SZGH-CNC1080MIC, EtherCAT CNC-Frässteuerung, 0,25 ms Interpolation, ARM+FPGA, Spline-Interpolation

Die SZGH-CNC1080MIC ist die hochwertigste CNC-Fräsmaschinensteuerung von SZGH – die darüber liegende EtherCAT-Busplattform SZGH-CNC1080MC und SZGH-CNC880MC in der Frässteuerungsreihe. Drei Hardware- und Plattformunterschiede unterscheiden den 1080MIC von der Standardserie 880/1080: EtherCAT-Echtzeit-Servobus- , Dual-Core-ARM+FPGA-Hardwareplattform mit 1,2 GHz Hauptfrequenz und 0,25 ms Interpolationszyklus – viermal schneller als der 1 ms-Zyklus beim 880MC/1080MC. Dabei handelt es sich nicht um inkrementelle Spezifikations-Upgrades; Sie stellen einen Plattformwechsel von einem Standard-Impulsausgangsregler zu einem Bus-Servo-Echtzeit-Kommunikationssystem dar.

Praktisch gesehen basiert der 1080MIC auf derselben Hardware- und Kommunikationsarchitektur wie High-End-Controller von Fanuc und Siemens: Echtzeit-EtherCAT-Busbefehle ersetzen Schritt- und Richtungsimpulssignale, der ARM+FPGA-Coprozessor übernimmt die Interpolation, SPS-Ausführung und Servokommunikation parallel bei 1,2 GHz, und der 0,25-ms-Interpolationszyklus sorgt für eine Pfadfolgegenauigkeit bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten, die ein 1-ms-System nicht erreichen kann. In Kombination mit Spline-Kurveninterpolation, Spiralinterpolation, mehrstufiger Bedienerzugriffskontrolle, Überprüfung der Software-Verfahrgrenzen und Datensicherung/-wiederherstellung bietet der 1080MIC den Steuerungsfunktionensatz, der für Präzisionsbearbeitungszentren, Hochgeschwindigkeitsfräsanwendungen und OEM-Maschinenkonstruktionen für anspruchsvolle Endbenutzermärkte erforderlich ist.

SZGH CNC-Frässteuerungsserie – Vollständiger Sortimentsvergleich

Wählen Sie den 1080MIC, wenn: die Maschine EtherCAT-kompatible Servoantriebe verwendet, die Anwendung eine 0,25-ms-Interpolation für Hochgeschwindigkeits-Konturgenauigkeit, Spline-Interpolation für glatte 3D-Oberflächenpfade oder mehrstufige Zugriffskontrolle und Datensicherung für die Sicherheit in der Produktionshalle erfordert.

Wählen Sie die 1080MC, wenn: das Servosystem über einen Impulsausgang (analog) verfügt, eine 1-ms-Interpolation für die Anwendung ausreichend ist und der 10-Zoll-Bildschirm und die sekundäre Panel-Hardware ohne den EtherCAT-Bus benötigt werden.

Wählen Sie die 880MC, wenn: es sich bei der Maschine um eine Fräsmaschine in Standardgröße mit Impulsausgangsservos handelt, eine 1-ms-Interpolation ausreichend ist und der Standardbildschirm und das Einzelpanel-Layout ausreichend sind.

Technische Spezifikationen

Kernkontrollparameter

Interpolationsfähigkeiten

Fräszyklen

Sicherheit und Datenmanagement

Zugangskontrolle

Programmierung

Datei- und Systemverwaltung

Hauptmerkmale und Vorteile

EtherCAT-Echtzeitbus – Bus-Servo-Kommunikation

Der wichtigste technische Unterschied des 1080MIC ist sein EtherCAT-Servobus. Die 880MC und 1080MC kommunizieren mit Servoantrieben über analoge Spannung (0–10 V) und Impulsrichtungssignale – die Standardmethode für herkömmliche CNC-Steuerungen. Der 1080MIC nutzt EtherCAT, ein industrielles Echtzeit-Ethernet-Protokoll, das die Punkt-zu-Punkt-Verkabelung zwischen der Steuerung und jedem Antrieb durch einen einzigen Hochgeschwindigkeitsbus ersetzt, der alle Antriebe in einer Ring- oder Linientopologie verbindet.

