CNC-Motion-Controller

Einführung
Die CNC-Steuerung ist das Gehirn eines CNC-Systems. Eine Steuerung stellt die wichtige Verbindung zwischen einem Computersystem und den mechanischen Komponenten einer CNC-Maschine her. Die Hauptaufgabe des Controllers besteht darin, aufbereitete Signale von einem Computer oder Indexer zu empfangen und diese Signale über den Motorausgang in mechanische Bewegung umzuwandeln. Ein Controller besteht aus mehreren Komponenten, und jede Komponente arbeitet im Einklang, um die gewünschte Motorbewegung zu erzeugen. Das Wort Controller ist ein Oberbegriff, der sich auf eines von mehreren Geräten beziehen kann, in der Regel jedoch auf die gesamte Maschinensteuerung. Dieses System kann Schutzschaltungen, Schritt- oder Servomotortreiber, Stromquellen, Endschalterschnittstellen, Leistungssteuerungen und andere Peripheriegeräte umfassen. Besitzer, Bediener, Konstrukteure und Hersteller von CNC-Geräten sollten die Aufgaben dieser Komponenten verstehen und wissen, wie sie sich auf die Maschinenleistung auswirken.

Anwendung
Durch den Einsatz leistungsstarker Mikroprozessoren und Computersysteme kommuniziert der CNC-Motion-Controller heute direkt mit einem Computersystem über eine Echtzeitverbindung. Dies ist die CNC-Steuerung, die heute Standard ist. Heutzutage leisten Steuerungen weit mehr als nur den Antrieb von Motoren. Einige Steuerungssysteme verfügen über die Möglichkeit, Spindeldrehzahlen, Kühlmittelfluss und andere Peripheriegeräte zu steuern. Moderne Steuerungen erfordern immer noch, dass Bediener ein Programm erstellen, dem die Steuerung folgen soll. Bediener erhalten heute Hilfe von Software wie CAD-Paketen (Computer-Aided Design) und CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing) zusammen mit der Steuerungssoftware, um den erforderlichen numerischen Code wie G-Code zu erstellen. Die heutigen CNC-Steuerungen reichen von professionellen Standalone-Systemen mit eigener Tastatur und Benutzeroberfläche bis hin zu Hobby-CNC-Steuerungen, die einen Personal Computer erfordern.

Komponenten
Es gibt drei Hauptkomponenten des CNC-Motion-Controllers, aus denen eine CNC-Steuerung besteht: das Netzteil, das Schaltkreisschutzsystem und den Motortreiber.

Das Netzteil
Wenn Sie ein kleines Flash-Laufwerk an Ihren USB-Anschluss anschließen, versorgt der Computer das Gerät über den Anschluss mit Strom. Wenn Sie ein größeres Gerät anschließen, beispielsweise einen Drucker, müssen Sie eine externe Stromquelle verwenden, da der Computer nicht in der Lage ist, ausreichend Strom zu liefern. Dieser Zustand bedeutet, dass Sie das Gerät wie gewohnt an den Computer anschließen müssen, aber auch eine zweite Leitung an eine Hilfsstromquelle anschließen müssen, beispielsweise an die 110-V-Steckdose an Ihrer Wand.

Die gleichen Bedingungen gelten für CNC-Geräte. Sie benötigen eine Niederspannungs-Kommunikationsleitung, über die der Computer der Maschine mitteilt, was sie tun soll, und eine Stromquelle, die den Strom zum Bewegen, Schneiden und anderen derartigen Vorgängen liefert.

Ein Stromrichter, üblicherweise als „Netzteil“ (PSU) bezeichnet, wird häufig verwendet, um die Form der zugeführten Energie von Wechselstrom (AC) aus dem Stromnetz in Gleichstrom (DC) umzuwandeln, der von den Antriebsmotoren der Maschine leichter genutzt werden kann.

Das Netzteil verarbeitet große Spannungen und Ströme, die für die NC-Schaltung schädlich sein könnten. Daher sind die Stromquelle, die Motortreiber und die Motoren oft durch ein Schaltkreisschutzsystem vom Computer getrennt, das Spannungsspitzen isoliert.
 

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