Motorsteuerung- mal was anderes

Moin,
nen PIC kannst du natürlich nehmen, aber für einen Timer mit 1..2 sec. lohnt das wohl nicht wirklich. Da riecht evtl. nen NE555 (wenn genau genug) oder eben ein Präzisionstimer.
Bücher zu solchen Basteleien wüßt ich so nicht. Aber zu Timer und Zähler findest du 1000 Sahen im Netz.
Und für die Fahrstrecke würde eine einfach Haltepunkterkennug (optisch oder mechanisch) gehen, wenn keine anderen Anforderungen dagegen sprechen.
Gruß Holger

Hi,

ja, das klingt schon mal sehr gut. An eine Steuerung per Mikrocontroller hatte ich gedacht, weil am Zwischenhalt eine Klappe in dem Gefährt geöffnet werden muss. Das lässt sich aber vermutlich auch realisieren, wenn man, wie von dir vorgeschlagen eine optische Haltepunkterkennung einbaut. Dort habe ich nur das Problem, dass alle Module, die ich bisher zu dem Thema gefunden, bis maximal 1,50m gehen. Die Strecke, an der angehalten werden soll liegt jedoch ca. 4-5m entfernt.

Den entsprechenden Punkt mechanisch zu "kennzeichnen" ist leider nicht möglich.


danke schonmal
Martin

Was ist das denn für ein Projekt?

Hört sich verdammt nach 007 an.

Nö, mit 007 hat das primär nichts zu tun.

Es geht um ein Modell für ein Lawinensprengsystem.
Das Gefährt fährt unten los, oben wird die "Sprengladung" aufgenommen (1. Halt) und auf halber Strecke (2.Halt) abgeworfen.

Im Versuch wird natürlich nicht mit Sprengladungen hantiert, sondern es werden Eier verwendet Das ganze ist natürlich nur der Anreiz, für das Projekt, mit dem wir Studierende zur Teilnahme animiert werden.

Ganz witzige Sache.

Das Gefährt fährt unten los, oben wird die "Sprengladung" aufgenommen (1. Halt) und auf halber Strecke (2.Halt) abgeworfen.

Das wird ja immer besser. Man könnte meinen hier sind terroristische Zellen am Werk. Pass bloß auf, das der BND nicht mit ließt.
Die kriegen das ganz schnell in den falschen Hals.

Nein, das ganze ist vollkommen unterroristisch, verfolgt keine böse Absicht, sondern ist lediglich ein kleines Projekt und Maschinenbaustudenten.

Ich glaube auch nicht, dass es sich um terrifying terrorists handelt. Für Maschbauer also? Ich selbst komme ursprünglich aus der Automatisierungstechnik. Darum kann ich dir quasi nen Buch drüber schreiben:

-Solange sich an der gewünschten Funktion der Anlage nichts ändert, diese Vorschläge:

Microcontroller:
Diese Lösung ist eine sehr gute, für Leute, die das Programmieren schon drauf haben. Da stimmt das Preis-/Leistungsverhältnis absolut (ca. 10€ bei Selbstbau). Aber wenn du dich erst darin einarbeiten müsstest, wird das aufwendig. Du musst dann wissen, wie man Register programmiert, den internen Takt durch einen externen ersetzt, Taster entprellt, Zählschleifen programmiert (Timer), Unterprogramme öffnet, Loop-Schleifen, If-Schleifen. Um sich einzuarbeiten, würde ich hier mal nachschauen:

www.mikrocontroller.net

Hier haben die ein Tutorial gebastelt, sehr schön zum Einstieg, für die Programmiersprachen in C# und Assembler.


C-Control:
Die C-Control beinhaltet ja auch einen µC, aber hier hat man eine Oberfläche geschaffen, die sehr einfach ist. Hier kann man mit Symbolen arbeiten, so ähnlich wie bei der Programmierung einer SPS von Siemens. Dafür muss man aber auch etwas mehr zahlen. Und bei der kleinen Funktion, die deine Anlage erfüllt, ist das dann wirklich übertrieben.

VPS:

Was ich dir wirklich empfehlen würde, währe eine Ausführung in Form einer VPS (Verbindungsprogrammierte Steuerung):
Das bedeutet, die Funktion wird mit einzelnen Komponenten,realisiert. Diese werden dann einfach miteinander verbunden, so dass die gewünschte Funktion entsteht (VPS eben). Deine Zeitfunktionen musst du nicht ganz diskret (mit einzelnen Kondensatoren und Transistoren) erstellen. Das ist Vorzeit. Dazu gibt es kleine integrierte Schaltungen, die IC´s. Das wird es etliche geben, die dir als Einschalt- /Ausschaltverzögerung dienen können und die Zeitpunkte sogar noch per Potentiometer in einen gewissen
Rahmen einstellbar sind. Den Rest kannst du mit elektronischen Relais aufbauen, so z.B. den Laufrichtungswechsel des Motors, Selbsthalteschaltungen etc.

