طراحی کنترل کننده

[amir111]

باسلام.
میخواستم درمورد مدارهای واسطی که درکنترل کننده ها استفاده میشود بیشتر بدونم .روند طراحی ودرایو کردن آنها چه طوریه؟؟کسی منبع مناسبی میشناسه؟؟

باتشکر.

[ahmadmn]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

سلام دایی جان
منظورتون چه جور کنترل کننده ایه؟
چون انواع مختلف داریم: کنترلرهای فرایند، کنترل دور موتور و...
اگه کنترل کندده فرایند منظورته باید بگم تقریبا 100 درصد پروسه داخل نرم افزار انجام میشه نه مدارهای الکترونیکی. در واقع یه میکرو کنترلر سنسور مورد نظر رو می خونه و از صفحه کلید ست پوینت می گیره. بعد با روتین های نرم افزاری خروجی مطلوب رو محاسبه می کنه و به رله، تریستور یا ترانزیستور فرمان میده.

[amir111]

پاسخ : طراحی کنترل کننده


باسلام.
منظورم کنترلرهایی هستند که به عنوان بافر بکار می روند.به یک مرجع تخصصی نیاز دارم .

باتشکر

[ahmadmn]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

می تونی یه مثال بزنی دایی جان؟
آخه کنترلر ارتباطی با بافر نداره!

[amir111]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

سلام مجدد.

منظورم بردهایی هستند که افزایش دهنده تعداد ورودی وخروجی ها می باشند یعنی نوعی بافرکه به تسریع وانتقال اطلاعات کمک می کند.

با تشکر.

[ahmadmn]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

بهشون میگن بردهای توسعه یا Expansion ورودی خروجی
اما من هنوز متوجه نشدم چی نیاز داری؟
آیا یه کامپیوتر داری که می خوای این بردها رو بهش وصل کنی؟
یا کار دیگه ای؟

[amir111]

پاسخ : طراحی کنترل کننده


بله به کامپیوتر وصل میشه.به اینصورت که نقش بردواسط کنترل (بطور مثال استپ موتورها) باشد وتوانایی ان را داشته باشد که gcode دریافتی از کامپیوتررا بوسیله مدارات میکرو قابل فهم کند ودر نهایت فرمان لازم را به موتورها بدهد. یعنی دوجای کار مشکل داره :1-شناختن برد توسط کامپیوتر 2 -تبدیل gcode به زبان قابل فهم برای میکرو.

باتشکر.

[طراح]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

بله به کامپیوتر وصل میشه.به اینصورت که نقش بردواسط کنترل (بطور مثال استپ موتورها) باشد وتوانایی ان را داشته باشد که gcode دریافتی از کامپیوتررا بوسیله مدارات میکرو قابل فهم کند ودر نهایت فرمان لازم را به موتورها بدهد. یعنی دوجای کار مشکل داره :1-شناختن برد توسط کامپیوتر 2 -تبدیل gcode به زبان قابل فهم برای میکرو.

فرایند ایجاد حرکت از gcode به دو طریق می تواند انجام شود. در روش اول برنامه بصورت خط به خط توسط نرم افزارهایی مانند kcam و mach3 و ... خوانده می شود و پالس های لازم برای درایورها مستقیما توسط کامپیوتر انجام می شود. این پالس ها می توانند روی پورت LPT و یا مثلا کارت های I/O نصب شده روی اسلات PCI تولید شوند. اما در روش دوم برنامه بصورت خط به خط یا بصورت کلی برای کنترل کننده CNC که دارای پردازنده مستقل است، ارسال می شود و این پردازنده وظیفه تولید پالس های لازم برای درایورها را به عهده می گیرد. در بعضی نسخه ها هم کنترل کننده CNC حتی وظیفه فیدبک گرفتن از موتورها و کنترل سرعت و موقعیت آنها را هم به عهده دارد و همه این موارد طیف وسیعی از کنترل کنندههای CNC را در بر می گیرد که شما باید معین کنید که کدامیک مورد نظر شماست.

[ahmadmn]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

من نمی دونستم G-code چیه و توی ویکیپدیا دیدم.
http://en.wikipedia.org/wiki/G-code
در کل چندان ازش خوشم نیومد چون خیلی سطح پایینه.
اگه مطلب ویکی رو بخونید می بیند نوشته که خیلی از شرکتها نرم افزارهای سطح بالای جدیدی که بصورت ویزارد کار می کنه نوشتن و دیگه نیازی نیست با G-code سر و کله بزنید.
با میکروها و آی سی های امروزی ساختن یه برد که با USB به PC وصل بشه و بتونه کلی موتور و ... رو کنترل کنه بسیار ساده و در حد سرگرمیه.
پس مشکل خاصی نداری دایی.
فقط باید شروع کنی.

[amir111]

پاسخ : طراحی کنترل کننده


سلام مجدد.
درپاسخ به ahmadmn: قرار نیست که مستقیما gcode توسط operator نوشته شود.بلکه باartcamیاcatia طرح مورد نظررا کشیده وgcode تولید شده توسط برنامه را پردازش می کنیم.

