Linux для станка с чпу

Самодельный ЧПУ станок

Разделы сайта

Интересное предложение

Лучшее

Статистика

Сегодня я хочу поднять вопрос о софте который используется для обработки деталей на ЧПУ станках.

Если вы используете ЧПУ фрезер в производстве, то вопрос о легальности софта встает в полный рост. Все коммерческие программы управления ЧПУ станками стоят весьма не малых денег, таких, что малому бизнесу на первых порах не осилить. Тут и встает вопрос о том, как и легальный софт использовать и заплатить за него поменьше.

Конечно, в интернете можно найти много бесплатного и самописного софта, но зачастую данное ПО оказывается или малорабочим или заточенным под конкретный контроллер да и для работы требует то DOS, то Win 95-98. А уж чего стоит отсутствие богатства функционала!

Но есть выход из этого, пренеприятного положения — это разработанный умельцами LinuxCNC. Фактически это программа управления ЧПУ станком совмещенная с операционной системой. На текущий момент в сборке используется бесплатная Ubuntu. Скачать бесплатно программу для управления ЧПУ станком

Читайте также:  Станок sv 290 для зачистки сварного шва

можно на сайте разработчиков — тут .

Разработчики ПО LinuxCNC переписали частично саму ОС для того, что бы улучшить работу с ЧПУ станками в реальном времени. Ведь в основе своей Linux и тем более Windows не предназначены для работы с портами в реальном времени с ограниченными тайменгами. А именно этого и требуется для работы со станками с числовым программным управлением. При этом, промышленные станки имеют свой встроенный блок управления, на который подается список команд, а работу с осями выполняет уже микроконтроллер. А самописные программы для ЧПУ работают из под DOSа или старых версий виндовс, где можно было стучаться к портам напрямую, а не через виртуальное управление железом.

Программа LinuxCNC на сайте разработчика есть как в виде инсталяционного пакета, так и в виде LifeCD на базе Ubuntu 8.04 Hardy Heron.
Вам достаточно записать образ на диск и загрузиться с него, после чего вы сразу сможете работать с LinuxCNC и управлять своим самодельным ЧПУ устройством.

LinuxCNC это универсальная программа, которая может может управлять фрезерно-гравировальным станком, лазерной и плазменной резкой, а так же любыми другими станками. Было бы желание разобраться и настроить программу. Но самое главное, это то, что LinuxCNC абсолютно бесплатен, имеет свою техподдержку и постоянно развивается

На сегодняшний день OS Ubuntu, на базе которой сделан дистрибутив LinuxCNC, это одна из наиболее успешных реализаций Linux для ПК. Устанавливаясь на комп Ubuntu автоматически находит практически 96% известных устройств, а пользовательский интерфейс может поспорить с Windows 7.

Для нормальной работы вам необходим комп с 512 Мб оперативной памяти и 4 Gb свободного места на харде. Процессор желателен не менее 1500 Мгц. Если судить по сегодняшним меркам, то эти требования довольно слабые. Всегда можно взять недорого ноутбук 5-6 летней давности с рук с подобной конфигураций.

Документацию по программе управления ЧПУ станком можно взять здесь . Она лежит в PDF файлах так же доступна Wiki и сообщество с форумом. Все это добро на английском языке, но такова уж судьба бесплатных проектов.

Остается лишь привести пример работы 4-х осевого ЧПУ станка под управлением LinuxCNC и на этом завершить обзор.

Источник

Linux для станка с чпу

LinuxCNC 2.8 Downloads

The Debian 10 Buster ISO uses a PREEMPT-RT patch which is close to mainstream Linux but does not, in some cases, give quite such good realtime performance as the previous RTAI kernel. It is very often more than good enough. It should probably be the first version tried even if using a parallel port. This is compatible with all Mesa and Pico interface boards.

  • LinuxCNC 2.8.0 Debian 7 Wheezy RTAI

Users requiring a known-stable RTAI installation can install the Debian 7 Wheezy ISO and then upgrade as described in 2.8 documents.

  • LinuxCNC 2.8.2 Debian 10 Buster RTAI

The more adventurous can install the Buster ISO and then install the experimental RTAI kernel as described in 2.8 documents

Raspberry Pi 4 Uspace compatible with Mesa Ethernet and SPI interface boards.

LinuxCNC 2.7 Downloads

The Debian 7 Wheezy ISO uses RTAI which LinuxCNC has used as the Realtime layer since the very beginning. This gives the best real-time performance and is generally a better choice for software stepping using a parallel port. However making a stable version of a 4.x Kernel for Stretch (and eventually Buster) has proven difficult, which is partly why we still distribute the EOL Wheezy. This is compatible with Mesa PCI and PCIe and Pico interface boards but is not compatible with Mesa Ethernet interface boards.

The Debian 9 Stretch ISO uses a PREEMPT-RT patch which is closer to mainstream Linux but does not, in some cases, give quite such good realtime performance. It is very often more than good enough. It should probably be the first version tried even if using a parallel port. This is compatible with all Mesa and Pico interface boards.

The LinuxCNC Buildbot builds several different versions of OS’s and is the best way to get the 2.8 (master) version. If you have a gantry type of machine the 2.8 supports dual motor gantry homing.

More information on downloading and installing is in the LinuxCNC Documents

LinuxCNC Packages

LinuxCNC debian packages aka .deb files can be installed on a system with dpkg from the command line or with GDebi as a graphical install method. You will need to have a Preempt RT kernel to run Uspace.

Источник

LinuxCNC

LinuxCNC (EMC2) — программное обеспечение для управления оборудованием с ЧПУ, созданное на базе Linux.

Содержание

Руководства и приложения

Для более удобной структуризации информации воспользуйтесь ссылками на связанные темы:

Введение

Что такое Craftex? Craftex — нельзя назвать отдельной системой управления ЧПУ. Craftex — интерфейс, созданный компанией CNC-Technology, построенный на базе LinuxCNC. Накопив опыт работы с разными системами управления ЧПУ (такими как Mach3, NC-Stuido, автономные пульты DSP RichAuto и другие) мы позаимствовали положительные качества каждой из них и сократили недостатки. Ниже мы постарались описать идеологию, которую мы преследовали.

Почему мы сделали это?

Одними из самых популярных систем управления ЧПУ, можно считать NC-Stuido, Mach3, различные автономные пульты управления. В чем преимущества и недостатки каждой из них? И почему мы сделали выбор в пользу LinuxCNC? Для этого давайте проведем сравнение этих систем?

Mach3 NC-Studio Автоном. пульты LinuxCNC
Количество осей При работе через LPT-DPTR 1.03: 4 оси.
При работе через ZKMotion: 6 осей
PCIMC-3D: 3 оси
PCIMC-3G: 3 оси
PM95A+Lambda4S: 4 оси (Примечание: стоимость более 1000$).
DSP RichAuto A11: 3 оси
DSP RichAuto A18: 4 оси
При работе через LPT-DPTR 1.03: 4 оси.
При работе через MESA: 6 осей
Максимальная частота При работе через LPT-DPTR 1.03: 60 kHz*.
При работе через ZKMotion: 1,5Mhz.
PCIMC-3D: 47 kHz.
PCIMC-3G: 120 kHz.
DSP RichAuto A11, A18: 1Mhz При работе через LPT-DPTR 1.03: 60kHz.
При работе через MESA: более 400 kHz.
Конфигурируемость (возможность изменения функционала или интерфейса под собственные задачи) Система скриптов на VB, легко изменяется интерфейс или функционал под задачи Интерфейс изменить невозможно, изменение функционала крайне ограничено Невозможно изменить не функционал, не интерфейс Легко изменить функционал и интерфейс, язык Python и другие
Удобность интерфейса Для рядового пользователя перенасыщен кнопками и функциями Минималистичный, удобный Недостаточно удобный, нет многих функций Минималистичный, нет некоторых удобных функций
Удобность настройки Легко настраивается из меню программы Почти не требует настройки, легко настраивается из меню программы Легко настраивается, но некоторые параметры не интуитивны Легко настраивается через файлы конфигурации
Работа с большим объемом G-кода Проблемы при загрузке больших управляющих программ Легко работает с большим объемом Легко работает с большим объемом но долго загружает управляющую программу Легко работает с большим объемом (однако иногда требуется выключить визуализацию)
Требовательность к ПК Очень требователен к ПК (не только к техническим характеристикам, но и к наличию сторонних программ на ПК) Не требователен (только тип операционной системы и битность) Не требует ПК Требователен только к техническим характеристикам ПК
Стабильность Не стабилен в ввиду требовательности к ПК Стабильная система Стабильная система Стабильная система
Итоги/выводы Интерфейс слегка перенасыщен и требует время для освоения системы у новичков, легко настраиваемая неопытным пользователем по созданным руководствам. Огромный плюс состоит в большом количестве информации о данной системе. Отличная гибкость под разные задачи. Однако существенным недостатком данной системы является не стабильная работа. В данном случае под нестабильностью стоит понимать «капризность системы». В особенности это проявляется на больших управляющих программах, которые исполняются на станке часами. Отличная надежность. Настройка крайне простая и можно легко сказать что данная система работает из коробки. Два больших недостатка не дают этой системе занять лидирующие позиции: 3 оси (существуют и 4-ех осевые версии, но стоимость контроллера не соизмерима — более 1000$) и полное отсутствие гибкости. Стабильны при работе, но статистике менее удобны в работе. Отсутствие визуализации, невозможность изменения интерфейса и прочее. Согласно статистике существует такая проблема: пульт проводной и находится в непостредственной близости к станку. Именно по этому 80% обращений в тех. поддержку — физические повреждения (разбит экран, клавиатура, перебит провод) Отличная гибкость, отличная надежность. Единственный недостаток скудный интерфейс в стандартном исполнении (интерфейс Axis). Некоторая сложность настройки на начальных этапах.

