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Stand: 0.96.33-2 Endschalter-Verwaltung mit dem CncPlayerWenn Sie Anfänger sind, dann nehmen Sie sich bitte Zeit und lesen Sie dieses Dokument komplett durch. Vermeiden Sie blinden Aktionismus. Sie finden in diesem Dokument auch eine Menge an allgemeinen Cnc Tipps, zum Beispiel im Abschnitt Die richtige Achszuordnung einer Cnc Maschine (das wird immer wieder gerne falsch gemacht).
Frust, da der Anwender oft überfordert ist CncProfi Belegung nutzen oder CncPlayer selbst konfigurieren Wo werden die Endschalter konfiguriert? Die richtige Achszuordnung einer Cnc Maschine VorwortACHTUNG: BIOS richtig einstellen! Eine Endschalter-Verwaltung ist für den CncPlayer nur dann zuverlässig möglich, wenn im BIOS Ihres PCs für den Druckerport (= LPT) die Einstellung Standard, Normal oder SPP (= StandardParallelPort) gewählt ist! Bitte überprüfen Sie das. Bei anderen Einstellungen ist mit Störungen zu rechnen! ACHTUNG: Wenn Sie die XY CncPlayer Demo verwenden, dann sollten Sie das Homing (= Referenzfahrt zur Initialisierung der Cnc Maschine) so konfigurieren, das nur X- und Y-Achse verfahren werden. Die Z-Achse sollte also nicht aktiviert sein. Mehr dazu in diesem Dokument. Eine Schrittmotor-Cnc-Maschine weiß beim Einschalten nicht, wo sich die einzelnen Achsen befindet. Deshalb bringt man zuerst die einzelnen Achsen in eine bestimmte Position und setzt dann den Positionszähler im CncPlayer auf 0. Diesen Vorgang nennt man Initialisierung. So hat man für alle Fräs- oder Gravierarbeiten stets eine definierte und reproduzierbare Ausgangsposition. Das ist wichtig wenn man zum Beispiel eine Fräsarbeit unterbricht, um sie am nächsten Tag fortsetzen zu können. Ohne eine reproduzierbare Ausgangsposition könnte man nicht deckungsgleich weiterarbeiten. Eine Initialisierung erreicht man im einfachsten Fall damit, daß man vor dem Einschalten der Maschine (hier sind die Motoren stromlos und lassen sich leicht drehen) die Achsen von Hand bis zum Anschlag dreht. Genauer und bequemer geht die Initialisierung der Maschine aber mit Endschaltern. In dieser Anleitung erfahren Sie, wie Sie den CncPlayer konfigurieren müssen, damit er Ihre Endschalter (falls vorhanden) erkennt und nutzt.Endschalter (auch Endlagenschalter, Referenzschalter usw. genannt) dienen dem CncPlayer zur Initialisierung der Cnc Maschine. Bei Lieferung ist der CncPlayer so eingestellt, daß er eine Maschine ohne Endschalter erwartet. Falls an einer Maschine Endschalter sind, dann werden sie ignoriert. Das macht Sinn, denn ein Fehler bei der Endschalter-Verdrahtung oder bei der Konfiguration würde Ihnen sonst die gesamte Maschine lahmlegen. Die von Haus aus deaktivierte Endschalter-Verwaltung ermöglicht Ihnen also eine leichtere Inbetriebnahme des CncPlayer. Wenn eine Endschalter-Verwaltung gewünscht wird, dann sollten Sie die erst dann aktivieren, wenn Ihre Maschine mit dem CncPlayer erfolgreich läuft. Also: Endschalter-Verwaltung erst zum Schluß aktivieren, wenn alles andere gut läuft. Keine Norm bei EndschalternDas größte Problem bei Endschaltern an einer Cnc Maschine besteht darin, daß es keine Norm gibt. Der eine Anwender verbaut Öffner, der andere Anwender verbaut Schließer, der eine nimmt für