Внимание! USB Motion Card убивают ваш станок! (STB4100, STB5100, etc)
Добавлено: 20 фев 2021, 20:57
UPDATE: Беру назад свои слова про STB4100 и приношу извинения причастным!
STB4100 ведет себя совсем не так, как STB5100.
Привет и извините за пафосный заголовок.
Однако я сам ох... как удивился результатам своих исследований.
Итак. После перехода под управление карты STB5100 приводы моего станка стали работать громче и появилась какая-то мелкая вибрация.
Обычно владельцы фрезерных станков на такое внимания не обращают (это ж не 3D принтер, который стоит на кухне и всю ночь печатает).
Я заподозрил наводки в цепях управления ШД. Вооружился осциллографом, проверил все сигналы - нет наводок, чистые прямоугольные импульсы, как дохтур прописал. Вооружился логическим анализатором, сделал несколько тестовых простых УП типа окружность и начал снимать диаграммы. И тут меня постиг шок: интервалы между смежными импульсами Step (Pulse) имеют сильный разброс по времени. И что совсем непонятно и чудовищно - сигналы направления Dir у вершин синусоиды (напомню, что траектория - окружность) многократно переполюсовываются.
Тогда я для сравнения снял сигналы на той же траектории с "чистым" (LPT) Mach3 контроллером и GRBL-контроллером. У них ничего подобного не наблюдается.
Почему я озаботился этим? Да потому, что шаговые двигатели и так создают ударные (путь даже микроударные) нагрузки на исполнительные механизмы. Для уменьшения негативного влияния применяют демпфирующие муфты, как механическое средство, деление шагов на микрошаги, как электронное средство и умные алгоритмы управления ШД, как программное средство. Эти алгоритмы предполагают плавное повышение или понижение частоты импульсов управления ШД, в соответствие с заданными в настройках допустимыми ускорениями. Это никак не вяжется на хаотично пропущенные импульсы на моей диаграмме и уж тем более лихорадочную смену направления движения ШД.
Итак, вашему вниманию представляются сравнительные диаграммы сигналов (взята только ось Х, чтобы не загромождать картинку):
Обратите внимание на нижний шеврон Dir X - это те самые переполюсовки направления. Также видно, насколько плавно изменяется частота сигнала на верхнем графике (Mach3 LPT) и как это отличается от какого попало расположения импульсов на нижнем.
Чтобы разницу в следовании импульсов лучше видеть. я увеличил масштаб
На этой диаграмме показана также ось Z, которая по замыслу УП должна просто равномерно опускаться. Т.е. импульсы должны следовать через абсолютно одинаковые интервалы. У Mach3 LPT это так. А вот у STB5100 - нет! 
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ.
STB4100 ведет себя совсем не так, как STB5100.
Привет и извините за пафосный заголовок.
Однако я сам ох... как удивился результатам своих исследований.
Итак. После перехода под управление карты STB5100 приводы моего станка стали работать громче и появилась какая-то мелкая вибрация.
Обычно владельцы фрезерных станков на такое внимания не обращают (это ж не 3D принтер, который стоит на кухне и всю ночь печатает).
Я заподозрил наводки в цепях управления ШД. Вооружился осциллографом, проверил все сигналы - нет наводок, чистые прямоугольные импульсы, как дохтур прописал. Вооружился логическим анализатором, сделал несколько тестовых простых УП типа окружность и начал снимать диаграммы. И тут меня постиг шок: интервалы между смежными импульсами Step (Pulse) имеют сильный разброс по времени. И что совсем непонятно и чудовищно - сигналы направления Dir у вершин синусоиды (напомню, что траектория - окружность) многократно переполюсовываются.
Тогда я для сравнения снял сигналы на той же траектории с "чистым" (LPT) Mach3 контроллером и GRBL-контроллером. У них ничего подобного не наблюдается.
Почему я озаботился этим? Да потому, что шаговые двигатели и так создают ударные (путь даже микроударные) нагрузки на исполнительные механизмы. Для уменьшения негативного влияния применяют демпфирующие муфты, как механическое средство, деление шагов на микрошаги, как электронное средство и умные алгоритмы управления ШД, как программное средство. Эти алгоритмы предполагают плавное повышение или понижение частоты импульсов управления ШД, в соответствие с заданными в настройках допустимыми ускорениями. Это никак не вяжется на хаотично пропущенные импульсы на моей диаграмме и уж тем более лихорадочную смену направления движения ШД.
Итак, вашему вниманию представляются сравнительные диаграммы сигналов (взята только ось Х, чтобы не загромождать картинку):
Обратите внимание на нижний шеврон Dir X - это те самые переполюсовки направления. Также видно, насколько плавно изменяется частота сигнала на верхнем графике (Mach3 LPT) и как это отличается от какого попало расположения импульсов на нижнем.
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ.