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CNC

Ultimo aggiornamento: 31/07/2015

parportLa porta parallela di un computer e' il mezzo piu' utilizzato per il controllo di semplici macchine CNC. Utilizzando questa porta, infatti, i motori della macchina cnc possono essere controllati molto rapidamente ed economicamente per il fatto che:

- la porta parallela e' in linea di massima (quasi) sempre presente in un pc;

- vi e' una maggiore semplicita' dei controllers. Non vi sono particolari dipositivi elettronici che devono essere programmati  (interfacce che usano porte USB o seriali hanno microcontrollori programmabili al loro interno e sono, generalmente, abbastanza care non tanto per il costo dei microcontrollori utilizzati ma per l'attivita' di studio dei programmi con i quali sono programmati).

Ecco la lista dei piedini utilizzabili di una porta parallela (tralasciando le 'negazioni' dei segnali che nel nostro caso hanno ben poco significato). Si tratta della piedinatura di una porta DB25 o Centronics (quella normalmente usata per connettere le stampanti al pc).

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Come possiamo notare vi sono 12 piedini disponibili in uscita e 5 disponibili in ingresso. Mentre il naturale uso dei piedini di ingresso e' abbastanza standardizzato (tasto di emergenza, home e limiti fisici della macchina) per la comunicazione dalla macchina al pc. Alcuni di essi sono usati (se la macchina lo prevede) per il controllo delle apparecchiature della macchina quali: controllo di una pompa aspirante, oppure di raffreddamento ad acqua, controllo della partenza e dello stop della fresa, della velocita' del motore ecc. Diverso il discorso per l'utilizzo dei 12 piedini disponibili per l'output: sarà necessario avere ben chiaro nella mente quali saranno le caratteristiche della macchina cnc che andremo a costruire nonche' del software che andremo ad utilizzare.

Fortunatamente tutti i programmi prevedono la possibilita' di inversione del segnale dei pin. Il che signofica che se costruiremo una macchina che normalmente, ricevendo un impulso 'high' muovera' l'asse da dx verso sinistra, sara' sufficiente invertire l'uso del pin di direzione per farla muovere al contrario.

I piedini ideintificati con un 'OUT', infatti, sono necessari per il pilotaggio delle interfacce motore. Avendo 12 piedini disponibili, quindi, lasciandone un paio per il controllo di apparecchiature esterne si possono normalmente controllare sino a 5 assi (dipende molto dal software utilizzato). Utilizzando un piedino di enable/disable per ogni motore (al fine di salvaguardare lo sviluppo del calore sia del controller che dei motori stessi), lasciando un paio di piedi per il controllo di apparecchiature esterne, si potranno gestire sino a tre motori.

Una maggiore necessita' di assi (!!) potra' essere risolta semplicemente aggiungendo una interfaccia parallela PCI al pc. 

Normalmente un controller per motori passo passo opera a tensioni relativamente elevate, siamo nell'ordine dei 15-80V. La rottura, quindi,  del controller puo' provocare danni all'interfaccia parallela e, probabilmente, se si e' sfortunati anche all'intera motherboard del pc utilizzato.

parportAl fine di prevenire tali danneggiamenti una mossa intelligente potrebbe essere quella di acquistare una economica porta parallela da inserirsi in un connettore libero pci. Una porta del genere puo' essere acquistata per pochi euro in ogni negozio online di periferiche per pc.

Tale soluzione isolera' completamente la motherboard del pc dall'elettronica della macchina cnc salvaguardandola.

Qualora l'isolamento del controller fosse invece affidato ad un sistema optoelettronico per mezzo dell'utilizzo di foto-accoppiatori tra la porta parallela ed il controller vero e proprio l'acquisto di una tale board trovera' senz'altro giustificazione nell'aver aumentato il numero di pin a disposizione per un pieno controllo della macchina cnc stessa. Si tenga infatti presente che una macchina cnc ben configurata necessita di parecchi pin di controllo quali:- 6 pin per i segnali step-dir;

  • 3 pins di enable;
  • 1 pin per il controllo del motore della fresatrice (on/off);
  • 3 pins per le home positions (se usate);
  • 3 pins per le posizioni di limite (se usate);
  • 1 pin per lo stop di emergenza (e-stop);
  • 1 pin per la pompa di raffreddamento (se usata);

.....

Si tratta, come si vede, di parecchi pins ed una sola porta parallela potrebbe non essere sufficiente se non a considizione di qualche compromesso o di qualche inevitabile rinuncia poiche' in una interfaccia parallela sono disponibili solo i seguenti pins (db25):

  • 12 pins (1,2,3,4,5,6,7,8,9,14,16,17) per output;
  • 5 pins (10,11,12,13,15) per input,

peraltro anche con qualche limite che in seguito vedremo.

L'utilizzo di una ulteriore porta parallela si rende peraltro quasi indispensabile nel momento in cui si utilizzano macchine cnc con un numero di assi superiore ai tre canonici. Insomma il denaro spero per l'acquisto di una tale periferica non sarebbe gettato via.

 

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