Aide Choix electronique CNC avec AC Servo Moteur

[stanloc]

Tu es arrêté sur la série DMC-18xx ? car il y a des DMC-1040 à des prix encore accessibles peut-être ? mais il faut un vieux PC avec le bus ISA.
je dis ça car il y a une inflation dingue sur ces produits Galil.
Quant au câble on se le fait soi-même. N'importe comment à l'autre bout du câble à 100 pins il faut soit une interface Galil soit se faire "quelque chose" de son cru.
Stan

 

[messdu74]

Effectivement une 4 Axes est necessaire, merci du retour d'info Stanloc.
Comme dit precedement le PCI est selon moi une solution propre et integre au PC, mais actuellement une carte Ethernet Galil 2143 est en vente pour 300$ livraison incluse FedEx.

Il y a que les C*n qui ne changent pas d'avis

Avez vous des retours sur c'est cartes, a savoir que je pourrez l'utiliser avec ma workstation lenovo qui ne devrait pas se mettre a genoux (Avantage du Canada c'est que les PC Lenovo son HT et bien moins cher qu'en Europe) Lenovo Y40-80 Intel I7-5500U, 3Ghz avec 4Mb Cache, 16Gb Memoire, SSD 512Gb, Carte graphique Quadro K4100M, monter par un informaticien pour SolidWork 1400 $CAD

 

[stanloc]

Un conseil : bien étudier les spécificités des produits Galil (la doc est téléchargeable sur leur site, quitte à s'y inscrire) car c'est au niveau de la réalisation des programmes que cela risque de poser le plus de problèmes. Question types de signaux qu'ils délivrent pour ce qui vient après c'est bien clair dans la doc. Reste encore la connectique. Pour nos usages ces excellents produits ont besoin d'être bien compris car ils ne ressemblent pas aux produits chinois courants vendus pour les cnc amateurs.
Stan

 

[messdu74]

Oui effectivement, j'ai les manuel d'utilisation, et les tuto de programmation sur ma table de chevet
Pour la carte 2143, elle est vendu avec un Optocoupleur 1 sorties en D-sub 37 pour les sorties digital I/O, 1 sortie D-sub 25 pour les encodeur et 4 sorties D-sub 15 pour les axes ! du bonheur

Niveau connecteurs voici le lien avec les Pin de connections et les attributions http://www.galilmc.com/download/application-note/note1242.pdf

Voyez vous un truc deconnant

Merci

 

[stanloc]

Voyez vous un truc deconnant

Merci

Moi mes produits Galil commandent des ampli/drivers de servomoteurs DC par un signal +- 10 volts et basta. Donc je suis sec pour te dire si ta configuration est viable.
Stan

 

[messdu74]

Merci, moi aussi je me perd dans tous les modes de commandes avec les differents signals. Si quelqu'un peut m'aider.

Je resume:

Je veux commander ; 3 Moteurs Panasonic Minas A4 avec encodeur analogic 17 Bit avec une carte Galil-2143 ayant une Opto Isolation I/O ICM-20105.

Moteur Minas-A4 ; https://industrial.panasonic.com/content/data/MT/PDF/minas_a4_e.pdf
Opto Isolation I/O Galil ; http://www.galilmc.com/download/manual/man_21x2_acc.pdf

Merci pour votre aide ou participation

 

[messdu74]

Messieurs bonjour,

Voici 10 mois et des brouette que le projet est en cours d'étude, les différentes pièces ont était achete petit a petit, et la fabrication a commencé avec l'aide de notre amis Rider63 a qui j'ai sous traité quelques pièces pour débuter la fabrication.

Aujourd'hui je me re-penche sur la partie électronique qui malheureusement est tombé dans l'oublie, dont je souhaite remercier les membres (Saci, CNC Serv & Stanloc) pour leurs interventions qui m'ont grandement éclaircie.

Pour resumer la partie commande et mouvement voici les éléments ;

Carte de controle Galil DMC-2143 + ICM-20105
4 AC Servo moteur Minas A4 MSMD (2x200W, 1x400W, 1x750W)
Lenovo X220 dédié a l'utilisation interface de pilotage a definire.