den X Endschalter den Pin 11, der andere Anwender dagegen den Pin 13, und so weiter. Die fehlende Norm hat zu einer Vielzahl von Kombinationen geführt. Man kann von einem regelrechten Wildwuchs sprechen. Der CncPlayer muß jedoch 100% genau an Ihre vorhandenen Endschalter angepaßt werden, denn sonst funktioniert die Endschalter-Verwaltung nicht. "Ein bisschen Endschalter" gibt es also nicht. Nur eine 100% richtige Konfiguration funktioniert zuverlässig. Frust, da der Anwender oft überfordert istDie meisten Anwender sind mit den Details der Endschalter Problematik überfordert. Wer zum Beispiel den Unterschied zwischen Bit und Byte nicht kennt und auch nicht bereit ist, sich das fehlende Wissen mit Geduld anzueignen, bei dem ist der Wutausbruch und die Enttäuschung vorprogrammiert. CncProfi Belegung nutzen oder CncPlayer selbst konfigurierenBei den Endschaltern haben Sie im Prinzip nur 2 Möglichkeiten: 1. Sie schließen Ihre Endschalter so an, wie dies seit Jahren schon beim CncProfi (DOS), DinCnc (DOS) etc. gebräuchlich ist. Der CncPlayer ist der Nachfolger des CncProfi. Der CncPlayer unterstützt daher die Endschalter Belegung im CncProfi Stil. Die können Sie im Menü Install / Express config - [Easy] - CncProfi + Switches bequem aktivieren. Weitere Infos dazu finden Sie im Kurz-Handbuch. Hier in dieser Anleitung brauchen Sie jetzt nicht mehr weiter zu lesen.
2. Ihre Endschalter-Ausstattung ist nicht im CncProfi Stil. In diesem Fall müssen Sie den CncPlayer selbst konfigurieren, d. h. Sie müssen ihm exakt mitteilen, wo welcher Endschalter wie angeschlossen ist. Sie müssen dazu auch zwingend die Besonderheit des Druckerports beachten (Bit 7 ist invertiert). Nur wenn Sie alles richtig einstellen, kann der CncPlayer Ihre Endschalter verwalten. Im folgenden Text erfahren Sie, wie Sie die Endschalter-Verwaltung im CncPlayer konfigurieren. Wo werden die Endschalter konfiguriert?Für die Endschalter Konfiguration sind im CncPlayer genau 2 Seiten zuständig: 1. Menü Install / IO - Switch 2. Menü Install / IO - Homing Was auf den ersten Blick etwas seltsam anmutet, macht durchaus Sinn. Stellen Sie sich vor, Sie hätten pro Achse zwei Endschalter (an jedem Achsende einen). Das tragen Sie auf der Switch Seite ein. Aber nur ein Schalter pro Achse wird für das Homing genutzt. Auf der Homing Seite definieren Sie welcher der beiden. Vermutlich haben Sie, wie so viele Anwender, "nur" einen Endschalter pro Achse. Das reicht völlig. Der CncPlayer muß aber von maximal 2 Endschalter pro Achse ausgehen, das ist für künftige Erweiterungen wichtig. Daher können Sie auf der Switch Seite auch maximal 8 Endschalter angeben. Als normaler Anwender werden Sie aber vermutlich nur 3 Endschalter haben. Bits und BytesTIPP: Im Menü Misc / Lpt Port Test können und sollen Sie Ihre Endschalter testen! Drücken Sie dazu einen der <+1> Tasten. Damit werden die Eingangsleitungen ausgewertet. Wenn Sie einen Endschalter drücken, muß das Bit in der Anzeige seinen Zustand ändern. Mit Misc / Lpt Port Test können Sie Bits und Bytes sicher identifizieren! Mit gesicherten Daten wird die weitere CncPlayer Konfiguration stark vereinfacht!
Abb.: Menü Misc / Lpt Port Test Klicken Sie auf das Monitor Bildchen für die Organisation des Lpt Ports.
