Bau des Schaltschranks

Anschlusskabel und Hauptschalter¶

Für die Stromversorgung des Schaltschranks verwende ich ein 400V 16A Starkstromstecker. Der Hauptschalter, der alle 3 Phasen und den Nullleiter trennt war im Schaltschrank bereits verbaut.

Das Loch für den Stromstecker habe ich mit der Stichsäge ausgesägt.

220V Steckdosen¶

Für den Anschluss externer Geräte habe ich zwei 220V Steckdosen in den Schaltschrank eingebau.

Lüfter¶

Für die Zu- und Abluft habe ich zwei 12V Lüfter eingebaut. Ein Lüfter saugt Luft in den Schaltschrank, der andere Lüfter transportiert diese nach draussen.

Anschlüsse¶

Für die Ansteuerung der Schrittmotoren, die Endposition-Sensoren, den Werkzeuglängensensor, Licht und Anschlüsse für den CNC Controller wurden folgende Stecker bzw. Buchsen in die Anschlussplatte des Schaltschranks eingebaut:

4 x 5-pol Stecker für die Stromversorgung der Schrittmotoren (2 x X-Achse, Y-Achse und Z-Achse)
4 x 6-pol XLR Stecker für die Steuerleitungen zu den Schrittmotoren
3 x 3-pol XLR-Stecker für die Home Sensoren
1 x 3-pol XLR-Stecker für den Werkzeuglängensensor
3 x USB für Masso (Tastatur, Maus und USB Stick)
1 x VGA Anschluss für Monitor

[!info] Schälbohrer

Den Schälbohrer für das bohren der Anschlusslöcher im Schaltschrank mit langsamer Drehzahl verwenden

Anordnung der Komponenten auf der Montageplatte¶

Auf der Montageplatte des Schaltschranks mussten folgende Komponenten verteilt werden:

Sicherungsautomat
2 x Netzteil 70V für die Schrittmotor Treiber
Netzteil 24V für den CNC Controller
Netzteil 12V für die Lüfter
4 x Schrittmotor Treiber (2 x X-Achse, Y-Achse, Z-Achse)
Verteilerblock 220V
Verteilerblock 24V
Verteilerblock 12V
CNC Controller
Relais-Karte für CNC Controller

Montage der Hutschienen und Kabelkanäle¶

Die Hutschienen zur Montage der elektrischen Komponenten und die Kabelkanäle zur sauberen Verlegung aller Kabel wurden mit Gewindeschrauben und Muttern an der Montageplatte des Schaltschranks befestigt.

Anbringung von 60V Netzteilen und Schrittmotor Treibern¶

Da die 60V Netzteile und die Schrittmotor Treiber keine Hutschienenmontage hatten, wurden diese direkt mit der Montageplatte verschraubt:

220V Verkabelung¶

Als erstes erfolgte die Verkabelung der Komponenten, die 220V benötigen:

12V Netzteil
24V Netzteil
die zwei 60V Netzteile
die zwei Aussensteckdosen

Der Anschluss aller Komponenten erfolgte mittels dreier Klemmblöcke für Phase, Nullleiter und Erdung. Für die Verkabelung habe ich (etwas überdimensioniert) 2.5mm^2 Kabel verwendet und diese mit den passenden Adernendhülsen versehen.

[!info] Erdung des Schaltschranks

Der Schaltschrank wurde an geeigneter Stelle an die Erdung angeschlossen.

Verkabelung der Schrittmotor Treiber¶

Je 2 Treiber für die Schrittmotoren wurden an eins der 60V Netzteile angeschlossen. Dazu habe ich 1.5mm^2 Kabel verwendet und diese abermals mit Aderendhülsen versehen.

Verkabelung - Adernendhülsen¶

Abschirmung verdrillt und mit Schrumpfschlauch versehen:

Litzen abisoliert

Adernendhülsen aufquetschen

Schraubterminal angebringen

Verkabelung des CNC Controllers¶

Der CNC Controller benötigt 24V, diese wurde mittels Verteilerblöcke vom entsprechenden Netzteil abgegriffen.

