Контроллер высоты плазмореза

[vsvv]

Здравствуйте!
Появилась идея создания станка ЧПУ плазменной резки металла, но для нормальной работы чпу плазмореза необходимо контролировать высоту резака над металлом, есть фабричные системы THC, но я считаю что продавци этих систем много просят, я пробую сам создать систему контроля высоты плазмореза на основе ардуино и замечательной среды программирования FLProg.
Прошу помощи знатоков и вообще всех желающих принять участие в разработке полезного девайса.
Прошу сильно не пинать, так как пишу на форуме впервые и в FLProg только учусь, ниже простараюсь выложить свои наработки.

Отправлено спустя 18 минут :
На первой плате находятся два блока: блок задания и блок измерения. На блок измерения сигнал приходит от аналогового контакта "0" На него же сигнал приходит с делителя напряжения ( от источника питания плазмы).
На плате 2 собран блок меню и индикации задаваемых параметров. На плате 3 реализована схема формирования выходных сигналов.
Выходные сигналы можно подать на элементы управления шаговыми двигателями и тогда схема может работать автономно от программы управления станком (например Mach3).
Буду рад любым замечаниям и предложениям по поводу создания этой конструкции.

[ViktorPetrov]

Зачем ? для ЧПУ есть ,готовые решения GRBL v0.9 .Для Mach3 тоже есть автономный контроллер чпу.

[vsvv]

Для плазмореза?

Отправлено спустя 8 минут 9 секунд:
Да автономные контроллеры есть но для плазменного чпу станка они дорогие, а для фрезерного не очень дорогие, возникла идея связать не дорогой автономный контроллер и самодельный контроллер высоты плазмы.

Отправлено спустя 8 минут 4 секунды:
Есть даже очень простые ТНС, например от авторов сайта armatura-ural

[ViktorPetrov]

vsvv, Синхронизировать самодельный контроллер высоты плазмы с другими осями тоже надо. Посмотри лучше приложение типа Mach3 Control на сармофон .

[vsvv]

ViktorPetrov, ТНС контролирует высоту плазмореза относительно заготовки, то есть он управляет только осью "Z", управлять этой осью можно двумя способами: первый, подавать сигнал с контроллера высоты в управляющую программу (Mach3), а программа в свою очередь отправляет управляющие сигналы через интерфейсную плату на контроллер шагового двигателя оси "Z", второй контроллер высоты передает управляющие сигналы непосредственно на контроллер шагового двигателя оси "Z", а это значит что можно обойтись без компьютера, а значит без лишних збоев и габаритов. Купить недорогой автономный контроллер на три оси, и на ось "Z" подключить свой THC.

Отправлено спустя 1 час 18 минут 52 секунды:
Делитель напряжения можно поставить такой:

[slon-genia]

Необходимо формировать три сигнала на выходе блока. 1. Вверх ось Z. 2. Вниз ось Z. 3. Сигнал наличия плазмы. Подавать их нужно прямо на комп и использовать программу Mach3 Plazma. По поводу алгоритма работы оси Z необходимо в программе писать макрос. пример: станок подьехал к месту прожига, опускает ось Z до прикосновения с металлом, после этого срабатывает концевик, потом ось поднимается на высоту прожига, зажигает плазму, время задержки на прожиг и уже после этого начинает работать THC.

[vsvv]

Здравствуйте slon-genia!
Я очень рад что моя тема вызывает у вас интерес.
По поводу макросов в Mach 3 я в курсе, и по поводу пост процессора тоже, я даже побывал резать без THC, но я хочу свой контроллер высоты сделать независимым от Mach3, так как не хочу использовать компьютер, такие THC существуют но стоят (почемуто) очень дорого, ребята с "armaturaural" сделали контроль высоты плазмы на вольтметре, его повторили многие и уних все работает, я хочу сделать сё это на контроллере.
Знаю что меня ждёт тяжёлая борьба с помеха и от ВЧ поджигать плазмы, но я готов к этому.

[ViktorPetrov]

Во втором варианте нужно считывать G кода с карты памяти и посылать на станок ,и при получение команды от контролера высоты дополнительно отправить одну из команд G01 Z-3 F1 опускание инструмента на необходимую глубину либо G0 Z1 'поднимаемся до 1мм .Значение Z рассчитывает контролер высоты,все остальное в штатном режиме как прописано в G коде.

[slon-genia]

Здравствуйте slon-genia!
Я очень рад что моя тема вызывает у вас интерес.
По поводу макросов в Mach 3 я в курсе, и по поводу пост процессора тоже, я даже побывал резать без THC, но я хочу свой контроллер высоты сделать независимым от Mach3, так как не хочу использовать компьютер, такие THC существуют но стоят (почемуто) очень дорого, ребята с "armaturaural" сделали контроль высоты плазмы на вольтметре, его повторили многие и уних все работает, я хочу сделать сё это на контроллере.
Знаю что меня ждёт тяжёлая борьба с помеха и от ВЧ поджигать плазмы, но я готов к этому.

Источник плазмы какой хотите использовать? Если китайца, то с помехами долго прийдется бороться, учитывая то что ардуина как губка их впитывает)). Могу дать ссылку на готовый образец ТНС. У нас в Ивано-Франковске делают ребята, только тот через мак3 работает. Может что полезное оттуда возьмётте в плане настроек.