Abb.: Menü Misc / Lpt Port Test Bild Lpt Organisation Jeder Pin am Druckerport steht mit einem bestimmten Bit in Verbindung. Im Bild sehen Sie, daß zum Beispiel der Pin 10 des Druckerports mit dem Bit 6 verbunden ist. Nur die im Bild grün dargestellten Pins können für Endschalter verwendet werden, da es sich um Eingänge handelt (die blauen Pins sind Ausgänge) Beim Betrachten des Bildes erkennen Sie, daß der Druckerport in 3 Bytes organisiert ist. Meist wird nur die Adresse des ersten Bytes genannt, zum Beispiel 888. Das ist die Basisadresse. Erstes Byte: Basisadresse. Zum Beispiel 888 Jedes Byte besteht aus 8 Bit. Wir müssen dem CncPlayer letztlich nur sagen, an welchem Bit von welchem Byte welcher Endschalter angeschlossen ist und ob es ein Öffner oder Schließer ist. ACHTUNG: Beachten Sie im Bild den Strich über dem Bit 7 ("S7")! Dieser Strich zeigt an, daß dieses Bit von der Druckerport Hardware invertiert wird! Wenn Sie an diesem Bit einen Öffner angeschlossen haben, dann müssen Sie im CncPlayer auf der Install / IO - Switch Seite einen Schließer angeben! Wenn Sie einen Schließer angeschlossen haben, dann müssen Sie auf der Install / IO - Switch Seite einen Öffner angeben. Mit dieser Maßnahme gleichen wir die Invertierung von Bit 7 wieder aus. Die anderen Bits, also Bit 6, 5, 4 und 3 verhalten sich dagegen normal. Bit 2, 1 und 0 sind nicht mit Pins verbunden und können ignoriert werden. Jetzt wird konfiguriertTragen Sie nun also auf der Switch Seite ein, wo welche Endschalter angeschlossen sind.
Abb.: Die Abbildung zeigt die Einstellungen bei der CncProfi Belegung. Ihre Einstellungen werden anders aussehen, denn Sie wollen ja keinen CncProfi Belegung. Port: Hier die Basisadresse + 1 Ihres Lpt Ports eintragen. Ist Ihre Basisadresse zum Beispiel 888 dann würden Sie hier 889 eintragen. Ihre Adresse können Sie auch im Menü Misc / Lpt Port Test experimentell ermitteln, falls Sie die noch nicht sicher wissen. Die Lpt Adresse kann auch beim Booten des PCs vom Bildschirm abgelesen werden (wenn man schnell genug hinschaut) oder im BIOS des PC nachgesehen werden. Adressen sind im CncPlayer dezimal anzugeben. Im BIOS werden sie dagegen hexadezimal angezeigt. Eine Dec = Hex Liste sehen Sie, wenn Sie im Menü Misc / Lpt Port Test auf das Monitorsymbol klicken. Die Liste ist im Bild links oben. Axis: Das sind die 4 Achsen Ihrer Maschine. Haben Sie zum Beispiel keine C Achse oder eine C Achse ohne Endschalter, dann die Einträge None / None lassen. minus side / plus side: Eine Achse hat einen Anfang und ein Ende. Der Anfang wird als minus side bezeichnet. Das Ende wird als plus side bezeichnet. Normalerweise sitzt der Endschalter auf der minus side. Je nachdem, wie Ihre Maschine aufgebaut ist, kann der Endschalter auch auf der plus side sitzen. Wenn Sie das nicht sicher wissen, hilft nur etwas Experimentieren. None = Nichts Wenn in einem Feld N.O. oder N.C. gewählt ist, dann erscheint ein Bitfeld. Markieren Sie hier das Bit. Das Bit können Sie auch im Menü Misc / Lpt Port Test experimentell ermitteln. Falls Sie Bit 7 verwenden, dann denken Sie daran, daß dieses Bit invertiert ist! Tipps zum Bit 7 wurden bereits weiter oben bereits gegeben! Test Switch: Hier am besten Homing + Run wählen. No Test: Endschalter Verwaltung deaktiviert. Gehen Sie jetzt zur Homing Seite.