Was EtherCAT in der Praxis verändert:

• Vereinfachte Verkabelung – anstelle einzelner Encoder-Feedbackkabel, Richtungs-/Impulssignalkabel und analoger Spindelkabel, die von der Steuerung zu jedem Servoantrieb verlaufen, verbindet ein einziges EtherCAT-Kabel alle Antriebe nacheinander. Auf einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum kann dies die Komplexität der Schaltschrankverkabelung erheblich reduzieren

• Synchronisierte Antriebsaktualisierungen – Die EtherCAT-Zykluszeit wird mit dem 0,25-ms-Interpolationszyklus des Controllers synchronisiert. Alle Servoantriebe erhalten ihre Positionsbefehle in jedem Zyklus genau zum gleichen Zeitpunkt, wodurch die kleinen Zeitunterschiede beseitigt werden, die bei mehrachsigen Impulsausgabesystemen bestehen, und die Genauigkeit der mehrachsigen koordinierten Bahn verbessert wird

• Antriebsrückmeldung in Echtzeit – Servoantriebsstatus, Alarmcodes, Drehmomentdaten und Positionsrückmeldung werden über den Bus in Echtzeit an die Steuerung zurückgegeben, was eine Achsenüberwachung im geschlossenen Regelkreis und eine schnellere Fehlererkennung und -meldung im Vergleich zu analogen Systemen ermöglicht

• EtherCAT-Servoantriebskompatibilität – der 1080MIC ist mit EtherCAT-fähigen Servoantrieben von SZGH und anderen Herstellern kompatibel, die den Profilstandard EtherCAT CoE (CANopen over EtherCAT) unterstützen

0,25 ms Interpolation – viermal schneller als Standard

Der 1080MIC führt alle 0,25 Millisekunden Interpolationsberechnungen durch – das Vierfache der Aktualisierungsrate des 1-ms-Zyklus des 880MC und 1080MC. In einem Zyklus von 0,25 ms sendet der Controller 4.000 Mal pro Sekunde Positionsaktualisierungsbefehle an die Servoantriebe.

Warum die Interpolationsgeschwindigkeit beim Fräsen wichtig ist:

Bei einer Schnittvorschubgeschwindigkeit von 10 m/min bei einer 3-Achsen-Konturbearbeitung werden in einem 1-ms-Interpolationszyklus Positionsaktualisierungen alle 0,167 mm des Werkzeugwegs berechnet und ausgegeben. Ein Zyklus von 0,25 ms führt Aktualisierungen alle 0,042 mm aus – viermal feinere Positionsaktualisierungen entlang desselben Werkzeugwegs. Das Ergebnis ist:

• Höhere Bogenfolgegenauigkeit – der Sehnenfehler zwischen dem programmierten Kreisbogen und der tatsächlichen servogesteuerten Bahn wird durch kürzere Interpolationszyklen proportional reduziert, was direkt die Rundheit bei Bohrlöchern und die Profilgenauigkeit bei konturierten Taschen verbessert

• Glattere Geschwindigkeitsübergänge an Ecken – bei Richtungsumkehrungen in einem Bearbeitungsprogramm ermöglicht die kürzere Zykluszeit die Gestaltung des Geschwindigkeitsprofils in feineren Schritten, wodurch Eckverweilspuren auf gefrästen Oberflächen reduziert werden

• Höhere Vorschubgeschwindigkeit bei gleichbleibender Genauigkeit – bei gleicher Pfadgenauigkeitsspezifikation kann ein 0,25-ms-System mit höheren Vorschubgeschwindigkeiten arbeiten als ein 1-ms-System und unterstützt so höhere Materialabtragsraten bei Aluminium und anderen Nichteisenmaterialien

Für das Präzisionsfräsen von Formhohlräumen, das Taschenfräsen von Luft- und Raumfahrtstrukturen und die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Aluminium, bei denen Oberflächengüte und Konturgenauigkeit Prozessanforderungen sind, ist der Interpolationszyklus von 0,25 ms die relevante Spezifikation.

