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"Geschwindigkeit" der ESTLCAM CNC Controller AC-CNC2020-6D-Mega-R1.2
#1
Hallo

bei der Estlcam CNC Steuerkarte für USB und Windows 10 gibt es eine Untersuchung zur Geschwindigkeit, also welche Taktfrequenz die Karte für die STP Impulse zum Motortreiber schafft.
Waren damals wohl 120kHz.
Ist das bei der Mega gleich, höher, niedriger?
Ich dachte, ich hätte dazu schon eine Aussage gelesen, aber ich finde es nicht mehr... Asche auf mein Haupt!
Vielen Dank für jede Hilfe, Anja
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#2
Soweit ich weiß, sind es 120 khz auch beim Mega-Board.

Gruß Klaus
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#3
Ich möchte dazu auch noch etwas sagen.
Angegeben sind vom Christian Knüll 160khz.
Dies Leistung ist sicherlich möglich wenn man sich mit einem hohen Anteil an jitter* zufrieden gibt.

Die vom Klaus genannten 120khz ist die Leistung beim Verfahren einer Achse mit unserer Steuerkarte mit dem Mega Controller und einem erträglichen Anteil an jitter*.
Die Geschwindigkeit sinkt bei Controllern auf Basis des Megas, mit zwei Achsen auf ca. 55khz und bei drei Achsen auf ca. 19khz, was aber immer noch sehr viel ist.

Die Nano Version unserer Steuerkarten wie auch der original Klemmenadapter (Chip des Nano) ist ein wenig langsamer, weil Sie früher einen negativen jitter* Anteil ereichen.
Auch hier ist die Geschwindigkeit vom Christian Knüll mit 160kHz angegeben.
Hier liegen unsere Messungen bei einer Achse bei 120kHz, bei zwei Achsen bei 29kHz und bei drei Achsen bei 9kHz.

Wie auch hier und beim Mega ändern sich die Geschwindigkeiten auch noch mal, je nach dem ob eine oder zwei Achen unterschiedliche Geschwindigkeiten fahren müssen um gemeinsam ihr Ziel auf dem Werkstück zu erreichen.

Um sich mal vor Augen zu führen wie schnell man eine Achse verfahren kann wenn die Steuerkarte 9kHz leistet möchte ich an dieser Stelle einige Berechnungen dazu anführen.

Wir nehmen an, die Maschine hat eine Spindel mit 5mm Steigung.
Weiterhin nehmen wir an, dass die Steps/U an den Motor-Treibern auf 400 Steps pro Umdrehung eingestellt ist.
Das ergibt eine Verfahrgenauigkeit von: 5mm/400 = 0,0125mm (also ein Hundertstel und ein paar Kleine)
Im privatem Bereich wird wohl keine Maschine stehen, die bauartbedingt auf ein Hundertstel genau Verfahren kann.
  • Zur Verfahrgeschwindigkeit beim Nano (3 Achsen mit unterschiedlichen Entfernungen zum Ziel und geringem jitter*):
    9000Hz/400 = 22,5U/sek
    22,5U/sek * 5mm = 112,5mm/sek
    112,5mm * 60 = 6750mm/min

  • Zur Verfahrgeschwindigkeit beim Controller mit Mega (3 Achsen mit unterschiedlichen Entfernungen zum Ziel und geringem jitter*):
    19000Hz/400 = 47,5U/sek
    47,5U/sek * 5mm = 237,5mm/sek
    237,5mm * 60 = 14250mm/min
Welche Verfahrgeschwindigkeiten erreicht werden, wenn man die Steps erhöht, z.B. auf 1600Steps/U oder gar 3200Steps/U könnt ihr euch nun selber ausrechnen.

Ihr seht in beiden Fällen, ist die Geschwindigkeit mehr als ausreichend, denn ich denke das es nur extrem wenige Maschinen im privatem Bereich gibt die solche Geschwindigkeiten mechanisch überhaupt leisten könnten.

Warum die Geschwindigkeiten zwischen Mega und Nano so unterschiedlich sind kann ich persönlich nicht genau beurteilen, vermutlich liegt es am größeren Speicher des Mega.
  • *Mit jitter meine ich hier ein unsauberes PWM Signal, dass sich leider durch plötzliches auftauchende variierenden/verschobene HIGH und LOW Zeiten im PWM Signal auszeichnet.
    Mit einem guten Gehör kann man das sogar beim verfahren der Motoren hören.
    Ich weis das im Wiki zu jitter was anderes steht, aber für das beschriebene Problem muss der Begriff auch herhalten.
    Mehr zum Thema findet Ihr in unserem Block:https://www.arduinoclub.de/2017/06/14/pw..._auslesen/
Gemessen wurde mit einem Hanteck DSO-2150 USB mit einer alternativen Software unter Linux.
Alle Versionen erreichen durchaus beim Verfahren einer Achse 160khz mit einem hohen Anteil an jitter.
Natürlich können die Messungen je nachdem wer misst, sehr unterschiedlich ausfallen, weil die Beurteilung von "erträglichem" jitter durch den Betrachter entschieden wird und nicht durch eine Software.

Beste Grüße
Ralf
www.arduinoclub.de - Elektronik & Programmierung
www.arduinoclub.shop - CNC Steuerungen usw.
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#4
Hallo Ralf,

vielen dank für die super lange Erklärung!
Ging (zumindest mir) allerdings auch gar nicht um einen Vergleich zwischen der von Herrn Knüll und der vom Arduinoclub.
Ich war tatsächlich nur Neugierig, ob sich da zwischen dem Nano und dem Mega, beide Arduinoclub, etwas geändert hat, weil ich die Angaben zu den Messungen eben nur beim Nano gefunden hatte.

Als Laie (und das bin ich auf jeden Fall!) bekommt man ja nur so Werbezeug mit, ganz schlimm sowas wie "der Mega ist 111x Leistungsfähiger als der Nano" und so quatsch.
Gleichzeitig weiß man, dass es eben ganz viele Faktoren gibt. Und gerade in dem Bereich kenn ich mich leier gar nicht aus, für mich wäre es absolut glaubhaft wenn ein Experte sagt "mehr SPeicher bedeutet beim Mega dass er langsamer wird" (oder schneller), oder auch "der höhere Takt beim Mega kombiniert mit dem ineffizienterem chip macht das langsamer". Müsste ich alles glauben Wink

Dass die aufgezeigten Geschwindigkeiten von etwa 6m/min für unsere Zwecke ausreichen steht für mich außer Frage!
Vielen Dank für jede Hilfe, Anja
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