Abb.: Die Abbildung zeigt die Einstellungen bei der CncProfi Belegung. Ihre Einstellungen werden anders aussehen, denn Sie wollen ja keine CncProfi Belegung. Axis: Markieren Sie hier die Seite, die für das Homing verwendet werden soll. Die grüne Led muß leuchten. Wenn Sie pro Achse nur einen Endschalter haben, dann muß das die gleiche Seite sein, wie bereits auf der Switch Seite eingestellt. Homing order: Bei einem Homing (= Referenzfahrt) werden die Achsen in der Reihenfolge verfahren, wie hier eingestellt. Bei einer normalen XYZ Maschine ist das Z, Y, X. Wenn Sie eine Tangentialachse haben (C Achse mit Schneidkopf) würden Sie zum Beispiel Z, C, Y, X eintragen. Bei einer XYZ Cnc Maschine ist wichtig, daß zuerst die Z Achse angehoben wird, bevor X oder Y verfahren werden. Daher ist Z die erste Achse beim Homing. Hysteresis: Der Ein- und Aus-Klick eines mechanischen Schalters ist um einige 0,1 mm versetzt. Das können Sie ausprobieren. Schalter vorsichtig drücken und dann langsam wieder loslassen. Der Ein- und Aus-Klick erfolgt an verschiedenen Stellen. Typisch sind zum Beispiel Werte von 0,5 bis 1,0 mm Unterschied. Mit z. B. 2.0 mm als Hysteresis Wert ist man auf der sicheren Seite. Sie können diesen Wert so lassen. Free: Beim Homing stoppt die Maschine nicht beim Aus-Klick, sondern fährt noch ein bisschen weiter aus dem Endschalter heraus. Die Grundeinstellung ist 1.0 mm. Sie können diesen Wert so lassen. Homing fast: Mit diesen Geschwindigkeiten wird das Homing ausgeführt. Sie können diese Werte bei Bedarf ändern. [ ] Slow Homing: Normalerweise wird das Homing nur ein Mal ausgeführt. In seltenen Fällen möchte man das Homing zwei Mal ausführen. Markieren Sie dazu [X] Slow Homing, wenn Sie doppeltes Homing wollen (brauchen Sie normalerweise aber nicht). Das zweite Homing wird nun mit den unter Homing Slow eingetragenen Vorschüben gemacht. In der Regel wählt man für das Slow Homing eine deutlich niedrigere Geschwindigkeit. Mit Slow Homing kann man die Genauigkeit des Homing geringfügig verbessern. Normale Anwender brauchen kein Slow Homing. Pause: Damit beim Homing keine harten Richtungswechsel entstehen, wird vor jedem Richtungswechsel die hier genannte Pause eingelegt. Das macht den Bewegungsablauf etwas weicher. Nachdem Sie nun Ihre Einstellungen auf der Switch und auf der Homing Seite gemacht haben, klicken Sie bitte <Ok> und im Hinweisfenster, das nun kommt, nochmal <Ok>. Das Menü Install / IO wird nun geschlossen. Beenden Sie den CncPlayer und starten Sie ihn erneut. Die Endschalter-Verwaltung ist nun aktiv. Ein Homing können Sie nun per Menü Action / Run - Home oder per Menü Action / Jog - H starten. Beide Tasten bewirken das gleiche. CncProfi BelegungSo sieht die empfohlene CncPlayer Belegung (= CncProfi Belegung) aus.
Abb.: Detailansicht des X Endschalters. Öffner mit 10 kOhm Pullup Widerstand.
Abb.: Ansicht der X, Y, Z Endschalter. Drei Öffner mit jeweils 10 kOhm Pullup Widerstände.