ودرپاسخ به طراح: منظورم حالت دومه .مشکل من دقیقااین است که می خواهم بدانم(gcodeارسالی توسط کامپیوتر چطور توسط پردازنده تفسیرمیشه؟یعنی برنامه ای که برای پردازنده مینویسیم چطور gcode را کامپایل می کنه؟؟مرجع مناسبی هست که بگه اساس کار این نوع کنترلرها چیه؟؟ )

باتشکر.

[طراح]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

gcodeارسالی توسط کامپیوتر چطور توسط پردازنده تفسیرمیشه؟

حرکت محورها بر اساس الگوریتم های interpolation (درون یابی) انجام می شود.

[ahmadmn]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

لیست دستورات g-code رو براحتی می تونیم توی برنامه میکرو بزاریم.
مثلا اگه دستور 100 X به معنی این باشه که باید محور X به نقطه 100 بره. میکرو با یک if ساده می فهمد که دستور X باید اجرا شود پس به درایو موتور محور X فرمان می دهد از نقطه کنونی به نقطه 100 برود.
کل داستان به نظر ساده می رسد اما باید در اجرای این پروژه جدی باشیم و مدت زمانی طولانی را به آن اختصاص بدیم تا موفق بشیم یه کنترلر خوب قابل مقایسه با انواع تجاری بسازیم.
در واقع چالشی تکنولوژیک نداریم که مانع از اجرای این پروژه بشه. فقط ممکنه سرعت میکروهای معمولی مثل AVR برای اینکار کافی نباشه که براحتی می تونیم از میکروهای سریعتر مثل ARM یا DSP استفاده کنیم.

[ehsan_akbari]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

لیست دستورات g-code رو براحتی می تونیم توی برنامه میکرو بزاریم.
مثلا اگه دستور 100 X به معنی این باشه که باید محور X به نقطه 100 بره. میکرو با یک if ساده می فهمد که دستور X باید اجرا شود پس به درایو موتور محور X فرمان می دهد از نقطه کنونی به نقطه 100 برود.
کل داستان به نظر ساده می رسد اما باید در اجرای این پروژه جدی باشیم و مدت زمانی طولانی را به آن اختصاص بدیم تا موفق بشیم یه کنترلر خوب قابل مقایسه با انواع تجاری بسازیم.
در واقع چالشی تکنولوژیک نداریم که مانع از اجرای این پروژه بشه. فقط ممکنه سرعت میکروهای معمولی مثل AVR برای اینکار کافی نباشه که براحتی می تونیم از میکروهای سریعتر مثل ARM یا DSP استفاده کنیم.

من کاملا با آقای ahmadmn موافقم

تفسیر GCode کار نسبتا ساده ای است و حتی وقتی با MCode هم مخلوط میشود کار سختی نیست

تنها مسئله ای که اهمیت دارد ساخت سخت افزار مناسب و سریع و استفاده از ایده هایی هست که تا امکان دارد سر میکرو رو خلوت کرد.

[amir111]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

من که نمی خوام ازکامپایلر میکرو استفاده کنم بلکه نرم افزار اصلی ماartcam هست (که طرح را مامی کشیم وبعد خود نرم افزارgcode تولید میکنه).بنابراین هدف کامپایل کردن میکرونیست-مدار میکروفقط باید بتونه ورودی را ازکامپیوتر بگیره وفرمان مناسب را صادرکنه.اما چطوری؟
اینکه gcode را می شود برنامه اش را با سی نوشت وبعد باکامپایلردرون میکرو گذاشت مشخصه ولی 0و1 رانه-(اصلا مشخص نیست )چراکه gcode را خود کامپیوتر تولید می کنه وبرای ارسال مستقیما 0و1 میفرسته -اما این میکرو که باید بتونه اونا روتفسیر کنه .حالا ما بایه مشت صفر ویک نامفهوم چیکار کنیم.؟؟؟(درصنعت دقیقا چیکارمی کنن ؟کسی مرجع مناسبی میشناسه؟)

[طراح]

پاسخ : طراحی کنترل کننده

GCODE چه بصورت دستی نوشته شده باشد و چه توسط نرم افزارهای Cad/cam تولید شده باشد، در نهایت در یک فایل متنی ذخیره می شود که به راحتی برای کنترل کننده قابل ارسال است. در مرحله بعد کنترل کننده از روی این فایل متنی مختصات نقاطی را که برای دستورهایی مانند G00 و G01 و G02 و G03 باید طی کند، محاسبه می کند و مطابق با آن پالس های لازم برای درایور موتورها را تولید می کند. برخی از انواع کنترلر که از Encoder های محورها فیدبک می گیرند، کار سخت تری را هم به عهده دارند که علاوه بر محاسبه مختصات باید بر حرکت محورها هم بصورت مستقیم نظارت کنند. من شخصا نرم افزار کنترل CNC را بصورت 2.5 محور هم روی کامپیوتر و هم روی میکروکنترلر پیاده سازی کرده ام و همانطور که قبلا اشاره شد برای تبدیل مختصات موجود در GCODE به حرکت های واقعی باید از درونیابی یا interpolation استفاده شود و اگر در مورد این مفهوم سوالی دارید به مبانی ریاضیات و محاسبات عددی مراجعه کنید.