logic level converter voor CNC

Ik denk dat je voor de snelheid 1kHz bedoeld?

Misschien dat je een UDN2981 kunt gebruiken (of soortgelijke TD62783).

Hoeveel stroom trekken je stappenmotoren?

[Bericht gewijzigd door henri62 op woensdag 13 maart 2019 22:10:31 (16%)

Zit er al een driver bij die motor, of moet je die ook nog hebben? Of heb je alleen een converter op signaalnivo nodig?

Wat voor type driver heb je?

1GHz lijkt me ook een tikkeltje hoog.

Een NPN transistor of N-channel MOSFET met een pull-up weerstand naar de 24V is genoeg. Daarmee wordt je signaal wel geïnverteerd, maar dat is voor zo'n toepassing niet erg. Een ULN2803 met dezelfde pull-up weerstanden kan ook.

Zeg je u echt 1 GHz????? Die snelheid haalt je parallelle poort never nooit Eerder 1 kiloherz ofzo. Ik ken evenmin een motor en driver die hiermee werkt.

Ik zou er gewoon een paar opto's tussen zetten. Die schakelen prima met 5 volt uit je parallelle poort. Die poort mag je ook bijna niet belasten. En aan de secundaire kant kunnen die prima 24 volt schakelen,

Je voorkomt op deze manier rare aardlussen en andere mogelijk problemen. Je poort zal veel minder snel defect raken mocht je foutje maken. Tegenwoordig een nieuwe computer vinden met een parallelle poort zal niet meevallen mocht hij defect raken.

Een pull up mag niet, dan blijft de driver open staan en fikt de boel uit als je pech hebt.

En vanuit 5V kun je geen P-Channel fet aansturen zonder extra tor/fet. De load hangt aan COMMON GND volgens de TS!

-edit- @SparkyGSX: Ik ging er vanuit dat de TS direct de stappenmotor aan de driver trap hing. Dat gebeurd meestal met dat soort chips.
Even te snel erover gelezen dat er een DIR/STEP signaal was.

[Bericht gewijzigd door henri62 op maandag 25 maart 2019 00:17:16 (32%)

Op 13 maart 2019 23:42:44 schreef henri62:
Een pull up mag niet, dan blijft de driver open staan en fikt de boel uit als je pech hebt.

Onzin, hij heeft het over driver met stap/richting signalen, daarbij maakt het niet uit of het signaal voor onbepaalde tijd hoog of laag blijft, zo'n driver moet zelf de stroom regelen. Gezien de 24V lijkt het me een set industriële drivers.

Met Mach3 e.d. kun je zo'n 100kHz halen, en dat wil je ook wel met een driver met microstepping. Optocouplers zijn zeker niet onmogelijk, maar dat ga je met de meest standaard optocoupler met een phototransistor niet halen. Wellicht hebben die drivers ook al optocouplers aan boord.

Als je een ULN2803 gebruikt kun je gemakkelijk 10k of meer in serie zetten met elke signaallijn, dan beperk je het risico bij foutjes, als de ULN doorslaat of zo, wat op zich al onwaarschijnlijk is, zolang je de voeding niet verkeerd om aansluit.

Mijn eerste reactie is: Die "24V in voor step-dir signalen is onwaarschijnlijk". Mogelijk is het zo dat die ingang geschikt is en gestuurd MAG worden met 24V, maar dat dit mogelijk niet MOET.

Dus wat mij betreft is de vraag: Wat voor stepper driver is het? (merk, type) Dan kunnen we controleren of jou analyse "hij wil 24V input signalen" correct is. (Ik zie die "1GHz" als hint dat dit mogelijk nodig is...).

Op 14 maart 2019 00:38:16 schreef rew:
Mijn eerste reactie is: Die "24V in voor step-dir signalen is onwaarschijnlijk". Mogelijk is het zo dat die ingang geschikt is en gestuurd MAG worden met 24V, maar dat dit mogelijk niet MOET.

Dat dacht ik dus ook, en had ook gevraagd wat voor type driver hij heeft

(Ik zie die "1GHz" als hint dat dit mogelijk nodig is...).

Dat kan de TS wel vergeten.

Op 14 maart 2019 00:20:45 schreef SparkyGSX:
Met Mach3 e.d. kun je zo'n 100kHz halen, en dat wil je ook wel met een driver met microstepping.

Als je Mach-3 gebruikt heb je kans dat je de 100Khz haald, maar stuur je het aan met bijv. Win-7 mag je blij zijn dat je tussen de 100 en 500Hz haalt, je zit ook nog met interrupts van Windows. Met bijv. Profilab haal ik max 1Khz, maar dat signaal is niet constant. Daar zit een behoorlijke schommeling in.

