Омический датчик для плазмы своими руками

Система контроля высоты плазменной горелки по напряжению дуги ТНС thc

Купить недорогой контроллер ТНС. Схема ТНС сделать своими руками Atmega8 .

Стоимость готового устройства 15 000 руб. за 1 шт (2 шт. и более по 10 000 руб. )

Версия 2.

Чтобы зайти в настройки — нужно удерживая кнопку SETTING нажать RESET . Там есть пять параметров — ustavka_min, ustavka_max, thc_on_min, thc_on_max, thc_time.

Если измеряемое напряжение между значениями thc_on_min и thc_on_max, то подаётся сигнал THC ON на 10 pin LPT, если напряжение на входе ниже (нет тока плазмы) либо выше (плазма не зажглась или погасла) то сигнал THC ON не подаётся.

ustavka_min, ustavka_max — это значение для крайних положений регулировки ТНС на панели управления.

Если напряжение выше уставки — то подаётся сигнал THC DOWN (12pin), если измеряемое напряжение ниже уставки — то подаётся сигнал THC UP(11pin).

При сработке датчика касания сигнал идёт на 13 pin LPT.

рисовал на скорую руку т.ч. проверяйте, в исходниках (внизу) есть подключение периферии к портам контроллера.
P.s. может кто красиво нарисует — скажу спасибо )) thc3.spl7

Версия 1.

Для изготовления системы ТНС я выбрал микроконтроллер Atmega8 . Потому что у неё питание и логический уровень +5В, в отличие от STM +3,3В.
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.

Компилятор мне понравился mikroBasic PRO for AVR. Простой, все библиотеки одинаковые (не нужно где-то качать из разных источников и устанавливать) и включены сразу в программу, много примеров и большой хелпфорум.

Схема ТНС на микроконтроллере ATmega8. (обновлена 09.09.18г)

DA — pc817 (или аналог), VD1- динистор DB3 , C7-0.01 мк 250 в плёночный к73-17
резисторы R8-R13 100 кОм 1Вт, трансформатор Т1 — ферритовый транс. 10-20мГн, он же фильтр синфазных помех из БП компа
при работе плазмы шлейф А1 и А2 замкнуты и заземлены на массу стола,
при поиске металла, когда горелка упирается в поверхность, цепь А1 и А2 размыкается.

Блок включения плазмы
На некоторых ЧПУ слабое звено — блок включения плазмы, т.к. бывают ТАКИЕ помехи, что с этого провода стреляет более чем на 10мм.
Здесь реализована трёх ступенчатая защита — оптрон, трансформатор и реле. Отптосиммистор MOC3083 подаёт 220В на трансформатор 220/6 (либо 220/12 если у вас реле на 12в), 6в через выпрямитель поступает на реле (на 5В), которое включает плазму.

dim thc as word
dim adc_rd as word
dim ustavka as longword

main:
CS10_bit = 1 CS11_bit = 1 CS12_bit = 1 ‘внешний вход счётчика TCNT1
DDRB = %11000000 ‘b6-THC ON b7-THC UP
DDRC = %00000000
DDRD = %01000000 ‘d6-THC DOWN
PORTB = %00111111
PORTC = 255
PORTD = %10111111
ADC_Init()

While true
TCNT1H = 0 ‘обнуляю старшие разряды счётчика
TCNT1L = 0 ‘обнуляю младшие разряды счётчика
delay_ms(100) ‘пауза 0,1сек
Lo(thc) = TCNT1L ‘читаю младший байт счётчика
Hi(thc) = TCNT1H ‘читаю старший байт счётчика
adc_rd = ADC_Read(1) ‘читаю значение АЦП (положение регулировки высоты горелки)
ustavka = 90 + (70 * adc_rd / 1024) ‘значение уставки ТНС от положения крутилки
if thc > 20 then PORTB.6=1 ‘если напряжение плазмы больше 40в
if thc ‘если напряжение меньше (допуск 2В), то включаем THC UP
if thc > (ustavka + 2) then PORTD.6=1 else PORTD.6=0 end if ‘если напряжение больше (допуск 2В), то включанем ТНС DOWN
else
PORTB.6=0 ‘ THC ON
PORTB.7=0 ‘ THC UP
PORTD.6=0 ‘ THC DOWN
end if
wend
end.

