H1 CNC Ovladač
(3D, kompaktný, PWM -s riadením prúdu krokových motorov)

H1 CNC ovladač je kompaktná elektronika vyvynutá na báze  Profi2 ovladača. Po zapojení zdroja napätia, koncových spínačov a motorov je pripravený na prácu.  Ovladač je stavaný na tri osi obsahu je časť digitálneho zdroja (stabilizátor a filter). Prenos sily je optimalizovaný na rýchlosť motorov (ultrarýchly konečný stupeň z FET - ov), a tak umožňuje dosiahnutie vyšších rýchlostí.

Hlavné technické dáta ( V1.0):

- 3 osí (3D), Step/Dir systém, CNC ovladač pre krokové motory,
- Unipolárne, 2 fázové krokové motory (ultra fast delay FET prenos sily),
- Polovičný krok,
- Regulované stabilizovanie výkonu (DSP* algoritmus),
- Dvojsmerný port pre komunikáciu s PC,
- Nastavovanie prúdu pre jednotlivé osi pomocou trimrov,
- 0.1A - 4.7A / -regulácia prúdov na jednotlivé fázi,
- Maximálne napätie motorov: 50V,
- Maximálny Tuning ukazovatel: max. 25× (v závislosti od indukcie motorov),
- Automatická spätná regulácia prúdu motorov pri držaní (szoftver),
- Sinusoidná krivka riadenia prúdu, z dôvodu poklesu aktívnej rezonancie  motorov
- Ľahké uvedenie do prevádzky (Jumper Setup),
- Výkonnosť krokovania viac ako 35000 Step/sec/os ,
- Nezávislé DSP - spracovanie znakov po osiach,
- 1 ks reléový výstup (max. 230V, 3A),
- 5 ks Schmitt-trigger vstupov na softvérové spracovanie,
- ICP prípojky (Firmware/DSP - možnosť obnovenia),
- Pre Mach2 & 3 optimalizovaný DSP algoritmus,
- Odrušenie,
- Obojstraný galvanizovaný plošný spoj, s časti SMD .

*DSP= Digital Signal Processing (digitálne spracovanie znakov).

(Plošný spoj čiastočne s SMD )

Oboznámenie:
H1 CNC ovladač je možné použiť pre 1, 2 a 3-osé stroje - nie je potrebné zapojiť všetky osi. Použitím dvoch  H1 ovladačov a dvoch LPT portov je možné s konštruovať aj 6 osí stroj, ktorý je možné ovládať pomocou Mach3 .  Je možné zapojiť na jednú os dva motory paralelne.

(Paralelné zapojenie motorov nie je možné )

Použitelné motory: Krokové, 2-fázové motory (5, 6 alebo 8 vývodov).
Zdroj napätia musí mať dve nezávislé napätia.

I. 9-15V  DC, aspoň 1000uF filter - pre digitálnu časť (max. 200mA),
II. Pre motory výkonný  DC (filtrovaný) zdroj.

Dve nezávislé napätia môžu pochádzať z nezávislých transformátorov alebo aspoň  z nezávislých vinutí. 
Zdroje by mali byť chránené poistkou proti skratu.

Doporučený zdroj napätia pre H1 ovladač ( kompaktný a odrušený):

(H1 zdroj napätia)

Nový H1 ovladač môže byť napájaný aj týmto zdrojom (24V-prepojenie).

Vstupy a výstupy:

(5 vstupov pre slobodne programovateľné funkcie)

H1 ovladač obsahuje nezávislé kontaktné relé (MILL ).  Relé max. 230V a 3A je schopné spínať. Je možné ho použiť podľa použitého softveru a stroja na spínanie napr. obrábacieho motora. 
5 vstupov je možné použiť , ako konc spínače, snímanie 0 -vého bodu, digitalizovanie a pod. Spracovanie je v plnej miere na použitom softvéry.

