کنترلر cnc

کنترلر CNC: مغز سیستم‌های سی ان سی

کنترلر CNC (Computer Numerical Control) واحد اصلی کنترل ماشین‌های CNC است که وظیفه تبدیل کدهای برنامه‌نویسی شده (G-code و M-code) به حرکات مکانیکی ماشین را بر عهده دارد. این سیستم در واقع مغز ماشین CNC محسوب می‌شود و هماهنگی بین موتورهای سروو، استپر، سیستم هیدرولیک، و سایر اجزای الکترومکانیکی را انجام می‌دهد.

اجزای اصلی کنترلر CNC

1. پردازنده (Processor)

پردازنده، هسته‌ی اصلی کنترلر است که مسئول پردازش کدهای ورودی، اجرای دستورات و ارسال سیگنال‌های حرکتی به درایورها و موتورها می‌باشد. کنترلرهای CNC معمولاً از پردازنده‌های صنعتی با سرعت بالا استفاده می‌کنند که توانایی اجرای همزمان چندین فرمان را دارند.

2. نرم‌افزار کنترلر (Controller Software)

نرم‌افزار کنترل‌کننده، محیطی است که اپراتور در آن برنامه‌ها را وارد کرده و تنظیمات موردنیاز را انجام می‌دهد. برخی از نرم‌افزارهای رایج کنترل CNC عبارتند از:

• Fanuc
• Siemens
• Mitsubishi
• Heidenhain
• Mach3 و Mach4 (نرم‌افزارهای مبتنی بر PC)
• LinuxCNC

3. درایور موتور (Motor Driver)

درایورها وظیفه تبدیل سیگنال‌های کنترلی به جریان الکتریکی مناسب برای موتورهای CNC را دارند. انواع مختلفی از درایورهای CNC وجود دارد که بسته به نوع موتور (سروو یا استپر) انتخاب می‌شوند.

4. بردهای ورودی و خروجی (I/O Boards)

بردهای ورودی و خروجی اطلاعات را بین کنترلر و سایر اجزای ماشین (مانند سنسورها، سوئیچ‌ها، نمایشگرها و ...) تبادل می‌کنند. این بردها می‌توانند دیجیتال یا آنالوگ باشند.

5. نمایشگر (HMI - Human Machine Interface)

رابط کاربری ماشین (HMI) یک پنل یا صفحه‌نمایش است که اپراتور از طریق آن می‌تواند داده‌ها را مشاهده و تغییرات لازم را اعمال کند. این بخش شامل دکمه‌های کنترل دستی، صفحه لمسی یا نمایشگرهای صنعتی می‌شود.

6. حافظه و اتصالات

کنترلر CNC دارای حافظه داخلی و درگاه‌های ارتباطی مانند USB، RS-232، و Ethernet است که امکان انتقال برنامه‌ها و داده‌ها را فراهم می‌کند.

انواع کنترلرهای CNC

1. کنترلرهای مبتنی بر PC

این کنترلرها از یک کامپیوتر صنعتی یا معمولی به عنوان مغز سیستم استفاده می‌کنند. نرم‌افزارهایی مانند Mach3، LinuxCNC و UCCNC در این دسته قرار می‌گیرند. این سیستم‌ها معمولاً هزینه کمتری دارند ولی نیازمند سخت‌افزار مناسب و تنظیمات دقیق هستند.

2. کنترلرهای صنعتی مستقل (Stand-alone Controllers)

این نوع کنترلرها مانند Fanuc، Siemens و Mitsubishi به‌صورت مستقل عمل می‌کنند و دارای سخت‌افزار و نرم‌افزار اختصاصی هستند. این کنترلرها پایداری و دقت بیشتری نسبت به کنترلرهای مبتنی بر PC دارند و در ماشین‌های CNC صنعتی کاربرد بیشتری دارند.

3. کنترلرهای ماژولار و Open Source

کنترلرهای ماژولار مانند LinuxCNC و GRBL بر پایه بردهای الکترونیکی مانند Arduino و Raspberry Pi کار می‌کنند. این سیستم‌ها برای پروژه‌های DIY و ماشین‌های CNC کوچک مناسب هستند.

ویژگی‌های کلیدی یک کنترلر CNC خوب

• دقت و سرعت بالا در پردازش و اجرای G-code
• پشتیبانی از انواع ورودی‌ها و خروجی‌ها
• قابلیت هماهنگی با انواع موتورهای سروو و استپر
• حفاظت و ایمنی بالا برای جلوگیری از تصادف‌های ماشینکاری
• پشتیبانی از انواع نرم‌افزارهای CAM و CAD
• امکان اتصال به شبکه و انتقال داده‌ها

انتخاب بهترین کنترلر برای ماشین CNC

انتخاب کنترلر به عوامل زیر بستگی دارد:
✔ نوع ماشین CNC: (فرز، تراش، پلاسما، لیزر و ...)
✔ دقت و سرعت مورد نیاز
✔ بودجه و هزینه نگهداری
✔ پشتیبانی از نرم‌افزارهای مختلف
✔ نوع موتورها و درایورها

🛠 پیشنهاد: برای ماشین‌های صنعتی، کنترلرهای Fanuc، Siemens یا Mitsubishi گزینه‌های بهتری هستند، ولی برای پروژه‌های کوچک Mach3 یا LinuxCNC می‌تواند کافی باشد.