Płytka przekaźnikowa PPK-01 do MX3660

Płytka przekaźnikowa PPK-01, jest zaprojektowana z myślą do współpracy ze sterownikiem MX3660. Szeroki zakres napięć sygnałów wejściowych (3-26 VDC) czyni go uniwersalnym i może być on stosowany w różnych systemach automatyki.

PPK-01 posiada wbudowane cztery przekaźniki sterowane za pomocą cyfrowego sygnału wejściowego(0/1). Maksymalne obciążenie styków przekaźnika to 10 A 250VAC. Przekaźniki możemy podłączyć w dwóch trybach NC (normalnie zamknięty) i NO (normalnie otwarty) zależy to od zastosowania do danej aplikacji. Napięcie zasilania urządzenia wynosi 12V, a maksymalny pobór prądu to 200 mA.

Każdy z przekaźników jest załączany indywidualnie napięciem wejściowym od 3V do 26V, co umożliwia podłączenie do wielu aplikacji cnc  np: bezpośrednio do portu LPT (5V), do sterownika MX3660 (np.12V), SMC4D (cnc graf. 12V), kontrolera csmio (24V) czy sterownika PLC idt.

Płytka przekaźnikowa posiada wbudowany potencjometr, dzięki któremu jest możliwa kalibracja modułu kontroli prędkości wrzeciona, poprzez regulację napięcia wyjściowego. Maksymalne obciążenie wyjścia „Spindle control” wynosi 30 mA.  PPK-01 posiada również wyjście diod na złączu gold pin, do podłączenia zewnętrznych diod np. na obudowie urządzenia. Diody możemy bezpośrednio wpiąć do złącza, płytka posiada już wbudowane rezystory ograniczające prąd diody.  Na płytce znajduje się pięć diod sygnalizujących stan pracy urządzenia. Dioda LED5 sygnalizuje obecność napięcia na płytce, diody LED1 LED2 LED3 LED4 sygnalizują załączenie poszczególnych przekaźników.

Do podłączenia sygnałów sterujących i modułu regulacji prędkości wrzeciona oraz zasilania (złaczaP1, P2, P3, P4) wykorzystano złącza typu LE-2 AK127, LE-3 AK127  o maksymalnym napięciu złącza 300V i prądzie przewodzenia 12A, natomiast do podłączenia styków przekaźników wykorzystano rozłączne złącza typu STL950 o maksymalnym napięciu 300V i prądzie przewodzenia 15A. Urządzenie wykonuje się w technologii bezołowiowej. Spoiwo użyte do montażu urządzenia zawiera 99% cyny i 1% miedzi.

Zalety płytki przekaźnikowej PPK-01

• niski koszt
• małe wymiary
• zasilanie 12V
• estetyczne wykonanie
• łatwy montaż
• szeroki zakres napięć sygnałów sterujących (3-26 VDC)
• duża obciążalność styków przekaźnika 10A 250V
• możliwość podłączenia oraz kalibrowania modułu regulacji prędkości wrzeciona
• Złącze do podłączenia zewnętrznych diod, sygnalizujących stan pracy przekaźników

Dane techniczne płytki przekaźnikowej PPK-01

Parametry elektryczne

Parametry eksploatacyjne

Parametry mechaniczne

Budowa i opis złącz płytki przekaźnikowej PPK-01

Poniżej przedstawiono schemat podłączenia zewnętrznych urządzeń sterujących, z sygnałem różnicowym (+,-).

Opis pinów złącza P1

Opis pinów złącz P2

Płytka przekaźnikowa umożliwa sterowanie czterema przekaźnikami (PK1, PK2, PK3, PK4), za pomocą czterech sygnałów cyfrowych (0/1). Napięcie sygnału sterującego powino mieścić się w zakresie od +3 VDC do +26 VDC. Masy sygnałów wejściowych łączymy ze sobą oraz podłączamy do pinu GND, EGND. Przy każdym pinie wejsciowym (PKX-) znajduje się pin (PKX+) na którym  utrzymuje się napięcie stałe +12 VDC. Możemy przykładowo zastosować transystor lub włącznik bistabilny/monostabilny między pinem PKX+ a PKX-. Po zwarciu styków włącznika lub tranzystora spowoduje to podanie napięcia +12 VDC na wejście sygnału sterującego (PKX-) oraz wywoła załączenie danego przekaźnika. Płytka przekaźnikowa jest zaprojektowana z myślą o sterowniku MX3660. Schemat podłączenia sterownika MX3660 do płytki przekaźnikowej PPK-01 w dalszej części instrukcji.
Poniżej przedstawiono schemat przykładowego podłączenia tranzystorów, wyłączników do PPK-01

Piny złącza przekaźników P3

Piny złącza Spindle Control P4

Piny złącza Spindle Control służą do podłączenia sterownika MX3660 z wbudowanym modułem regulacji prędkości wrzeciona (Spindle Control) z PPK-01. Dzięki temu możliwa jest regulacja prędkości wrzeciona poprzez np. program Mach3, dzięki sygnałowi kroku i kierunku oraz kalibracja napięcia sterującego falownikiem (0-10V). W większości przypadków regulacją obrotów wrzeciona zajmuje się falownik, który sterowany jest zazwyczaj napięciem od 0 do 10 V. Poprzez zmianę wartości tego napięcia zmieniają się obroty. Płytka przekaźnikowa posiada wbudowany potencjometr, dzieki któremu możliwe jest dostrojenie napięcia sterującego falownikiem (złącze Falownik).