Wellicht hebben die drivers ook al optocouplers aan boord.

Alle drivers die ik ken hebben een optocoupler ingang, ook de industriële drivers.

Dus @TS,
Wat voor type driver gebruik je?

En let op met je poort, een parallelle poort kan niet zoveel hebben als een seriële poort. De max stroom dus op 10mA houden, of je moet de poort bufferen.

Op 14 maart 2019 09:15:32 schreef Lambiek:
[... 1GHz...]
Dat kan de TS wel vergeten.

Ik denk niet dat de TS bewust schrijft dat ie 1GHz wil halen. Dit moet een foutje zijn. Of hij heeft een foutje uit een datasheet overgeschreven of hij heeft een verkeerde waarde ergens vandaan. In ieder geval is het duidelijk dat er "problemen rond de specs" zijn. Dus waarom zou de spec: er MOET 24V in wel 100% correct zijn?

Nu heb ik wel eens optocoupler ingangen proberen te ontwerpen. Die kan ik dan maken dat ze zeg voor 12V nominaal zijn en dan werkt het gegarandeerd van 7-20V. Dus ik zou nog even moeten puzzelen om een "gaat niet kapot bij 24V" ingang geschikt te maken ook voor 5V. Maar ik verwacht dat iemand anders die puzzel al opgelost heeft. Zo raar is het niet om dat te willen.

Dat is een vrij triviale puzzel; weerstand, zener naar ground, weerstand, LED. Die zener beperkt de maximale spanning over de laatste weerstand en LED, en dus de stroom, en beschermt tegelijk tegen te hoge reverse spanningen. Afhankelijk van de minimale stroom door de LED worden die eerste weerstand en de zener forse exemplaren om het vermogen af te voeren.

Een alternatieve oplossing is een stroomsink met een transistor, maar dan moet je wel oppassen dat je de maximale werkfrequentie niet gaat beperken.

En als die ontwerpkeuze nog openstaat of opengebroken kan worden: parallele poort van een PC is niet ideaal.

Op 14 maart 2019 11:27:16 schreef rew:
Dus waarom zou de spec: er MOET 24V in wel 100% correct zijn?

De meeste drivers die ik ken pikken een spanning tussen de 5 en 24VDC.

Op 14 maart 2019 11:57:26 schreef maartenbakker:
.....parallele poort van een PC is niet ideaal.

Helemaal mee eens.

Dus nog veel onduidelijk! De stappenmotor en de drive zijn van Berger Lahr, type: WD5-008.051-00. In de beschrijving staat nu eenmaal dat de signalen 24 v moeten zijn met een gemeenschappelijke 0. Ik heb ook een drive en een stappenmotor die wel op een ingangssignaal van 5 volt werkt(berger Lahr D900-01). Ik heb die aan de gang met LinuxCNC via de parallele poort. De specs zeggen dat de pulsen tussen de 5 en 10 microseconde moeten liggen. De dir-puls moet minimaal 2,5 microseconde voor of na de draaipuls gegeven worden. Ik heb in LinuxCNC de pulsbreedte ingesteld op 7500 nanoseconde en de motor loopt als een zonnetje. Helaas heb ik er maar 1 van en dan kan ik niets moois frezen. Ik heb een gewone multimeter gebruikt om te meten en dan ligt de stroom rond de 10 mA (bij het dir-signaal, omdat dat langer hoog blijft). Verder is het in LinuxCNC mogelijk het signaal te inverteren maar ik weet niet hoe de boel dan reageert bij in- of uitschakelen. (ongewenste bewegingen)Ik weet niet hoe de flanken van de pulsen er uit zien als de snelheid van de tussen-elektronica precies goed is (200 KHz). Vandaar dat ik als spec 1MHz vraag. Ik had de UC2708 van Texas instruments gevonden die precies doet wat ik wil, deze is echter niet leverbaar bij de reguliere elektronica winkels.

Oh ja. Die 1GHz was inderdaad fout. Moet dus 1 MHz zijn. Sorrie.

1 MHz is ook niet echt levensvatbaar voor een motor...

Je moet het vergelijken met dat jij vraagt: Ik zoek een aanhanger die 100 miljoen km/u kan!

"maar dat is onrealistisch, geen enkele aanhanger kan zo hard"

Sorry, foutje, ik bedoel: de aanhanger moet minimaal 100 duizend km/u kunnen.

Dat is nog steeds een factor 1000 meer dan wat realistisch is.

De handleiding is slecht. (dat zeg ik altijd als ik binnen een minuut een fout er uit haal).

Typical input current at nominal current 10 mA

Als jij een 24V versie hebt, dan zegt de handleiding dat ie inderdaad bij 5V niets gaat doen.