Der VPS-Aufbau wäre in deinem Fall nicht teurer. Er wäre aber etwas größer als mit dem µC, da die Packungsdichte und Verdrahtungsdichte auf der Platine zunimmt. Ich denke, um das Selberätzen kommt man hier aber noch locker rum.

Bis denne...

P.S.: Falls mal jemand fragt: Du möchtest eine ablaufgesteuerte Schaltung mit zeitlicher Verzögerung realisieren.

Hi,

danke für deine Antwort. Das klingt recht interessant, allerdings sehe ich den Reiz der Mikrocontrollersteuerung darin, dass man ohne große Probleme softwareseitig den zeitlichen Ablauf optimieren kann.

Sprich:

Wie soll der Wagen anfahren, dass er möglichst wenig schwingt, Wann und wie lang soll die Maximalgeschwindigkeit gehalten werden, wann muss ich wieder langsamer werden, um Schäden am Gefährt durch einen harten Aufprall zu vermeiden, wie schnell kann ich gerade noch abfahren, um dennoch zuverlässig den gewünschten Punkt zu erreichen etc...

C-control ist, wie ich gesehen habe vergleichsweise teuer. Günstiger sind scheinbar die boards von roboternetz. Da ist auch ein sehr gutes Forum dabei, wenn man Fragen hat.

Ich denke ich werde das mal durchrechnen. Auf der anderen Seite interessieren mich Mikrocontroller schon lang, und ich sehe das als Gelegenheit, da mal einen Einstieg zu machen.

ciao
Martin

Roboternetz ist gut. Dort findet man auch Infos bezüglich Datenbusse. Das kann ebenfalls interresant sein, wenn man noch externe Geräte mit einbeziehen möchte.

Bei einem µC ist ebenfalls sehr einfach ein LC-Display (z.B. mehrzeilige Matrix-Anzeigen mit Cursor) anzusteuern. So erhält man eine optimale Schnittstelle zwischen Benutzer und Maschine. Des Weiteren ist es möglich durch eine serielle Schnittstelle und programmseitiger Berücksichtigung
Systeminformationen abzurufen.
Maschbau-technisch interessant, da man so z.B. feststellen könnte, ob die Stahlkabel länger geworden sind, wenn das Timing von vorher berechneten oder getesteten Werten abweicht.

Mit den µC´s kann man auch analoge I/O´s benutzen. Das ist dann aber vom verwendeten µC-Typ abhängig und natürlich nicht tatsächlich analog.

Naja, man könnte immer so weiterreden...

Viel Spass jedenfalls!

Achja, letzter Tipp: Benutze unbedingt ein Programmierinterface mit USB-Anschluss für den PC. Die laufen nämlich auch problemlos mit Vista.

Hi,

ich bin noch ganz altmodisch mit win xp bzw ab und an mit Linux unterwegs Hauptsächlich aber win XP. Vista werde ich versuchen, zu umgehen. (Ist mir unsympatisch)

Jetzt mal einfach den derzeitigen Stand der Planung:

Phase 1: Der Motor fährt auf. Per optischem Sensor wird erkannt, wie weit die Wand oben entfernt ist. Bei ca. 20cm wird die Geschwindigkeit gedrosselt (per PWM) und langsam bis an den Anschlag gefahren, wo der Auslösemechanismus durch den Schub des Gefährts ausgelöst wird.

Stopp und Aufnahme vom Ei

Phase2: Vergleichsweise langsames Abfahren, um Schwingen zu vermeiden. Messung der Strecke per Drehgeber (Sharp), der auf einem getrennten Rad läuft, um Schlupf zu vermeiden. Nach der entsprechenden Strecke abbremsen der Motoren.

Phase 3: Abwerfen vom Ei. Mechanismus noch unbekannt. Dauer des Stopps ca. 3s

Phase 4: Abfahren mit voller Geschwindigkeit in den Zielbereich. Stopp wird wieder über den Drehgeber ermittelt.


Habt ihr vielleicht Tipps für einen guten und kräftigen Motor, der unser Gefährt mit seinen 3-5kg schnell nach oben bringen kann?

danke und ciao

Martin

Bei E-Motoren ist die angegebene Leistung immer die Wellenleistung, also P-ab. P-zu wird dann i.d.R. rechnerisch aus der Spannung und dem Motornennstrom ermittelt. Das Schutzorgan des Motors (z.B. Motorschutzschalter) muss auf den Nennstrom des Motors eingestellt werden.