Dual-Core-ARM+FPGA-Plattform – 1,2 GHz Hauptfrequenz

Der 1080MIC läuft auf einem Dual-Core-ARM-Prozessor mit FPGA-Co-Processing bei 1,2 GHz Hauptfrequenz. Der ARM-Kern kümmert sich um HMI, Programminterpretation, Makroausführung und SPS-Logik. Das FPGA übernimmt Echtzeit-Interpolationsberechnungen und EtherCAT-Buskommunikation in dedizierter Hardwarelogik. Diese Coprozessor-Architektur gewährleistet Folgendes:

• Echtzeit-Servokommunikation und Interpolation werden im FPGA mit deterministischem Timing ausgeführt, unabhängig von der Betriebssystemlast des ARM-Kerns

• Der Interpolationszyklus von 0,25 ms bleibt auch dann konstant erhalten, wenn der ARM-Kern komplexe Makroprogramme ausführt, große Programmdateien verwaltet oder die Anzeige aktualisiert

• SPS-Abtastzyklus und Interpolationszyklus sind entkoppelt – Änderungen der SPS-Logik haben keinen Einfluss auf das Timing der Servokommunikation

Der 1,2-GHz-ARM-Kern unterstützt auch eine schnellere Programmverarbeitung: Das Parsen und Ausführen großer 3D-CAM-Programme mit Tausenden von kurzen G-Code-Zeilen erfolgt mit Verarbeitungsgeschwindigkeiten, die eine Überlastung des Programmpuffers bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten vermeiden – eine Einschränkung von Steuerungsplattformen mit niedrigerer Frequenz bei komplexen 3D-Formprogrammen.

Spline-Kurveninterpolation – Glatte 3D-Konturierung

Der 1080MIC erweitert die standardmäßigen linearen und kreisförmigen (G02/G03) Typen der 880MC/1080MC-Serie um Spline-Kurven- und Spiralinterpolation.

Die Spline-Interpolation berechnet glatte kontinuierliche Kurven durch eine Reihe von Kontrollpunkten, anstatt Kurven durch eine Folge kurzer G01-Linearsegmente anzunähern. Wenn ein CAM-System einen 3D-Formoberflächenpfad als Tausende von kurzen G01-Linien ausgibt, muss die Steuerung an jedem Endpunkt der Linie Richtungsänderungen durchführen – bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten führt dies zu Mikroverweilmarkierungen und Geschwindigkeitswelligkeiten auf der Oberfläche. Durch die Spline-Interpolation kann der Controller eine glatte mathematische Kurve durch dieselben Kontrollpunkte anpassen und dieser als einzelne kontinuierliche Bewegung folgen, wodurch Folgendes entsteht:

• Glattere Oberflächengüte auf komplexen 3D-Formoberflächen ohne Erhöhung der CAM-Ausgabedichte

• Höhere erreichbare Vorschubgeschwindigkeit bei 3D-Konturdurchgängen ohne Sehnenfehlerverletzungen

• Reduzierte Maschinenvibrationen auf langen, kontinuierlich gekrümmten Werkzeugwegen

Die Spiralinterpolation koordiniert die gleichzeitige Rotation und lineare Z-Achsen-Bewegung für Helix-Fräsvorgänge – verwendet beim Gewindefräsen, Helix-Tauchfräsen für den Tascheneintritt und der Bearbeitung von Nockenprofilen. Die standardmäßige lineare + kreisförmige Interpolation kann nicht in einem Befehl eine echte Helix erzeugen. Die Spiralinterpolation generiert den Pfad nativ.

