CNC So richten Sie Eine Serielle Ueber IP Verbindung ein

1. Serial over IP-Software für CNC

 

Mit dem Aufkommen von CNC-Maschinen werden die hochtechnischen Fertigungsprozesse wie Schneiden, Schnitzen und Fräsen von Holz, Kunststoffen, Schaumstoffen, Metall usw. präziser und effizienter. Nun wird eine Reihe komplexer Maschinen durch vorprogrammierte Computersoftware gesteuert, die die Bediener von der Bedienung befreit, die Befehle der Werksgeräte über Hebel und Tasten zu steuern.

 

Computer Numerical Control (CNC) ermöglicht die Automatisierung von Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Schleifmaschinen, Lasern und anderen Maschinen. Darüber hinaus wird der Zugriff auf Fertigungswerkzeuge aus der Ferne ermöglicht.

 

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie eine Verbindung zu einer CNC-Maschine einfach über das Netzwerk herstellen und sie von einem entfernten Computer aus steuern können, unabhängig von dessen Nähe zum eigentlichen Gerät.

 

Der Serial over IP Connector ist eine dedizierte Softwareanwendung, mit der Sie über die serielle Schnittstelle des Geräts in Echtzeit auf eine CNC-Remote-Maschine zugreifen können. Die Lösung ist so konzipiert, dass serielle Anschlussdaten in TCP/IP-Pakete konvertiert werden, um sie über LAN oder das Internet an einen Remote-Computer weiterzuleiten.

 

Diese COM-über-IP-Software bietet Ihnen die Möglichkeit, einen virtuellen seriellen Port auf Ihrem lokalen Computer zu erstellen und ihn dann mit einer echten COM-Schnittstelle einer entfernten CNC-Maschine zu verbinden. Mit dieser Netzwerkverbindung können Sie Programme und Daten in entfernte CNC-Werkzeugmaschinen laden.

 

1.1. Fernzugriff auf CNC-Maschinen über Telnet

 

Stellen wir uns vor, es gibt eine CNC-Maschine, die die Telnet-Kommunikation (RFC 2217) unterstützt. Sie müssen einige Daten von einer speziellen Anwendung senden, die auf Ihrem Heimcomputer ausgeführt wird. Um dies zu erreichen, installieren Sie die RS232-zu-IP-Software auf Ihrem PC und stellen eine Client-Verbindung zur CNC-Fernbedienung her.

 

CNC equipment

Sobald die Verbindung hergestellt ist, können Sie mit dem Remote-Computer so „sprechen“, als wäre er direkt an den seriellen Port Ihres Computers angeschlossen. Besonders praktisch ist, dass Sie keine Software für die Konvertierung von seriellem zu TCP/IP auf der Gegenseite installieren müssen.

 

Wenn Sie mit einer zeitkritischen App arbeiten, können Sie das UDP/IP-Protokoll auswählen und Ihre seriellen Daten über ein lokales Netzwerk weiterleiten. Oder wählen Sie den RAW-Datenübertragungsalgorithmus, und die Daten werden „wie besehen" ohne zusätzliche protokollspezifische Formatierung gesendet.

 

1.2. Teilen Sie CNC-Werkzeugmaschinen mit mehreren Benutzern

 

Lassen Sie uns nun sehen, wie Sie den Zugriff auf Ihre Fertigungsgeräte für mehrere Netzwerkbenutzer freigeben.

 

Zuerst sollten Sie die erforderliche CNC-Maschine an eine serielle Schnittstelle Ihres PCs anschließen. Installieren Sie anschließend die Serial to TCP/IP Connector-Software. Diese App hilft Ihnen, den PC in einen COM-over-IP-Server zu verwandeln. Starten Sie anschließend das Programm auf Ihrem Computer und geben Sie die serielle Schnittstelle über das IP-Netzwerk frei. Nach der Freigabe wird der Port, an den das Gerät angeschlossen ist, für Verbindungen von Remote-Client-Computern verfügbar.

 

1.3. Umleiten Sie die seriellen Schnittstellen in eine virtuelle Umgebung

 

Mit einer zuverlässigen seriellen Schnittstelle über IP-Redirector-App können CNC-Maschinenbediener Programme bearbeiten, den Fortschritt des Schneidevorgangs überprüfen oder Fehler von jedem PC aus beheben – sei es ein Host-Computer oder ein Gastbetriebssystem.

 

Um eine Verbindung zu einem seriellen Gerät über Ihr IP-Netzwerk herzustellen, müssen Sie zunächst den COM-Port des Hosts freigeben, an den das Gerät angeschlossen ist. Mit dem RS232 over IP Connector von Eltima können Sie dies mit ein paar Klicks erledigen.

 

RS232 over IP Connector von Eltima

Sobald der serielle Port des Hosts freigegeben ist, erstellen Sie eine virtuelle Kopie dieses Ports in Ihrem Gastbetriebssystem.

 

Geben Sie als Nächstes einen TCP-Port und die IP-Adresse Ihres Hostcomputers an, und stellen Sie eine Clientverbindung zum freigegebenen seriellen Port Ihrer virtuellen Maschine her.

 

Das ist es! Nun können Sie über Ihre CNC-App auf den virtuellen Port zugreifen, und die dedizierte Software RS232 über IP-Anschluss leitet die Ein- / Ausgabedaten dieses Programms über eine serielle Verbindung über IP direkt an eine CNC-Maschine.