[vsvv]

Спасибо.
Эти команды прописывается в пост процессоре, там же можно прописать высоту подъёма горелки и задержку на прокол металла

Отправлено спустя 16 минут 36 секунд:
slon-genia, источник плазмы будет китаец по имени Kind, я его уже подключал к своему фрезерному станку, сжог микросхему коммутатор, но не успокоился, заземлил станок, поставил сетевые фильтры на комп и на станок, сделал опторазвязку включения плазмы, прочитал много форумов, и сайтов, по борьбе с помехами, и буду побывать, но пока на работе далеко от дома, приеду буду жечь.
А с ардуиной знаю что горя будет много, но иногда на работе приходится чинить электронику Siemens и контроллеры в том числе, они борются с помехами просто, у них на входах стоят подтягивающие резисторы что на процентов 80 убивает помехи, побывал их отпаивать и подключать без них, тогда контроллер беспомощен против помех.

Отправлено спустя 6 минут 38 секунд:
Да в Ивано-Франковске есть готовые блоки которые работают с Mach3, я был у них на производстве, хорошие ребята все мне показывали, но автономных нет, а во Львове у одного парня есть автономные блоки, но все-таки мне кажется что цена на них завышена, я хотел бы с вашей помощью сделать что-то более доступное для всех желающих.
Буду благодарен за помощь

[Александр_Светлый]

Интересная темка! У меня как раз освободился ЧПУ стол 500Х500мм, позже думал прикрутить к нему свой плазморез. У меня СВАРОГ CUT-40.
Для контроля косания металла думал прикрутить что-то вроде этого, это самодельный "Тензо концевик оси Z" для 3D принтера, думаю можно использовать данный принцип и с плазморезом, можно и к тензодатчику прикрутить горелку. Ему будет пофиг на наличие контакта с разрезаемым металлом и блуждающие там токи.

Отправлено спустя 6 минут 42 секунды:
К тому же может выдать аварийный сигнал если наконечник горелки во что то упёрся.

[ViktorPetrov]

Да тема интересная ,есть предложения .Для начала нормальную схема (по крайне мере больше нравится):

СпойлерПоказать

thc_lpt.GIF (11.23 КБ) 3132 просмотра

Описание взял у автора схемы:
Принцип работы прост - напряжение плазмы через резисторы поступает на накопительный конденсатор 0,01мк и разряжается динистором на трансформатор, далее через оптрон сигнал приходит на контроллер ATmega8 (получается двойная гальваническая развязка). Он считает количество импульсов, чем выше напряжение плазмы, тем быстрее заряжается конденсатор, значит выше частота разрядов. (примерно 140 импульсов за 0,1сек при 140В)
Если напряжение выше 40В, контроллер подаёт сигнал THC ON.
Уставку значения ТНС считываем через АЦП (с переменного резистора) и если измеренное напряжение меньше (уставка - 2В) то подаётся сигнал THC UP, если больше (уставка + 2 вольта), то подаю сигнал THC DOWN. ВСЁ!!!

[Александр_Светлый]

Весьма интересное решение, только работает ли эта система с бесконтактным поджогом дуги? Я не знаю сколько там выдаёт осциллятор, но дуга прошивает до 15мм по воздуху запросто если в сети нормальное напряжение). Именно по этому многие контроллеры высоты плазмы не работают с аппаратами оснащёнными бесконтактным поджигом. К слову я встречал подобные контроллеры которые отслеживают ток дуги, впервые вижу с отслеживанием по напряжению.

Отправлено спустя 13 минут 28 секунд:
Нашёл поиском первоисточник, как говорится "Всё придумано до нас..."
Если бы его ещё и прикрутить к координатному столу который управляется из под Marlin

[vsvv]

Здравствуйте Александр_Светлый!
Делитель напряжения для контроля высоты плазмы подключается перед осцилятором здесь

Отправлено спустя 39 минут 17 секунд:

Да тема интересная ,есть предложения .Для начала нормальную схема (по крайне мере больше нравится):

СпойлерПоказать

thc_lpt.GIF

Описание взял у автора схемы:
Принцип работы прост - напряжение плазмы через резисторы поступает на накопительный конденсатор 0,01мк и разряжается динистором на трансформатор, далее через оптрон сигнал приходит на контроллер ATmega8 (получается двойная гальваническая развязка). Он считает количество импульсов, чем выше напряжение плазмы, тем быстрее заряжается конденсатор, значит выше частота разрядов. (примерно 140 импульсов за 0,1сек при 140В)
Если напряжение выше 40В, контроллер подаёт сигнал THC ON.
Уставку значения ТНС считываем через АЦП (с переменного резистора) и если измеренное напряжение меньше (уставка - 2В) то подаётся сигнал THC UP, если больше (уставка + 2 вольта), то подаю сигнал THC DOWN. ВСЁ!!!

Хорошое решение, а ссылку можно?

[ViktorPetrov]

Система контроля высоты плазменной горелки по напряжению дуги ТНС thc
Автономный ЧПУ контроллер с ТНС для плазменной резки

[vsvv]

ViktorPetrov, спасибо я изучал их работы.

[Александр_Светлый]

Делитель напряжения для контроля высоты плазмы подключается перед осцилятором

Благодарю, о таком режении не думал даже

[vsvv]

Пока работаю над программой для схемы, когда все проверю как говорится "на столе" тогда выложу доработанный вариант.

[ingener]

Тоже в процессе разработки проекта под похожую задачу, только для контроля высоты сварчоной дуги. пока макет работает, держит напряжение +/- 0,1В - но пока решения не оптимальные, есть куда совершенствовать и развивать. Например, входной делитель напрямую связан со сварочной цепью, не есть гуд.
Ардуино управляет контроллером шагового двигателя, который крутит моторизованный суппорт.

[vsvv]

Здравствуйте ingener, очень рад что кто то еще трудится над такой же задачей!
Вы уже перешли к макету, может расскажете про свои достижения подробней, а особенно про помехи и борьбу с ними, я думаю многим будет интересно.
Да и еще скетч если можно. Очень интересно ваше решение.
Спасибо!