1º  ponto a ter cuidado, pelo esquema a saída DCM é o comum logo ground, mas não necessariamente DC, mas na tabela ao lado fala em 12V logo das duas três ou a porta pode ser configurada como ground ou 12V (AC ou Dc, tem de ser verificado no manual completo) ou então (o mais provável) a indicação dos 12V é o nível lógico 1 logo 5V DC iria ser provavelmente o mesmo que zero.

2º  ponto se olharem para o esquema verão que as entradas digitais estão ligadas ao comum com um "interruptor", isto indicanos a ligação correcta para utilizar o variador de forma isolada, para o controlar-mos com recurso a um controlador externo ligamos da mesma forma mas substituimos o interruptor mecânico. A ligação correcta deverá ser interligar o comum (DCM) com a entrada FORward ou REVerse (conforme direcção de rotação desejada) com recurso ao contacto NO de um relé, garantindo assim o isolamento galvânico entre circuitos.




Para controlares a velocidade esquece o esquema que desenhaste na foto, PWM duvido que funcione, e normalmente o sinal de controlo analógico em automação industrial é 0....10V logo com a placa o máximo que conseguirias seria 50% de velocidade, a solução será usares um potênciómetro "físico" e definires "manualmente" a velocidade, aí fazes a ligação conforme o esquema, um pino do potênciometro no ACM, outro no +10V e o pino do meio (sinal) na entrada VI.
A solução para controlar pela placa é arranjares maneira que ela tenha uma saída 0....10V, aqui não te posso ajudar muito, pesquisa por level shifters para sinais analógicos ou então por IC's potêncioetros que já vi qualquer coisa disso na mouser. Neste caso depois de teres um sinal de 0....10V injectas esse sinal directamente no pino VI e interligas os grounds do circuito conversor com o pino ACM.

P.S.: No esquema aparece também referido 5V no pino do potênciometro, pode ser que dê para usares sinal 0...5V, mais uma vez é ler o manual completo para verificar se é configurável, se permitir sinal 0...5V é mais fácil de interligar com a placa mas deves sempre garantir isolamento galvânico entre circuitos por causa das interferências do variador.



MUITO IMPORTANTE:
Esse variador vai provavelmente causar muitas interferências em tudo o que for sinais digitais, por isso idealmente afasta-o da placa controladora o mais possível. Se reparares no esquema existe uma elipse tracejada à volta das ligações de entrada, este é o simbolo para cabo com malha, deverás usar sempre este no sinal analógico e não perdes nada em o usar também no sinal digital (evita juntar no mesmo cabo sinal analógico e digital). Existe também cabo de potência com malha, se puderes usa também entre a saída do variador e do motor.
O cabo com malha deves ligar sempre numa das pontas à Terra e a outra fica por ligar para evitar loops de massa.

Offline jm_araujo

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #8 em: 21 de Novembro de 2014, 19:41 »
Atenção à imterpretação do esquema, falas em separar alimentações e depois vais dizer para ligar o ground da board ao variador, não faz muito sentido pois não?
Como sugeri mantém-se o lado do PC separado do lado da CNC (controladores de steppers e VFD), pelo que faz sentido dentro das possibilidades da breakout comprada. Sempre assumindo que se desligares os jumpers ficas com os dois lados da breakout isoladas pelos optoacopladores. Chamarem às GNDs que podem ser separadas o mesmo nome é uma asneirada :(
Ideal era isolar o VFD completamente, mas isso implica modificações à breakout que me parecem ficam além do pretendido.