Какой вывод мы можем сделать исходя из этой сравнительной таблицы? По нашему мнению LinuxCNC является одной из надежных систем управления ЧПУ, сбоев при работе данной системы крайне мало. Однако стандартный интерфейс Axis недостаточно удобен и лишен некоторых возможностей (точнее говоря не лишен, но этот функционал не является интуитивным, удобным). При этом стоимость контроллеров, необходимых для работы с LinuxCNC очень доступная (к примеру контроллеры для работы через LPT — LPT-DPTR 1.03 или контроллеры MESA для работы через PCI или Ethernet). Именно поэтому мы постарались сделать интерфейс для LinuxCNC максимально удобным в работе (в частном случае, адаптированным под сенсорный экран). В итоге мы получили интуитивную, надежную, а самое главное доступную систему управления ЧПУ.

Как получить? Сколько это стоит?

Сама система управления LinuxCNC (вместе с интерфейсом Craftex) является полностью бесплатной и доступной каждому. Для того, чтобы получить образ диска с системой Craftex обратитесь в отдел продаж компании CNC-Technology или самостоятельно загрузите образы по ссылке.

Источник

LinuxCNC для чайников

Содержание

НАЧАЛО. ОПИСАНИЕ EMC2 или EMC2 Integrators Manual

И почему электронщики не понимают программистов? А ведь учились в соседних группах.

Начнём разборку тоже с этого описания.

Глава 1. Важные определения

Никаких проблем. Всё понятно. Идём дальше.

Глава 2. Аппаратное обеспечение (Hardware)

И опять всё понятно. Тест несложный. Данные записаны.

Глава 3. Конфигурационные файлы

Дальше стал конфигурить систему, используя Stepconf. Столкнулся с проблемой, что Stepconf не дал мне возможности сконфигурировать систему такой, которая мне нужна. Испробовав несколько вариантов понял — нужно будет прописывать конфигурацию «ручками».

Вот и подошел я к INI-файлу.

Глава 4. Файл INI

Вопросы начали появляться, но житейское правило: Не трогай того, что не понимаешь — помогло прописать бОльшую часть ini-файла. Больше того, прописал четвертую ось (она у меня должна качать гель: шаговик-насос). Даже подвигал насос. Но КАК его запустить программой? Да еще в нужное время, с нужной скоростью!

Тут без понимания HAL-файла не обойтись.

Глава 5. EMC2 и HAL

Motion загружается при помощи команды motmod. Родственные программы должны быть запущены до motion.

