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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Auswertungsbaustein für Inkrementalgeber.


Autor: Parallax (Gast)
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Hallo...

ich wollte an eine Siemens Logo! (Bitte nicht lachen) einen 
Drehimpulsgeber mit 360 Strichen / Umdrehung hängen und damit eine Achse 
auf bestimmte Positionen fahren....

Allerdings haut das ganze nicht so hin wie ich wollte und die Achse 
verstellt sich nach einiger Zeit...

Das Problem scheint daran zu liegen, das die Logo die die Drehrichtung 
nicht schnell genug erfassen kann um zu entscheiden ob vorwärts oder 
rückwärts gezählt wird...

Bei der Suche nach Lösungen habe ich sehr oft die Idee gefunden einen IC 
vor die SPS zu hängen damit dieser die Auswertung der 4 Kanäle (A A' B 
B') übernimmt und auf den Ausgängen des ICs einmal die Pulse (angeblich 
360x4) kommen und auf einem anderen Ausgang die Drehrichtung mit 1 oder 
0....

Allerdings kann ich keinen IC oder anderes Bauteil finden welches sowas 
tut... deswegen wollte ich fragen ob ihr mir weiter helfen könnt und mir 
sagen könnt was ich dafür brauche...

Mfg
Parallax

Autor: Olaf (Gast)
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> B') übernimmt und auf den Ausgängen des ICs einmal die Pulse (angeblich
> 360x4) kommen und auf einem anderen Ausgang die Drehrichtung mit 1 oder
> 0....

Was soll das bringen? Bist du zu langsam dann bestraft dich auch dann
das leben. Du braeuchtest einen externen Zaehler den du halt
ab und an mal abfragst und der auch richtig zaehlt wenn du keine
Zeit hast.

> Allerdings kann ich keinen IC oder anderes Bauteil finden welches
> sowas tut... ]

HCTL-2000/2016/2020 von HP.

Olaf

Autor: Falk Brunner (falk)
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Siehe Drehgeber

Autor: Parallax (Gast)
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Danke für die Infos werde sie mir glei mal anschauen...

Das Problem ist nicht das die SPS zu langsam zum Zählen ist...

Sie hat 2 Zähler und 2 schnelle Eingänge mit denen sie locker mitkommt, 
das problem ist das die Drehrichtungsbestimmung mit Zykulszeit läuft....

Wenn ich die Drehrichtung von einem IC bekommen würde und die die Pulse 
wären die Zähleingänge wiederum schnell genug um das ganze korrekt 
auszuführen

Danke für die infos

mfg
parallax

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Parallax (Gast)

>das problem ist das die Drehrichtungsbestimmung mit Zykulszeit läuft....

Also mit max. 100 Hz, womit die ganze Sache baden geht. ;-)

>Wenn ich die Drehrichtung von einem IC bekommen würde und die die Pulse
>wären die Zähleingänge wiederum schnell genug um das ganze korrekt
>auszuführen

Nimm einen kleinen uC oder bau es diskret mit CMOS auf.

MFG
Falk

Autor: markus (Gast)
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Wenn du nur die Drehrichtung braucht, nehm doch einfach ein D-FF
Entweder kommt A zuerst, und das D-FF ist High oder B kommt zuerst und 
D-FF ist low.

Es hört sich sehr simpel an und ist es auch. :)

gruß

Autor: Parallax (Gast)
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Ähm ja...

ich Programmiere in der Regel größere Steuerungen mit VB und daher sagt 
mir das net ganz so viel.... was ich suche ist einfach ein Bauteil mit 
den Eingägnen A A' B B' und 2 Ausgängen auf dem steht Pulse und 
Direction....

Der IC den ihr mir da gesagt habt also den HP... das ganze schaut ganz 
gut aus... allerdings habe ich bis jetzt noch nichts gefunden wo ich das 
ganze herbekomm und vor allem muss das ganze doch noch auf ne Platine 
gelötet werden oder....??

Also wenn ich das ganze hätte würde ich mit Pulse AND Direktion auf 
einen Zähler gehn, mit Pulse AND NOT Direktion auf einen zweiten 
Zähler....

Dann mit Z1-Z2 weiter und ich habe den absolutwert in Grad...

So schnell läuft das ganze auch net... die Welle dreht sich mit max. 
8-10 U/min... allerdings muss die Welle aufs Grad genau anfahrbar 
sein...