Piny złącza falownika P5

Potencjometr P1

Wbudowany potencjometr w płytkę PPK-01 służu do „dostrajania” napięcia wyjściowego sterującego falownikiem, na złączu P5 po uprzednim podłączeniu sterownika MX3660.

Po podłączeniu sterownika MX3660, uruchomieniu programu Mach3, oraz ustawieniu maksymalnych obrotów wrzeciona w programie, przykładamy miernik uniwersalny (multimetr) między pinem GND a V1 na złączu P5 „Falownik”. Ustawiamy miernik w funkcję mierzenia napięcia stałego (DC). Mierzymy wartość napięcia między tymi dwoma pinami (V1,GND), dostrajamy potencjometrem wartośc napięcia sterującego do 10V. Po skalibrowaniu napięcia wyłączamy maszynę podłączamy falownik zgodnie z instrukcją falownika.

Diody sygnalizacyjne płytki przekaźnikowej PPK-01

Diody sygnalizacyjne pokazują stan pracy urządzenia. Dioda 5 (led5) sygnalizuje obecność napięcia na urządzeniu, po podłączeniu 12 VDC do złacza P1 dioda powinna się zaswiecić informując nas o gotowości pracy urządzenia. Natomiast diody 1, 2, 3, 4, (led1, led2, led3, led4,) sygnalizują stan pracy poszczególnych przekaźników. Po podaniu sygnału sterującego na złącze P2,  nastąpi załączenie przekaźnika oraz zaświecenie się diody informując o załączonym przekaźniku. Diody odpowiadają poszczególnym przekaźnikom:

PK1 – LED1 (dioda nr1) 

PK2 – LED2 (dioda nr2) 

PK3 – LED3 (dioda nr3) 

PK4 – LED4 (dioda nr4) 

Złącze diod P6

Złącze doid służy do podłączenia zewnetrznych diod, np. na obudowie budowanego sterownika CNC. Płytka posiada już wbudowane rezystory ograniczające prąd diody, co umożliwia bezpośrednie podłączenie diody do pinów złącza. Schemat poniżej przedstawia sposób podłączenia diody. Idea działania diod zewnetrznych jest analogiczna do pracy diod sygnalizacyjnych przekaźników.

Schemat przedstawiający podłączenie diody do złącza

Aby zapobiec powstawaniu zakłóceń w sterowaniu, wszystkie kable sterujące przekaźnikami oraz przewody do modułu regulacji prędkości wrzeciona i przewód prowadzący od PPK-01 do przemiennika częstotliwości (falownika), należy prawidłowo uziemić. Poprawny sposób takiej operacji przedstawia rysunek ponniżej:

Schemat przykładowego podłączenia PPK-01

Podłączenie sygnałów sterujących płytki przekaźnikowej PPK-01 do sterownika MX3660

W sterowniku MX3660 zamontowano cztery tranzystory, sterujące czterema wyjściami (Output1, Output2, Output3, Output4). Znak plusa przy każdym z wyjść oznacza kolektor tranzystora a znak minusa przy każdym z wyjść oznacza emiter tranzystora. Aby uruchomić płytkę ze sterownikiem musimy podłączyć zasilanie tranzystorów, czyli piny PK1+,PK2+, PK3+, PK4+ płytki przekaźnikowej do pinów Output1+, Output2+, Output3+, Output4+ sterownika. Następnie emitery tranzystorów pin PK1- do do pinu Output1-, pin PK2- do do pinu Output2-, pin PK3- do pinu Output3-, pin PK4- do do pinu Output4-. Podłączenie modułu regulacji prędkości wrzeciona podłączamy następująco: pin +10Vdc w sterowniku do pinu +10V w PPK-01, pin 0-10V w sterowniku do pinu 0-10V w PPK-01, pin EGND w sterowniku do pinu EGND w PPK-01. Poniższa tabelka przedstawia podłączenie poszczególnych pinów.

Schemat przedstawia podłaczenie poszczególnych pinów sterownika MX3660 do płytki przekaźnikowej PPK-01.

Instrukcja montażowa płytki przekaźnikowej PPK-01 do MX3660

Wykaz elementów

Rezystory:

R1, R2, R3, R4, R15, R16, R17, R18, R19 – 2,2 kΩ
R5, R6, R7, R8 – 4,7 kΩ
R9, R10, R11, R12 – 10 kΩ

Diody:

LED1, LED2, LED3, LED4, LED5 – 3mm
D1, D2, D3, D4, D6, D7, D8, D9 – IN4148

Kondensatory:

C1 – 470 uF/25V

Potencjometr:

PR1 – 2,2 kΩ

Przekaźniki:

PK1, PK2, PK3, PK4 – HF115F

Złącza:

P1 – 1x ARK2
P2 -  4x ARK2
P5 – 1x ARK2
P4 – 1x ARK3
P3 – 2x STL950
2x AKZ950
Gold pin 2x4