Mes questions sont :

# Quel logiciel selon vous peut convenir au mieux (compatible Galil) Mach 3/4, Linux CNC, .... ?

# D'après ces trois options quel est la plus pertinente selon vous ?

- Utiliser le driver Panasonic comme un simple amplificateur de puissance, donc en mode Velocity, l’entrée analogique de commande connectée à la sortie +-10v du contrôleur Galil, les sorties codeur ( A, B, Z et compléments ) connectées aux entrées codeur principal de la carte Galil, cette méthode nécessite un double tuning des boucle d’asservissement, l’un sur le driver en mode asservissement de vitesse, l’autre sur la carte Galil en asservissement de position.

- Deuxième possibilité, utiliser le driver Panasonic en mode Position commandé par entrée Step/Dir ( pin 3,4,5 et 6), et la carte Galil en mode « Stepper motor » avec sorties Step et Dir pour la commande du Driver et le servomoteur, qui seront vus ensemble comme un moteur Pas à Pas classique, cette méthode est privilégiée car elle nécessite un seul tuning au niveau de Driver, et aussi par la simplicité de la mise en œuvre et de la maintenance.

- Une autre possibilité, c’est presque la même que la précédente sauf qu’on câble les sorties codeur du driver aux entrées codeur de la carte Galil pour fermer la boucle qui est assurée par la carte, afin d’entretenir la position( l’ensemble Driver/Servo seront vu comme un moteur Pas à Pas avec un codeur).

En vous remerciant

 

[stanloc]

Les gens qui n'ont jamais travaillé avec les produits Galil ont du mal à assimiler qu'ils constituent un monde à part car une carte DMC2143 des drivers/ampli et des servomoteurs forment un tout qui se suffit à lui-même. Le PC n'a de rôle que pour charger dans la DMC2143 un programme en ASCI propriétaire Galil. C'est Donc au niveau de l'interface PC carte DMC que se joue la partie.
A ma connaissance il y a un plug-in chez Mach 3 capable de convertir des fichiers connus de Mach en un fichier reconnaissable pas la carte DMC 2143.
Quant aux modes de fonctionnement des servomoteurs je répète que mes servomoteurs DC sont associés à des amplificateurs AMC programmés en asservissement de COUPLE et non pas de vitesse (ça n'a aucun sens dans le cas d'un asservissement en position) que les codeurs sont connectés aux entrées appropriés sur la carte Galil et tout ceci fonctionne parfaitement.
Stan
Tu peux tenter le coup de contacter cette société ici en France qui revend des cartes Galil.
http://www.a2v.fr/program/dmcguide.htm

 

[messdu74]

Bonjour, Stanloc.

Bien conscient que l'on peut piloter les moteur via uniquement le Soft Galil, c'est pour cela que j'ai indiqué "Interface", celle-ci est utilisé uniquement comme environnement plus agréable avec des raccourcie de pilotage.

Mach3 fournit bien un Plug-in Galil qui fonctionne avec les cartes DMC-21x3, cependant je ne suis pas vraiment conquis par ces interfaces, d'où mes .... connaissez vous d'autres types de soft (Google n'est pas bien bavard a ce sujet) j'imagine que les compagnie utilisant les cartes Galil développent leur Soft ? Actuellement une alternative sont les Raspberry Pi, sinon Mach3 sera ma solution de facilite

Peut on m'expliquer pourquoi asservire en Couple et non en Position ou Vitesse ?

Merci de votre patience

 

[stanloc]