Maar goed. Nu we weten wat voor ding het is, kunnen we de handleiding er bij pakken en een geschikte aansturing bedenken.

In figure 2-8 zie je mogelijke aansturingen. Ik stel voor om "NPN drive" te gaan doen (middelste van de "input" schematjes). De basis van de transistor gaat met een 1k weerstand naar de uitgang van de parallelle poort. De getekende weerstand reken je uit op 10mA, dus 2.4 kOhm. 2.2 en 2.7k voldoen prima. En 4.7k zal ook goed werken als je die toevallig wel in huis hebt.

Ik schat dat je ongveer 1Mhz kan halen met een kabellengte tot 2 meter. Je mag mij turven onder de mensen die verbaasd zijn....

Een vraag blijft: Waarom denk je dat je 1MHz wilt kunnen halen? Zoals gezegd moet je niet veel meer dan ongeveer 1kHz verwachten van een PC parallelle poort....

Op 14 maart 2019 21:02:19 schreef Lemmy:
De stappenmotor en de drive zijn van Berger Lahr, type: WD5-008.051-00. In de beschrijving staat nu eenmaal dat de signalen 24 v moeten zijn met een gemeenschappelijke 0.

Heb je een link naar die beschrijving, ik kan er niets over vinden.

Het is in ieder geval wel een professionele driver.

Ik had de UC2708 van Texas instruments gevonden die precies doet wat ik wil, deze is echter niet leverbaar bij de reguliere elektronica winkels.

Dan koop je hem hier.
https://nl.rs-online.com/web/c/semiconductors/power-management-ics/mos…
En er zijn vast nog wel meer bedrijven waar je hem kan bestellen.

Op 15 maart 2019 09:47:51 schreef rew:
Maar goed. Nu we weten wat voor ding het is, kunnen we de handleiding er bij pakken en een geschikte aansturing bedenken.

Waar heb je die gevonden rew, ik heb me werkelijk rot gezocht. Maar ik heb alleen bij Berger en Lahr gezocht en niet bij schneider-electric.

Ik schat dat je ongveer 1Mhz kan halen met een kabellengte tot 2 meter. Je mag mij turven onder de mensen die verbaasd zijn....

En mij ook.

Een vraag blijft: Waarom denk je dat je 1MHz wilt kunnen halen? Zoals gezegd moet je niet veel meer dan ongeveer 1kHz verwachten van een PC parallelle poort....

Precies, meer gaat het echt niet worden.

@TS, Als je sneller wil, dan moet je het via de USB poort gaan doen. En als je dan dit gebruikt, een van deze bordjes.
http://www.edingcnc.com/products.php
Dan ben je gelijk van de interrupts af die Winxxx veroorzaakt, hier zit namelijk een buffer in die de G-code opslaat. Iedere keer als er ruimte vrijkomt in de buffer wordt het aangevuld door je programma vanuit winxxx, dus als winxxx even wat anders tedoen heeft loopt het proces gewoon door. de software is gratis bij aanschaf van zo'n kaart. Ik heb er zeer goede ervaring mee.

Bedankt Lambiek. Ik kan weer verder. Even over die MHz. Ik ben geen elektronica man. Ik stel mij het volgende voor; stel je rijdt het 100.000 km/h over de snelweg en je moet om de 2 meter lijnen trekken van 1 meter lang. Als dan de lijnentrekker precies de snelheid kan halen, denk ik dat je heel snel uit de stap gaat lopen. bovendien zal de lijn als de rol naar de weg gaat eerst een dunne lijn maken die dikker wordt naar de midden van die 1 meter en weer dunner wordt naar het eind, oftewel ik weet niet hoe stijl de flanken worden. Daarom denk ik dat de lijnentrekker ruim sneller moet zijn dan de gevraagde snelheid waarmee je de weg wilt beschilderen. Als ik straks stapjes ga missen in mijn freesmachine wordt het niets. Ik weet ook wel dat de pulsen uit de parallelle poort langzamer zijn. Ik schreef al dat ik in LinuxCNC de pulsen ingesteld heb op 7500ns, wat overeenkomt met 133 KHz. Het kan best zijn dat als ik de motor op de as aangesloten heb en ga bewegen, ik alsnog zie dat er stappen overgeslagen worden. Na jullie ongeloof over de snelheid, wordt ik daar steeds meer bewust van. Probleem is dat ik geen verwarmde schuur heb en het daar veel te vochtig is voor elektronica. Ik zit nu met de computer, drive en de motor op zolder te hobbyen. Volgend weekend wordt het hopelijk wat beter met het weer.
Voor de duidelijkheid. Ik heb nu 1 Berger Lahr drive D900.01 met een 3fase stappenmotor aangesloten die wel werkt met 5v inputsignalen.(zie filmpje) De WD5 008 drives zijn voor 5polige stappenmotoren en hebben encoders voor terugkoppeling. Daar heb ik 3 sets van en kan ik dus een freesmachine van maken.