Mehrstufige Bedienerzugriffskontrolle

Der 1080MIC bietet eine mehrstufige Berechtigungsverwaltung: Verschiedene Zugriffsebenen (Bediener, Programmierer, Wartung, Administrator) schalten verschiedene Controller-Funktionen frei. Eine typische Konfiguration:

• Bedienerebene – Zyklusstart/-stopp, Vorschubübersteuerung, Werkzeugkorrektureingabe, Programmauswahl; Parameter oder SPS können nicht geändert werden

• Programmierebene – Programmbearbeitung, Werkzeugversatzverwaltung, Einrichtung des Koordinatensystems; Maschinenparameter können nicht geändert werden

• Wartungsebene – Parameterzugriff, SPS-Anzeige; Die Systemkonfiguration kann nicht geändert werden

• Administratorebene – voller Zugriff, einschließlich Systemparameteränderung und SPS-Bearbeitung

Für Produktionsbearbeitungszentren, in denen Maschineneinstellungen vor Änderungen durch den Bediener geschützt werden müssen, oder für OEM-Maschinenbauer, die Systemparameter vor dem Zugriff durch Endbenutzer sperren müssen, ist eine mehrstufige Zugriffskontrolle eine Standardanforderung – und sie ist bei den Serien 880MC und 1080MC nicht verfügbar.

Software-Überprüfung des Reiselimits + Datensicherung/-wiederherstellung

Die Überprüfung der Software-Verfahrgrenzen fügt über die Hardware-Endschalter hinaus eine zweite Ebene des Überfahrschutzes hinzu: Die Steuerung prüft kontinuierlich, ob die befohlenen Achsenpositionen die konfigurierten Software-Verfahrgrenzen in allen Achsen nicht überschreiten. Wenn ein Programmbefehl eine Achse über die Softwaregrenze hinaus bewegen würde, stoppt die Steuerung die Ausführung vor der Bewegung. Dadurch wird eine Kollision von Werkzeug und Werkstück aufgrund von Programmierfehlern, falscher Werkstückversatzeinstellung oder MDI-Fehlern des Bedieners verhindert.

Durch die Datensicherung und -wiederherstellung über USB kann der gesamte Steuerungsstatus – Teileprogramme, Werkzeugversätze, Arbeitskoordinatensysteme, Maschinenparameter und SPS-Programm – auf einem USB-Flash-Laufwerk gesichert und auf derselben oder einer Ersatzsteuerung wiederhergestellt werden. In Produktionsumgebungen, in denen die Kosten für Maschinenausfallzeiten erheblich sind, ermöglicht ein gespeichertes USB-Backup die Wiederherstellung der vollständigen Produktionskonfiguration eines Ersatzcontrollers, ohne dass Parameter manuell neu eingegeben werden müssen.

56×32 E/A mit vollständiger Sicherheitsarchitektur

Der 1080MIC bietet 56 Eingänge und 32 Ausgänge mit einer vollständigen Hardware-Sicherheitsschaltung: Notstopp, Hardware-Verfahrbegrenzungseingänge pro Achse und Software-Verfahrbegrenzungsprüfung in der Steuerung. Die Anzahl von 56 Eingängen (einer mehr als die 55 beim 880MC/1080MC) bietet zusätzliche Eingangskanäle für Sicherheitsverriegelungssignale – besonders relevant für Bearbeitungszentren mit komplexen Sicherheitskreisen, einschließlich Türverriegelungen, Lichtvorhängen und Sicherheitssignalen für Roboterzellen.

Anwendungen

Der SZGH-CNC1080MIC richtet sich an Präzisionsbearbeitungszentren, Hochgeschwindigkeitsfräsmaschinen und OEM-Maschinenbauten, bei denen EtherCAT-Servoantriebe, Sub-Millisekunden-Interpolation oder Zugangskontrolle zur Produktionsfläche erforderlich sind.

Häufig gestellte Fragen

F: Was bedeutet EtherCAT-Bus für den 1080MIC und wie unterscheidet er sich vom 880MC?