Depuis 35 - 40 ans que "je joue" avec des produits Galil et que je visite régulièrement leur site, je m'interroge pourquoi il n'y est jamais question d'usinage avec une cnc dans les applications qu'ils proposent. Du coup je me suis toujours borné à écrire mes propres très petits programmes directement avec le langage proposé par Galil. N'importe comment à mon age la suite logiciel Mach3, Cambam me semble constituer un bien trop grand travail d'assimilation pour ce à quoi ma cnc me sert aujourd'hui, donc ma carte DMC 2143 est restée en plan. Mes autres cartes Galil ne permettent pas d'utiliser Mach3.
A propos des asservissements j'en suis à mes drivers AMC qui n'ont rien à voir avec les usines à gaz qu'utilisent les moteurs brushless. Donc la seule chose que je sais c'est qu'un asservissement en Position nécessite que le moteur délivre un Couple proportionnel au signal envoyé par la carte Galil et comme ce couple peut aussi être nécessaire à l'arrêt, je ne vois pas qu'est ce qu'une information vitesse de rotation du moteur viendrait faire là dedans d'autant que lorsqu'il y a mouvement le coefficient D du PID est un signal proportionnel à la vitesse "à laquelle la consigne varie" et non pas à la vitesse à laquelle tourne le moteur. dans mon cas les codeurs sont en liaison avec la carte Galil et non pas avec les drivers ce qui me semble être une meilleure solution car c'est elle qui gère les mouvements.
Moi j'en suis là. Donc si on veut m'éclairer ?
Stan

 

[messdu74]

Bonjour,

Merci pour ces informations,
En ce qui concerne l'asservissement "Théoriquement" la carte Galil envoie des informations de "Position" au driver et celui-ci transforme en mouvement et ajuste la position via l'information de l'encodeur. La fonction Position (Chez Panasonic) permet des réglages de Couple/Position ce qui a mon sens permet un réglage de couple maximum entres chaques points.

Pour êtres plus claire voici que je j'en conclue :

Vitesse ; Utilisé pour des applications ou la Vitesse doit etre constante et régulée (Tapis convoyeur)
Couple ; Utilise pour des applications ou le Couple doit etre constant et régulée (Actionneur de vanne)
Position ; Utilisé pour des applications ou la Position doit etre précise et ajustée (CNC)

# Pourquoi ne pas se fier uniquement a la boucle fermée Encodeur / Driver qui est capable d'une résolution de 131072 ppt ?
# Je regarde la suite de logiciel CamSoft, avez vous des retour d'expérience ce ces produits ?

Merci de me corriger si je suis a côté de la plaque

 

[messdu74]

Pour les anglophone, voici une explication simple trouver sur CNC Zone

##
Velocity mode servos have lower performance and are more difficult to tune than torque mode servos.This is because a velocity mode servo has 90 degrees less phase margin than a torque mode servo (velocity is the first integral of acceleration).Torque mode controls acceleration, velocity mode controls speed.

Sounds complicated but it's not. This car gas pedal analogy should help:

1) The gas pedal on your car acts as a torque mode input and you personally complete the PID feedback loop when you drive.The gas pedal modulates acceleration;press a little and you accelerate slowly, press hard and you accelerate quickly.

Your goal is to maintain a freeway speed of 80 MPH (it's a California freeway).You press the pedal hard on the freeway on-ramp and accelerate quickly, say 10 MPH/sec.As your speed builds and approaches 80 MPH, you begin to ease off on the pedal, lessening your acceleration, say 1 MPH/sec.You smoothly round off acceleration to zero as you hit 80 MPH.Once you are at speed you easily maintain it by making small adjustments in pressure on the pedal (small accel, decel).

2) What if the gas pedal was a speed control (velocity mode)?Press it to the floor and the car will accelerate like a bat from Hades to 120 MPH.Release the pressure and it will panic-brake to 0 MPH. Acceleration and deceleration is either zero or neck-snapping;there is nothing in between.

You reach 80.001 MPH and you ease the pedal pressure the tiniest bit.The result is full panic braking to 79 MPH.You minutely increase pressure;the result is full-tilt acceleration to 81 MPH if you are the least bit late in releasing pressure.Repeat the process and you get an ever increasing oscillation;75/85, 70/90, 60/100, etc. The only way you could maintain 80 MPH is by making the tiniest micrometer adjustments to the pedal and by making them VERY slowly.

Most people prefer car (1) to car (2).

Mariss
##

Puis une réponse de la Ste Galil qui confirme le choix d'une utilisation en Mode Couple pour les CNC.

##
Torque mode is ideal for positioning movements. The advantage of running an amplifier in velocity mode is when your application calls for a constant speed with low velocity ripple. Typically during point to point moves, or positioning movements, holding a constant and perfect velocity through the move is not critical. What is critical is maintaining and holding position at the end points. In most applications this is easier to tune with an amplifier in Torque mode.