Программа для версии 2 с ЖК дисплеем:

program THC
‘D4 кнопка —
‘D3 кнопка +
‘D2 кнопка Настр
‘D1 — lcd D7
‘D0 — lcd D6
‘C5 — lcd D5
‘C4 — lcd D4
‘C3 — lcd E
‘C2 — lcd RS
‘C1 — ADC1
‘D5 — imp THC
‘D6 — in probe
‘D7 — out 13 (probe)
‘B0 — out 10 (tnc on)
‘B6 — out 12 (thc down)
‘B7 — out 11 (thc up)
dim probe_out as sbit at PORTD.7
dim thc_on as sbit at PORTB.0
dim thc_up as sbit at PORTB.7
dim thc_down as sbit at PORTB.6
dim probe_in as sbit at PIND.6
dim knopka_minus as sbit at PIND.4
dim knopka_plus as sbit at PIND.3
dim knopka_setting as sbit at PIND.2

dim LCD_RS as sbit at PORTC2_bit
dim LCD_EN as sbit at PORTC3_bit
dim LCD_D4 as sbit at PORTC4_bit
dim LCD_D5 as sbit at PORTC5_bit
dim LCD_D6 as sbit at PORTD0_bit
dim LCD_D7 as sbit at PORTD1_bit

dim LCD_RS_Direction as sbit at DDC2_bit
dim LCD_EN_Direction as sbit at DDC3_bit
dim LCD_D4_Direction as sbit at DDC4_bit
dim LCD_D5_Direction as sbit at DDC5_bit
dim LCD_D6_Direction as sbit at DDD0_bit
dim LCD_D7_Direction as sbit at DDD1_bit

dim thc as word
dim adc_rd, adc_temp, ustavka_max, ustavka_min, thc_on_min, thc_on_max, ustavka_word as word
dim ustavka as longword
dim txt5 as string[5]
dim txt3 as string[3]
dim thc_time, i, lcd_clear as byte

main:
CS10_bit = 1 CS11_bit = 1 CS12_bit = 1 ‘внешний вход счётчика TCNT1
DDRB = %11000001
PORTB = %00111110
DDRC = %00111100
PORTC = %11000011
DDRD = %10000011
PORTD = %01111100
ADC_Init()
Lcd_Init()
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR)
Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF)
LCD_Out(1,1,»Armatura-ural.ru»)
delay_ms(300)

hi(ustavka_min) = EEPROM_Read(00)
lo(ustavka_min) = EEPROM_Read(01)
hi(ustavka_max) = EEPROM_Read(02)
lo(ustavka_max) = EEPROM_Read(03)
hi(thc_on_min) = EEPROM_Read(04)
lo(thc_on_min) = EEPROM_Read(05)
hi(thc_on_max) = EEPROM_Read(06)
lo(thc_on_max) = EEPROM_Read(07)
thc_time = EEPROM_Read(08)

if ustavka_max = ustavka_min then ustavka_max = 200 ustavka_min = 80 thc_on_min = 70 thc_on_max=220 thc_time=100 end if