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1º  ponto a ter cuidado, pelo esquema a saída DCM é o comum logo ground, mas não necessariamente DC, mas na tabela ao lado fala em 12V logo das duas três ou a porta pode ser configurada como ground ou 12V (AC ou Dc, tem de ser verificado no manual completo) ou então (o mais provável) a indicação dos 12V é o nível lógico 1 logo 5V DC iria ser provavelmente o mesmo que zero.
Não tive a mesma interpretação. O que entendi é que é um ground comum a todas as partes descritas e não que podia assumir valores diferentes (em termos de circuito era uma complicação desnecessária). A entrada não é digital, parece-me que está preparada para uma ligação coletor aberto, provavelmente com um pull-up interno. A saída da breakoutboard é de um opto com um transistor com o seu próprio pull-up, que deve ser compatível com a entrada do VFD. Se não for, depois vê-se ;)

Citar
2º  ponto se olharem para o esquema verão que as entradas digitais estão ligadas ao comum com um "interruptor", isto indicanos a ligação correcta para utilizar o variador de forma isolada, para o controlar-mos com recurso a um controlador externo ligamos da mesma forma mas substituimos o interruptor mecânico. A ligação correcta deverá ser interligar o comum (DCM) com a entrada FORward ou REVerse (conforme direcção de rotação desejada) com recurso ao contacto NO de um relé, garantindo assim o isolamento galvânico entre circuitos.

Um transístor é uma excelente ligação à massa, saídas em coletor aberto são muito utilizadas em controlo, não vejo porque não funcionaria. Se não funcionar, depois vê-se ;)

O potenciómetro já o VFD tem. Gerar um sinal de 0 a 10V é banal a partir de um PWM tendo em conta que o VFD já te dá os 10V. O PWM a controlar um transístor com um pull-up aos 10V no coletor e um RC a integrar os pulsos e já tá. Potenciómetros digitais não são apropriados para esta situação.

Offline artur36

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #9 em: 21 de Novembro de 2014, 20:35 »
Como sugeri mantém-se o lado do PC separado do lado da CNC (controladores de steppers e VFD), pelo que faz sentido dentro das possibilidades da breakout comprada. Sempre assumindo que se desligares os jumpers ficas com os dois lados da breakout isoladas pelos optoacopladores. Chamarem às GNDs que podem ser separadas o mesmo nome é uma asneirada :(
Ideal era isolar o VFD completamente, mas isso implica modificações à breakout que me parecem ficam além do pretendido.

Sim concordo totalmente em isolar a controladora do pc, mas acho ainda mais importante isolar o variador (ainda por cima sendo que pelo primeiro esquema de ligação do variador este é para funcionar como inversor para alimentar um motor trifásico apartir de rede mono-fásica), temos de nos lembrar que é uma breackout board chinesa, e eu não me fiava muito nas supostas proteções que ela incorpora.
Isolar o variador é relativamente simples, o sinal de funcionamento é dar com relé de 5V e as saídas digitais (sinal de avaria se interessar) é um contacto seco logo já se encontra isolado por natureza.

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Não tive a mesma interpretação. O que entendi é que é um ground comum a todas as partes descritas e não que podia assumir valores diferentes (em termos de circuito era uma complicação desnecessária). A entrada não é digital, parece-me que está preparada para uma ligação coletor aberto, provavelmente com um pull-up interno. A saída da breakoutboard é de um opto com um transistor com o seu próprio pull-up, que deve ser compatível com a entrada do VFD. Se não for, depois vê-se ;)

Tenho de concordar com o teu ponto de vista, mas sinceramente não estou a ver um equipamento industrial com nível lógico 1 a 5V, até pode aceitar mas quase de certeza que foi desenhado para valores da ordem dos 12V pelo menos.
A entrada é claramente digital, se olhares para o esquema indica um interruptor como accionamento, se olhares para o pino comum a designação é DCM, Digital Common suponho, em contra-ponto com ACM Analogue Common, se duvidas ainda restassem é olhar para a tabela que tem ao lado em que indica a função de cada input (presumo que estejam pré-programadas e não podem ser alteradas pela maneira como a tabela é apresentada) todas as funções são digitais, as últimas três poderiam suscitar dúvidas mas quem programar variadores de velocidade, e/ou já tiver lido o manual completo de um, sabe que normalmente os variadores podem ser programados com algumas velocidades fixas e estas são depois seleccionadas com interruptores/selectores.

