hardware:rosettacncboard:mimrosettacncboarda

RosettaCNC Board A - Manuale di installazione e manutenzione

RosettaCNC

Gentile Cliente,
Grazie per aver acquistato questo prodotto. RosettaCNC Board A è progettato e prodotto secondo standard elevati per conferire prestazioni di alta qualità, facilità di utilizzo e di installazione. In caso di difficoltà durante l'installazione o l'utilizzo del prodotto, si consiglia di consultare in prima istanza le istruzioni o le informazioni riportate nel sito www.RosettaCNC.com.

Serve assistenza ?
Scrivete nel forum presente nel sito www.RosettaCNC.com oppure inviate una email al seguente indirizzo: support@rosettacnc.com, il team di sviluppo di RosettaCNC sarà lieto di rispondervi in tempi brevi.


I diritti d'autore di questo manuale sono riservati. Nessuna parte di questo documento, può essere copiata o riprodotta in qualsiasi forma senza la preventiva autorizzazione scritta. RosettaCNC Motion® non presenta assicurazioni o garanzie sui contenuti e specificatamente declina ogni responsabilità inerente alle garanzie di idoneità per qualsiasi scopo particolare. Le informazioni in questo documento sono soggette a modifica senza preavviso. RosettaCNC Motion® non si assume alcuna responsabilità per qualsiasi errore che può apparire in questo documento. RosettaCNC Motion® è un marchio registrato.

Informazioni

Documento: MIMROSETTACNCBOARDA
Descrizione: Manuale di installazione e manutenzione
Link: http://wiki.rosettacnc.com/doku.php/hardware:rosettacncboard:mimrosettacncboarda
Release documento Release Hardware Descrizione Note Data
1 01 - / 30/05/2017
2 01 Corretta posizione degli Ingressi Utente e aggiunti Ingressi Utente numero 7 e 8 / 07/07/2017
3 01 Nuova descrizione dell'ingresso PRB / 06/12/2017
4 01 Completate alcune indicazioni per le uscire STEP DIR / 02/07/2018
5 01.2 Correzioni alle caratteristiche elettriche di CN11 e CN3 e alcuni miglioramenti stilistici / 12/12/2018
6 01.2 Aggiunte le nuove possibilità offerte dalla versione 1.5 del software RosettaCNC / 25/01/2019
7 01.2 Nuovo codice ordinazione / 29/04/2019
8 01.2 Aggiornato codice ordinazione / 16/07/2019
9 01.2 Nuova descrizione CN11 per versione 1.6 del software RosettaCNC / 31/07/2019
10 02.0 Descrizione nuovi CN4/CN10/CN14/SW3 opzionali / 02/09/2019
11 02.0 Aggiunta versione commerciale con la funzione “Jerk control” / 05/06/2020
12 02.0 Aggiunti nuovi ingressi utente e nuovi ingressi uscite virtuali. / 30/04/2021

1. Introduzione

RosettaCNC Board A è un ETHERNET motion controller che gestisce fino a 4 assi interpolati. L'adozione della porta ETHERNET (anziché USB) garantisce una trasmissione veloce e sicura grazie al protocollo e all'isolamento galvanico nella connessione con il PC.
Non richiede l'utilizzo di parti elettroniche esterne o di protezioni. L'alimentatore è integrato e protetto, gli ingressi e le uscite sono dotate di opto-isolatori che garantiscono, assieme al contenitore metallico, una elevata resistenza ai disturbi elettromagnetici. Le uscite sono protette dai cortocircuiti e consentono di collegare direttamente carichi induttivi (relè o elettrovalvole), senza dover aggiungere componenti esterni.
Le uscite di comando di tipo STEP/DIR sono generate da una potente FPGA che permette di raggiungere frequenze di funzionamento fino a 1MHz (con duty cycle stabile al 50%) rendendo così possibile l'utilizzo sia di azionamenti passo-passo che di servo drive.
Rosetta CNC Board comanda gli assi utilizzando un profondo look ahead che permette di ottenere alte velocità di interpolazione.
Il prodotto può essere eventualmente dotato di un volantino, fornito già completo di connettore, oppure in alternativa rende disponibili degli ingressi per il collegamento dei Jog tipo joystick e altri utili segnali di comando.
Rosetta CNC Board è dotata di connettori a molla estraibili per permettere un cablaggio rapido, altamente affidabile ed immune alle vibrazione.

Informazioni utili e suggerimenti

Avvertimenti, il mancato rispetto di questi avvertimenti può portare ad un funzionamento inadeguato o danni al dispositivo

Potenziale pericolo e possibile rischio di infortunio

RosettaCNC Motion® è un sistema composto dai seguenti elementi:

  • RosettaCNC Board A che è il motion controller descritto in questo documento.
  • RosettaCNC software, una completa applicazione Windows® per configurare, monitorare ed eseguire codici G.
  • L'accessorio RosettaCNC Handwheel A, un pratico ed economico volantino.
  • L'accessorio RosettaCNC MPG A, un dispositivo rotativo per poter modificare l'override.