Was ich noch fürn Problem hab ist wenn der Geber im Stillstand leicht 
vibiriert und dabei auf einer Flanke steht kommt ja für die SPS ständig 
Flanke da, Flanke nicht da, Flanke da... usw... filtert das der IC auch 
raus oder erkennt da jeweils die Richtung damit mein Absolutwert wieder 
stimmt??..

Gibts das ganze (also eine 4 Kanal Drehgeberauswertung) als 
Komplettbaugruppe die ich dann in meinen Schaltschrank reinpacke??

Mfg
Parallax

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  markus (Gast)

>Wenn du nur die Drehrichtung braucht, nehm doch einfach ein D-FF
>Entweder kommt A zuerst, und das D-FF ist High oder B kommt zuerst und
>D-FF ist low.

>Es hört sich sehr simpel an und ist es auch. :)

Und falsch. Warum? Siehe Drehgeber. (Jaja, das musste sein, cih aknn 
nciht anders ;-)

@ Parallax (Gast)


>ganze herbekomm und vor allem muss das ganze doch noch auf ne Platine
>gelötet werden oder....??

Ja.

>Also wenn ich das ganze hätte würde ich mit Pulse AND Direktion auf
>einen Zähler gehn, mit Pulse AND NOT Direktion auf einen zweiten
>Zähler....

AUA! Für sowas sind schon Studenten von ihren Digitaltechnikprofessoren 
gesteinigt worden.

Logische Verknüpungen von Signalen mit Takten sind böse, böse!

Siehe Taktung FPGA/CPLD

>Was ich noch fürn Problem hab ist wenn der Geber im Stillstand leicht
>vibiriert und dabei auf einer Flanke steht kommt ja für die SPS ständig
>Flanke da, Flanke nicht da, Flanke da... usw... filtert das der IC auch
>raus oder

Im Prinzip ja. Allerding "flattert" dann der Zählwert, bzw. es gibt 
Pulse die den Zähler mal vor und mal zurückspringen lassen.

> erkennt da jeweils die Richtung damit mein Absolutwert wieder
>stimmt??..

Der stimmt dann schon.

>Gibts das ganze (also eine 4 Kanal Drehgeberauswertung) als
>Komplettbaugruppe die ich dann in meinen Schaltschrank reinpacke??

Für teuer Geld ganz sicher. Ein lieber Hobbybaster könnte dir das für 20 
Euro zusammenbauen. Mit Schleifchen ;-) Frag mal im Markt danach.

MfG
Falk

P.S. Dann wäe es sicher sinnvoller, die Daten per RS232 oder ähnlich in 
die SPS zu pumpen, mach die Sache einfacher und sicherer für die SPS. 
Ein kleiner AVR + Gemüse reichen.

Autor: Parallax (Gast)
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Warum geht das mit dem Drehrichtungssignal nicht...??... Wenn die 
Drehrichtung "1" bringt und der Pulse kommt Zählt der Z1... Sollte die 
Drehrichtung NOT sein also "0" und der Pulse kommt Zählt der 2te... 
versteh nicht genau warum das so böse ist...

Allerdings muss ich dazu sagen das die Drehrichtungserkennung ja 
momentan in der SPS gemacht wird und dann eben in Reihe mit dem Pulse 
geschaltet wird.... da das ganze ja nun wirklich nicht sehr schnell ist 
zählt der Zähler auch absolut korrekt... solang man in eine richtung 
fährt...

wechselt man das ganze nun schnell genug im rechts und links lauf, oder 
aber der geber "hängt" auf einer Flanke dann wird eben falsch gezählt...

Daher meine Idee mit der Erkennung und Auswertung extern, und dann 
Richtung und Pulse auf die Zähler eingänge... sollte eigentlich 
funktionieren...

nun brauch ich eben dieses Bauteil, ob das ein IC ist oder was weiß ich 
ist mir dabei relativ egal wenn mir jemand sagt an welches füßchen was 
dran muss, dann bau ich mir die platine selber...

Aber wie gesagt ich hab mit ICs noch nicht viel zu tun gehabt...

@ Falk Brunner

etz weiß ich das alles falsch ist aber immer noch nicht wie ichs machen 
soll^^

übrigens teuer geld... wenn so n bauteil 50-70 euro kostet is das 
absolut nicht teuer geld... aber unter hundert sollte es schon 
bleiben...

mfg
parallax

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Parallax (Gast)

>versteh nicht genau warum das so böse ist...

Lies den Artikel.

>wechselt man das ganze nun schnell genug im rechts und links lauf, oder
>aber der geber "hängt" auf einer Flanke dann wird eben falsch gezählt...

Eben.

