Лучшие контроллеры ЧПУ для фрезерных, токарных и плазменных станков [Часть 2]

Контроллеры с ЧПУ — это устройства с числовым программным управлением, которые управляют машинами и процессами. Основной задачей контроллера является получение сигналов от компьютера или устройства и интерпретация этих сигналов в механическое движение двигателя. В этой статье мы сосредоточимся на контроллерах ЧПУ любительского класса.

С первой частью данной статьи вы можете ознакомиться в нашем блоге по ссылке.

Mach3 является самым популярным после GRBL программным обеспечением контроллера для управления любительскими станками с ЧПУ.

Хотя создатели Mach3 выпустили новую версию, Mach4, более ранняя версия все еще остается популярной.

Наиболее популярным и надежным вариантом для управления ЧПУ на базе Mach3/Mach4 является Ethernet SmoothStepper (ESS).

Произведенный компанией Warp9 Tech Design, этот контроллер движения делает управление ЧПУ с программным обеспечением Mach простым и эффективным.

Mach3 и Mach4 работают, превращая сам компьютер в контроллер ЧПУ вместо того, чтобы полагаться на микропроцессоры.

Вы можете управлять системой ЧПУ с помощью Mach3/Mach4, напрямую подключив плату к параллельному порту компьютера.

Другой вариант - использовать специальный контроллер движения, например Ethernet Smooth Stepper (ESS), который будет действовать как посредник между схемой и компьютером.

ESS работает как с Mach 3, так и с Mach4. Чтобы настроить Mach3/Mach4 для работы с ESS, необходимо установить плагин под названием Mach SmoothStepper.

Для питания контроллера ESS необходимо использовать внешний источник питания 5В постоянного тока.

Контроллер ЧПУ SmoothStepper Ethernet стоит 12 200 р.

Как работает ESS:

Получив G-код от CAM-программы, Mach3/Mach4 преобразует G-код в низкоуровневые команды.

Эти низкоуровневые команды отправляются в ESS плагином Mach SmoothStepper. Затем ESS генерирует сигналы шага и направления, которые посылаются драйверам шагового механизма.

Использование специального контроллера вместо прямого подключения к компьютеру через параллельный порт имеет значительные преимущества.

Производительность значительно более плавная при использовании Ethernet SmoothStepper по сравнению с прямым подключением к ПК.

Это связано с плавной и стабильной генерацией импульсов, что приводит к плавному движению шаговых двигателей.

Без специального контроллера, такого как ESS, для подключения необходим параллельный порт в компьютере.

ESS подключается к компьютеру через кабель Ethernet и соединяется с шаговым драйвером или коммутационной платой через параллельный порт.

Поскольку контроллер подключается через Ethernet-кабель, используемый компьютер полностью изолирован от скачков тока. Это реальная опасность, если вы напрямую подключаетесь к компьютеру через параллельный порт.

При прямом подключении к параллельному порту, если вы выполняете другую работу на компьютере во время работы ЧПУ, вы рискуете пропустить шаги и сломать ЧПУ.

ESS, будучи выделенным контроллером, снимает это бремя с компьютера и позволяет запускать другие программы даже во время работы ЧПУ.

Без специального контроллера, такого как ESS, Mach3/Mach4 может работать только на 32-битном компьютере. С ESS Mach3/Mach4 работает на 64-битных компьютерах.

Учитывая, что большинство компьютеров сегодня 64-битные, вам, скорее всего, понадобится ESS для запуска Mach3/Mach4 с вашего компьютера.

Этот контроллер очень популярен среди пользователей Mach3/4 для всех видов систем ЧПУ, включая фрезерные станки с ЧПУ, плазменные станки с ЧПУ, лазерные и гидроабразивные станки с ЧПУ.

С помощью этого контроллера можно поддерживать до 6 осей движения, что является большим преимуществом.

Подключиться к шаговым драйверам вы можете либо через ethernet SmoothStepper, либо использовать коммутационную плату.

Использование коммутационной платы действительно полезно, так как она предлагает множество распиновки, обеспечивая вам значительную гибкость в подключении других аксессуаров к вашим системам ЧПУ, таких как вакуумные насосы, насосы охлаждающей жидкости, энкодеры и оптоизоляторы.

Одной из лучших коммутационных плат для использования с Ethernet SmoothStepper является C25XP - интегрированная плата Smooth Stepper от CNC4PC, производителя из Флориды.

Коммутационную плату C25XP можно приобрести как отдельно, так и с интегрированным в нее ESS.