Die 880MC und 1080MC nutzen analoge Spannung (0–10 V) und Impulsrichtungssignale zur Kommunikation mit Servoantrieben – Standard für herkömmliche CNC-Steuerungen. Jede Achse benötigt ein eigenes Signalkabel von der Steuerung zum Antrieb. Der 1080MIC nutzt EtherCAT, einen industriellen Echtzeit-Ethernet-Bus, bei dem alle Servoantriebe mit einem einzigen Hochgeschwindigkeitsnetzwerk verbunden sind. EtherCAT bietet synchronisierte Antriebsaktualisierungen (alle Antriebe empfangen gleichzeitig alle 0,25-ms-Zyklen Befehle), Echtzeit-Antriebsrückmeldung, vereinfachte Schaltschrankverkabelung und Kompatibilität mit EtherCAT-Servoantrieben verschiedener Hersteller. Wenn Ihre Servoantriebe EtherCAT unterstützen, ist der 1080MIC der richtige Controller; Wenn Ihre Antriebe über einen Impulsausgang (Schritt/Richtung oder analog) verfügen, ist der 880MC oder 1080MC die richtige Wahl.

F: Welchen praktischen Effekt hat die Interpolation von 0,25 ms gegenüber 1 ms auf einer Fräsmaschine?

Bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 10 m/min: Ein 1-ms-Interpolationszyklus gibt Positionsaktualisierungen alle 0,167 mm Werkzeugweg aus; Ein Zyklus von 0,25 ms gibt Aktualisierungen alle 0,042 mm aus – viermal feiner. Die sichtbaren Effekte sind: eine höhere Bogenfolgegenauigkeit bei konturierten Taschen (kleinerer Sehnenfehler bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit), sanftere Geschwindigkeitsübergänge an Ecken (weniger Verweilmarkierungen) und die Möglichkeit, die Bahngenauigkeit bei höheren Vorschubgeschwindigkeiten aufrechtzuerhalten. Für Standard-Produktionsfräsen mit moderaten Vorschüben und Toleranzen ist 1 ms ausreichend. Für Präzisionsformfräsen, Hochgeschwindigkeits-Aluminiumkonturbearbeitung mit mehr als 8 m/min oder 5-Achsen-Oberflächenbearbeitung, bei der Ra-Werte für die Oberflächengüte angegeben sind, bietet 0,25 ms die Interpolationsbandbreite, die die Anwendung erfordert.

F: Was leistet die Spline-Interpolation, was die lineare G01-Interpolation nicht kann?

G01 nähert Kurven durch die Verkettung Tausender kurzer Geradensegmente an. An jedem Segmentendpunkt muss die Steuerung einen Richtungswechsel durchführen – bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten entstehen Mikroverweilspuren und Geschwindigkeitsschwankungen auf der bearbeiteten Oberfläche. Die Spline-Interpolation berechnet eine glatte mathematische Kurve durch dieselben Punkte und folgt dieser als kontinuierliche Bewegung, wodurch Richtungsänderungen am Endpunkt vermieden werden. Das Ergebnis ist eine glattere Oberflächengüte auf 3D-konturierten Oberflächen, ohne die Dichte der G-Code-Ausgabe vom CAM-System zu erhöhen.

F: Was ist mehrstufige Zugangskontrolle und warum ist sie wichtig?

Der mehrstufige Zugriff weist verschiedenen Benutzerrollen unterschiedliche Berechtigungsstufen zu: Ein Bediener kann Zyklen starten und Überschreibungen anpassen, aber keine Maschinenparameter ändern; Ein Programmierer kann Programme und Werkzeugversätze bearbeiten, aber die SPS-Logik nicht ändern. ein Wartungstechniker kann Parameter anzeigen; Ein Administrator hat vollen Zugriff. Dies schützt die Maschineneinstellungen vor versehentlichen Änderungen durch den Bediener in der Produktion, ermöglicht es OEM-Herstellern, Systemparameter vor dem Zugriff durch Endbenutzer zu sperren und sorgt für Klarheit im Audit-Trail darüber, wer was an der Maschine geändert hat.

F: Wie funktioniert die Datensicherung und -wiederherstellung auf dem 1080MIC?