L'apparecchiatura è stata progettata per l'impiego in ambiente industriale in conformità alla direttiva 2004/108/CE.

EN 61000-6-4: Compatibilità elettromagnetica - Norma generica sull'emissione in ambiente industriale

  • EN55011 Class A: Limiti e metodi di misura

EN 61000-6-2: Compatibilità elettromagnetica - Norma generica sull'immunità negli ambienti industriali

  • EN 61000-4-3: Immunità ai campi magnetici a radiofrequenza
  • EN 61000-4-4: Transitori veloci
  • EN 61000-4-5: Transitori impulsivi
  • EN 61000-4-6: Disturbi condotti a radiofrequenza

Il prodotto risulta inoltre conforme alle seguenti normative:

  • EN 60068-2-1: Test di resistenza al freddo
  • EN 60068-2-2: Test di resistenza al caldo secco

  • n.1 RosettaCNC Board
  • n.1 Confezione di morsetti a molla

In base al Codice d'ordinazione del prodotto è possibile ricavarne esattamente le caratteristiche.
Verificare che le caratteristiche del prodotto corrispondano alle Vostre esigenze.

  • a - Codice di ordinazione
  • b - Data di produzione: indica la settimana e l'anno di produzione
  • c - Part number: codice univoco che identifica un codice d'ordinazione
  • d - Serial number: numero di serie dello strumento, unico per ogni pezzo prodotto
  • e - Versione hardware: versione e release dell'hardware

Modello - Caratteristiche
RosettaCNC A - 3 / 0 / 0 / 1 / 1 / 1 - 001
Codice personalizzazione. (omesso se non presente alcuna personalizzazione)
Funzioni “Gruppo B”. 0 = Nessuna funzione abilitata; 1 = Acquisizione Laser;
Funzioni “Gruppo A”. 0 = Nessuna funzione abilitata; 1 = RTCP,2 = Jerk control, 3 = RTCP + Jerk control;
Comunicazione remota. 0 = Nessuna comunicazione; 1 = OPC; 2 = OPC + RosettaCNC Data Exchange 4.0;
Espansione I/O. 0 = Non presente; 1 = Espansione base; 2 = Espansione Ingressi Analogici; 3 = Espansione completa
Massima Frequenza Uscite Step. 0 = 125 KHz; 1 = 200Khz; 2 = 300Khz; 3 = 500Khz; 4 = 1Mhz; 5 = 2Mhz;
Numero di Assi. 3 = 3 assi; 4 = 4 assi;
Modello Controller. RosettaCNC A = Controller Board A

Part number Modello Caratteristiche
97500012 RosettaCNC A - 4/1/0/0/0/0 4 assi, max step freq 200 KHz
97500007 RosettaCNC A - 4/2/0/0/0/0 4 assi, max step freq 300 KHz
97500009 RosettaCNC A - 4/2/0/1/0/0 4 assi, max step freq 300 KHz, OPC-UA server
97500010 RosettaCNC A - 4/3/0/0/0/0 4 assi, max step freq 500 KHz
97500011 RosettaCNC A - 4/4/3/1/1/1 4 assi, max step freq 1 MHz, OPC-UA server, espansione I/O, RTCP, Acquisizione Laser

A partire da maggio 2019 il Part Number 97500003 “Versione 4 assi” è sostituito dal nuovo codice 97500007.

Descrizione Valore
Alimentazione 24VDC
Assorbimento massimo 10W
Numero assi 3 o 4 1)
Ingressi digitali 19 o 21 2) (18 sempre disponibili, 1 dipendente da parametro “Tipo controller”, restanti 2 su Espansione I/O)
Interfacciamento volantino selettore per 4 assi
selettore x1-x10-x100
fungo emergenza
Ingressi tastatore 1
Ingressi tachimetrica 1 3)
Ingressi digitali EXTRA 10 4)
Ingressi analogici 3 5)
Uscite digitali 8 o 16 6)
Uscite analogiche 1
Tipo di controllo assi STEP/DIR
Comunicazione PC Ethernet 10/100Mb
Range di temperatura 0°C to +50°C
Ingressi MPG 2 o 3 7) ( MPG1 condiviso con volantino )
Grado di protezione dell'involucro IP20 (come da normativa EN-60529)

1), 2), 3), 5), 6), 7) dipende dal codice di ordinazione
4) disponibili solamente se il parametro “Tipo di controller” è diverso da “HandWheel A”

2. Sicurezza

RosettaCNC Board è alimentato in bassa tensione, a 24VDC, le linee di I/O sono opto-isolate ed anche la connessione al PC è galvanicamente isolata perciò il dispositivo non costituisce una minaccia diretta per la salute e la vita dell'utente.
La progettazione di un sistema di controllo completo (quadro elettrico), dovrebbe richiamare l'attenzione su diversi aspetti, in modo che l'intero sistema macchina non diventi un pericolo durante l'uso.
E' buona norma utilizzare sempre i contatti NC per i finecorsa e per il fungo di emergenza in modo che un errore di cablaggio o una disconnessione del filo portino sempre l'arresto della macchina.
E' necessario prestare particolare attenzione al circuito di arresto per emergenza: il sistema di comando deve essere progettato in modo tale che quando si preme il fungo per arresto di emergenza, la macchina interrompa immediatamente il movimento di tutti gli assi. Si dovrebbe anche prendere in considerazione la possibilità di guasto di particolari componenti del sistema, come il controller principale, o le unità di comando degli assi.