[Bericht gewijzigd door Lemmy op zondag 17 maart 2019 21:35:55 (10%)

Het lijntrekvoorbeeld is niet echt een goed voorbeeld...
Hoe hard je daar rijdt maakt totaal niets uit: alles hangt af van de kwaliteit van de verfstreep-trek installatie...

Per seconde zou die verfstreep-trek installatie een kleine 28000 keer per seconde omhoog en omlaag moeten, of beginnen en stoppen met spuiten. Je zou ook alle wegen in Nederland in een uur of zo kunnen belijnen, uit de bocht vliegen doet zo'n ding natuurlijk ook niet.

Toegegeven, ik heb er niet veel verstand van, maar is CNC over de parallelle poort niet gruwelijk achterhaald? (pc's met een LPT poort iig zeker wel)

Alle 'moderne' controllers lijken iets arduino achtigs te gebruiken wat via USB aan een pc hangt.

Ik heb de moeilijk leesbare posts overgeslagen, maar GRBL is de naam van het project dat u zoekt.

Op 17 maart 2019 21:09:24 schreef Lemmy:
Ik stel mij het volgende voor; stel je rijdt het 100.000 km/h over de snelweg en je moet om de 2 meter lijnen trekken van 1 meter lang. Als dan de lijnentrekker precies de snelheid kan halen, denk ik dat je heel snel uit de stap gaat lopen.

Dit is geen vergelijking natuurlijk. Als je tijdens het frezen stappen gaat missen "als het geen closed loop systeem is" dan heb je er teveel materiaal voor gezet om te frezen, je loopt te snel, of er zit een spindel op die teveel mm verplaatst per omwenteling. In het laatste geval klopt de mechanica niet. En het is ook nog eens zo, hoe sneller jou stappenmotor moet draaien, hoe minder koppel je overhoud. Het is dus helemaal niet gewenst om hoge snelheden te draaien met een stappenmotor. En als je te snel wil draaien met een stappenmotor ga je zeker stappen missen.

Ik ken verder het type driver niet, "geen ervaring mee" maar ik zag geloof ik dat bij half stap de motor 1000 stappen per omwenteling doet, dus voor een redelijke freessnelheid heb je niet meer dan 20Khz nodig vermoed ik. Dus hoe je aan zo'n hoge frequentie komt is mij een raadsel.

Als ik straks stapjes ga missen in mijn freesmachine wordt het niets.

Leg eens uit waarom je denkt dat je stappen gaat missen? Dat kan alleen zoals hierboven beschreven.

Ik weet ook wel dat de pulsen uit de parallelle poort langzamer zijn. Ik schreef al dat ik in LinuxCNC de pulsen ingesteld heb op 7500ns, wat overeenkomt met 133 KHz.

Als jij dat eruit krijgt met Linux, hoef je nergens bang voor te zijn, dat is echt ruim voldoende.

Het kan best zijn dat als ik de motor op de as aangesloten heb en ga bewegen, ik alsnog zie dat er stappen overgeslagen worden.

Herhaal het nog maar een keer, kan alleen zoals hierboven beschreven.

Voor de duidelijkheid. Ik heb nu 1 Berger Lahr drive D900.01 met een 3fase stappenmotor aangesloten die wel werkt met 5v inputsignalen.(zie filmpje)

Ik zie geen filmpje, maar ik geloof je zomaar.

De WD5 008 drives zijn voor 5polige stappenmotoren en hebben encoders voor terugkoppeling. Daar heb ik 3 sets van en kan ik dus een freesmachine van maken.

Dat is dus een closed loop systeem, dan hoef je je geen zorgen te maken dat je stappen gaat missen. Je kan het systeem alleen bij overbelasting een fout melding in je driver laten geven, die stopt er dan gewoon mee. Maar stappen missen kan niet, de motor wil altijd naar de opgegeven positie.

Hier heb je een artikel over stappenmotoren, misschien kun je er nog iets uithalen.
https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/47

Op 18 maart 2019 00:19:15 schreef Sine:
Toegegeven, ik heb er niet veel verstand van, maar is CNC over de parallelle poort niet gruwelijk achterhaald?

Het wordt nog steeds gebruikt, maar eigenlijk is het niets. Hier ga ik waarschijnlijk commentaar op krijgen.

Alle 'moderne' controllers lijken iets arduino achtigs te gebruiken wat via USB aan een pc hangt.

Dat werkt ook wel leuk, maar dat haalt het niet bij bijv. USBCNC, waarvan ik al eerder een link geplaatst heb.