PC - H1 prepojenie:

( LPT port)

Ovladač komunikuje s PC cez LPT port. Doporučená dĺžka kábla je do 3m.   V PC BIOS-e EPP (prípadne SPP) mód je potrebné nastaviť!
Akíkoľvek  CNC riadiaci softver je použiteľný ale musí spľňať nasledovné podmienky:

- Step/Dir systémové riadenie,
- Komunikuje cez LPT port.
- Má voľne nastaviteľné bity.
- Nevyžaduje vonkajší  un. impulzný generátor.

Použiteľné programy:
Mach3 (doporučený); Mach2; KCam4; TurboCNC, atď.

(Mach3 CNC riadiaci program)

H1 ovladač a jeho minimálne Step/Dir časovanie:

Step - šírka znaku: min. 20uS
Dir - znak . 5uS

Najvhodnejší na toto je Mach3 na ten bol ovladač optimalizovaný. 

Najvhodnejšie na testovanie vstupov a výstupov je použit Mach 3 - okno diagnostika.

(Mach3  okno - diagnostika)

Uvedenie do prevádzky: (zmontovaný a testovaný ovladač) 
(Pred montážou stavebnice si prosím prečítajte prosím aj spodnú časť tejto strany - montáž DPS)

(170mm×115mm-es PCB)

Mechanické prevedenie, umiestnenie:
Plošný spoj má rozmery 170×115mm, uchytáva sa  štyrmi skrutkami M3, za použitia vymedzovatcích podložiek.
Ovladač sa zahrieva intenzívnejšie ako starý Profi 1. Do 2A postačuje chladič ( samozrejme pri dostatočnej cirkulácii vzduchu.). Nad 2A doporučujem ventilátor. Chladič je dobré uzemniť kôli ruchom.
Spájanie vedení by sa nemalo realizovať v nasúvacích konektoroch.
Tienenie nie je povinné, ale môže byť užitočné pri digitálnom zdroji, alebo konc. spínačoch. Tienenie je najvhodnejšie napojiť na konektor P7 - GND.
Pri vstavaní do skrinky treba dbať na to aby bol prístup k trimrom aj počas prevádzky!

Zdroje napätia:
Je potrebné dvojaké napätie:
    - Digitálny zdroj sa pripája na: SK1, nezameniť polaritu prosím,
    - Zdroj motorov sa pripája na: SK9, nezameniť polaritu prosím.

Prúdoví okruh ovladača by mal mať určitý prebytok preto je potrebné dôkladne naplánovať napätia motorov !
Doporučené napätie motorov, v závislosti na menovitom napätí motorov:

Pri motore s menovitým napätím napr.1,25V urobíme priemer medzi dvomi susednými hodnotami (25V a 40V)  ( 1.25V=28.75V). V takomto prípade volíme napr. 24V transformátor, usmernený a filtrovaný nám dá v nezaťaženom stave 33V!

Pri rôznych motoroch sa musíme samozrejme riadiť tým najslabším !

Motorový zdroj ba nemal byť spínaný zdroj ! - Dochádza k rušeniu

Negatív jedného a druhého zdroja sa musí spájať len  cez  plošný spoj ovladača !

Zapojenie a nastavenie motorov:
Pri zapojení by sme mali použiť čo najkratšie vedenie a dbať na kvalitu a uchytenie vedenia, pretože prípadný skrat môže mať za následok poškodenie ovladača.

Pripojenie:
    - A motor: SK2 a SK3 
    - B motor: SK4 a SK5 
    - C motor: SK6 a SK7 

3 motory nemusia byť rovnaké. Pri výbere treba zohľadniť fakt, že budú napájané z jedného zdroja, zaťaženie musí byť max 4,7A na fázu a musia byť unipolárne,( 5,6alebo 8 vývodov)

6 vývodové 2 fázové unipolárne sa napájajú nasledovne:

Jednotlivé konce vinutí sa zisťujú ohmmetrom, ich zámena vedie ku chybnému krokovaniu.
Existujú podobné motory s piatimi vývodmi. Pri nich sú spojené stredy vynutí vo vnútri motora. Takéto motory sa zapájajú tak isto, s tým že ten jeden stredný vývod zapojíme namiesto niektorého stredu. (červený vývod na kresbe). Tu sa ale meraním nedahjú zistiť jednotlivé konce a preto je potrebné robiť pokusy.