La sicurezza della macchina non è mai responsabilità del controllore RosettaCNC Board

Di seguito riportiamo due esempi di collegamento. Il primo utilizza l'ingresso Safe Torque Off (STO) presente negli azionamenti.
Il secondo utilizza un dispositivo di sicurezza per controllare la catena dei segnali legati all'emergenza.

Ambedue sono solo schemi di principio e ogni installatore deve poi progettare il proprio schema adatto per la macchina in accordo con le normative che essa deve rispettare.

Nella figura sottostante viene usato un dispositivo di sicurezza Pilz modello PNOZ X7. Il fungo interruttore di sicurezza, ed eventualmente altri segnali di allarme (barriere di sicurezza, apertura carter, ecc.) dovranno essere collegati ai circuiti di ingresso. Una uscita dovrà essere collegata all'ingresso EST1 di RosettaCNC Board ed in serie anche le uscite di drive ok degli azionamenti. L'altra uscita del modulo di sicurezza dovrà essere usata per interrompere l'alimentazione agli azionamenti.
S1 è il pulsante di ripristino.
S2 è il pulsante di arresto in emergenza.

3. Installazione meccanica

Quote in mm

4. Connettori

Per informazioni riguardanti le sezioni dei cavi utilizzabili ed i connettori usati, consultare l'application note AN001

In base alla versione “Espansione I/O” saranno presenti o meno alcuni connettori.

Il cablaggio deve essere eseguito da personale specializzato e dotato degli opportuni provvedimenti antistatici.
Prima di maneggiare lo strumento, togliere tensione e tutte le parti ad esso collegate.
Per garantire il rispetto delle normative CE, la tensione d'alimentazione deve avere un isolamento galvanico di almeno 1500 Vac.

Alimentazioni disponibili 24 Vdc
Range valido 22 ÷ 27 Vdc
Assorbimento max. 10W

Connettore

CN1 MorsettoSimboloDescrizione
1 Positivo alimentazione
2 TERRA Terra-PE (segnali)
3 0V alimentazione

Esempi di collegamento

Si prescrive l'uso di un alimentatore isolato con uscita 24Vdc conforme a EN60950-1.

Usare due alimentatori separati: uno per la parte di controllo e uno per la parte di potenza
Non usare le stesse linee della parte di potenza

ETHERNET PORTDescrizione
Connettore RJ45.

LED:
* LINK: led verde = cavo collegato (il led acceso indica che il cavo è connesso ad entrambi i capi)
* DATA: led giallo = scambio dati (il led lampeggiante indica lo scambio dati tra i dispositivi collegati)

Gli ingressi digitali chiamati “Ingresso utente” possono essere configurati dal software RosettaCNC per svolgere alcune funzioni. Per esempio; ESTOP 1, Velocità ok mandrino, Velocità zero mandrino, Limite, Start, Barriere di sicurezza, ecc

CN6 Morsetto Ingressi utente Ingressi homing
Simbolo Descrizione Simbolo Descrizione
1 0V Comune degli ingressi digitali
2 I9 Ingresso utente I9
3 I10 Ingresso utente I10
4 I11 Ingresso utente I11
5 I12 Ingresso utente I12
6 I13 Ingresso utente I13 HMX Homing X
7 I14 Ingresso utente I14 HMY Homing Y
8 I15 Ingresso utente I15 HMZ Homing Z
9 I16 Ingresso utente I16 HMA Homing A

Se si utilizza la versione 1.4 o precedente del software RosettaCNC, il connettore CN6 ha una funzione fissa. In particolare pin2=PAUSA, pin3=LIMITE, pin4=ESTOP1, pin5=N.C, pin6÷9=Homing.

CN5 Morsetto Ingressi utente
Simbolo Descrizione
1 0V Comune degli ingressi digitali
2 I1 Ingresso utente I1
3 I2 Ingresso utente I2
4 I3 Ingresso utente I3
5 I4 Ingresso utente I4
6 I5 Ingresso utente I5
7 I6 Ingresso utente I6
8 I7 Ingresso utente I7
9 I8 Ingresso utente I8

Type PNP
Minimum acquisition time (hardware) 3ms
Rated operating voltage 12÷24Vdc
Maximum voltage 26.5Vdc
Voltage state logic 0 < 2 V
Voltage state logic 1 > 10.5 V
Absorbed current 2mA@10.5V / 8mA@26.5V

Schema interno ingresso digitale standard.

