Motorsteuerung-Bypass

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    • Motorsteuerung-Bypass

      Hallo zusammen,da ich normalerweise in der SPS-Programmierung und teilweise mit BBB und rasp unterwegs bin wollte ich mich auch mal an die Mikrocontroller wagen.Plan ist folgendes:Eine Motoransteuerung mit simulierten BypassFunktionsweiseNormalbetriebÜber eine Hauptsteuerung wird ein Motor (10V) angesteuert und bekommt über ein Poti sozusagen seine momentane Stellung.Dies soll im Normalbetrieb 1:1 weitergegeben werden und auch rückgemeldet an die Hauptsteuerungelektronik.Im ServicemodusBetätigt durch ein Sensor, Taster, RFID... etc (steht noch nicht aus) soll sozusagen der Servicemodus aktiviert werden. Dieser Modus soll folgendes machen. Den Motor auf Endposition fahren und der Hauptsteuerung "vorgaukeln" das er sich trotzdem noch bewegt, bzw die zu erwartende Position hat.Ist das möglich ohne hohen Aufwand?Hat schon jemand sowas ähnliches gemacht?GrüßeMichl
    • Hi, klingt erst mal nicht so aufwändig, ohne die Feinheiten zu betrachten. Wie schaut denn die Positionsmeldung vom Motor aus. Ist das ein Servo?
      Beschreibe doch mal die Signale, die so auftreten, 0..10V als Steuerung, zurück kommt was?
      Raum für Notizen

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    • Hi,

      habe eben gemerkt das meine Textformatierung nicht übernommen wurde :P
      Hoffe bei diesen Post.


      Der Motor wird vom Hersteller als "Servo" deklariert. Naja...

      also der Motor wird anscheinend per PWM angesteuert. Denke aber dass es die Standard PWM ist. Falls nicht müsste ich mal mitn Oszi ran.

      Rückmeldung der Signale

      Beim Poti bin ich mir noch nicht genau sicher was es für ein Typ genau ist. (Versorgung: 5V, Widerstand schätzungsweise 10k)

      Anbei ein Bild

      Ich muss natürlich das Timing der Rückmeldung beachten, sonst geht die Hauptsteuerung in Störung.
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    • Schaut aus, wie ein 'Mabuchi'-Spielzeugmotor. Mir pwm macht der verschiedene Drehzahlen, aber eine bestimmte Stellung? Hm, mit 2 Drähten, keinen Dunst meinerseits, wie das gehen soll.
      Raum für Notizen

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    • Als ich Servo las vom Hersteller musste ich schon vor Lachen weinen wie ich den Motor gesehen hab....

      Deswegen meine Naja Anspielung.


      Die stellung wir über Getriebe etc gelöst also ist eine Dreheinstellung.

      Der Motor soll auch zwischen 0-120 Grad öffnen und schließen je nach Vorgabe.

      Deswegen ist das mit PWM mir noch nicht ganz schlüssig.

      Wie du schhon sagtest is es ja nur eine Drehzalregulierung.

      Ich denke es ist eher so.

      Anlegen der Spannung -> Abfrage der "Stellung" über Poti.

      Bei erreichen des hinterlegten Werts -> Stopp
    • Ok,das Eingangssignal 0..10V lässt den Motor, per pwm in der Drehzahl eingestellt, drehen, bis eine bestimmte Stellung erreicht ist, die vom Poti gemeldet wird. Bei Bedarf soll das Poti simuliert werden und der Motor in eine bestimmte Stellung fahren. Das knifflige wird die wahrscheinlich notwendige Potentialtrennung sein.
      Raum für Notizen

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    • Ja das denke ich mal trifft es in etwa.