Eine Sicherung auf einem USB-Flash-Laufwerk speichert den gesamten Steuerungsstatus: alle Teileprogramme, Werkzeugkorrekturtabellen, Arbeitskoordinatensysteme, Maschinenparameter und SPS-Programm. Das Backup wird als strukturierter Dateisatz auf dem USB-Laufwerk gespeichert. Zum Wiederherstellen – entweder nach einem Controller-Fehler oder beim Klonen von Einstellungen auf eine identische Maschine – schließen Sie das USB-Laufwerk an und starten Sie die Wiederherstellungssequenz über das Controller-Menü. Die vollständige Maschinenkonfiguration wird wiederhergestellt, ohne dass die Parameter manuell eingegeben werden müssen.

F: Ist der 1080MIC mit EtherCAT-Servoantrieben von Drittanbietern kompatibel?

Der 1080MIC unterstützt EtherCAT-Servoantriebe, die den Profilstandard CoE (CANopen over EtherCAT) implementieren. Die Kompatibilität mit bestimmten Laufwerksmodellen von Drittanbietern sollte vor dem Systemdesign von der SZGH-Technik bestätigt werden. Geben Sie zur Bestätigung den Laufwerkshersteller und die Modellnummer an. Die SZGH-eigenen EtherCAT-Servoantriebe sind vorab getestet und als kompatibel bestätigt.

F: Kann der 1080MIC als komplettes Kit mit SZGH-EtherCAT-Servoantrieben geliefert werden?

Ja. SZGH stellt EtherCAT-kompatible Servomotoren und Antriebe her. Ein komplettes 1080MIC-basiertes Bearbeitungszentrum-Steuerungskit – 1080MIC-Steuerung, SZGH-EtherCAT-Servoantriebe und -Motoren für alle Vorschubachsen, SZGH-Spindelservomotor und -treiber – kann als abgestimmtes System mit bestätigter Kompatibilität und einem einzigen technischen Ansprechpartner für das komplette Steuerungssystem geliefert werden.

Zertifizierungen und Qualitätssicherung

• CE-zertifiziert – entspricht der EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG; Vollständige CE-Dokumentation für die EU-Zollabfertigung

• ISO 9001:2015 – zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem für Design, Fertigung und Kundendienst

• Nationales High-Tech-Unternehmen – seit 2018 vom chinesischen Ministerium für Wissenschaft und Technologie anerkannt

• Über 100 Patente – darunter EtherCAT-Implementierung, ARM+FPGA-Interpolationsarchitektur, Spline-Algorithmen und Zugangskontrollsysteme

• Funktionstest vor dem Versand – alle Einheiten durchlaufen vor dem Versand die EtherCAT-Busverifizierung, die Ausführung des Fräszyklus, die Spline-Interpolation und den E/A-Funktionstest

• Vollständige Dokumentation – Benutzerhandbuch, EtherCAT-Verkabelungsanleitung, Antriebsparameter-Konfigurationsdatei, SPS-Software und Postprozessordateien, die jeder Einheit beiliegen

Fordern Sie ein Angebot an

Geben Sie bei Ihrer Anfrage bitte Folgendes an: (1) Maschinentyp und Verfahrwegabmessungen, (2) Marke und Modell des Servoantriebs (zur Bestätigung der EtherCAT-Kompatibilität), (3) Anzahl der gesteuerten Achsen und Achskonfiguration, (4) Spindelkonfiguration, (5) erforderliche Zugriffskontrollebenen, (6) Zielland und Anzeigesprache. SZGH bestätigt die 1080MIC-Konfiguration und die EtherCAT-Antriebskompatibilität und erstellt ein CIF-Angebot für die Lieferung nur eines Controllers oder eines kompletten EtherCAT-Kits.

Lieferzeit: 5–7 Werktage (Standard); Express-Optionen verfügbar

Garantie: 12 Monate auf alle Komponenten (ausgenommen Verbrauchsmaterialien)

After-Sales: 24-Stunden-Eins-zu-eins-CNC-Ingenieur-Support über WhatsApp / Fernvideodiagnose

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CE-zertifiziert | ISO 9001 | Wir beliefern seit 2013 Hersteller in 126 Ländern