S1 X axis limit switch
S2 Y axis limit switch
S3 Z axis limit switch
S4 A axis limit switch
S5 Switch for pause
S6 E stop
S7 Start input button
S8 Home X switch
S9 Home Y switch
S10 Home Z switch
S11 Home A switch

I connettori seguenti sono utilizzati per funzionalità diverse e dipendenti dal valore del parametro “Tipo di controller”. Questo parametro è presente nel pannello “Impostazioni scheda RosettaCNC” → Jog.

CN11 Morsetto Simbolo Ingresso utente Parametro “Tipo di controller Jog”
HandWheel A Joystick singolo Joystick multipli
1 0V Comune degli ingressi digitali
2 HSX / CSX / JXP I23 Volantino: selezione asse X Controllore: selezione asse X Jog X+
3 HSY / CSY / JXM I24 Volantino: selezione asse Y Controllore: selezione asse Y Jog X-
4 HSZ / CSZ / JYP I25 Volantino: selezione asse Z Controllore: selezione asse Z Jog Y+
5 HSA / CSA / JYM I26 Volantino: selezione asse A Controllore: selezione asse A Jog Y-
6 HMO / ZERO / JZP I27 Volantino: moltiplicatore x1 Azzera Jog Z+
7 HMT / JP / JZM I28 Volantino: moltiplicatore x10 Jog + Jog Z-
8 HMH / JN / JAP I29 Volantino: moltiplicatore x100 Jog - Jog A+
9 I19 / I19 / JAM I19 Jog A-
10 +5V 5 Volts DC output - Corrente massima erogabile 50mA
11 HPA / CPA / CPA I30 Controllore volantino PHA - [ MPG1 ] Controllore PHA - [ MPG1 ] Controllore PHA - [ MPG1 ]
12 HPB / CPB / CPB I31 Controllore volantino PHB - [ MPG1 ] Controllore PHB - [ MPG1 ] Controllore PHB - [ MPG1 ]
13 Morsetti 13 e 14 internamente collegati tra di loro
14

Se si utilizza la versione 1.4 o precedente del software RosettaCNC, questo connettore non può essere utilizzato come MPG1 ed il pin9 ha la funzione fissa di ESTOP2.

4.7.5.1 Caratteristiche elettriche

Fasi encoder morsetto 11 e 12
Tipo PNP
Tempo min. di acquisizione (hardware) 1 ms
Tensione di funzionamento nominale 5 Vdc
Tensione massima 7 Vdc
Tensione stato logico 0 < 1.6 V
Tensione stato logico 1 > 2.7 V
Corrente assorbita 17 mA @ 5 V
Ingressi dei morsetti 2÷9
Tipo PNP
Tempo min. di acquisizione (hardware) 1 ms
Tensione di funzionamento nominale 5/12/24 Vdc
Tensione massima 26 Vdc
Tensione stato logico 0 < 1 V
Tensione stato logico 1 > 3.5 V
Corrente assorbita 0.1mA@5V / 6mA@12V / 16mA@24V

4.7.5.2 Esempi di collegamento

Esempi di collegamento per “HandWheel A” su CN11

Esempi di collegamento per “Joystick singolo” ed MPG1 su CN11

Esempi di collegamento per “Joystick multipli” ed MPG1 su CN11

Può essere usato come MPG2 e come “Ingressi utente”. Inoltre è consentito il collegamento del PROBE.

CN9 Morsetto Ingressi utente MPG2 PROBE
Simbolo Descrizione Simbolo Descrizione Simbolo Descrizione
1A 24Vdc Uscita +24Vdc 24Vdc Uscita +24Vdc 24Vdc Uscita +24Vdc
2A I17 Ingresso utente I17 PHA Fase A
3A I18 Ingresso utente I18 PHB Fase B
4A I32 Ingresso utente I32 PROBE Sensore PROBE
5A Collegare con 5B Collegare con 5B
6A Collegare con 6B Collegare con 6B
7A Collegare con 7B
1B
2B
3B
4B
5B Collegare con 5A Collegare con 5A
6B Collegare con 6A Collegare con 6A
7B Collegare con 7A

Se si utilizza la versione 1.4 o precedente del software RosettaCNC, il connettore CN9 può essere utilizzato solo per ingresso PROBE e funzione MPG per il feed l'override.

Tipo di polarizzazione PNP
Frequenza massima 200KHz
Tempo min. di acquisizione 5µs
Isolamento 1000Vrms
Tensione di funzionamento nominale 24Vdc
Tensione stato logico 0 0 ÷ 2 V
Tensione stato logico 1 10,5 ÷ 26,5 V
Caduta di tensione interna 1,2V
Resistenza di ingresso 3100Ω

4.7.7.1 Esempi di collegamento

Ingressi utente a 12-24Vdc su CN9

Esempio di collegamento degli ingressi utente

MPG2 su CN9

Esempio di collegamento di MPG2

PROBE su CN9

Esempio di collegamento del PROBE

Può essere usato come MPG3 o come “Ingressi utente”. Inoltre è consentito anche il collegamento del TACHO (segnale digitale per tachimetrica mandrino).

