Moduł Kanthall przeznaczony jest do regulacji stopnia nagrzania drutu oporowego w różnego rodzaju ploterach termicznych. Przystosowany jest do współpracy z płytą główną SSK-MB1 i SSK-MB2. Sterowanie odbywa się przy wykorzystaniu sygnału PWM (modulacja szerokości impulsu), dlatego też moduł będzie poprawnie współpracował z programami, sterownikami z wyjściem PWM.
Do wykonania połączeń z urządzeniami zewnętrznymi wykorzystano złącza typu ARK 1,5 mm² o maksymalnym napięciu 250V i prądzie przewodzenia 16A. Komponenty, z których wykonany został moduł Kanthall spełniają dyrektywę RoHS Unii Europejskiej (Restriction of use of certain Hazardous Substances) dotyczącą ochrony środowiska naturalnego. Urządzenie wykonuje się w technologii bezołowiowej. Spoiwo użyte do montażu urządzenia zawiera 99% cyny i 1% miedzi.

Zalety modułu Kanthall:

  • niski koszt,
  • małe wymiary,
  • zasilanie 12VDC,
  • estetyczne wykonanie,
  • łatwy montaż,
  • korzystny stosunek cena/jakość/możliwości.

Dane techniczne KANTHAL - regulatora temperatury drutu do Mach3

Parametry elektryczne

Napięcie zasilania modułu 12 VDC
Maksymalne napięcia zasilania drutu 100 VDC
Maksymalny prąd zasilania drutu 10 A
Maksymalna moc układu (napięcie zasilania drutu x prąd sterowny) < 200 W

Parametry eksploatacyjne

Środowisko Miejsce Unikać kurzu, oleju i gazów powodujących korozję
Temperatura otoczenia 0°C - 50°C
składowania 0°C - 50°C
Wilgotność 30% - 75% RH (bez kondensacji)

Parametry mechaniczne

Wymiary [mm] Długość 53
Szerokość 40,5
Wysokość 18 (wysokość zależna jest od zastosowanego radiatora)
Waga [kg] ~ 0,036


Wymiary:

Rysunek z wymiarami regulatora temperatury drutu Kanthall

Budowa (opis złącz) modułu Kanthall regulatora temperatury drutu do Mach3

Piny złącza P1

Zdjęcie pinów złącza P1 modułu Kanthall

PINFunkcja
+12V Wejście zasilania modułu Kanthall +12VDC.
GND Masa zasilania modułu.
KANT Wyjście modułu. Podłączamy do jednego z końców drutu oporowego. Drugi koniec do dodatniego wyjścia zasilacza drutu.
PGND Masa zasilania drutu.
IN Wejście modułu. Podłączamy sygnał sterujący z programu wykonawczego (PWM)

Eksploatacja modułu Kanthall regulatora temperatury drutu do Mach3

Eksploatacja modułu Kanthall regulatora temperatury drutu do Mach3

Moduł Kanthall możemy podłączyć do obu, produkowanych przez naszą firmę, płyt głównych tj. SSK-MB1 i SSK-MB2. W przypadku drugiej z nich, w celu podłączenia przetwornika wykorzystujemy złącze J15 ( SP/KH „OUT”- łączymy z wejściem „IN” modułu, podobnie czynimy z masami „GND” obu płytek). Do zasilenia Kanthall'a możemy użyć złącza J14 (+12V) znajdującego się na SSK-MB2. W przypadku płyty głównej SSK-MB1 wykorzystujemy wyjście/wejście AUX. Pin 1 to wyście sygnału sterującego SP/KH (14 pin gniazda LPT). Wyjście „KANT” modułu łączymy z jednym z końców drutu oporowego. Drugi koniec podłączamy do plusa zasilania drutu. Wejście PGND to masa zasilania drutu i modułu.