Ein Maschbauer wird berechnen können, welche Leistung nötig ist, um einen 5Kg schweren Körper senkrecht gegen die Schwerkraft nach oben zu beschleunigen, wobei man hier natürlich noch die gewünschte Beschleunigung rechnerisch einbeziehen kann.

Motoren

3-Phasig:

Gut sind 3-Phasen-Motoren (meißt als Kurzschlussläufer, was sie ebenfalls brauchen). Im übrigen sind das aus E-Techn. sicht die einzigen wahren E-Motoren. Alles andere sind die verstümmelten Ableger. 3-Phasen-Motoren haben bei geringer Baugröße immer ein gutes Drehmoment. Der Nachteil ist, dass man hier zur Drehzahlregulierung ein Steuergerät braucht, welches sich Frequenzumrichter (FU) nennt.

Im Modellbaubereich gibt es die auch. Nur das man dort andere, verkaufstechnisch optimierte Begriffe verwendet. Einen industriellen FU kann man mit einem µC gut ansteuern, bzw. sie können gut miteinander kommunizieren. Die Programmierung kann einfach ausfallen (ohne Daten-Bus) oder erheblich schwerer (mit Daten-Bus). Industrielle FU´s besitzen viele Optionen, was gerade für die Entwicklung ihrer Idee sehr hilfreich ist. Außerdem kann, je nach FU, die Vorschaltung von Schutzorganen entfallen.

Die FU´s aus dem Modellbaubereich haben i.d.R. keine speziellen Funktionen und sind Datenleitungsmäßig auf die im Modellbaubereich verwendeten Empfänger ausgerichtet (rechtecksignale mit veränderlicher Impulslänge). Dies ist mit nem µC aber auch kein Problem mehr.

1-Phasig:

Hier kommt am ehesten ein Reihenschluss-Motor in Frage, so wie er in Bohrmaschinen und Winkelschleifern zu finden ist. Ein Frequenzumrichter ist nicht von nöten, eine Phasenanschnittsteuerung wie bei einem Lampen-Dimmer tuts auch und wird auch bei Werkzeugen oft verwendet. Ein Spaltpolmotor (Abwasserpumpe Spül-/Waschmaschine) ist zu schwach. Dann gibt es noch die Möglichkeit einen 3-Phasen-Motor mit einem Kondensator in der sog. "Steinmetzschaltung" (>Google/Wiki) zu betreiben. Hier tritt aber ebenfalls ein deutlicher Drehmomentverlust auf. Die Drehmomentkennlinien-Form bleibt aber identisch mit der ohne Kondensator.

DC:

Die Gleichstromableger sind i.d.R. die schwächsten. Darum hat man im Modellbaubereich auch die 3-Phasigen eingeführt. Hier ist ein Reihenschlussmotor nur dann empfehlenswert, wenn man im untersten Drehzahlbereich richtig dickes Drehmoment braucht. (Früher hat man die zum Start von Verbrennungsmotoren eingesetzt).
Aber Achtung:Reihenschlussmotoren ohne Last dürfen niemals betrieben werden! Die drehen dann unendlich hoch, bis sie auseinanderfliegen!

Eine andere Alternative ist ein Nebenschlussmotor. Er besitzt bei mittleren und hohen Drehzahlen ein mehr weniger schönes lineares Verhalten, jedoch ist er im unteren Drehzahlbereich sehr laff. Er kann auch ohne Last betrieben werden.

Achtung: Bei allen diesen Motoren gibt es das sogenannte "Bürstenfeuer" und bedeutet für ihr Vorhaben: Funkenbildung und Störsignale!
Da sie eine digitale Schaltung betreiben (µC), müssen sie sich jetzt auch noch mit EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) auseinandersetzen, damit ihre Elektronik nicht verrücktspielt. Desweiteren muss ihre Anlage den Normen entsprechen und hier ist es Pflicht, sich um die EMV in einer Form Gedanken gemacht zu haben, dass sie das vorgeschriebene Zertifikat dafür erhalten (sonst keine Vermarktung möglich).

Soweit...

Hi,

klar, die Berechnung ist kein Problem, nur die Übersicht über den Markt ist schwer zu kriegen.

Trotz deiner Einwände würde ich gerne bei Gleichstrommotoren bleiben. Einfach weil diese Motoren am meisten verwendet werden. Man kriegt von daher auch Hilfe in Foren, wenn mal was nicht funktioniert.