CN10 Morsetto Ingressi utente MPG3 TACHO
Simbolo Descrizione Simbolo Descrizione Simbolo Descrizione
1A 24Vdc Uscita +24Vdc 24Vdc Uscita +24Vdc 24Vdc Uscita +24Vdc
2A I20 Ingresso utente I20 PHA Fase A
3A I21 Ingresso utente I21 PHB Fase B
4A I22 Ingresso utente I22 TACHO Sensore TACHO
5A Collegare con 5B Collegare con 5B
6A Collegare con 6B Collegare con 6B
7A Collegare con 7B
1B
2B
3B
4B
5B Collegare con 5A Collegare con 5A
6B Collegare con 6A Collegare con 6A
7B Collegare con 7A

Connettore CN10 disponibile solamente con Codice di ordinazione campo Espansione I/O = 1 o 3.

Tipo di polarizzazione PNP
Frequenza massima 200KHz
Tempo min. di acquisizione 5µs
Isolamento 1000Vrms
Tensione di funzionamento nominale 24Vdc
Tensione stato logico 0 0 ÷ 2 V
Tensione stato logico 1 10,5 ÷ 26,5 V
Caduta di tensione interna 1,2V
Resistenza di ingresso 3100Ω

4.7.9.1 Esempi di collegamento

Ingressi utente a 12-24Vdc su CN10

Esempio di collegamento Ingressi utente a 12-24Vdc su CN10

MPG3 su CN10

Esempio di collegamento di MPG3 a 24Vdc su CN10

Ingresso TACHO 12-24Vdc su CN10

Esempio di collegamento dell'ingresso TACHO

Ogni singolo ingresso analogico può essere configurato tramite il software RosettaCNC per gestire un override. Le impostazioni sono presenti nel pannello “Impostazioni scheda RosettaCNC” → “Overrides”.

Possono essere controllate le seguenti grandezze:

  • Velocità Jog
  • Velocita Fast (G0)
  • Velocità Feed (G1,G2,ecc)
  • Velocità Mandrino

Inoltre solo l'ingresso analogico AN1 può essere utilizzato per collegare un digitalizzatore tipo Laser. Le impostazioni sono presenti nel pannello “Impostazioni scheda RosettaCNC” → “Digitalizzatore”.

CN14 Morsetto Simbolo Descrizione
1 VREF Tensione di riferimento 1)
2 AI1 Ingresso analogico 1
3 AI2 Ingresso analogico 2
4 AI3 Ingresso analogico 3
5 GAI Comune ingressi analogici

1) Per ingressi potenziomentrici

Connettore CN14 e dip-switch SW3 disponibili solamente con Codice di ordinazione campo Espansione I/O = 2 o 3.

SW3 Num.
Dip
Ingresso analogico 1 Ingresso analogico 2 Ingresso analogico 3
Pot. 0-10V 0-20mA Pot. 0-10V 0-20mA Pot. 0-10V 0-20mA
1 OFF OFF ON X X X X X X
2 OFF ON OFF X X X X X X
3 X X X OFF OFF ON X X X
4 X X X OFF ON OFF X X X
5 X X X X X X OFF OFF ON
6 X X X X X X OFF ON OFF

X = settaggio ininfluente
Pot. = ingresso di tipo potenziometrico
0-10V = ingresso di tipo voltmetrico
0-20mA = ingresso di tipo amperometrico

4.8.3.1 Ingresso analogico in configurazione amperometrica 0-20mA

Tipo di collegamento Amperometrico
(0-20 mA)
Risoluzione 12bit
Resistenza d'ingresso 125Ω
Valore di danneggiamento 25 mA
Max. errore di linearità + 0,1% Vfs
Max. errore di offset + 0,1% Vfs
S.n. 71 dB
Tempo di conversione Dipende dalla configurazione dell'ingresso analogico.
Vedi paragrafo Tempi di conversione se presente 1)
Isolamento 1000 Vrms

1) Il tempo di campionamento del device deve essere uguale o superiore al tempo di conversione

Schema interno ingressi analogici amperometrici

4.8.3.2 Ingresso analogico in configurazione potenziometrica

Tipo di collegamento Potenziometrico 1KΩ÷20KΩ
Risoluzione 12bit
Tensione di riferimento erogata 2,5Vdc
Corrente massima erogata dal riferimento 10mA
Resistenza d'ingresso 10MΩ
Max. errore di linearità + 0,1% Vfs
Max. errore di offset + 0,1% Vfs
S.n. 71 dB
Tempo di conversione Dipende dalla configurazione dell'ingresso analogico.
Vedi paragrafo Tempi di conversione se presente 1)
Isolamento 1000 Vrms

1) Il tempo di campionamento del device deve essere uguale o superiore al tempo di conversione

Schema interno ingressi analogici potenziometrici

4.8.3.3 Ingresso analogico in configurazione volmetrica

Tipo di collegamento Voltmetrico
0÷10V
Risoluzione 12bit
Resistenza d'ingresso (Rin) 40KΩ
Valore di danneggiamento 20V
Max. errore di linearità + 0,1% Vfs
Max. errore di offset + 0,1% Vfs
S.n. 71 dB
Tempo di conversione Dipende dalla configurazione dell'ingresso analogico.
Vedi paragrafo Tempi di conversione se presente 1)
Isolamento 1000 Vrms

1) Il tempo di campionamento del device deve essere uguale o superiore al tempo di conversione

Schema interno ingressi analogici voltmetrici.