Перечитал пару раз. Непонятно. Пропустил и полез дальше. Ещё более непонятно. Открыл HAL у себя и стал читать, взирая на реальный текст реального HAL-а. Стал понимать структуру самого файла. Но что там написано.

После двух недель стало ясно следующее:

1. Система EMC2 или LinuxCNC — это огромный набор маленьких программок, которые определенным образом сконфигурированы в систему. Потому, чтобы начать самому прописывать свою систему своего станка — необходимо понять логику этой конфигурации. А она оказалась довольно простой. Только написана на ином языке, на языке программистов.

Итак, эти маленькие программки называют КОМПОНЕНТАМИ. У каждого компонента есть своё ИМЯ.

2. У каждого компонента есть контакты (клеммы, разъемы) входов и выходов. Их называют ПИНы. У каждого компонента пинов может быть различное количество. У каждого пина есть своё имя. Пины бывают входные и выходные. А записывать это имя пина договорились так:

, где motion- имя компонента, analog-out-00 — имя пина, этот пин выходной и его номер 00.

ВАЖНО! Не стоит верить имени пина в части входной он или выходной. Есть случаи, когда в названии пина есть «in» или «out@? а на самом деле всё обстоит совсем не так. Так где же узнать входной это пин или выходной?

Вариант 1. Почитать мануал (описание) EMC2. Там это выглядит как-то так:

— как мы уже разобрались, эта запись означает, что это выходной пин coolant-flood компонента iocontrol.0

Вариант 2. (мной пока слабо используемый) Смотреть на свойства пина можно и в емс — любой пин открываем в Halshow и смотрим.

Также компонент может иметь один или несколько параметров (это такие коэффициенты, которые используются при работе компонента). Тут нет проблем — такое есть в любой схеме (номиналы резисторов, например).

Компоненты могут «соединяться» между собой посредством связей (проводки между входами и выходами). Тут есть тоже свои правила: 1. Чтобы не путаться, договорились каждую связь обзывать своим именем.

В этом случае, запись «коммутации» двух компонентов будет выглядеть так:

, что означает создаём (команда net) связь (vel) между пином current-vel компонента motion и пином vel компонента stepgen.3 (тут 3 — это номер компонента с таким именем — ведь один компонент может использоваться одновременно несколько раз, но под разными порядковыми номерами). Стрелочки писать необязательно. С ними на начальном этапе овладения системой проще — понятно ОТКУДА и куда передается «сигнал».

Возможно эту запись сделать так:

— как вам будет удобнее и понятнее. Кстати, эти две строчки могут быть записаны в разных местах HAL-файла.

Есть и второе правило при записи связи:

2. К одному выходному пину можно подсоединить несколько входных пинов. Но один входной пин можно подсоединить только к одному выходному пину.

Глава 6. КОМАНДЫ

Вот приходите вы домой (вошли в систему), подошли к телевизору, нажимаете на пульте 5 канал (обращаетесь к компоненту) и. А экран-то тёмный! Оказывается телевизор-то не включили.

Так же происходит и с компонентами Линукса. В HAL-е нужно первым делом «включить» нужные компоненты — «загрузить компонент HAL реального времени»!

Так мы подошли к понятию КОМАНДЫ.

1. loadrt — загружает компонент HAL реального времени. Например,

, что означает: загружаем (loadrt) компонет stepgen с некоторыми установками (step_type=0,0,0,0), о которых поговорим позже.

2. addf — добавляет компонент реального времени в поток. А по-русски, эта команда определяет, где будет находиться компонент: в высокоскоростном потоке (base-thread) или в низкоскоростном потоке (servo-thread). А если ещё точнее, то определяет, где будет находится ФУНКЦИЯ компонента, так как один компонент может исполнять несколько функций, которые могут быть высокоскоростными и низкоскоростными. Это видно на примере:

ВАЖНО! Эти команды должны быть обязательно! Именно они определяют: какими компонентами мы собираемся пользоваться и какие требования к этим компонентам мы предъявляем по скорости.

ВАЖНО 2! Перед тем, как прописывать функции компонента в потоки — посмотрите описание компонента! Возможно у него есть НЕСКОЛЬКО ФУНКЦИЙ и у этих функций могут быть имена ОТЛИЧНЫЕ ОТ ИМЕНИ КОМПОНЕНТА. Эти функции нужно прописывать отдельно.