Для использования этого контроллера необходим ПК под управлением ОС Windows. Однако это ограничение Mach3/4, а не самого контроллера.

ESS может работать практически с любым шаговым драйвером. Очень популярной и успешной комбинацией является ESS (контроллер) + C25XP (коммутационная плата) + Gecko 540 (Многоосевой шаговый драйвер).

Warp9 Tech Design также предлагает USB-версию SmoothStepper под названием USB SmoothStepper (USS).

Однако она не обеспечивает изоляцию от остальной части схемы, которую предлагает Ethernet SmoothStepper.

Общая стоимость системы управления Mach3:

При цене 30 000 р эта система управления может быть использована для питания практически любого непромышленного станка с ЧПУ.

Бренды ЧПУ, ориентированные на малый бизнес, такие как высокорейтинговая компания Avid CNC (бывшая CNC router parts), используют Ethernet SmoothStepper (ESS) для работы Mach4 на своих станках PRO.

В целом, Ethernet SmoothStepper является одним из самых популярных, проверенных и испытанных решений для работы Mach3/Mach4, и с ним трудно ошибиться.

UCCNC - это система управления ЧПУ, производимая брендом CNC drive.

Они производят контроллеры движения, совместимые с Mach3/Mach4, а также собственное программное обеспечение для управления UCCNC.

Наиболее доступным и популярным среди этих контроллеров движения является контроллер движения UC100 USB.

Контроллер UC100 - это USB-контроллер движения для станков с ЧПУ, производимый и продаваемый брендом CNC drive (базируется в Венгрии).

UC100 работает с управляющим программным обеспечением UCCNC, и эта комбинация аппаратного и программного обеспечения является очень популярной.

Этот контроллер также популярен для систем на базе Mach3/Mach 4 и является альтернативой Ethernet Smoothstepper.

Он подключается к компьютеру через порт USB.

С обманчиво простым внешним видом легко принять UC100 за простой преобразователь параллельного порта в USB.

Однако в этом простом устройстве скрывается полноценный контроллер движения, способный управлять большинством любительских фрезерных станков с ЧПУ.

UC100 может поддерживать до 6 осей движения, что является большим преимуществом.

UCCNC не рекомендуется для использования на токарных станках с ЧПУ из-за отсутствия нескольких ключевых функций.

CNC drive также предлагает два других контроллера движения, более дорогих по сравнению с UC100. Это UC300ETH и UC400 ETH.

Сравнение контроллеров движения на базе UCCNC:

Первое и самое большое преимущество приобретения UC300ETH/UC400ETH - это большее количество портов, которые они предлагают.

Если вы хотите подключить несколько коммутационных плат, это просто необходимо.

Вторым важным преимуществом является то, что они используют соединение ethernet, а это означает, что ваш компьютер изолирован от остальной части схемы.

В случае UC100 необходимо использовать оптически изолированную коммутационную плату, чтобы предотвратить возможное повреждение компьютера.

Наконец, максимальная частота ядра выше у UC300 и UC400.

Точную максимальную частоту ядра можно рассчитать, только зная ответы на некоторые вопросы.

Например, какая максимальная скорость подачи вам нужна, максимальная скорость шага вашего шагового драйвера, и нужны ли вам энкодеры на каждой оси или нет.

Как правило, частоты ядра в UC100 достаточно для большинства любительских систем.

Единственная ситуация, когда частота ядра UC100 может быть ограничением для вас, это если вы планируете использовать сервопривод для ЧПУ.

Скорее всего, вам понадобится коммутационная плата для подключения UC100 к другим электронным компонентам. Убедитесь, что для UC100 используется оптически изолированная коммутационная плата. Лучший вариант - приобрести коммутационная плату от привода ЧПУ.

Я рекомендую UCSB однопортовую коммутационная плату (BoB) с UC100. UCSB BoB имеет оптически изолированный порт IDC26 со стандартной распиновкой порта LPT. Она может поддерживать 12 выходов и 5 входов.

Программное обеспечение для управления, которое обычно используется с UC100, - это программное обеспечение UCCNC от CNC drive.

Это полностью функциональное программное обеспечение для управления, которому уже давно доверяют любители.

Программное обеспечение является платным, и каждая лицензия на него привязана к одному контроллеру движения (например, UC100 или UC300ETH).

Это означает, что если вы хотите управлять, скажем, двумя станками с ЧПУ с двумя контроллерами UC100, вам нужно купить две лицензии на программное обеспечение.