For a CNC machine, holding position under a load is typically the most critical aspect. With a properly sized amplifier this can be obtained regardless if it is a torque or velocity mode amp.
##

Ok, le mode de sera en Couple, prochaine étape....

 

[stanloc]

Déjà avant d'avoir lu toute cette doc je te corrige sur une première affirmation : "En ce qui concerne l'asservissement "Théoriquement" la carte Galil envoie des informations de "Position" au driver et celui-ci transforme en mouvement et ajuste la position via l'information de l'encodeur"
La carte Galil délivre une tension entre + 10 V et - 10 V proportionnelle à l'écart entre la position actuelle et la position cible. Il y a le cas des step et dir pour les moteurs pas à pas aussi. Elle ne connait pas des informations de position en temps que telles. Ensuite le driver a ses spécificités mais cela ne change rien à la carte Galil. Au driver d'alimenter le moteur pour que cet écart reste minimal. Le cas simple c'est que le driver fasse passer un courant dans le moteur dans le bon sens pour cela, c'est à dire que le moteur délivre un couple puisque c'est le propre d'un servomoteur dans ce cas là de fournir un couple proportionnel au courant. On voit bien que c'est ce qui se passe lorsque l'on voit le servo du Z qui maintien cet axe immobile alors que sans alimentation il retombe en butée basse.
Stan

 

[stanloc]

Il semble que le mode "position" control soit celui utilisé avec une commande en PULSE/DIR, si je comprends bien.
Par ailleurs je viens de me souvenir avoir aperçu sans m'y attarder un cas de figure (est ce dans la doc Galil ?) de double boucle d'asservissement.
Il faut chercher. Mon problème c'est que l'anglais n'est pas ma langue courante.
Pour anecdote j'ai porté le deuil pendant plus de deux ans en souvenir des massacres de Trafalgar et de Mers el Kébir. Alors l'anglais ????????
Stan

 

[messdu74]

Stan, merci pour ton aide et éclaircissement, en parallèle je cherche sur les support anglophone mais beaucoup sont a l'abandon ou très vieux donc rien de bien probant et ou détailler.
Cette configuration n'est pas des plus simple et va me donner de longues soirée de lecture et notes. Ce qui me fait douter et la crainte de détruire un composant sur une fausse manipulation ou erreur de branchement .


Merci

 

[gaston48]

Bonjour,
Pourquoi tu t’embêtes à rajouter une Galil alors que tes Panasonic assurent l'asservissement
en position par une commande standard step/dir ?
Il faut plutôt se préoccuper de choisir une bonne carte rapide step/dir en sortie du lenovo

Tout est dit dans les documents que tu joins.

Une CNC n'assure pas que des positions précises, elle doit se préoccuper de respecter la trajectoire
imposée entre ces positions. Les ordres d'une CNC sont donc une succession de micro-positions
et donc concrètement de variations très précises, quasi continue, de vitesse.

Un asservissement suivant une consigne est constitué d'un comparateur qui va agir suivant
une "boucle" de retour de l'information d'erreur. L'action de correction et sa réaction seront
toujours affecter par un retard: son temps de réponse.
A vouloir continuer à agir aux très haute fréquence conduira à agir " en opposition de phase "
avec la fréquence de l'erreur et d'emballer, de faire osciller le système.
(l'accélérateur et les oscillations d'une deudeuche...)
Minimiser le retard que peux prendre cette information d'erreur et le retard que va prendre
l'action de ce comparateur est primordial.
Un asservissement de position ou de trajectoire est constitué d'une succession de dispositifs,
chacun linéarisés par des boucles d'asservissement locales. Ils devront présenter le minimum de retard
ou de de déphasage pour ne pas dégrader la boucle globale de position.
Donc, les boucles en aval devront plutôt anticiper, être la dérivée de la boucle en amont.

Concrètement:
(C'est bien détaillé dans la doc Panasonic )

Position ou trajectoire -> vitesse -> couple/accélération.

