Esquema Eléctrico — CNC Kingpin 2500
Cuadro de control completo · Rev. 1.0 · Abril 2026 · LinuxCNC + Mesa 7i96S
Bus 48VDC · 960W 4 ejes servo AC Seguridad Cat.3 PLd VFD Modbus RS485 ATC Neumático 24VDC
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⚡ Diagrama de Bloques — Flujo de Potencia y Señal
ALIMENTACIÓN CONTROL PC SERVO DRIVES MOTORES PERIFÉRICOS Red 230VAC Magnetot. 16A + Dif. 30mA Mean Well SE-1000-48 48VDC · 20A · 960W Mean Well HDR-120-24 24VDC · 5A · Lógica/IO Pilz PNOZ X2.8P Cat.3 PLd · 2× E-Stop VFD Huanyang GT2 2.2kW · 230VAC → 3F PC Industrial Intel N100 8GB RAM · SSD 128GB Linux RT-PREEMPT Mesa 7i96S FPGA Ethernet · 5 ejes Step/Dir diferencial 400kHz Switch Ethernet DIN 5p Pantalla 10" HDMI+USB IP65 Modbus RS485 9600 bd · addr 1 → VFD ELD2-522 · Eje X1 48V · 5A cont · 22A pico ELD2-522 · Eje X2 Gantry sync con X1 ELD2-522 · Eje Y 48V · 5A cont · 22A pico ELD2-404 · Eje Z 48V · 4A cont · Freno 24V ACM604V60 · X1 750W · Ø80 · Enc. abs. 23bit ACM604V60 · X2 750W · Larguero derecho ACM604V60 · Y 750W · Puente ACM402V60 · Z 400W · Freno integrado Husillo BT30 2.2kW 3× cable U/V/W 1.5mm² 8× Fin de carrera PNP M12 · 24VDC · IP67 Tool Setter Ø50mm NC · IP67 · probe-input HAL Electroválvula ATC 5/2 · 24VDC · M6/M5 Bomba Refrigeración 12VDC · Relé 24V Mesa I/O 24VDC → LEYENDA Bus 48VDC potencia Señal control Step/Dir Cable potencia U/V/W servo Cable U/V/W VFD→husillo Modbus RS485 (VFD spindle) Señales IO 24VDC Zona seguridad Cat.3 PLd
1 · Alimentación y Protecciones
230VAC → 48VDC + 24VDC
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CircuitoComponentePotencia/CorrienteSección cableNotas
230VAC EntradaMagnetot. 3P 16A + Dif. 2P 30mAIEC 60898-13×2.5mm²L1-L2-L3 + PE
48VDC Bus servosMean Well SE-1000-48960W · 20A2×4mm²Fusible 20A/drive
24VDC Lógica/IOMean Well HDR-120-24120W · 5A2×1.5mm²Fusible 5A
230VAC VFD husilloMagnetot. 1P+N 16AIndependiente3×2.5mm²Protección separada
0–230VAC 3F VFD→husilloVFD Huanyang GT20–400Hz3×1.5mm² apant.Apantallado obligatorio
2 · Mesa 7i96S — Mapa de I/O
Step/Dir + 9 entradas + 3 salidas + RS485
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SALIDAS STEP/DIR
Pin MesaSeñalDestinoCableNotas
TX0 STEP/DIRSTEP/DIR X1ELD2-522 X1 · PUL+/DIR+2×0.25mm² apant.Diferencial 5V · 400kHz
TX1 STEP/DIRSTEP/DIR X2ELD2-522 X2 · PUL+/DIR+2×0.25mm² apant.DIR opuesto a X1 (gantry espejo)
TX2 STEP/DIRSTEP/DIR YELD2-522 Y · PUL+/DIR+2×0.25mm² apant.—
TX3 STEP/DIRSTEP/DIR ZELD2-404 Z · PUL+/DIR+2×0.25mm² apant.Verificar: positivo = subir
ENTRADAS DIGITALES 24VDC
Pin MesaFunciónOrigenHAL pinNotas
IN-00Fin carrera X− (home)FC PNP NO M12joint.0.home-sw-in24VDC · IP67
IN-01Fin carrera X+FC PNP NO M12joint.0.pos-lim-sw-in—
IN-02Fin carrera X2− (home)FC PNP NO M12joint.1.home-sw-inGantry X2
IN-03Fin carrera Y−FC PNP NO M12joint.2.neg-lim-sw-in—
IN-04Fin carrera Y+FC PNP NO M12joint.2.pos-lim-sw-in—
IN-05Fin carrera Z−FC PNP NO M12joint.3.neg-lim-sw-in—
IN-06Fin carrera Z+ (home)FC PNP NO M12joint.3.home-sw-in—