Хотя это и является недостатком, низкая стоимость UCCNC компенсирует это. Одна лицензия UCCNC стоит около 3 500 р.

Общая стоимость системы управления UCCNC:

Затраты на настройку станка с ЧПУ с системой управления UCCNC составляют приблизительно 13 400 р, что в два раза меньше, чем при использовании системы управления на базе Mach3/Mach4.

Сообщество CNC drive довольно активное, и на любой ваш вопрос, скорее всего, будет дан быстрый ответ.

Кроме того, у вас есть возможность связаться с CNC drive по электронной почте.

Контроллер UC100 - это доступное и надежное решение для любого любителя, желающего управлять своим станком с ЧПУ.

Тысяча довольных пользователей и многолетний опыт компании, делают выбор контроллеров ЧПУ от CNC drive, надёжным и оправданным.

PlanetCNC - очень популярный бренд, который производит системы управления ЧПУ, включая программное и аппаратное обеспечение.

Они производят две платы контроллеров: Mk3/4 (4-осевая) и Mk3 (9-осевая).

Из них 4-осевой Mk3/4 более популярен среди любителей.

PlanetCNC - это комбинированное аппаратное и программное решение для многих типов систем с ЧПУ, таких как фрезерные и токарные станки с ЧПУ, плазменные и лазерные резаки, а также станки для резки пенопласта.

Аппаратная часть PlanetCNC, контроллер перемещения, предлагается в двух моделях - Mk3/4 (4-осевой) и Mk3 (9-осевой).

Контроллер Mk3/4 для 4-осевого ЧПУ является более популярной, поскольку большинству систем для любителей требуется поддержка только 4-осевой систем.

Стоимость контроллера составляет около 11 000 р.

Контроллер Mk3/4 подключается к компьютеру через USB-соединение.

Имея на борту 3 цифровых входа и 4 цифровых выхода, Mk3/4 представляет собой коммутационную плату и контроллер, объединенные в одно целое.

Этот контроллер может обеспечивать частоту шага до 110 кГц, что отлично подходит для большинства любительских систем.

Он работает почти со всеми шаговыми драйверами на рынке.

Если вы хотите подключить шаговый драйвер, который подключается кабелем DB25, например, шаговый драйвер Gecko, вам необходимо приобрести адаптер DB25, продаваемый PlanetCNC.

Также необходимо приобрести источник питания 8 - 24 В постоянного тока для питания этого контроллера.

Программное обеспечение для управления, предлагаемое PlanetCNC, называется PlanetCNC TNG software.

Это программное обеспечение является бесплатным, но оно работает только с платами контроллеров, продаваемых PlanetCNC.

Таким образом, при покупке контроллера Mk3/4 USB вы получаете программное обеспечение бесплатно.

PlanetCNC даёт несколько советов при использовании своего управляющего программного обеспечения.

В идеале у вас должен быть компьютер, предназначенный для работы с PlanetCNC, и вы не должны использовать его для других целей.

Другие программы могут вмешиваться в работу программного обеспечения TNG, что может привести к катастрофическим результатам.

Программа TNG довольно проста в использовании даже для новичков и имеет несколько встроенных функций, которые облегчают работу с ЧПУ.

Однако она также поддерживает расширенные функциональные возможности, если это то, что вам нужно. Поскольку у программы нет открытого исходного кода, разработка идет не так быстро, как GRBL или LinuxCNC.

Общая стоимость:

PlanetCNC не имеет собственного форума, но большинство онлайн обсуждений PlanetCNC происходит на форуме cnczone, где также участвуют представители компании.

На этот контроллер не предоставляется официальная гарантия.

Однако вы можете вернуть продукт в течение 14 дней, если пожелаете, но вам придется оплатить стоимость доставки, чтобы вернуть его производителю.

Система управления PlanetCNC довольно популярна среди любителей ЧПУ, которые любят ее за простоту в использовании и соотношение цены и качества.

Centroid CNC - это бренд, который производит контроллеры промышленного класса по цене, доступной и для любительских систем ЧПУ.

Контроллер ЧПУ Acorn - это контроллер движения, который они рекомендуют использовать в непромышленных ЧПУ станках.

Контроллер ЧПУ Acorn CNC от Centroid CNC - это комплексное аппаратное и программное решение для таких систем ЧПУ как фрезерные станки, токарные станки и другие специальные системы.

Этот контроллер очень популярен в модернизированных системах ЧПУ.