 

[messdu74]

Bonjour,

Gaston48, pourquoi avoir choisi une carte Galil ? Je souhaite délester le PC de toutes erreures ou plantage lors d'utilisation simultanée avec avec CamWork sous SolidWorks qui est tres gourmand en ressources.

Si je m'obstine pour rien faut pas hésiter car la simplicité de mise en oeuvre servira lors des dépannages

 

[stanloc]

Si je m'obstine pour rien faut pas hésiter car la simplicité de mise en oeuvre servira lors des dépannages

Méfie toi quand même des solutions simplificatrices de gaston48 car ici
https://www.usinages.com/threads/retrofit-petite-realmeca-avec-cartes-mesa.89790/
il ne semble pas y avoir réussi.
Stan

 

[stanloc]

Une CNC n'assure pas que des positions précises, elle doit se préoccuper de respecter la trajectoire
imposée entre ces positions. Les ordres d'une CNC sont donc une succession de micro-positions
et donc concrètement de variations très précises, quasi continue, de vitesse.

Cela s'appelle de l'interpolation et c'est le driver qui va faire ce travail s'il supprime la carte galil ?
Stan

 

[vres]

Le travail de Gaston sur ce fil est remarquable, puisque Laurent a réussi a faire fonctionner sa machine grâce a son aide.
par contre je plus méfiant avec les gens qui sont toujours prêt a rentrer dans le lard des autres mais qui sont toujours absent pour résoudre le problème des autres. C'est lamentable.

 

[vres]

Cela s'appelle de l'interpolation et c'est le driver qui va faire ce travail s'il supprime la carte galil ?
Stan

Ben oui, c'est le cas de la plupart des drivers surtout maintenant avec les bus de terrain.

 

[gaston48]

faut suivre un peu ...
https://www.usinages.com/threads/re...tional-_-mesa-et-linuxcnc.97377/#post-1109148
l'interpolation c'est mach3, ou autres, à partir d'un gcode ... c'est le b.a.- ba

Sauf erreur, Camworks est une CFAO, donc son postprocesseur va cracher un fichier type gcode
reprit par un logiciel de pilotage de ton choix
A priori tu es sur Microsoft, donc ce sera Mach3 ou UCCNC par exemple
Au niveau de tes Panasonic, tu pourras choisir la résolution optimale de tes codeurs de moteur
l'équivalent de la résolution en micro- pas. De là, suivant la vitesse maximum de tes axes, une
fréquence maxi de la carte de pilotage entre le PC et les Panasonic.
Plus la fréquence est élevée, plus cette carte devra être capable de buffeurisé le flux
d'ordre step/dir, ceci sans interruption, malgré les latences possibles de transmission à travers
les ports USB, RJ45, // ... ou même pci, car tout est partagé.

Il y a quelques cartes à liaison RJ45 internet maintenant, réputées plus stables que l'USB.

 

[stanloc]

En quelque sorte tu supprimes la carte Galil que tu ne connais pas et tu la remplaces par ce que tu connais mieux ?
Il faut bien voir que la carte Galil recevant les informations de TOUS les codeurs (de 1 à 8 axes) est capable de gérer tous les axes à la fois. mach3 ne connait rien de l'état des codeurs et si la cible est atteinte.
Stan

 

[messdu74]

Sauf erreur, Camworks est une CFAO donc son postprocesseur va cracher un fichier type gcode
reprit par un logiciel de pilotage de ton choix
A priori tu es sur Microsoft, donc ce sera Mach3 ou UCCNC par exemple
Au niveau de tes Panasonic, tu pourras choisir la résolution optimale de tes codeurs de moteur
l'équivalent de la résolution en micro- pas de là suivant la vitesse maximum de tes axes, une
fréquence maxi de la carte de pilotage entre le PC et les Panasonic.
Il y a quelques cartes à liaison RJ45 internet maintenant réputées plus stables que l'USB.

Pour résumer ton raisonnement l'utilisation d'une carte Galil ferait l'effet d'un double emploi ?
Après celle-ci est déjà en ma possession, et a confirmer mais de mémoire celle-ci peut sortire en -10/+10 ou step/dir je vais retrouver la page du manuel.

