Was bedeutet EMC2?

Enhanced Machine Control 2 (auf Deutsch "verbesserte Maschinen Steuerung 2")

 

Was ist EMC2?

EMC2 ist eine auf OpenSource basierende CNC Steuerung, die auf dem Betriebsystem Linux läuft.

 

Was ist OpenSource?

Bei OpenSource liegt der Programmcode offen, es müssen keine Lizenzgebühren bezahlt werden. Die Software ist somit Gratis.

 

Was ist der Vorteil von OpenSource?

Viele Entwickler arbeiten aus eigenem Interesse an der Weiterentwicklung der Software, aufgrund der großen Gemeinsschaft werden Programmfehler schnell gefunden und oftmals auch genauso schnell beseitigt.

 

Wie kann ich EMC2 installieren?

EMC2 läuft auf Linux und kann mit einer s.g. LiveCD auch ohne Installation getestet werden.

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Was kann ich mit EMC2 anstellen?

EMC2 kann bis zu 9 Achsen (X/Y/Z/A/B/C/U/V/W) simultan ansteuern. Jede Achse kann sowohl linear als auch rotatorisch sein. Im Hintergrund können eigene Kinematikmodelle ablaufen, was z.B. auch die Ansteuerung von Scara Robotern und Hexapoden ermöglicht.

Im HAL können komplexe Abläufe programmiert werden, die sowohl digitale als auch analoge Werte berechnen können. Somit können mit EMC2 auch Messmaschinen und Prüfstände aufgebaut werden.

Übliche Anwendungen sind:

  • 3 Achs Werkzeugfräsmaschinen
  • Drehmaschinen
  • 4/5 Achs Bearbeitungszentren

 

Welche Hardware wird benötigt?

Um EMC2 ausführen zu können ist lediglich ein PC notwendig. Für die Ansteuerung der Achsen und die Auswertung der Eingänge bzw. Ansteuerung der Ausgänge werden unter Umständen Interfacekarten benötigt.

Einfache Maschinen können oft schon durch den Paralleport angesteuert werden (Takt/Richtungssignal). Die Geschwindigkeit ist hier jedoch mit der Rechenleistung des PCs beschränkt.

FPGA Karte können den PC um viele Ein/Ausgänge erweitern (48 bis 144 pro Karte). Zudem erreichen FPGA Karten höhere Ausgangsfrequenzen (höhere Geschwindigkeit bei Takt/Richtungsansteuerung) und ermöglichen auch die Ansteuerung von analogen Servoendstufen.

 

Was ist eine FPGA Karte?

Eine FPGA Karte verfügt über einen s.g. Feld-Programmierbaren-Gate-Array. Mithilfe dieses Bausteins können gewisse Funktionen (Zähler, Frequenzgeneratoren, PWM Generator...) auf der Interfacekarte hardwaremässig realisiert werden. Durch die Auslagerung der einfachen aber dennoch rechenintensiven Prozesse, kann sich der PC mit den weitaus wichtigeren Prozessen wie z.B. Positionsregelung und Auswertung der Ein/Ausgänge befassen.

 

Welche Arten von FPGA Karten gibt es?

FPGA Karten unterscheiden sich durch

  • den Typ des verwendenten FPGA Bausteins
  • die Anzahl der Ein/Ausgangspins
  • ihre Taktfrequenz
  • und durch das Bussystem.

Wichtig für den EMC2 Benutzer ist hier nur das Bussystem und die Anzahl der Ein/Ausgangspins.

Welches Bussystem ist für mich das richtige?

EMC2 unterstützt folgende Bussysteme mit den FPGA Karten von MESA:

Welches Bussystem das richtige ist, hängt vom verwendenten PC ab. Hat man keinen PCIe-Port frei auf dem Motherboard, so muss man entweder zu einer PCI- oder Parellelport-Karte greifen.

Bei einem PC/104+ Format Motherboad hat man die Wahl zwischen einer Parallelportkarte oder einer PC/104+ Karte.

Das PCIe-Extern System eignet sich für Maschinen, wo der PC in bis zu 5m Entfernung von der FPGA Karte steht. Der PC wird dabei mittels eines PCIe-Kabels mit der FPGA Karte verbunden.

Wie kann die FPGA Karte meine Endstufen ansteuern?

Mit Hilfe von "Tochterkarten" können die TTL Signale von den FPGA Karten in ein entsprechendes Format konvertiert werden. Die Karten dienen aber nicht nur der Konvertierung, sondern schützen auch die FPGA Karte vor Überspannung und Überstrom.

Verfügbare Karten sind:

Kann ich einen Motor auch direkt mit einer FPGA Karte ansteuern?

Ja, durch Verwendung einer "H-Brücke" oder einer Entsprechenden Endstufe kann eine FPGA Karte auch direkt einen Motor ansteuern.

Kompatible Endstufen sind:

Wie starte ich mit EMC2 am schnellsten?

Wenn mit der LiveCD gestartet wurde bzw. wenn das System schon installiert ist, kann in der Startleiste links oben mit "Anwendungen / CNC / EMC2" das Programm gestartert werden.

EMC2 öffnet sogleich ein Fenster und bittet den Anwender eine Konfiguration auszuwählen.

Falls noch keine FPGA Karte eingebaut wurde, empfehlen sich die Konfiguration vom Punkt "sim". Hier wird keine Hardware vorausgesetzt, die Achsantriebe werden intern simuliert, sodass dennoch ein Teile-Programm gestartet werden kann.

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Wie kann ich die Konfiguration umschreiben?

Die allgemeine Konfiguration von EMC2 findet man in einer INI-Datei. Diese Datei ist üblicherweise in einem eigenen Ordner. Dieser Ordner befindet sich im Home Verzeichnis unter "emc/configs/".

Eine genaue Beschreibung der Parameter findet man im "Integrator Manual" und im "HAL Manual".

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