4.8.4.1 Ingressi analogici generici su CN14

  • AI1 voltmetrico
  • AI2 amperometrico
  • AI3 potenziometrico

4.8.4.2 Sonda scansione laser HG-C1100-P su CN14

Se presente l'espansione ingressi analogici è possibile collegare un Micro Laser Distance Sensor HG-C1100-P della Panasonic all'ingresso AI1.

Tramite il sensore laser saranno possibili le seguenti operazioni:

  • Scansione di superficie per modello 3D (creazione file STL del modello e file TXT con nuvola dati acquisiti).
  • Scansione per mappatura della planarità superficie (creazione file STL della superficie e file TXT con nuvola dati acquisiti).

Per funzionare correttamente il sensore va resettato ai valori di fabbrica e l'ingresso analogico AI1 va posto in configurazione amperometrica 0-20mA.

Per maggiori dettagli sui collegamenti e la configurazione del sensore Laser fare riferimento all'application note: AN003 - Sensore Laser Panasonic HG-C Series

Le uscite digitali chiamate “Uscita utente” possono essere configurati dal software RosettaCNC per svolgere alcune funzioni. Per esempio: accensione mandrino con rot. oraria, accensione mandrino con rot. antioraria, attivazione aria, attivazione acqua, uscite aux 1..4, ecc

4.9.1.1 Connettori

CN7 Morsetto Simbolo Descrizione
1 V+ Ingresso alimentazione uscite (12÷28V dc)
2 O1 Uscita utente 1
3 O2 Uscita utente 2
4 O3 Uscita utente 3
5 O4 Uscita utente 4
6 O5 Uscita utente 5
7 O6 Uscita utente 6
8 O7 Uscita utente 7
9 O8 Uscita utente 8
10 V- Ingresso alimentazione uscite (0V dc)
CN4 Morsetto Simbolo Descrizione
1 V+ Ingresso alimentazione uscite (12÷28V dc)
2 O9 Uscita utente 9
3 O10 Uscita utente 10
4 O11 Uscita utente 11
5 O12 Uscita utente 12
6 O13 Uscita utente 13
7 O14 Uscita utente 14
8 O15 Uscita utente 15
9 O16 Uscita utente 16
10 V- Ingresso alimentazione uscite (0V dc)

Connettore CN4 disponibile solamente con Codice di ordinazione campo Espansione I/O = 1 o 3.

4.9.1.2 Caratteristiche elettriche

Tipo PNP
Max. tensione di funzionamento 28V
Caduta di tensione interna max. 600mV
Corrente massima 500mA
Tempo di massimo commutazione da ON a OFF 270µs
Tempo di massimo commutazione da OFF a ON 250µs

Schema interno uscite protette

4.9.1.3 Esempi di collegamento su CN7

Esempio di collegamento di uscite protette

4.9.2.1 CN12

Descrizione Simbolo Morsetto CN12 Morsetto Simbolo Descrizione
Alimentazione esterna uscite STEP/DIR VDx 1A
1B VDx Alimentazione esterna uscite STEP/DIR
PNP/Line Driver Uscita DIREZIONE X DIR1+ 2A 2B DIR1- Uscita complementare DIREZIONE X Uscite complementari per l'utilizzo
nei drive con ingressi Line-Driver
Uscita STEP X STEP1+ 3A 3B STEP1- Uscita complementare STEP X
Uscita DIREZIONE Y DIR2+ 4A 4B DIR2- Uscita complementare DIREZIONE Y
Uscita STEP Y STEP2+ 5A 5B STEP2- Uscita complementare STEP Y
Comune delle uscite stepper 0V 6A 6B 0V Comune delle uscite stepper

4.9.2.2 CN13

Descrizione Simbolo Morsetto CN13 Morsetto Simbolo Descrizione
Alimentazione esterna uscite STEP/DIR VDx 1A
1B VDx Alimentazione esterna uscite STEP/DIR
PNP/Line Driver Uscita DIREZIONE Z DIR3+ 2A 2B DIR3- Uscita complementare DIREZIONE Z Uscite complementari per l'utilizzo
nei drive con ingressi Line-Driver
Uscita STEP Z STEP3+ 3A 3B STEP3- Uscita complementare STEP Z
Uscita DIREZIONE A DIR4+ 4A 4B DIR4- Uscita complementare DIREZIONE A
Uscita STEP A STEP4+ 5A 5B STEP4- Uscita complementare STEP A
Comune delle uscite stepper 0V 6A 6B 0V Comune delle uscite stepper

4.9.2.3 Settaggio tensione uscite STEP-DIREZIONE

Inserendo uno dei vari ponticelli JP3, JP4 o JP5, è possibile scegliere la tensione di funzionamento delle uscite STEP e DIR.