Abb.: Volle Belegung mit 5 Endschaltern (mehr geht nicht). Fünf Öffner mit jeweils 10 kOhm Pullup Widerstände. TIPP: Am Lpt Port können maximal 5 Endschalter angeschlossen werden. Auch wenn Sie "nur" eine XYZ Maschine, also "nur" 3 Achsen haben, sollten Sie alle möglichen 5 Endschalter anschließen. Das macht, wenn man es gleich miterledigt, wenig Mehrarbeit und Sie haben Reserve für zukünftige Erweiterungen wie eine C Achse (= Tangentialachse, Rundschalttisch) oder einen Toolsetter (= Schalter zum Vermessen der Werkzeuglänge). Mit dem Not-Stop Schalter können Sie die Maschine stoppen. Der Not-Stop Schalter hat in etwa die Funktion der <Esc> Taste. TIPP: Wie ich eingangs sagte, gibt es eine Vielzahl von Endschalter-Kombinationen am Markt. Oft ist es auch so, daß die Motorelektronik Eingänge zum Anschließen für die Endschalter bereitstellt. Dies ist zum Beispiel bei der Schrittmotor Karte der Fa. Conrad Electronic (Hersteller: Fa. Emis) oder der 3D-Step Karte der Fa. Ostermann der Fall. Da gibt es sicher noch etliche andere Hersteller. Hier werden die Endschalter an der Karte angeschlossen. Die Karte kümmert sich auch um die nötigen Pullup Widerstände und die + 5 Volt Stromversorgung. Die Endschalter werden über das Kabel mit dem Druckerport verbunden. Eine für den Anwender eigentlich bequeme Sache. Ich habe Erfahrung mit diesen Karten und kann Ihnen auf Anfrage weitere Tipps für eine erfolgreiche Konfiguration geben. Grunddrehrichtung der Motoren ändernDie Grunddrehrichtung der Motoren können Sie im Menü Install / IO - Motor - Motor base direction ändern.
Abb.: Menü Install / IO - Motor Ändern Sie den Eintrag von normal auf invert für die Achse(n), deren Grunddrehrichtung Sie ändern wollen. Wenn der CncPlayer Ihr einziges Cnc Programm ist, dann empfehle ich Ihnen, die Motoranschlüsse so umzulöten, daß die Grunddrehrichtung Ihrer Motoren mit der Grundeinstellung des CncPlayer übereinstimmt. Wenn Sie das nicht können oder wollen, dann ändern Sie die Grundeinstellung eben per Menü Install / IO - Motor wie eben beschrieben. Die richtige Achszuordnung einer Cnc MaschineEiner der Kardinalfehler vieler selbstgebauter (und auch manch kommerzieller) Cnc Maschinen ist die falsche Achszuordnung. Die Leute wissen nicht sicher, welche Achse denn nun X und welche Y sein soll und wo jeweils die Plus- und Minus-Seite einer Achse ist. Endschalter werden mangels Erfahrung "irgendwohin" gebaut, in der Hoffnung, es wird schon "irgendwie" passen. Dazu kommt dann noch die 50:50 Chance, bei einem Schrittmotor die falsche Grunddrehrichtung zu erwischen. Im Ergebnis fräst die Maschine dann zum Beispiel spiegelverkehrt, um 180 Grad gedreht usw. Da gibt es die wildesten Ergebnisse, die den Spaß an der Cnc Technik gewaltig trüben können. Vielen Anwendern ist dieser Umstand nicht einmal bewußt, denn Sie kennen es ja nicht anders. Wie macht man es richtig? Grundlage ist das kartesische Koordinatensystem, wie Sie es auch aus der Schule kennen.
Bezogen auf ein Blatt Papier bedeutet das, daß der Nullpunkt unten links liegt. Die X Achse geht nach rechts und die Y Achse nach "oben" (= hinten). So muß auch die Anordnung Ihrer Maschine sein, alles andere macht keinen Sinn (Ausnahmen bestätigen die Regel, zum Beispiel wenn bei einer Säulenbohr- und Fräsmaschine die Säule das Aufspannen großer Werkstücke verhindert, kann es sinnvoll sein, das System um 180 Grad zu drehen). Im Normalfall führt am kartesischen Koordinatensystem aber kein Weg vorbei. So können Sie Ihren Computer und die Fräsmaschine nebeneinander stellen und beide arbeiten identisch. Sie müssen gedanklich nicht drehen und um die Ecke denken, sondern haben ein einfaches und leichtverständliches Fräsen. Egal ob Sie eine Flachbettanlage haben (Fräser bewegt sich), eine Portalanlage (Tisch bewegt sich) oder was auch immer, jede Maschine läßt sich so verdrahten, daß ein kartesisches Koordinatensystem herauskommt. Ich würde mit nichts anderem arbeiten. SonstigesIm Menü Install / Resolution sollten Sie noch die richtige Länge Ihrer Achsen eintragen.