 

[gaston48]

En quelque sorte tu supprimes la carte Galil que tu ne connais pas et tu la remplaces par ce que tu connais mieux ?
Il faut bien voir que la carte Galil recevant les informations de TOUS les codeurs (de 1 à 8 axes) est capable de gérer tous les axes à la fois. mach3 ne connait rien de l'état des codeurs et si la cible est atteinte.

mais tu es complètement hors sujet !
il a ça !!!!!

https://industrial.panasonic.com/content/data/MT/PDF/minas_a4_e.pdf

Ta remarque serait pertinente si c’était des drives uniquement à entrées analogiques.
Mais comme tous les drives AC maintenant, ils sont également configurable en asservissement
de position et donc pilotable en step/dir sans se préoccuper d'un retour quelconque de codeur ou autres

 

[gaston48]

Pour résumer ton raisonnement l'utilisation d'une carte Galil ferait l'effet d'un double emploi ?

Exactement, ce sont d'excellents produits, mais à orientation scientifique à associer avec Labview ou autres
Il ne faut pas oublier aussi qu'il faut gérer des ordre de changement d'outils
de mise en route de broche ou d'arrosage, tout un univers qui n'est le même que de piloter un réseau de spectro ou de piloter des tables de microscope.

Camworks ou Cambam ... c'est fait pour cracher un langage type gcode
récupéré obligatoirement avec un autre logiciel de gestion de machine CNC
mach3 Linuxcnc, Heidenhain qui lui même est interfacé avec une carte
motion control plus ou moins élaborée. Or ce motion control est intégré
dans les Panasonic, il faut juste doper / gérer les entrées/sorties entre PC
et Panasonic.

 

[erolhc]

Bonjour

Comme dit Gaston, tu peux piloter tes servo en DIR/STEP. Sur ma fraiseuse j'ai des servo AC 200W Samsung et c'est ce que je fais. Les drivers sont pilotés (en DIR/STEP) par une carte interpolatrice (jai une Pulsar de Axemotion car je travaille avec Galaad mais il existe d'autre systèmes) mais ils pourraient être piloté pareillement par une simple BOB/port parallèle pour Mach3. J'ai même fait mes réglage des drivers ("PID") avec une carte arduino pro mini ce qui me permettais de faire varier la fréquence des STEP à la volée et le changement de DIR (c'etait en auto dans mon petit programme) plus facilement et rapidement que de bidouiller dans du GCode et de relancer le bouzin
Si tu veux travailler en même temps sur le PC, Mach3 tu peux oublier

 

[messdu74]

il ne faut pas oublier aussi qu'il faut gérer des ordre de changement d'outils
de mise en route de broche ou d'arrosage

La partie Post Pro est déjà viable et tester via l'interface Mach3, qui est lui même compatible avec Galil.

Mon raisonnement est :

Modélisation -> Solidworks
Traitement -> CamWorks (trajectoires, outils....)
PostPro -> conversion vers Mach3 (Gcode)
Interface de pilotage -> Mach3 PlugIn Galil (Gcode->Galil language)

Le soucis avec Mach3 est qu'il ne gere pas les retour de position, donc une motorisation a 1500Euros utiliser comme des pas a pas

 

[messdu74]

Les drivers sont pilotés (en DIR/STEP) par une carte interpolatrice

Ici la carte Galil fonctionne comme une carte interpolatrice ou je me plante depuis le début

 

[erolhc]

...Le soucis avec Mach3 est qu'il ne gere pas les retour de position, donc une motorisation a 1500Euros utiliser comme des pas a pas

Tu n'auras rien de plus avec un autre système (que Mach3 ou autre) puisque c'est le drivers qui gère l'adéquation entre la consigne et la position réelle du moteur. Tu aurais raison si tu travaillais avec des servo et des règles mais avec juste les servo et leur encodeurs le driver est suffisant couplé avec une simple commande DIR/STEP.

Le driver (ou une carte genre Galill) s'assure que la position demandée du moteur grâce au retour de l'encodeur est faite mais cela ne t'assure pas que le déplacement correspond a ce que tu voulais (le moteur est désaccouplé par exemple)