3. С этой командой мы уже встречались — net — создает связь между сигналом и одним или несколькими пинами. Очень удобно, что если этой связи ещё не было (а ведь мы помним, что в Линуксе каждая связь имеет своё имя), то эта связь автоматически создаётся.

Например, нам нужно подать высчитанный программой сигнал Step на два контакта LPT-порта (мы пожелали управлять через отдельные драйвера двумя шаговиками по координате X). Для этого мы должны написать:

Т.е. главное в этой команде:

на первом месте — команда (net), затем название связи (xstep), а уже потом источник сигнала (выходной пин компонента — stepgen.0.step) и приёмник (приёмники) сигнала (входной или входные пины компонентов parport.0.pin-02-out и parport.0.pin-03-out).

Стрелочки => и Ура Линуксу или ошибки, ошибки и ошибки.

Что бы мы делали, если бы LinuxCNC не проверял ошибки ДО начала работы? А ведь проверяет!

Изменили мы ini- и hal-файлы, запустили EMC2 и. Получили сообщение об ошибке. Что с ним делать? И ведь понаписано много! Разберёмся последовательно:

Понятно — тут всё важное о самой системе.

А вот тут уже поинтереснее. Например вот эта строка у меня не понравилась EMC2:

Расшифровка: в файле 333.hal в строке 105 прописан пин axis.3.amp-enable-out, которого просто нет. Забыл я подчистить остатки от четвертой оси, которую изничтожил на корню. Удалил и всё заработало!

Также система отслеживает ошибки с применением типа переменных и параметров (BIT или FLOAT), ошибки при применении связей между пинами компонентов и многое другое. И самое важное — указывает конкретное место, где эту ошибку нашла!

«И это меня радует!» («Килаграмм»)

BIT или не BIT? Вот в чём вопрос!

Захотели, например, мы включать и выключать внешний двигатель, управляемый stepgen.2, командой из g-кода.

Выбрали motion.analog-out-00 (команда M68 E0 Q1 и M68 E0 Q0) , а управлять решили через stepgen.2.enable

Прописываем связь этих пинов в hal:

(это означает: создаём связь upr для соединения выходного пина analog-out-00 компонента motion со входным пином enable компонента stepgen.2)

А причина проста — несоответствие типа выходного и входного пинов:

Выход из ситуации может быть таким — использовать motion.digital-out-00 (команды M64 P0 и M65 P0) — формат сигнала BIT

И самое главное — НЕ ЗАБЫВАЙТЕ ПРОВЕРЯТЬ ФОРМАТЫ пинов и параметров, а также переменных. Это несложно, но позволит избежать многих ошибок.

Нужно ли изобретать велосипед или Компоненты реального времени. Часть 1.

Мы уже вполне осознанно начали лазить по файлам настройки и конфигурации CNC — самое время начать усовершенствовать работу нашего станка, придумать всякие удобства, «вкусности» и т.п.

Например, не запускать станок, пока точно не будет ясно, что оператор нажал две кнопки безопасности, разнесенные подальше друг от друга 😉

а дальше нужно включать станок только если эти «кнопочки» (start1 и start2) нажаты (= 0). Сделаем это через пины

всех трех координат. Т.е. пока отрабатывается программа — держи руки на кнопках!

Т.е. условием включения станка должно быть:

Мы, как электронщики, прекрасно знаем, что это легко реализовать через двух-входовый элемент ИЛИ-НЕ и двух-входовый И

(start1 или start2), затем инвертируем и на первый вход элемента И, а на второй вход того же И — axis.0.amp-enable-out

Тогда на выходе, при start1 = 0 и start2 = 0, получим тот же уровень, что и axis.0.amp-enable-out и передаём его на stepgen.0.enable

А, если хотя бы один start (хотя бы одна кнопка) равен 1 (отжата), то stepgen.0.enable равен 0 (False) и движение по осям прекращается.

Что нам может предложить CNC из стандартного набора компонентов?