Deve essere inserito un solo ponticello alla volta
Se viene selezionata una delle due tensioni 5V(JP5) o 12V(JP3) ambedue i morsetti 1A e 1B devono rimanere scollegati

Nome
ponticello
Impostazione Tensione nominale
JP3 INSERITO Seleziona la tensione dei segnali STEP/DIR a 12V
JP4 INSERITO I segnali STEP/DIR hanno una tensione pari al valore presente nei morsetti 1A o 1B.
A questi morsetti deve essere fornita una alimentazione esterna.
JP5 INSERITO Seleziona la tensione dei segnali STEP/DIR a 5V

.

JP3
JP4
JP5

4.9.2.4 Caratteristiche elettriche

Tipo di polarizzazione PNP / Line-Driver
Massima frequenza d'uscita fino a 1MHz (dipende dal codice di ordinazione)
Isolamento 1000Vpp
Corrente max. di funzionamento 20mA
Tensione VDx massima 27Vdc

Se si utilizzano driver per motori stepper, per una esperienza d'uso soddisfacente, che minimizzi vibrazioni e risonanze, si consiglia di impostare almeno 32 o 64 micropassi. Il valore opportuno va comunque sempre scelto considerando la frequenza massima impostata e le caratteristiche del driver.

Segnale step durante il cambio di direzione:
Segnale step durante il cambio di direzione

Il tempo di 25 microsecondi è configurabile nel software RosettaCNC.

Schema interno uscite comando motori stepper:
Schema interno uscite comando motori stepper

4.9.2.5 Esempi di collegamento

Assi X e Y PNP a 12Vdc su CN12

Esempio di collegamento di uscite di comando per motore stepper

Il livello di tensione delle uscite è selezionato tramite il ponticello JP3

Assi X e Y PNP a 24Vdc su CN12

Esempio di collegamento di uscite di comando per motore stepper

Il livello di tensione delle uscite, selezionando il ponticello JP4, è pari alla tensione fornita ai morsetti 1A o 1B

Assi A e Z Line-Driver a 5Vdc su CN13

Esempio di collegamento di uscite di comando per motore stepper

Il livello di tensione delle uscite è selezionato tramite il ponticelli JP5

Assi A e Z Line-Driver a 24Vdc su CN13

Esempio di collegamento di uscite di comando per motore stepper

Il livello di tensione delle uscite è selezionato tramite il ponticelli JP4

CN3 MorsettoSimboloDescrizione
1 GAO Comune uscite analogiche
2 AO1 Velocità mandrino
3 AO2 Non utilizzata
4 GAO Comune uscite analogiche

Tipo di collegamento In modo comune
Isolamento 1000Vrms
Range di tensione (minimo a vuoto) 0÷10V
Max. variazione offset in funzione della temperatura +/- 5mV
Risoluzione 16bit
Corrente massima 1mA
Variazione dell'uscita in funzione del carico 100 µV/mA
Resistenza d'uscita 249Ω

Schema interno uscite analogiche

Esempio di collegamento di uscite analogiche

5. Esempi di collegamento e configurazione

Qui di seguito verranno illustrati alcuni schemi elettrici utili come esempio per la progettazione del sistema di controllo completo (quadro elettrico).

Nel seguente esempio vediamo uno schema di collegamento di tre stepper drive. Gli switch di HOME vengono utilizzati anche come limite per la direzione di movimento nella quale viene effettuata la proceduta di homing. Per l'altra direzione si utilizzano tre switch NC in serie e collegati con l'ingresso LIM.

In questo caso l'impostazione corretta degli ingressi nel pannello di configurazione sarà:

Per il comando del mandrino sono disponibili le seguenti uscite:

  • Uscita digitale per il comando della rotazione oraria
  • Uscita digitale per il comando della rotazione antioraria
  • Uscita analogica per la variazione di velocità

La scelta delle uscite digitali da utilizzare per queste funzioni viene eseguita nel pannello “Uscite” in “Impostazioni scheda RosettaCNC” come si evidenzia nella figura:

Il codice M3 o M4 attiveranno le uscite, M5 le disattiveranno.

Se RosettaCNC Board controlla anche la velocità di rotazione del mandrino allora bisogna collegare l'uscita analogica 0÷10V all'ingresso analogico dell'azionamento. Nel parametro velocità massima si deve impostare la velocità raggiunta dall'azionamento alla tensione massima di 10V.