if knopka_setting = 0 then
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR)
LCD_Out(1,1,»ustavka_min»)
while knopka_setting = 0 wend
while knopka_setting = 1
if knopka_plus =0 then ustavka_min = ustavka_min + 1 while knopka_plus=0 wend end if
if knopka_minus=0 then ustavka_min = ustavka_min — 1 while knopka_minus=0 wend end if
WordToStr(ustavka_min, txt5)
LCD_Out(2,1,txt5)
wend
while knopka_setting = 0 wend
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR)
LCD_Out(1,1,»ustavka_max»)
while knopka_setting = 1
if knopka_plus =0 then ustavka_max = ustavka_max + 1 while knopka_plus=0 wend end if
if knopka_minus=0 then ustavka_max = ustavka_max — 1 while knopka_minus=0 wend end if
WordToStr(ustavka_max, txt5)
LCD_Out(2,1,txt5)
wend
while knopka_setting = 0 wend
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR)
LCD_Out(1,1,»thc_on_min»)
while knopka_setting = 1
if knopka_plus =0 then thc_on_min = thc_on_min + 1 while knopka_plus=0 wend end if
if knopka_minus=0 then thc_on_min = thc_on_min — 1 while knopka_minus=0 wend end if
WordToStr(thc_on_min, txt5)
LCD_Out(2,1,txt5)
wend
while knopka_setting = 0 wend
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR)
LCD_Out(1,1,»thc_on_max»)
while knopka_setting = 1
if knopka_plus =0 then thc_on_max = thc_on_max + 1 while knopka_plus=0 wend end if
if knopka_minus=0 then thc_on_max = thc_on_max — 1 while knopka_minus=0 wend end if
WordToStr(thc_on_max, txt5)
LCD_Out(2,1,txt5)
wend
while knopka_setting = 0 wend
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR)
LCD_Out(1,1,»thc_time»)
while knopka_setting = 1
if knopka_plus =0 then thc_time = thc_time + 1 while knopka_plus=0 wend end if
if knopka_minus=0 then thc_time = thc_time — 1 while knopka_minus=0 wend end if
ByteToStr(thc_time, txt3)
LCD_Out(2,1,txt3)
wend
EEPROM_Write(00, hi(ustavka_min))
EEPROM_Write(01, lo(ustavka_min))
EEPROM_Write(02, hi(ustavka_max))
EEPROM_Write(03, lo(ustavka_max))
EEPROM_Write(04, hi(thc_on_min))
EEPROM_Write(05, lo(thc_on_min))
EEPROM_Write(06, hi(thc_on_max))
EEPROM_Write(07, lo(thc_on_max))
EEPROM_Write(08, thc_time)
end if

While true
TCNT1H = 0 ‘обнуляю старшие разряды счётчика
TCNT1L = 0 ‘обнуляю младшие разряды счётчика
for i = 0 to thc_time
delay_ms(1)
if probe_in = 0 then probe_out = 1 else probe_out = 0 end if
next i
Lo(thc) = TCNT1L ‘читаю младший байт счётчика
Hi(thc) = TCNT1H ‘читаю старший байт счётчика

adc_temp = ADC_Read(1)
if ((adc_rd > (adc_temp + 2)) or (adc_rd 20 then lcd_clear = 0 Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR) end if
LCD_Out(2,12,txt5)
WordToStr(thc, txt5)
LCD_Out(1,12,txt5)

if probe_in = 0
then probe_out = 1 LCD_Out(1,5,»-Touch-«)
else probe_out = 0 LCD_Out(1,5,» «)
end if

if ((thc thc_on_min)) then
LCD_Out(1,1,»ON «)
thc_on = 1
if thc = ustavka_word then
thc_down=0
thc_up=0
LCD_Out(2,1,»OK «)
end if
if thc > ustavka_word then
thc_down=1
thc_up=0
LCD_Out(2,1,»DOWN»)
end if
if thc

Источник

cnc-club.ru

Статьи, обзоры, цены на станки и комплектующие.

Система контроля высоты плазменного резака Neuron.THC(Mach3)

Правила форума
Разрешается публиковать предложения по покупке/продаже как физическим лицам так и коммерческим организациям, при соблюдении следующих условий:
1. должны присутствовать характеристики товаров
2. должна присутствовать стоимость товара
3. должно присутствовать описание способов оплаты и доставки
4. один продавец — одна тема

Фотографии товаров приветствуются (фотографии должны быть вложениями к сообщениям).

Возможно размещение ссылки на свой сайт, с описанием товара, при обязательном соблюдении пунктов 1-3!