8 vývodový motor (univerzálny), 2 fázový najskôr prepojíme tak aby zodpovedal 6 vývodovému a potom pokračujeme podľa predchádzajúcich inštrukcií.

(8 vývodový motor a jeho zapojenie)

Pri 8 vývodových motoroch je veľmi dôležité správne prepojenie. Pri motoroch, kde poznáme dodavateľa je možné si toto prepojenie zistiť. V iných prípadoch je potrebné zisťovať pomocou pokusov a meraní.

Nastavenie motorov:
Pre všetky tri motory je možné nastaviť samostatne rôzny krokovací prúd,  a prúd ktorý zabezpečuje prídržný moment v kľude. Prúd krokovania sa nastavuje trimerom. Prídržný moment pomocou konektorov. Motory sú nazvané A,B,C.

(Trimer a konektor pre jednotlivé motory)

Pri zapojení motorov je potrebné urobiť:

- Je potrebné skontrolovať zapojenia a hlavne aby nedošlo ku skratu.!
- STEP (A Step, B Step, C Step) Na trimroch-potenciometroch je potrebné nastaviť menovitý prúd motorov. Týmto prúdom budú motory budené počas krokovania. Malým skrutkovačom točíme trimrom v smere hodinových ručičiek až k dorazu, tu je hodnota 0,1A, potom opačným smerom a tam pri doraze je hodnota 4,7A. Potom si stupnicu podelíme rovnomerne, buď opticky alebo ryskami a nastavíme požadovanú hodnotu. Keď že ide o unipolárne zapjenie - znamená to, že jednotlivé cievky sa medzi sebou prepínajú. To znamená, že hodnota prúdu fázi je v tomto prípade taká istá ako hodnota prúdu vinutia.  Na trimri sa teda nastavuje hodnota prúdu vinutia. Pri našich motoroch je táto hodnota uvedená v tabuľkách.  

(Step - nastavenie budenia trimerom)

Ovladač nie je chúlostivý na presnú hodnotu prúdu. Preto prístrojové meranie nie je potrebné. Počas chodu je však možné nastavovanie doladiť. Motory dostatočne chladené je možné poháňať aj trochu vyším prúdom. Motory sa počas prevádzky zohrievajú. Prípustná hodnota je do cca 60°C . V prípade, že by toto zohrievanie bolo vyššie je potrebné buď znížiť hodnotu prúdu alebo namontovať prídavné chladenie (ventilátor).

Ovladač drží stojace motory v pevnej pozícii ( prídržný moment) Túto silu je možné nastavovať v 3 stupňoch. Je to percentuálny pomer k prúdu nastavenému trimrom.
Táto hodnota je v tedy dobrá, keď čo najmenšie budenie nám ešte zabezpečí pevné držanie pozície. To môžeme skontrolovať ručne keď potočíme os motory nemusia klásť veľký odpor , ale musia držať pozíciu.

Táto hodnota sa nastavuje na konektoroch Config. Po každom prestavení je potrebné znova spustiť ovladač.

Na konektoroch (A Config, B Config, C Config) sú možné tieto kombinácie:

(Config konektor pozícia jumper )

Prvú nohu konektora označuje biela bodka

Status LED kontrolky:
Jednotlivé nastavenia je možné kontrolovať aj podľa Status LED.  villogásán is leellenőrizhetők. Svetlá a tmavá LED-ka odzrkadluje kľudovú silu budenia. 
Keď motor vypneme LED - ka svieti.

Vstupy:
Päť vstupov  (P7- konektor), je pripravený pre spínacie kontakty. Spoločná noha GND je 6.  Tieto vstupy je možné použiť na čokoľvek, čo nám umožňuje riadiaci softvér - samozrejme ho podľa toho treba aj nastaviť. Samozrejme, keď sa nezapoja nič sa nedeje.