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Um transístor é uma excelente ligação à massa, saídas em coletor aberto são muito utilizadas em controlo, não vejo porque não funcionaria. Se não funcionar, depois vê-se ;)

Mesmo que funcione por 5 euros o relé Weidmuller (preço mais caro que o de tabela, pronto 6 euros se quiseres um relé de estado sólido) continuo a preferir o isolamento galvânico entre a controladora e o variador.

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O potenciómetro já o VFD tem.


Estás-te a referir aquele minúsculo junto ao display que os omron incluem? Não sei se todos os variadores o incluem, assumindo que sim novamente por um euro ou dois para um novo potênciometro de 10Kohm acho que prefiro o externo, até porque nunca colocaria o variador num local acessível devido ao risco de eventual contacto inadvertido com os terminais de potência e aos problemas de interferência como já referi antes, assuminddo que é uma CNC caseira\hobbie (como o variador 230/400 AC faz parecer) se nã existir um quadro elétrico digno desse nome eu colocaria o variador por baixo da bancada\CNC e na extremidade oposta ao PC/controladora.

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Gerar um sinal de 0 a 10V é banal a partir de um PWM tendo em conta que o VFD já te dá os 10V. O PWM a controlar um transístor com um pull-up aos 10V no coletor e um RC a integrar os pulsos e já tá. Potenciómetros digitais não são apropriados para esta situação.


Não me tinha lembrado do filtro RC para estabilizar a tensão DC à saída do PWM, realmente torna tudo quase numa brincadeira de criança até porque o TOn do PWM não deverá variar frequentemente pelo que não é preciso grandes cálculos para o filtro, é dimensionar o condensador em excesso e fica funcional.
Novamente contínuo a preferir o isolamento galvânico logo tentaria usar um opto-isolador entre a controladora e a base do transístor, deduzo que com PWM a "baixa frequência" seja exequível.

PS: JM_Araújo espero que não tomes isto como um "ataque pessoal", não é de todo essa a minha intenção.

Offline jm_araujo

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #10 em: 22 de Novembro de 2014, 01:04 »
PS: JM_Araújo espero que não tomes isto como um "ataque pessoal", não é de todo essa a minha intenção.
De forma alguma ;) Encontrei recentemente um meme na net com que me identifico bastante:


Estas discussões são sempre interessantes.
Acho também que tens razão, o melhor é jogar pelo seguro e uns relés baratitos (até porque não sofrem muitos ciclos) é provavelmente a melhor ideia para manter o isolamento.

Quanto ao potênciometro, tudo depende que forma de controlo de velocidade o VFD já inclua. Numa CNC não se varia assim tanto as velocidades de corte para corte, não precisa de estar assim tão disponível.

E sim, o PWM seria com isolador ;)


O coitado do Ricardo Costa já deve estar a dar um nó na cabeça. O melhor por enquanto é manter o VFD separado, trata primeiro do resto e faz os primeiros cortes a ligar o spinde à mão, confirma que funciona tudo bem e aprende mais umas coisas sobre a máquina,  e depois voltas a esta guerra do spindle controlado pelo PC quando tiveres os teus objetivos mais definidos que nós ajudamos-te ;)

Offline Ricardo Costa1986

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Re: Ligar breakout board DB25
« Responder #11 em: 24 de Novembro de 2014, 10:10 »
Bom dia,

Desde já agradeço a colaboração do artur36 e do jm_araujo pela sua disponibilidade.
Vou seguir o vosso concelho, vou ligar em primeiro lugar os motores de passo ao controlador e tirar algum proveito do Mach3 (pois tenho muito que ler). Só depois vou passar em a parte do Spindle. Vou seguir o vosso concelho e vou alimentar a controladora em separado.
Vou ler melhor os manuais tanto do inverter como do Mach3, para perceber melhor a forma como se comunicam.
Vou dando noticias.

Cumprimentos,

Ricardo Costa