Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Probleme mit Nanotec Steuerung SMCI36 und Mach 3


von Indexder (Gast)


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Hallo Gemeinde!

Ich baue mir eine CNC Maschine, die mit Schrittmotoren angetrieben und 
von Mach3 gesteuert werden soll.

Mechanisch ist alles eigentlich schon fast fertig. Nun bin ich bei der 
Inbetriebnahme der Schrittmotoren und von Mach3.

Hierbei habe ich folgendes Problem:

Wichtige Infos:

Motor: Nanotec ST8918M4508
Motorsteuerung: Nanotec SMCI36

Einstellungen auf der Steuerung:
Takt-Richtungs Modus links im Viertelschritt-Betrieb.
Aktiv sind nur 2 Eingänge: Input 6: Takt, Input 5: Richtung

Alles andere ist auf "Benutzerdefiniert".

PC: Älteres Modell, Pentium 4, 2 GHz.


Ich habe nun das Problem, dass sich der Motor nicht wie gewünscht dreht, 
wenn ich ihn durch Mach3 angsteuert mit den Pfeiltaste jogge. Das 
äusserst sich durch pfeiffen und eine zitternde Motorwelle.

Ich habe schon diverste Einstellungen bei Motor tuning verwendet und bin 
jetzt zum Schluss gekommen, dass der Fehler irgendwas mit dem 
Richtungseingäng der SMCI36 zu tun haben muss.

Trenne ich die Verbindung von Mach3 zum Richtungseingang der SMCI36, so 
dreht der Motor ruhig und in der gewünschten Drehzahl. Natürlich nur in 
eine Richtung.

Bei der Konfiguration der Motorsteuerungen habe ich die Software NanoPro 
verwendet. Starte ich den Motor aus dieser Software heraus, so dreht er 
schön angenehm und ruhig. Daher schliesse ich eine falsche Verdrahtung 
aus. Im Handbuch von NanoPro steht auch etwas davon, dass der 
Richtungseingang 150us vor dem Takt eingang gesetzt werden muss.

Schaue ich mir die beiden Signale mit dem Oszi an, so wird diese Zeit 
korrekt eingehalten. Siehe Anhang. Der Motor stottert trotzdem nur vor 
sich hin.


Was ich nicht verstehe, wiso gibt Mach3 auch beim Richtungssignal ein 
gepulstes Signal aus, wenn ich nur in eine Richtung fahren möchte? Mach3 
braucht doch nur am Anfang das Signal korrekt zu setzten und dann zu 
takten.


Finde das ganze ziemlich kacke, da ich extra Probleme dieser Art 
vermeiden wollte und daher die teueren Nanotec Steuerungen bestellt 
habe. Jetzt hätte ich lieber die Beast von Benezan bestellt...


Wäre super wenn hier jemand einen Tipp hätte, wie ich das doch nicht 
hinkriegen kann.

von Michael (Gast)


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Indexder schrieb:
> Was ich nicht verstehe, wiso gibt Mach3 auch beim Richtungssignal ein
> gepulstes Signal aus, wenn ich nur in eine Richtung fahren möchte?

Das Oszibild sieht mehr nach den Phasensignalen zur direkten Ansteuerung 
der Spulen aus. Mit Richtung und Takt hat das wenig zu tun.

von Indexder (Gast)


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Jawohl dein Hinweis ist absolut richtig, wie ich soeben herausgefunden 
habe:

Das Problem liegt an einer Standardeinstellung von Mach3:

Unter "Ports and Pins" muss das Häckchen bei "Max CL Mode Enabled" 
unbedingt entfernt werden. Ansonsten gibt Mach3 keine "normalen" 
Step/Direction Signale aus.

Nun fuktioniert alles wie gewünscht :)

Jetzt macht es für mich auch Sinn, dass die Einstellungen (1-5 us) der 
Step Pulse Width im Motor tuning Menü überhaupt keinen Einfluss 
hatten... ;)


Ich danke trotzdem bestens für deine Antwort. Für einen Mach3 kenner ist 
diese Einstellung wohl klar. :)

Beste Grüsse

von Indexder (Gast)


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Nun habe ich noch eine weitere Frage zu diesem Thema:

Heute ist mir folgendes aufgefallen:

Lasse ich die Motoren aus der NanoPro Software mit 10 U/s drehen, so 
drehen diese sehr ruhig und gleichmässig und leise.


Steuere ich jedoch die Motoren aus Mach3 mit dieser Drehzahl an, so sind 
die Motoren erheblich lauter und fiepen und der Lauf ist eher abgehackt 
als gleichmässig.


Die Step/Direction Signale sehen nun OK aus, die Step Pulse sind ca. 2 
us lang und das Direction Signal bleibt stabil.

Auch bei der maximalen Drehzahl, die man noch fahren kann erreiche ich 
direkt mit der NanoPro Software ca. 900 RPM. Mit Mach3 erreiche ich 
maximal 650 RPM, bis der Motor nichtmehr folgen kann..

Wie kann das sein? Da sollte es doch keinen Unterschied geben..

Ansteuerung ist nun im Viertel-Schritt Betrieb.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Der Unterschied dürfte der Jitter sein. Das kann man aber mit einem 
einfachen Oszilloskop nicht messen. Wenn die Takte immer mal wieder ein 
wenig früher oder später kommen überlagerst du dem Drehfeld Oberwellen, 
denen der Motor im einfachsten Fall nicht folgt und die ihn im 
schlimmsten Fall aus dem Tritt bringen können.

Der interne Controller der Endstufe hat einfach ein deutlich besseres 
Echtzeitverhalten als der PC. Wenn du einen Smooth-Stepper verwendest, 
dürfte es auch mit Mache3 deutlich besser werden, weil dann die 
Echtzeitaufgaben auf den externen Controller verlagert werden.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Indexder (Gast)


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Hallo Thorsten!

Deine Erklärung macht Sinn, danke.

Hast du zufällig Erfahrung mit einem SmoothStepper und kannst hier etwas 
empfehlen?

Oder soll ich komplett auf eine andere Steuerungssoftware + externem 
Motion controller gehen?

Nur hier ist die Auswahl so riesig, das erschlägt einem fast...

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Mit dem Smoothstepper habe ich keine Erfahrung. Ich habe bevor Mach2 
(Vorgänger von Mach3) aufkam einen eigenen USB-Controller entwickelt. 
Die Entwicklung hat sich aber so lange hingezogen dass sie mit dem 
Aufkommen von Mach2 überholt war, weil die meisten Kunden mit der 
Performance der LPT-Lösung zufrieden waren. Den Controller ("NC-Pilot") 
vertreibe ich noch, allerdings nicht für CNC-Anwendungen, sondern für 
Laborautomatisierung und 3D-Fotografie. Also Anwendungen wo die 
Achsbewegung mit anderen, kundenspezifischen Programmabläufen koodiniert 
werden muss.

Mit dem ncUSB von WinPCNC habe ich noch Erfahrung, wenn es um CNC geht. 
Herr Lewetz hatte bei WinPCNC von Anfang an eine Lösung mit externem 
Achscontroller, der per RS-232 angebunden wurde und eine Industrie 
PC-Karte enthielt. Später kam dann der ncUSB hinzu, in dem ein uC 
werkelt, der per USB angeschlossen wird.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

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