Abb.: Menü Install / Resolution - Dimension Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie bei Bedarf in der Anleitung mit dem Namen Antriebsübersetzung (Achsübersetzung) Ihrer Cnc Maschine im CncPlayer eintragen Sie finden die Anleitung dort, wo Sie auch diese hier gefunden haben. Ich will die Seiten derzeit nicht verlinken, weil sich die Dateinamen noch etwas ändern können (und die Links dann nicht mehr funktionieren würden. Wenn der CncPlayer ein Homing macht, dann werden die Achsen maximal den hier eingetragenen Weg verfahren. Beispiel: Ihre X Achse ist 500 mm lang, als Achslänge haben Sie aber nur 250 mm eingetragen. Wenn Ihre Achse nun bei sagen wir 400 mm steht, wird sie nur 250 mm (= eingetragene Länge) verfahren. Das Homing endet also 400 - 250 = 150 mm bevor der Endschalter erreicht ist. Tragen Sie daher Ihre Achslänge plus einige mm Aufschlag ein, damit ein Homing auch unter ungünstigsten Bedingungen, d. h. wenn die Achse am anderen Ende steht, erfolgreich ausgeführt wird. Anderes Thema: Die Tastaturbelegung für das Menü Action / Jog kann man übrigens ändern.
Abb.: Button definition (über das Menü Action / Jog erreichbar) Klicken Sie dazu mit der rechten Maus in eine leere Stelle des Action / Jog (= Handsteuerung) Fensters. Vom Popup Menü wählen Sie den Eintrag Button definition. Als Anfänger sollten Sie da aber besser nichts ändern. Auch die Pfeile im Action / Jog Fenster können gegen eigene Bilder ausgetauscht werden. Wie das geht erzähle ich auf Anfrage. Würde hier die wenigsten interessieren. Zusammenfassung:1. Erst muß die Achszuordnung der Maschine passen. Hier wird viel falsch gemacht und das zieht Folgefehler nach sich. 2. Die Lage der Endschalter ergibt sich nun von fast von selbst. 3. Dann muß die Grunddrehrichtung der Motoren angepaßt werden. 4. Die Endschalter müssen richtig verdrahtet sein. 5. Der CncPlayer muß richtig konfiguriert werden. Tipp: Wenn Sie Bastler sind, können Sie auch 2 Endschalter pro Achse anbringen, an jedem Achsende einen. Nehmen Sie 2 Öffner (empfohlen) und schalten Sie die in Reihe (falls Sie 2 Schließer nehmen wollen, müssen Sie die parallel schalten). Für diese beiden Schalter brauchen Sie, wie bei einem einzigen Schalter auch, nur einen einzigen Pin am Druckerport. Sie haben aber den Vorteil, daß nun beide Seiten der Achse geschützt sind. Sollte einer der beiden Schalter betätigt werden, dann stoppt der CncPlayer die Fahrt. Fehlersuche:- PC BIOS ganz sicher richtig eingestellt und überprüft? - Bits und Bytes im Menü Misc / Lpt Port Test 100% sicher ermittelt? Bitte keine Ratespiele veranstalten sondern Bits und Bytes gewissenhaft ermitteln und die Organisation des LPT Ports verstehen.. - Verwenden Sie in Ihrem Endschalter Aufbau auch Pullup Widerstände? Ohne Pullup Widerstände geht es nicht zuverlässig! - Sie können das Homing Achse für Achse überprüfen. Tragen Sie auf der Homing Seite als Homing Order z. B. "X - - -" ein. So wird nur die X Achse per Homing bewegt. Wiederholen Sie Ihre Tests mit "Y - - -" und "Z - - -". So sehen Sie, welche Achse geht und welche nicht. |
| Freitag, 2010.07.30 - 04:11:02 |
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