Пропишем всё в логике CNC (только одну координату для краткости):

Вроде всё. НЕТ! Опять забыли для начала «включить» компоненты и определить их в нужном потоке. Мы используем один компонент or2, один компонент not и один компонент and2 (для одной оси) или три компонента and2 (для трёх осей). Получается всё вместе:

Здесь loadrt and2 count=3 говорит о том, что мы будем использовать компонент 2-И трижды.

Это пример использования готовых компонентов для реализации «цифровой схемы». Но это далеко не все возможности компонентов реального времени.

Компоненты реального времени. Часть 2.

Аналогично «цифровым» прототипам в LinuxCNC есть и «аналоговые» компоненты:

limit[N] — ограничитель сигнала между min и max

lowpass — низкочастотный фильтр

mux2, mux4, mux8 — коммутаторы сигналов на 2, 4, 8 коммутируемых входов

Своя панель. Первые шаги.

В процессе отладки своего станка часто возникает потребность визуального контроля процесса или оперативного изменения параметров работы станка. Как это реализовать, если на стандартной панели таких элементов нет? Конечно, сделать эти элементы самостоятельно!

Начнём с простого примера. Нужно контролировать состояние сигналов stepgen.0.enable, stepgen.1.enable и stepgen.2.enable.

Светодиоды! Вот что нам понадобится. Но не настоящие из кремния и пластика, а «нарисованные». 😉

1. Создаём файл с именем ledall.xml

Делаем его в обычном текстовом редакторе.

halpin — это процедура задания имени «светодиода» в .hal

Сохраняем файл как ledall.xml в папку с файлом нашего .ini файла!

2. Прописываем в .ini в разделе [DISPLAY]:

3. Создаём файл ledall.hal и прописываем в нём:

Как вы уже поняли, мы использовали СИГНАЛЫ xenable, yenable и zenable из нашего файла .hal:

, т.е. эти сигналы обязательно должны быть уже созданы в файле .hal

Теперь мы можем видеть состояние наших двигателей во время работы станка.

По умолчанию КРАСНЫЙ — это FALSE или 0, а ЗЕЛЕНЫЙ — это TRUE или 1.

Как «прикрутить» свою панель к «стандартной»?

Сразу оговорюсь, что «стандартной» панелью назвал панель AXIS — это самая распространенная панель у новичков.

Для начала: Файл, в котором будем прописывать связи пинов панели с пинами CNC называется posgui.hal и лежит он в папке конфигурации (в папке с настройками — там, где лежат файлы .ini и .hal)

Свою панель вырисовываем в Glade (это такая программа для создания визуальной панели) и сохраняем в папке конфигурации под именем mygui.ui При прорисовывании в Glade брать «кнопки» и «индикаторы», по возможности, из меню HAL_PYTHON

Теперь при запуске CNC mygui.ui мы увидим стандартную панель с прикрученной к ней справа нашей панелью. Если открыть в CNC Станок-Установки HAL — PINS — gladevcp, то можно посмотреть весь список пинов нашей панели.

Когда дополнительных кнопок и индикаторов много — лучше для себя сделать табличку соответствий: пин панели — пин компонента — действие (так будет всё понятно и запутаться будет труднее).

Как «связать» кнопки своей панели с CNC?

Для связи нашей панели с CNC используем пины различных компонентов.

ВНИМАНИЕ! Особо обратите внимание на компонент halui — в нём есть множество полезных пинов!

1. Прописываем в .ini , что мы будем использовать компонент halui:

2. В описании EMC2 внимательно читаем о пинах компонента halui Например, Мы хотим на своей панели поставить индикатор «E-STOP». Берем в Glade в разделе «HAL_PYTHON» индикатор LED (он, например, прописал свой пин как hal_led1 Ищем соответствующий пин в halui:

Прописываем в postgui.hal (связываем эти два пина):

Теперь у нас индикатор на панели показывает состояние E-STOP.

Как не запутаться в сложной схеме CNC?

Как только мы начинаем понимать основы LCNC, то начинаем творить!

И натыкаемся на вопрос: как не запутаться в множестве связей? А ведь каждая связь должна иметь своё имя!

Я поступаю так: Даю каждой связи имя по имени выхода компонента (ведь выходы компонентов в LCNC объединять нельзя!). Например:

Источник

Оцените статью