Neben dem Controller wurden auch die 3 Home Sensoren mit 24 Volt Spannung versorgt.

Verkabelung des Not-Aus Schalter¶

Stromkabel für die Schrittmotoren¶

Steuerleitungen für die Schrittmotoren¶

Steuerleitungen für die Home Sensoren¶

Steuerleitungen für den Werkzeuglängensensor¶

Steuerleitungen für die Alarm-Signale der Schrittmotor Treiber¶

Steuerleitungen für die Relais-Karte¶

MASSO Anleitung für Frequenzumrichter¶

Siehe MASSO - Spindle VFD Examples

Erklärung zu Frequenzumrichtern hier

MASSO Spindle Control Pin Übersicht¶

Anschlussplan für Frequenzumrichter¶

siehe Schaltplan Frequenzumrichter

⚠️ TODO: Anpassung an notwendige Anschlüsse für MASSO

Beispiel: wir interessieren uns nur für diese Anschlüsse

Frequenzumrichter mit externem Controller ansteuern¶

Schaltplan mit Farben für Kabel kodieren

Frequenzumrichter für externes Steuerungssignal programmieren - siehe Drehzahlregelung über Klemmen

FWD und REV konfigurieren (scheint mit obigem Makro vorkonfiguriert zu sein)

Schaltplan für Anschluss mit MASSO erstellen¶

Spindelgeschwindigkeit-Spannung wird von MASSO zwischen (-) und (Spindle 0 - 10V) bereitgestellt

Messung, wo (+) und (-) am Frequenzumrichter für Vorwärts und Rückwärts anliegt

Auf Schaltplan markieren, wo (+) für Vorwärts anliegt

Für Rückwärts wiederholen

Auf MASSO Seite liegt (+) an 5 und 7 an und (-) an 4 und 6

Vorwärts-Anschluss mit MASSO ersetzen

Rückwärtsanschluss mit MASSO ersetzen

Frequenzumrichter "Vorwärts" an MASSO anschliessen¶

MASSO	Frequenzumrichter
Spindle Control 4	0V - Eingang 14
Spindle Control 5	DI 1 - Eingang 8

In MASSO, go to SETUP and Spindle Settings

Maximale Drehzahl einstellen
Spin Up delay time einstellen (Milliseconds)
Spin Down delay time einstellen (Milliseconds)

Klick auf "Spindle clockwise" im Hauptbildschirm

Frequenzumrichter "Rückwärts" an MASSO anschliessen¶

MASSO	Frequenzumrichter
Spindle Control 6	0V - Eingang 14
Spindle Control 7	DI 2 - Eingang 9
Klick auf "Spindle Counter Clockwise" im Hauptbildschirm

Drehzahlregelung an MASSO anschliessen¶

MASSO	Frequenzumrichter
MASSO Ground	0 V - Eingang 5
Spindle Control 1	AI 1 - Eingang 2
Konfigurationseinstellung mit ausgeschaltetem Frequenzumrichter (siehe diese Stelle im Video)

F2 - Screen aufrufen
CTRL + M - MDI Screen
Speed Command S1000 - ENTER
M3 will start the spindle
Speed Control S5000 to increase the RPM
M5 will stop the spindle
M4 will start the spindle reverse
E-Stop should stop the spindle

Verkabelung Gesamtübersicht¶

MASSO	Frequenzumrichter
MASSO Ground	0 V - Eingang 5
Spindle Control 1	AI 1 - Eingang 2
Spindle Control 4	0V - Eingang 14
Spindle Control 5	DI 1 - Eingang 8
Spindle Control 6	0V - Eingang 14
Spindle Control 7	DI 2 - Eingang 9
	DIC (12) mit 24V verbinden für NPN