(Vstup pripravaný pre mikrospínače)

Jedno z možných zapojení.

(Príklad zapojenia vstupov)

Zapojenie samo o sebe neplní žiadnu funkciu - je potrebné nastaviť aj riadiaci CNC program!

Tieto pokyny z týchto spínačov spracúva PC nie ovladač.

Je dobré tieto vstupy realizovať tieneným vedením.!

Softver:

Na riadenie programu je potrebné aj to aby riadiaci CNC program bol správne nastavený!
Všetky vstupy a výstupy  (invertované nie) v okne  LowActive - fajky nemajú byť označené. To platí pri Mach programoch.!

A következő táblázat a Vezérlő egyes jeleinek az LPT porti lábszámát adja meg. Ezeket az adatokat kell beállítani az alkalmazott CNC vezérlőprogramoknál (Setup v. Config menü alatt keresendő)! A bitkiosztás módosítva lett az új (V1.4) DSP-től kezdve, ezzel a WinPC-NC kompatibilitás is létrejött (mivel a WinPC-NC fix bitkiosztást használ)!

Táto tabuľka určuje nastavenie LPT portu. Tieto hodnoty je potrebné nastaviť v CNC programe.! /Config - Port and Pins/  - táto tabuľka je platná pre H1 zakúpené do 30,10,2007

Od 1,11,2007 obsahuje H1 nové nastavenie pinov. Je to verzia DSP1.4 a stalo sa to pre to aby bol ovladač kompatibilný s programom Win-PC-NC. A teda platí nasledovné zapojenie pinov:

 Pre správne a efektívne fungovanie je potrebné nastaviť ešte veľa hodnôt, ale tieto patria do popisu daného softvéru.!

Pre zjednodušenie nastavení je tu nikoľko súborov na stiahnutie, ktoré obsahujú základné nastavenia. Súbor je potrebné po rozbalení inštalovať do adresára Mach3

Samozrejme kalibráciu a rýchlosti je potrebné prispôsobiť Vašej mechanike.

Platné do 30,10,2007

Platné po 1,11,2007

 Dôležité!
Pri programe Mach2 sú potrebné tieto nastavenia:

(Mach2 - dôležité nastavenie)

Pulse Width=20 uSec.
Direction PreChange=5 uSec.

Pri programe Mach3  sú potrebné tieto nastavenia:

(Mach3 dôležité nastavenie)

Step Pulse=5uS
Dir Pulse=5

V prípade Mach3 sa oplatí zapnúť funkciu Sherline 1/2 Pulse mode, ovplyvňuje presnosť a stabilitu zariadenia.!

Montáž DPS - plošných spojov:

Montáž doporučujem iba odborníkom.

Stavebnica neobsahuje DSP - programovací softver. Ten sa nepredáva.

FET transistory je potrebné elektricky izolovať od chladiča. Je dobré po inštalácii premerať ohmmetrom.

Príležitosť
H1 CNC Ovladač

Ku každej zakúpenej elektronike 2ks CD a jedno DVD zdarma

Názov	Cena
H1 CNC Ovladač - zmontovaný testovaný: + Cena vrátane PIC - 2ks CD a 1ks DVD	5100,-Sk 169,28,- €
H1 CNC ovladač - stavebnica: ++ Obsahuje: - Všetky súčiastky, + 3ks naprogramovaný PIC - dokumentácia na CD,DVD - DPS.	3800,-Sk 126,13,- €
H1 Ovladač - Komplet - bez zdroja	6400,-Sk 212,44,- €
H1 Ovladač - Komplet - so zdrojom Stačí pripojiť motory a CNC je pripravené pracovať za Vás  H1 ovladač plus zdroj v skrinke - Cena platí pri verzii do 200VA  Možnosť vyrobiť aj s väčším výkonom pre výkonnejšie motory.	10700,-Sk 355,17,- €

H1 DSP PIC (3 ks): 3kusy, naprogramované PIC 16F628A

1400,-Sk 46,47,- €