IN-07Tool Setter ZSonda puck Ø50mm NCmotion.probe-inputMedir longitud herramienta
IN-08E-Stop cadenaPilz PNOZ salida 13-14iocontrol.0.emc-enable-inHabilita máquina
SALIDAS DIGITALES + RS485
SalidaFunciónDestinoG-codeNotas
OUT-00Freno servo ZACM402V60 freno 24VDChalui.machine.onActivo-bajo · abrir al habilitar
OUT-01Electroválvula ATCVálvula 5/2 24VDC G1/8M6=abrir / M5=cerrarPinza BT30
OUT-02Bomba refrigeraciónRelé 24V → bomba 12VDCM8=ON / M9=OFFArranque automático husillo
RS485 A/BControl VFD spindleHuanyang GT2 addr 1spindle.0.speed-outModbus RTU 9600bd
3 · Drives Leadshine ELD2
4 drives · bus 48VDC · Step+Dir diferencial
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DriveTensión busCorrienteMotorSeñal MesaInterfazNotas
ELD2-522 X148VDC5A / 22AACM604V60TX0 MesaStep+Dir diferencialGantry izquierdo
ELD2-522 X248VDC5A / 22AACM604V60TX1 MesaStep+Dir diferencialDIR invertido (espejo)
ELD2-522 Y48VDC5A / 22AACM604V60TX2 MesaStep+Dir diferencialPuente
ELD2-404 Z48VDC4A / 15AACM402V60TX3 MesaStep+Dir diferencialFreno OUT-00
4 · Seguridad Cat.3 PLd
Pilz PNOZ · 2× E-Stop · 8× FC límite
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ComponenteTipoUbicaciónConexiónNotas
E-Stop 1Seta Ø40mm NC IP65Puerta delanteraPilz PNOZ A1/A2Hilo 1.5mm² azul/negro
E-Stop 2Seta Ø40mm NC IP65Panel operadorPilz PNOZ A1/A2Hilo 1.5mm² azul/negro
Pilz PNOZ X2.8PRelé Cat.3 PLd EN13849Cuadro DIN carril13-14 → Mesa IN-08Reset manual llave
Habilitación drivesSalida Pilz 23-24→ ELD2 Enable+Reset = re-home requeridoTodos los drives
Fin carrera límite8× PNP NO M12 IP67Todos los ejesMesa IN-00 a IN-06Velocidad lenta home
5 · Secciones de Cable y Circuitos
Potencia + señal + encoder + RS485
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CircuitoTensiónCorrienteSecciónNotas
Red entrada cuadro230VAC16A3×2.5mm²Diferen. 2P 30mA + Magnetot. 3P 16A
Bus 48VDC → 4 drives48VDC20A2×4mm²Fusible 20A por drive
Bus 24VDC → lógica24VDC5A2×1.5mm²Fusible 5A
230VAC → VFD husillo230VAC12A3×2.5mm²Magnetot. 1P+N 16A
VFD → husillo (U/V/W)0–230VAC 3F10A3×1.5mm² apant.Apantallado obligatorio
Drive → servo (U/V/W)48VDC PWM5A c/u4×1.5mm² apant.Cadena Igus E2
Encoder servos5VDC0.2A4×2×0.25mm² apant.Trenzado par a par IEC 60228
Step/Dir Mesa → drives5VDC dif.—2×2×0.25mm² apant.Diferencial RS422
Finales de carrera24VDC—2×0.5mm²Cable sensor M12 2m
RS485 Mesa → VFD5VDC—2×0.25mm² apant.Terminación 120Ω extremo VFD
6 · ATC, Tool Setter y Periféricos
Electroválvula · sonda Z · bomba · pantalla
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ComponenteEspecificaciónConexiónG-code / HALNotas
Electroválvula ATC5/2 monoestable 24VDCOUT-01 MesaM6=abrir / M5=cerrarRetorno muelle
Tool setter ZSonda NC IP67 Ø50mmIN-07 Mesamotion.probe-inputH=25mm referencia
Bomba refrigeración12VDC 8L/minOUT-02 Mesa vía relé 24VM8/M9Depósito 5L
Pantalla operador10" HDMI+USB IP65PC HDMI + USB—Montaje frontal cuadro
Freno servo Z24VDC integrado ACM402OUT-00 MesaActivo-bajoAbre al habilitar eje