При несоблюдении правил тема перемещается в Карантин, откуда автоматически удаляется через 2 дня!

Администрация форума может удалить тему или сообщения из данного раздела на свое усмотрение, без объяснения причин!

Система контроля высоты плазменного резака Neuron.THC(Mach3)

Сообщение shad » 05 дек 2013, 01:26

NEURON.THC представляет собой самостоятельную систему регулировки высоты резака на основе измерения напряжения и предназначен для использования в системах плазменной резки на X-Y столе под управлением CNC контроллера Mach3. Регулировка физического расстояния между резаком и заготовкой при резке выполняется в зависимости от напряжения плазменной дуги. Neuron.THC не использует внутреннюю логику THC Mach3. Скоростное соединение позволило реализовать мощный, удобный пользовательский интерфейс в реальном времени. Оболочка управления интегрирована в Mach3 и представляет собой окно размером 450х330 пикселей (может быть использована с вашим фирменным скринсетом).
В отличии от других систем в этой ценовой категории, рабочие параметры и возможности Neuron.THC обеспечиваются мощным 32-bit ARM микропроцессором. Neuron.THC использует улучшенный DSP (Digital Signal Processing) алгоритм для управления перемещениями, скоростью и слежением за напряжением дуги. Сервоцикл составляет 500 микросекунд, что в 200 раз быстрее внутренней логики контроля высоты Mach3.

Особенности системы регулировки высоты резака Neuron.THC

— Высокая точность поддержания высоты реза. B Neuron.THC применяется программный цифровой контур сервоуправления, позволяющий поддерживать заданное напряжение дуги с высокой точностью: +/- 0.25 вольт! Точность регулирования напряжения дуги влияет на образование окалины, внешний вид среза и стабильность размеров детали.
— Полностью автоматический режим работы. Рез металла производится по встроенному алгоритму, обеспечивающему высокое качество реза, при этом увеличивая срок службы расходных материалов.
— Для удобства работы алгоритмы реза сохраняются в профили реза. Оператору достаточно выбрать необходимый профиль из списка и система автоматически загрузит все необходимые параметры алгоритма. Любой параметр может быть быстро изменен и сохранен оператором.
— Neuron.THC может работать в двух автоматических режимах. Режиме установленного напряжения дуги и режиме «Захват на высоте реза», что позволяет поддерживать напряжение дуги в соответствии с установленной высотой реза.
— Neuron.THC обеспечивает быстрое позиционирование и самые высокие скорости, целесообразные для резки. Скорость позиционирования до 15000 мм в минуту годится для работы с самым разнообразным оборудованием для резки. Длительность цикла сокращается за счет включения предварительной подачи газа плазмы на стадии задания начальной высоты (IHS) и уменьшения высоты опускания резака при программируемом частичном подъеме резака.
— Neuron.THC превосходно работает при скоростях реза до 15000 мм в минуту. Быстрое реагирование означает регулирование напряжения дуги при высоких, средних и низких скоростях плазменной резки .
— Neuron.THC имеет надежную систему защиты резака от повреждений в конце реза и при пересечении прорези.
— Промышленное исполнение. Система создана с учетом требований надежности и помехоустойчивости. Интерфейс имеет полную гальваническую развязку, включая канал измерения напряжения дуги.
— Neuron.THC самостоятельно управляет приводом резака через интерфейс step/dir. Подключение к ЧПУ производится через 10/100 Base-T Ethernet (Cat5e) соединение. Никакого lpt порта или карт расширения.
— Neuron.THC имеет встроенную систему диагностики портов ввода/вывода, обработки и отображения ошибок, тестирования процесса реза. Это значительно упрощает работу оператора и обслуживание системы.
— Система устанавливается в блок ЧПУ и не требует отдельного корпуса. Управление осуществляется через панель в Mach3.

В комплект входят следующие компоненты:
1. Модуль управления.
2. Модуль консоли оператора.
3. Модуль интерфейса с плазменным блоком.
4. Комплект соединительных кабелей (длина оговаривается с заказчиком).

Источник