Konfiguracja Programu Mach 3 do współpracy z modułem Kanthall

Aby skonfigurować program Mach 3 do współpracy z modułem sterowania temperaturą drutu oporowego kierujemy się następującą logiką. W programie Mach3 w menu Konfiguracja (Config) wybieramy opcję Porty Piny ( Ports and Pins). W zakładce Ustawienia wrzeciona (Spindle Setup) ustawiamy w jaki sposób program ma sterować modułem. W naszym przypadku będzie to PWM.

Okno konfiguracji portu do pracy z modułem Kanthall w programie Mach3

Kolejnym krokiem będzie zmiana ustawień w zakładce Wyjścia Silników (Motor Outputs). Włączamy opcję wrzeciona, wpisujemy numer portu i pinu, z którego będziemy sterować naszym modułem. W naszym przypadku będzie to pin numer 14 (zgodnie z nadrukiem znajdującym się na płytce SSK-MB2). Opcja Step LowActive umożliwia nam odwrócenie logiki działania modułu Kanthal. 

Okno zmiany ustawień w zakładce Wyjścia silników, opcja step low active


Program umożliwia zdefiniowanie tzw. ”przełożeń”. Aby, tego dokonać wybieramy menu Konfiguracja (Config), a następnie Tryby Wrzeciona (Spindle Pulleys).


Okno regulacji przełożenia wrzeciona w programie Mach3

Proponujemy w polu maksymalna prędkość wpisać 100, a minimalna 0. Można to wtedy potraktować jako zasilanie wyrażone w procentach, tzn. dla 100 będzie oznaczało to, że drut jest zasilany na stałe (przez co osiągnie maksymalną temperaturę), natomiast dla 0 drut będzie zimny (brak zasilania). Opcja Step LowActive w menu Wyjścia Silników. Zmiana tej opcji umożliwia odwrócenie logiki pracy modułu, tzn. dla 100 drut będzie zimny, natomiast dla 0 drut będzie zasilany na stałe.
Do korekcji temperatury używamy przycisków znajdujących się w prawym dolnym rogu głównego okna programu. Sterowanie wygląda następująco:

  • na początku należy wpisać wartość parametru (dla przykładu będzie to 100). Parametr ten określa nam, jak bardzo ma się nagrzać drut, przy czym maksymalny poziom gorąca został określony w oknie przełożeń,
  • włączenie grzania drutu, klikamy przycisk Spindle (lub F5), Parametr S-ov określa nam aktualny poziom gorąca drutu,
  • klikając przyciski ”-” oraz ”+” możemy regulować stopień nagrzania drutu.


Okno pokazujące opcje dotyczące nagrzania drutu w Mach3

Instrukcja montażowa

Wykaz elementów:

Rezystory: 

R1 – 4k7 Ω,
R2 - 10 kΩ, 
R3 – 100 kΩ,

Półprzewodniki:

T1 – BC 547,
T2 – IRFP 260N,

Złącza:

J1...J3 - złącza ARK.

Schemat pokazujący rozmieszczenie elementów w module Kanthall

Wskazówki dotyczące montażu:

Montaż proponujemy rozpocząć od wlutowania najmniejszych elementów, czyli zwór (oznaczonych liniami prostymi), następnie przechodzimy do coraz większych rezystory, diody, tranzystory itd.

Schemat ideowy modułu Kanthall

Schemat ideowy modułu Kanthall

Porady

W przypadku kiedy moduł Kanthall nie pracuje poprawnie, pierwszym krokiem powinno być sprawdzenie czy problem jest natury elektrycznej czy mechanicznej (brak połączeń). Ważne jest, aby dokumentować każdy krok przy rozwiązywaniu problemu. Być może będzie konieczność skorzystania z tej dokumentacji w późniejszym okresie, a szczegóły w niej zawarte w wielkim stopniu pomogą pracownikom naszego Wsparcia Technicznego rozwiązać zaistniały problem. Wiele błędów w systemie sterowania ruchem może być związanych zakłóceniami elektrycznymi, błędami oprogramowania urządzenia sterującego lub błędami w podłączeniu przewodów.