Голова любого станка с ЧПУ — это управляющий им компьютер. Голова должна работать четко и быстро. Голова обычно состоит из черепа и мозгов с мыслями, применительно к компьютерам это железо и софт. Как младые поросли дэффективных манагеров хуже видавших виды, так и с компьютерным железом для реальной работы — не часто новое лучше старого. В контексте задачи управления станком с ЧПУ нам требуется порт LPT, который у современных компьютерв напрочь отсутствует. Почему именно отмирающий LPT? — никаких USB для станков с ЧПУ быть не может. Технология USB не подразумевает передачи сигнала без его обработки, буферизации, задержки и пр. У USB всего 4 провода, из которых 2 — питание. Т.е. на сигнал остается 2 провода. А моторов у станка сколько? а датчиков? LPT для каждого мотора, для каждого датчика отводит отдельный провод для управления в реальном времени и для этого нам нужна операционная система с ядром реального времени. Устанавливается такая версия операционной системы для того, чтобы обеспечить минимально возможный Jitter, решительнешим образом влияющий на задержки сигналов управления станокм с ЧПУ.
И это не Windows. Когда появилась технология «стелс» шутили: это все от лукавого, поставьте на вертолет Виндовс и он зависнет. Потому, что памятны «синие экраны смерти», что Винды в первую очередь занимаются собой и своим обновлением, что все сделано там по-голубому. Вы собираетесь управлять станком, которому нужно оперативное управление. Не такое — «ага, сейчас я пошуршу и потом пошлю команду станку» или «станок, подожди, я тут прокрастирну и потом отвечу» — за это время Ваш станок доедет до упора, сломает инструмент, испортит заготовку и пр. Нет промышленных станков под виндами.
Отсюда Linux. И в этом нет ничего страшного — включили комп, ткнув одну кнопку запустили программу , открыли файл задания, запустили его. Вы же пользуетесь своим Андроидом? — а это Linux. Даже Мак, Макинтош — это тоже Linux, только с прибитыми гвоздями кнопками интерфейса. Да и сами сервера Майкрософта, Вы удивитесь, но работают под Linux.
Отсюда LinuxCNC. LinuxCNC — бесплатен. Честен и бесплатен. Стабильноо работает. Он может управлять станками с контроллерами, подключаемыми через LPT порт, а это, например, StepMaster или сверх-дешевый, стоимостью от 300 руб., китайский клон контроллера Mach ,и пр. Никакие «санкции» недодержав его не «закроют».
Чтобы управлять станком с ЧПУ нужны: сам станок, компьютер и между ними — контроллер. Контроллер принимает команды от компьютера и преобразует их в импульсы управления моторами. Каждый мотор обслуживается своими «драйверами» — это отдельные приборы. Если Вы ведетесь не дешевизну, покупая «контроллер с драйверами моторов», т.е. который напрямую проводами подключается к моторам = выкинутые деньги, потому как моторам нужны БОЛЬШИЕ токи и средние напряжения (36-48В). Настоятельно рекомендую контроллер StepMaster — это отличная разработка российского Мастера Михаила Юрова.
«Хоббийный» уровень станка ЧПУ — это как отвертка из меди. Сверкает, но не винтит. У «хоббийного» два пути: если «не зашло» — в помойку, если зашло — то как ежики, колоться, плакать, но кушать. Широко известная аналогия: первая машина, какая должна быть? — «чтобы не жалко бить» или таки чтобы научиться ездить и потом с ней жить? Меж тем любой станок, в т.ч. «хоббийный», повторюсь, состоит из железа, платы управления (контроллера) и управляющего компьютера. Почти любое железо может выпускать товарную продукцию — «в хороших руках», т.е. под управлением нормальной платы (контроллер) и нормальным компьютером. И мужчина может стать человеком в руках хорошенькой женщины, и инструмент в руках Мастера тоже работет лучше, чем в руках ламера. Компьютер — это инструмент, это средство производства, а не игрушка.