      Habe mir schon gedacht (elektrotechnisch gesehen)

      Bräuchte sozusagen einen Widerstandsteiler um zu sehen ob öffnen schließen angefordert wird (an der 10V Leitung)

      Eine H-Brücke um selbst öffnen schließen zu können

      RC-Glied zum simulieren des 5V Analog Signals

      einen ADC für die aktuelle Position

      einen DAC für die Wertübergabe
    • Ich glaub', ich hab's noch nicht ganz kapiert. Es wird nicht mit einem Analogsignal eine bestimmte Stellung angefahren, sondern nur 'auf' und 'zu'? Und die Rückmeldung als Analogsignal dient dazu, eine Zwischenstellung der Klappe zu erkennen?
      Raum für Notizen

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    • Ich dachte bis vor kurzem auch, dass ein Servo so ein Teil vom Modellbau ist.
      Kollegen (Maschinenbauer und Ingenieure) haben mich aufgeklärt.

      Ein Servomotor wird so bezeichnet, wenn er in irgend einer Form eine Rückmeldung hat, mit der die Position festgestellt werden kann.
      Bei Industrie-Anwendungen sind das i.d.R. Inkrementalgeber. Bei einfacheren Anwendungen, z.B. Modellbau und Co. kann das auch ein Poti sein.

      Ich nehme schwer an, dass dein Poti die Positions-Rückmeldung als Analogsignal ist.
      Ob der Motor nun mit PWM angesteuert wird oder nicht, kann man mit dem Oszi prüfen.

      Übrigens ist die Potenzialtrennung auch nicht schwer.
      Hier bieten sich Optokoppler an, mit denen man auch gleich eine Spannungsanpassung machen kann.

      Um ein Analoges Signal putenzialfrei zu übergeben, kann man z.B. PWM nehmen. PWM beispielsweise Proportional zum Potiwert. Das ganze dann wieder über Optokoppler.

      Anstelle von PWM kann man auch eine Frequenz verwenden.
      Kaum macht man es richtig - und schon geht's!
    • west-ice wrote:

      Naja es werden auch verschiedenste Stellungen angefahren dazu auch der poti.
      Die hauptsteuerung überprüft auch ob die angefahrene Stellung auch stimmt.

      Ja is bissl blöd zu erklären
      Hm, ich trampel immer noch auf dem Schlauch rum. Verschiedene Stellungen, die mit dem Poti erkannt werden. Das hab' ich jetzt kapiert. Nur, was steuert den Motor, von der Hauptsteuerung kommen 2 pins mit pwm jeweils auf einen Eingang einer H-Brücke? Die pwm ist konstant, also konstante Drehzahl, oder läuft der Motor bei großem Verstellwert schneller, als bei einer kleinen Verstellung?
      Raum für Notizen

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      The post was edited 1 time, last by tschoeatsch ().

    • Ich versuche es nochmals zu erklären.

      Die Funktion ist so.

      Die Hauptmaschine steuert die Dreheinheit je nach Auslastung an (alle Stellungen zwischen 0-130 Grad sind möglich).
      Je nach Position wird dies durch den Poti an die Machine zurück gemeldet.

      Die Maschine selbst überprüft die Stellung der Dreheinheit durchgehend.
      Sollte diese Dreheinheit nicht die erwartete Position haben geht die Maschine in Störung.

      Soweit die eigentliche Funktion.

      Ich habe auch schon einen Dummy für die Dreheinheit.

      Hier wird sozusagen schon vorgegaukelt dass sich die Dreheinheit dreht. (siehe Bild)

      Funktionsweise ist in etwa so:

      Die Rückmeldespannung zur Maschine wird im Kondensator zwischengespeichert.
      Die öffnen/schließen Signale werden zum Auf-/ENtladen des Kondensators verwendet.
      Die Transistorstufe ist als Buffer integriert.

      Die Trägheit durch den Motor ist auch in etwa gleich dadurch nachgebildet.


      Theoretisch wäre es sogar noch simpler machbar (siehe Bild 2)
      Hier ist aber keinerlei Sicherheit durch Überspannung etc dabei.



      Nachteil hierbei ist ich kann dadurch nicht die Dreheinheit öffnen...


      Mein Plan ist es durch einen "intelligenten" Bypass.

