同匠自研内核

同匠自研内核是同匠自己的数控控制器固件。在 Studio 里，它控制孪生里的机床；同一份代码也编成 MC-1 控制板的固件。

它说 Grbl 1.1 的串口协议，G 代码发送软件照常能连。设置、报警、错误的编号都是发送软件认得的那一套。

它做什么

• 运动： 前瞻规划 100 个块，拐角速度按 $11，圆弧走真圆。运动按 1 ms 一片执行。每根轴都守住自己的最高速度（$110–$112）和加速度（$120–$122）。
• 机床的功能：
  • 回零、硬限位和软限位、探测和对刀仪；
  • 经 Modbus 的主轴驱动（变频器），以及冷却；
  • 按 $341 的方式换刀；
  • 带停车的安全门；
  • 倍率、点动和手轮。
• 控制器上的程序： 控制器文件系统里的程序可以用 O 字子程序和宏（见 O 字）。
• G 代码： 照 RS274/NGC 和 LinuxCNC，包括刀具表、刀具半径补偿、路径融合、表达式和参数（见 G 代码和 M 代码）。

串口协议、实时命令和 $ 命令见协议。全部设置见设置，报警见报警码，错误见错误码。

和其他 Grbl 控制器相比

为 Grbl 写的发送软件都能连这个控制器。用惯了别的 Grbl 控制器的人会注意到下面这些不同。

控制器会停的地方

下面这些情形，有的 Grbl 控制器照常往下走；同匠自研内核会停下或报警。

• 主轴驱动自己停了（跳闸、过载，或有人按了它面板上的停止）：0.2 s 内停进给，报 ALARM:14。
• 主轴驱动不应答： 轴先减速停下，位置不丢，再报 ALARM:19。
• 换刀：
  • 换刀时主轴一定停。
  • 换刀没有确认就接着走时，主轴和冷却恢复到换刀前的样子。
• 进给保持或安全门之后恢复： 主轴先回到转速，刀再动。
• 停车回去的路上又开门： 机床停下，重新抬到停车的高度，等下一次循环启动。
• 发送软件断开了（拔了 USB、关了端口）：作业停下。由 $1030 管，默认开。
• 测头和回零开关： 线上的毛刺不当成碰到。
• 程序里的 UTF-8 字（中文、“Ø”、“–”）当文字读，不会被当成实时命令。
• R 格式的圆弧在平面里没有弦时（比如 G91 G2 X0 Z1 R5）答 error:33。

更多的 G 代码

下面这些，有的 Grbl 控制器报错或不做，同匠自研内核照标准做：

• 刀具表（G43 Hn、G43.2、G10 L1/L10/L11）；
• 刀具半径补偿（G41、G42）；
• 路径融合（G64 P）和精确停止（G61.1）；
• O 字子程序和流程控制，# 参数和表达式；
• G52、极坐标（@、^）和 M99；
• G85、G86、G89 真的钻、真的镗，有的 Grbl 控制器收下却不动；
• CAM 后处理常写的：带名字的 % 行、G49 H0、Fanuc 的程序号行（O1000）、Centroid 的 M25。

更贴程序

• 圆弧 走真圆。有的 Grbl 控制器把它切成弦，离圆最多 4 × $12。
• 反时间（G93）下的圆弧 按编程的时间走。有的 Grbl 控制器快好几倍。
• 停留（G4） 编多长就停多长。有的 Grbl 控制器按 50 ms 一档凑整。
• 啄钻： 每个孔只钻该钻的刀数。孔深正好是啄钻深度的整数倍时，有的 Grbl 控制器会从退刀高度再多钻一整刀。
• 软限位附近的大圆弧 不误报警。
• M72 会恢复 M70 或 M73 存下的刀长补偿。存下的是 0、偏置方式（G43.1）又和现在一样时，有的 Grbl 控制器不恢复，留着后来设的值，所以同一个程序在 M72 之后，在那样的控制器上可能是另一个刀长补偿。
• 加速度： 每根轴都守住 $120–$122，小圆弧上也一样。所以小圆弧特别多的程序，比在有的 Grbl 控制器上最多慢约 2 %；一般的程序快约 0.1 %。

协议上的细节

• 状态报告：
  • 进给保持或开门时，FS: 里的进给报 0：轴停着。
  • 剩余距离一直报到轴停下。
  • 严重报警里 Bf: 报规划器全空。
  • $10 打开解析器状态时，[GC:] 每变一次只发一行。
• 输入检查：
  • 写坏的设置号（比如 $45x）答 error:3。
  • 整数设置写成 $1=25.0 存 25；有的 Grbl 控制器存 250。
  • M6 和运动写在同一行答 error:40。
  • G65 或 G66 和别的命令写在同一行答 error:21。
• 报警和开机：
  • 报警后不停 100 ms。
  • 第一次开机、设置存储是空的时，不报 error:7。
• 说明文字和设置：
  • 设置、报警、错误的说明是同匠自己写的。
  • 控制器有几个自己的设置：$1030（发送软件断开就停），$1000 起是输入整形（默认关）。
• $39=0（关掉老式实时字符）：?、!、~ 在 $ 行和注释里是文字，在别处照常是命令。控制器按收到的字节判断，所以开门或进给保持时也照答 ?；有的 Grbl 控制器那时有时不答。

不支持的

• G65 P7（Modbus 消息）。
• Fanuc 的系统变量。#4120 这类当普通参数读，读出 0。
• 没有主轴编码器时的螺纹（G33、G76、G33.1）。MC-1 没有编码器，这几个答 error:20。
• 车削的粗车循环（别的 Grbl 控制器也没有）。
• 网络、Trinamic 驱动、别的牌子的主轴驱动（有的 Grbl 控制器以插件提供）。

发送软件

验过的发送软件和它们的设置见 G 代码发送软件。要拿真机和它的孪生对比，见真机和影子模式。