Внезапно выяснилось, что имеющийся опыт отладки операционной системы реального времени уникален и воспроизвести его трудно. Более, чем 10-тилетний опыт работы с LinuxCNC и с Linux-ом более 20 лет — как талант, не пропьешь. В итоге родилась личная сборка Linux дистрибутива LinuxCNC 2.8.4 для управления станком с ЧПУ через LPT порт. А это уже серьезны товар. Сам товар — это б/у винчестер с установленной системой. Вы его ставите в свой компьютер с LPT портом, удаляете другой винчестер и просто включаете = готово. Получаете лучшие из всех возможных значения Jitter для Вашего компьютера, «выжмете» из него все возможное, см. картинку. Повторюсь, это б/у винчестер 100-500гб 2.5 или 3.5 дюйма. Подходит и для настольного компьютера, и для ноутбука. Требуется LPT порт. Монитор — любого размера.
В этой сборке удален мусор (который есть во всех дистрибутивах), удалены отвлекающие процессор и оператора ненужности, кое где кое что «допилено напильником». Воспрооизвести с нуля это, вероятно, уже невозможно, повторить «успех» путем «скачать оригинальный диск и все повторить» не получается даже у автора. Имеющая сборка — результат эволюционного процесса последних лет, состоящая их разных версий «пакетов», которые уже просто неоткуда скачать (как невозможно скачать пакеты для WinXP). В эти годы что-то хорошо работающее оставлялось, что-то обновлялось, переставлялось и пр. Картинку с тестом задержек Jitter представляю как фото товара. На старой материнской плате со старым, старее 12 лет, процессором ядро реального времени МОЖЕТ обеспечть Jitter от 600 до 2500. Для сравнения — вот один из новейших процессоров Интел i9, 20 ядер, 16гб памяти, а Дижиттер более 528000 (обычное ядро, т.е. НЕ реального времени). Разницу между 528000 и 900, ну пусть даже 2500, хорошо понимаете?.
Видео запуска системы с таким только что установленным винчестером —
Добавлю несколько слов о самом «железе», которое может управлять станком с ЧПУ. Существует заблуждение, что, мол, ноутбук для управления станком с ЧПУ непригоден. Ответственно утверждаю, что это вранье. Для управления станком с ЧПУ не требуется ничего сверхестественного. Если число строк в файле программы для станка у Вас ограничивается сотней, другой тысяч, то даже уровень Lenovo T40\T41 прекрасно справляется с задачами. Он может и миллионные файлы открывать, но тогда надо выбирать (явно указать) легковесный интерфейс LinuxCNC — главный потребитель всего, это модуль отображения на экране пути инструмента, т.е. интерфейс Axis. Если выбрать интерфейс tklinuxcnc, или mini, или xlinuxcnc, то будет справно работать. Главное — не пытаться во время работы открывать другими программами другие файлы. В самом необходимом случае пользоваться только редактором vim и уж точно никаких «средств разработки». Модель Lenovo T41 служила автору несколько лет и ныне стоит в резерве. Сменившая его модель Lenovo T61 уже не имеет LPT порта, но в варианте с док-станцией служила автору года 3 и служила бы и ныне, если бы не найденная на прогулке материнская плата с LPT — GA-641M-ES2L DDR2 800 Intel Core 2 multi-core processors with FSB 1333 MHz (https://www.gigabyte.com/Motherboard/GA-G41M-ES2L-rev-13) + Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU E7500 @ 2.93GHz. Из найденного там же монитора был сделан «моноблок» — на заднюю крышку монитора прикручена материнская плата. Да, большие файлы открываются теперь вдвое быстрее. Но приходится страдать — клавиатура неудобная, тачпад тоже. Вообще в мастерской чем меньше болтается посторонних вещей типа проводной клавиатуры, мониторов, мышек, тем лучше. Ноутбук имел лишь один недостаток — вентилятор процессора, очень неудобно его доставать, чистить, смазывать.
Дальше Вам имеет смысл почитать про —
выравнивание портала станка с ЧПУ, измерение неперпендикулярности осей Х и У станка с ЧПУ