      Das heisst für mich:

      1. Funktion:

      Normales durchschleifen der Signale etc.
      Es funktioniert alles wie es soll.

      2. Funktion
      Durch kurzes Betätigen eines Schalters oder dergleichen soll der "Service-Modus" aktiviert werden.

      Die Klappe fährt auf.
      Und zugleich wird der Maschine vorgegaukelt dass sich die Klappe bewegt so wie es die Maschine erwartet.

      Nach einen Reset (durch Maschine aus) soll wieder die Normale Funktion aktiv sein.
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    • Dein Hilfsknecht hat dann
      1.- 2 Eingänge, liegt an einem eine pwm an, dann steigt am Ausgang eine Spannung, liegt am anderen Eingang eine pwm an, dann fällt die Spannung am Ausgang (Simulation des Potispannungsteilers).
      2. - Zusätzlich gibt es eine pwm, mit der der Motor gestellt werden kann (mit einer H-Brücke, die ja schon vorhanden sein müsste) und
      einen Eingang für das vorhandene Poti, um die bypass-Stellung zu erkennen.
      3. - Außerdem einen Ausgang, der die Hauptsteuerung abkoppelt.
      Der erste Punkt wäre so zu lösen, an den beiden Eingängen werden die Flanken gezählt, rauf bzw runter, die Anzahl ist die Grundlage für das Tastverhältnis einer pwm. Das könnte man lernend ausführen: der Knecht vergleicht im laufenden Betrieb die Signale von der Hauptsteuerung mit der Potistellung und rechnet den Zusammenhang heraus. Dann kann bei bypass-Anforderung nahtlos umgeschaltet werden. Wäre das schon KI?
      Der zweite wäre die Ausgabe einer pwm, bis am adc-Eingang die gemessene Spannung vom Poti stimmt.
      Der dritte Punkt ist eine geschickte Steuerung von Optokopplern.
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    • Für die Potiauswertung braucht's einen ad-Wandler, dann braucht man eine pwm, um den Motor zu treiben und eine weitere pwm, um der Hauptsteuerung das Poti vorzugaukeln. Welche Auflösung ist denn da notwendig?
      Raum für Notizen

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    • Die exakte Auflösung kann ich dir leider nicht sagen.

      Aber ich denke 8-Bit sollten reichen.
      16 oder 24 wären auch möglich

      Denke nicht dass die Hauptmaschine so genau rechnet.

      Kostentechnisch machts ja kaum einen Unterschied

      Somit wäre 16er eigentlich net verkehrt.


      Für die nahtlose Umschaltung habe ich mir schon gedacht die Rückmeldung dauerhaft zu simulieren.
      Und im normalen Modus nur einen Soll/Ist Vergleich für mich intern mache, damit ich dann falls mal doch was sein sollte den Fehlerfall auslösen zu können.

      Klar ist wieder mehr Aufwand, aber somit umgehe ich das Problem der nahtlosen Umschaltung.
    • Jetzt wären mehr Details von der vorhandenen hardware schön. ZB, diese pwm für die Motorsteuerung, Frequenz und Verhältnis. In dem Zusammenhang die Laufzeit der Klappe von einem Ende zum anderen. Höhe der Spannung, die die Hauptsteuerung als Rückmeldung der Stellung erwartet. Wie schaut die vorhandene Schaltung aus, H-Brücke?
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    • Eigendlich müßte doch nur die Postionsinfo zur Maschine manipuliert werden so das die Klappe im Servicefall dahin fährt wo man sie haben will. z.b. Die Maschine hat 20% Öffnung nun werden ihr 18% vorgegeben damit fährt sie weiter auf. Ist sie nun ganz auf werden ihr wieder 20% erzählt damit sie stehenbleibt und nicht auf Störung geht. Das erspart die Abkopplung/Nachbildung der Motorsteuerung.
      Vielleicht noch einen Eingang damit der Simulator mitbekommt, falls sie weiter auf will (Weil einen neuer Sollwert plötzlich z.B.25% geworden ist)