>Daher meine Idee mit der Erkennung und Auswertung extern, und dann
>Richtung und Pulse auf die Zähler eingänge... sollte eigentlich
>funktionieren...

Ja, wenn man die Details beachtet.

>dran muss, dann bau ich mir die platine selber...

Druckfrisch.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Drehgeber#...

>übrigens teuer geld... wenn so n bauteil 50-70 euro kostet is das
>absolut nicht teuer geld... aber unter hundert sollte es schon
>bleiben...

Keine Ahnung, aber so wie sich die SPS Sachen kenne (als nicht wirklich 
;-) wird so ein Modul wahrscheinlich einen deutlich dreistelligen Betrag 
kosten.

MFG
Falk

Autor: Gast (Gast)
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Wie viele Drehgeber bzw. Kanäle hast Du? Einen oder vier?
Was Du mit A A' B B' bezeichnest, wäre für mich ein Kanal.
Dabei reicht es, die Pegel von A und B zu beachten, da A' und B' das 
jeweils komplementäre Signal darstellen (sind wohl RS422/RS485 Signale).

Bei 10U/min. und 360x4 Flankenwechseln/Drehung finden die Flankenwechsel 
mit max. 240Hz statt. Das ist eine sehr kleine Frequenz, die ein AVR 
locker auswerten kann. Störsicher wird die Auswertung dadurch, daß man 
die Pegel der Eingangssignale mit z.B. 1kHz abtastet.

Als Ausgangssignale kann man Richtung und Takt erzeugen oder aber auch 
getrennte +/- Impulse. Dafür würde ein ATtiny13 reichen. Das Bauteil 
kostet somit kaum etwas, aber die Programmierung erfordert höheren 
Aufwand.

Die oben vorgeschlagenen HCTL2000+++ gibt es meiner Erachtens schon ein 
Jahrzehnt lang nicht mehr zu kaufen :-) und brauchen einen zusätzlichen 
µP.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Gast (Gast)

>Dabei reicht es, die Pegel von A und B zu beachten, da A' und B' das
>jeweils komplementäre Signal darstellen (sind wohl RS422/RS485 Signale).

In einer Industrieumgebung sollte man sich schon den "Luxus" gönnen, und 
echte RS422 Empfänger einsetzen. Kostet nen Euro, spart aber im 
Zweifelsfall einen teuren Ausfall der Anlage.

>Bei 10U/min. und 360x4 Flankenwechseln/Drehung finden die Flankenwechsel
>mit max. 240Hz statt.

Da kommt eine normale SPS AFAIK nicht mehr nach. Also muss es extern 
aufbereitet werden.

>Jahrzehnt lang nicht mehr zu kaufen :-) und brauchen einen zusätzlichen
>µP.

Womit deren Vorteil endgültig hinüber wäre ;-)

MFG
Falk

Autor: Gast (Gast)
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@Falk Brunner (falk)

Kannste nicht einfach Dein Gesülze für Dich behalten?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>aber so wie sich die SPS Sachen kenne
externe Module gibts. zB setzen wir uA sowas ein:
http://www.br-automation.com/downloads_br_productc...

Autor: Michael H* (Gast)
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Gast wrote:
> @Falk Brunner (falk)
>
> Kannste nicht einfach Dein Gesülze für Dich behalten?

wenn du dumm sterben willst... öhm... mach doch einfach =)

Autor: Parallax (Gast)
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Ok

da das Thema etwas eilt muss ich wohl irgendwas tolles einfallen 
lassen....

Naja mit der Karte von B&R komm ich net weiter da das scheinbar für ihre 
automatisierungsgeräte ist....


daher muss ich mich an falk halten....

ok ich habe diese ics gefunden.... und sind scheinbar auch auf lager und 
lieferbar... so angenommen ich kaufe mir nun diese ICs, ätze eine 
Platine dazu und packe des dann auf die entsprechende... (sockel werd 
ich noch brauchen und evt a paar vorwiderstände für 
versorgungsspannung....)

Kann ich dann einfach meinen Geber mit seinen 4 Drähten für die impulse 
daran hängen und hinten einmal die Drehrichtung mit 1 oder 0 abgreifen 
und einmal einen Puls wenn er auch wirklich kommt und das so auf meinen 
zähler geben oder muss ich da noch irgendwas beachten....

mfg
Parallax

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Geber mit seinen 4 Drähten
Nein. Der Geber hat R485/422-Pegel. Du brauchst noch einen MAX48x

Autor: Martin Schneider (Gast)
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...Und die HCTL2xxx liefern direkt eine Position zurück, je nach Typ
bis zu drei Byte (24-Bit).
Um diese SPS-lesbar zu bekommen, brauchst Du noch Pegelwandler und
entsprechend vielen EIngänge an der SPS...