Il parametro “Tempo di avvio” se impostato ritarda l'esecuzione del Gcode per permettere al mandrino di raggiungere la velocità impostata. Questo tempo è utilizzato anche nel caso di spegnimento mandrino.
RosettaCNC Board mette a disposizione anche due ingressi digitali che possono essere utilizzati per informare il controllore quando il mandrino ha raggiunto la velocità impostata oppure quando è fermo. La figura seguente illustra dove impostare la velocità di riferimento a 10V, il tempo di avvio e la configurazione degli ingressi:


Se sono configurati gli ingressi allora il valore nel parametro tempo di avvio indica sempre il tempo minimo di attesa anche se il livello logico dell'ingresso non richiede una attesa.

Di seguito vengono illustrati quattro esempi:

  • Il modo più semplice è quello di operare sempre nel personal computer dove è installato il software RosettaCNC. Qui verranno comandati i Jogs, le sequenze di homing, avvio e arresto dei programmi Gcode, ecc. Di seguito una rappresentazione grafica della soluzione:
    .
    Nel lato macchina sarà presente solo il pulsante di emergenza ESTOP (ed eventualmente il pulsante di ripristino). In aggiunta possono essere predisposti dei dispositivi MPG per il controllo dell'override (fino a due dispositivi). Il valore del parametro “Tipo di controller” in questo caso non è significativo.
  • Con la seguente soluzione vengono cablati vicino alla macchina i seguenti dispositivi di comando (oltre al pulsante di emergenza ESTOP): Joystick per il jog X-Y-Z. Un pulsante per la selezione delle velocità Jog Fast. Eventuale pulsante per modificare il comando del joystick Z in A. Di seguito una rappresentazione grafica della soluzione:
    .
    In aggiunta può essere predisposto un dispositivo MPG per il controllo dell'override (feed, rapidi, jog o spindle). Il valore del parametro “Tipo di controller” in questo caso deve essere impostato a “Doppio Joystick”.
  • Con la seguente soluzione viene installato vicino alla macchina un volantino per controllare i movimenti manuali. Durante il funzionamento, se impostato in configurazione, il volantino può essere utilizzato anche per il controllo dell'override (si configura il funzionamento del dispositivo MPG1). Infine sempre se impostato in configurazione il pulsante del volantino può essere utilizzato anche per eseguire un azzeramento dell'asse selezionato. Di seguito una rappresentazione grafica della soluzione:
    .
    In aggiunta al volantino può essere predisposti, vicino ala macchina, un dispositivo MPG per il controllo dell'override (feed, rapidi, jog o spindle). Il valore del parametro “Tipo di controller” in questo caso deve essere impostato a “HandWheel A”.
  • Con la seguente soluzione vengono cablati vicino alla macchina i seguenti dispositivi di comando (oltre al pulsante di emergenza ESTOP): un Joystick per il jog+ e Jog-. Fino a 4 pulsanti per la selezione dell'asse. Un pulsante per eseguire l'azzeramento dell'asse. Di seguito una rappresentazione grafica della soluzione:
    .
    In aggiunta può essere predisposto un dispositivo MPG per il controllo dell'override (feed, rapidi, jog o spindle). Il valore del parametro “Tipo di controller” in questo caso deve essere impostato a “Singolo Joystick”.

6. Diagnostica

  • Il Led POW di colore verde, segnala che il dispositivo è alimentato.
  • Il Led RUN di colore verde, segnala che il dispositivo sta funzionando.
  • Il Led STOP di colore giallo, segnala che il dispositivo è in stato di stop.
  • Se il led ERROR di colore rosso lampeggia, il controllore è in stato di errore. Provare a spegnere e riaccendere, se il problema persiste il prodotto dovrà essere inviato all'assistenza tecnica attraverso il canale di acquisto utilizzato.

7. Ingressi Uscite Virtuali

Il firmware implementa una serie di ingressi e uscite utente virtuali che possono essere utilizzate con la comunicazione Modbus®.

Di seguito viene riportato l'elenco degli ingressi utente virtuali e la loro relazione con la numerazione ingressi virtuali in Modbus®.

Numero ingresso utente Numero ingresso virtuale
33 01
34 02
35 03
36 04
37 05
38 06
39 07
40 08
41 09
42 10
43 11
44 12
45 13
46 14
47 15
48 16

Di seguito viene riportato l'elenco delle uscite utente virtuali e la loro relazione con la numerazione uscite virtuali in Modbus®.

Numero uscita utente Numero uscita virtuale
17 01
18 02
19 03
20 04
21 05
22 06
23 07
24 08

8. Ingressi Index

A partire dal firmware 1.52 è possibile utilizzare i seguenti ingressi utente come ingressi index durante l'homing.

Numero ingresso utente Connettore
32 CN9
22 CN10

9. Versioni hardware precedenti

Di seguito sono riportati i link per consultare le versioni hardware precedenti del prodotto.

ModelloPart number
Hardware version 01 User Manual

10. Contributi

Si ringraziano anticipatamente tutti coloro che vorranno contribuire al miglioramento di questa documentazione segnalando imprecisioni o contenuti. Scrivete all'indirizzo: support@rosettacnc.com

  • Ultima modifica: 2021/05/27 09:04
  • da cnc202