Centroid CNC предлагает модернизацию ЧПУ в виде услуги "под ключ", где за определенную плату производится модернизация старых станков с ЧПУ с использованием их системы управления.

Контроллер ЧПУ Acorn - это контроллер движения и коммутационная плата, объединенные в одно целое. Поэтому для использования контроллера Acorn вам не нужна отдельная плата.

В комплект входит плата управления Acorn, подключаемый релейный модуль, блок питания и 15-дюймовый кабель ethernet.

В основе контроллера Acorn лежит процессор управления движением Beaglebone green.

Beaglebone green - это одноплатный компьютер с открытым исходным кодом, подобный Raspberry Pi.

Процессор, на котором работает Beaglebone green, - это процессор AM335x от texas instruments.

Подобно контроллерам движения Mach3, контроллер Acorn переносит критические процессы с компьютера на контроллер.

Это позволяет избежать необходимости иметь мощный компьютер для работы ЧПУ, а контроллер берет на себя большую часть нагрузки.

Этот контроллер способен поддерживать до 4-осей перемещения.

Если вам нужен контроллер, способный поддерживать более чем 4-осей движения, Centroid CNC предлагает контроллеры, поддерживающие 6-осевое (контроллер Allin1DC CNC) и 8-осевое (контроллер Oak CNC) движение.

Однако они стоят значительно дороже по сравнению с контроллером Acorn. Возможные распиновки в контроллере весьма обширны.

Как коммутационная плата, она может напрямую подключаться к шаговым двигателям, шаговым драйверам, контактным датчикам, концевым выключателям, энкодерам и управлению приводом шпинделя.

Если вы хотите подключить шаговый драйвер типа Gecko, контроллер Acorn имеет порт DB25 для подключения.

Что касается поддержки шпинделя, Acorn CNC может работать с VFD, поддерживающими входной сигнал 0-10 В постоянного тока.

Как и Ethernet Smoothstepper, Acorn CNC также подключается к компьютеру через кабель ethernet. Это изолирует компьютер от скачков напряжения.

Управляющим программным решением в системе управления Centroid CNC является программное обеспечение Centroid CNC12.

CNC12 - это программа, обладающая возможностями промышленного класса, что делает ее очень подходящей для модернизации промышленных ЧПУ, в отличие от Mach и GRBL.

Centroid CNC рекомендует использовать компьютер с поддержкой сенсорного управления, так как CNC12 поставляется предварительно настроенным для работы с сенсорной системой.

Чтобы полностью использовать преимущества интерфейсной системы, предлагаемой CNC12, настоятельно рекомендуется приобрести компьютер, поддерживающий сенсорный ввод.

CNC12 имеет бесплатную версию, которую может использовать пользователь контроллера ЧПУ Acorn.

Однако бесплатная версия ограничивает размер файла G-кода до 50 Кб для фрезерных станков с ЧПУ. Бесплатная версия рекомендуется для любителей.

Прежде чем остановить свой выбор на контроллере Acorn, необходимо проверить максимальный размер файлов G-кода, которые вы планируете генерировать.

50 кб - достаточно большой размер файла для большинства любительских систем.

Если размер файла будет превышать этот показатель, то вам следует учесть стоимость PRO-версии программного обеспечения CNC12 в вашем общем бюджете.

Если ваш фрезерный станок с ЧПУ требует большего, Centroid CNC предлагает версию MillPro программного обеспечения CNC12, которая стоит 34 000 р за одну лицензию.

Одним из больших преимуществ покупки контроллера acorn CNC является объем поддержки, которую вы получаете по сравнению с другими контроллерами в этом списке.

Приобретая контроллер ЧПУ Acorn CNC, вы получаете контроллер движения промышленного класса по очень доступной цене.

Кроме того, вы получаете поддержку крупного бренда, которая включает в себя такие преимущества, как гарантия и поддерживаемый компанией онлайн-форум.

Centroid CNC имеет специальное онлайн-сообщество для своих клиентов на форуме centroidcnc, который очень активен и полезен для бесплатной поддержки.

Недостатком контроллера Acorn является то, что обновление программного обеспечения (версия PRO) стоит не мало.

В целом, контроллер ЧПУ Acorn от Centroid CNC - это хороший универсальный вариант для управления фрезерным или токарным станком с ЧПУ.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Лучшие бесплатные и платные программы для лазерной резки»‎ и «‎10 лучших систем ЧПУ в мире»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!