 

2. So geben Sie einen CNC-COM-Port über IP frei – Software-/Hardware-Tools

 

Die Fertigung mit CNC-Maschinen bringt viele Herausforderungen mit sich. Es kommt oft vor, dass Sie in einem Büro arbeiten müssen, das von der Fabrikhalle getrennt ist. In diesem Fall ist die gemeinsame Nutzung Ihrer seriellen Geräte über das IP-Netzwerk wahrscheinlich die beste Option. Fernzugriff auf COM over IP bedeutet, dass Sie Ihre CNC-Maschine von jedem Gerät in Ihrem LAN- oder Wi-Fi-Netzwerk aus ausführen können.

 

Schauen wir uns also die gängigsten Möglichkeiten an, ein serielles Gerät über IP gemeinsam zu nutzen.

 

2.1. Verwalten Sie eine CNC-Maschine über WLAN mit Raspberry Pi

 

Mit der ersten Methode können Sie Daten zwischen einer CNC-Maschine und dem Computer übertragen, der sie über WLAN steuert. Möglich macht dies die GRBLWeb-Software, die in Ihrem Browser ausgeführt wird. Mit diesem Programm können Sie Ihr GRBL-Board mit Hilfe eines Raspberry Pi über WLAN steuern.

 

Um diese Aufgabe abzuschließen, benötigen Sie:

Ein CNC-Router mit GRBL 0.8, ein Raspberry Pi-Board, ein WLAN-Dongle, ein USB-AB-Kabel, eine SD-Karte, ein 5VDC-USB-Netzteil, ein USB-A-Micro-B-Kabel, ein Ethernet-Kabel und ein WLAN-Router mit DHCP und mindestens einem freien Ethernet-Port.

 

Die Softwarekomponenten:

SDFormatter, Win32DiskImager, WinZip oder ein anderes Entpackungsprogramm und PuTTY SSH-Client.

 

Sobald alles fertig ist, folgen Sie einfach diesen Schritten:

1. Laden Sie die Raspberry Pi Image-Datei mit der GRBLWeb-Software unter herunter http://xyzbots.com/grblweb.html

2. Verwenden Sie das SDFormatter-Programm, um Ihre SD-Karte zu formatieren, damit sie mit dem Raspberry Pi funktioniert.

3. Verschieben Sie das Raspberry Pi Image mit Hilfe von Win32DiskImager auf Ihre SD-Karte.

4. Legen Sie die SD-Karte in den Raspberry Pi ein. Schließen Sie den Raspberry Pi über ein Ethernet-Kabel an Ihren Router an und verbinden Sie ein 5-V-Micro-USB-Netzteil mit dem Raspberry Pi.

5. LEDs auf der Platine zeigen an, dass der Startvorgang gestartet wurde.

6. Holen Sie sich jetzt eine IP-Adresse für Ihren Raspberry Pi. Die IP-Adresse wird Ihrem Pi vom Router über DHCP zugewiesen.

7. Melden Sie sich beim Raspberry Pi an. Geben Sie dazu im PuTTY SSH-Client die IP-Adresse Ihres Pi ein, wählen Sie SSH und klicken Sie auf Öffnen. Geben Sie in einem Terminalfenster Ihre Standard-Anmeldedaten „pi" und „raspbian" ein.

8. Als nächstes sollten Sie das Konfigurationsmenü für das Pi öffnen und das Passwort ändern. Wählen Sie auch Ihre Sprache und Zeitzone in den „Internationalisierungsoptionen" aus.

9. Jetzt ist es an der Zeit, Wi-Fi einzurichten. In diesem Stadium sollten Sie die Anweisungen in einer Konfigurationsdatei so ändern, dass sie Ihren Anforderungen entsprechen. Es wird empfohlen, das Raspberry Pi mit einer statischen IP-Adresse einzurichten.

10. Wenn die Wi-Fi-Konfiguration abgeschlossen ist, verbinden Sie die GRBL-Platine über ein USB-A-B-Kabel mit dem zweiten USB-Port Ihres Raspberry Pi. Starten Sie Ihre CNC-Maschine.

11. Starten Sie die GRBLWeb-Software in Ihrem Browser und prüfen Sie den Status Ihrer CNC-Maschine durch Eingabe http:// + [die IP-Adresse Ihres Pi] und drücken Sie die Eingabetaste. Suchen Sie dann das Arduino, auf dem GRBL ausgeführt wird, im Dropdown-Menü der App.

12. Versuchen Sie schließlich, die Bewegungen Ihrer Maschine über das Programm zu steuern.

 

Erwähnenswert ist auch, dass der Fernzugriff auf eine CNC-Maschine nicht immer die sicherste Option ist. Es ist eher ungewöhnlich, den gesamten Prozess ohne menschliches Handeln automatisch durchzuführen. Ihr Gerät kann einige Schritte verfehlen oder ein wenig verlieren, daher sollte entweder ein Bediener den Prozess überwachen oder ein zuverlässiges Überwachungssystem. Sie sollten auch bedenken, dass Sie einige Zeit mit dem Erlernen des GRBLWeb-Programms verbringen müssen, damit alles reibungslos funktioniert.