Ahoi, Martin

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Parallax (Gast)

>da das Thema etwas eilt muss ich wohl irgendwas tolles einfallen
>lassen....

Vor allem musst du wissen und sagen, was du willst und was du in deiner 
SPS an Eingängen hast.

Ideal RS232/RS422/RS485, seriell und kompakt.
Zählereingang mit Takt und Richtung ist OK.
Paralleler Eingang mit 10Bit, ist halt ziemlich aufwändig in der 
Verkabelung.

>Platine dazu und packe des dann auf die entsprechende... (sockel werd
>ich noch brauchen und evt a paar vorwiderstände für
>versorgungsspannung....)

So in etwa. Die Schaltung ist der Kern, KEIN fertiges, komplettes Gerät.

>Kann ich dann einfach meinen Geber mit seinen 4 Drähten für die impulse
>daran hängen

Es fehlen die Pegelwandler von RS422 auf TTL. Ist aber kein Problem.

> und hinten einmal die Drehrichtung mit 1 oder 0 abgreifen
> und einmal einen Puls wenn er auch wirklich kommt und das so auf meinen
> zähler geben oder muss ich da noch irgendwas beachten....

Eigentlich nicht. Du brauchst noch einen Takt für den Dekoder. Ein 
einfacher RC-Oszillator mit ca. 1kHz reicht.

MFG
Falk

P.S. Wenn du dich in den oben genannten Punkten klar positionierst, 
könnte ich drüber nachdenken dir mal nen kompletten Schaltplan + Layout 
zu erstellen . . .

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Wenn du dich in den oben genannten Punkten klar positionierst,
>könnte ich drüber nachdenken dir mal nen kompletten Schaltplan + Layout
>zu erstellen . . .

Du scheinst viel Zeit zu haben....

Autor: Falk Brunner (falk)
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;-)

Autor: Parallax (Gast)
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Hm wäre ok....

Allerdings brauch ichs das Teil am Montag... und wenn ich richtig drüber 
nachdenke eigentlich Heute^^....

Naja... nun folgendes... also bitte schreibt mal dazu was ein RS4?? 
Signal ist und was ein TTL... also auf jedem Draht kommt halt je nachdem 
welcher es ist ein rechtecksignal mit 24V / 0V....

ergo ich kann das teil zwar so an meine 24V Eingänge der LOGO! anbasteln 
aber wohl nicht auf nen IC... also ich brauche so ca. alles um einfach 
den rohen Geber mit seinen AB AB' an eine platine zu löten, stecken, 
nieten, mir scheiß egal....

und hinten brauch ich einen einzigen DRAHT auf dem ich den Pulse bekomme 
und einen weiteren einzigen DRAHT auf dem ich die Drehrichtung 
bekomme....

ich habe auf der Logo nur 2 schnelle Zähler allso bringen mir 
Bitverschlüsselte absolutwerte nichts.... ich hab auch keine RS232 
schnittstelle um da irgendwas anzupopeln....

im prinzip brauch ich eigentlich nur das was der Geber auch macht... nur 
eben eine logik dazwischen die mir absolut sauber und korrekt den geber 
nach pulse und richtung auswertet...

von meiner seite kommen: 24V netzteil, Inkrementalgeber A A' B B' 
(rechtecksignal (+24/0V)), 2 Digitale 24V Eingänge in eine Möchtegern 
SPS mit bis zu 5Khz.... das wars... mehr hab ich net und das kann ich 
auch net ändern weil alle genannten geräte vom KUNDEN VERPFLICHTEND 
gewünscht sind....

hätte ich die freie wahl wäre hier schon lang was anderes verbaut...
nun: der Geber is übrigens ein Kübler 8.5020.D851.0360

als info dort steht als Signal art 10-24V DC GEGENTAKT.... mit 
invertierungen....

mehr nicht...

danke im vorraus
parallax

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Parallax (Gast)

>Allerdings brauch ichs das Teil am Montag... und wenn ich richtig drüber
>nachdenke eigentlich Heute^^....

Naja, Rapid Prototyping mach ich nicht  . . . ;-)

>Naja... nun folgendes... also bitte schreibt mal dazu was ein RS4??
>Signal ist und was ein TTL... also auf jedem Draht kommt halt je nachdem
>welcher es ist ein rechtecksignal mit 24V / 0V....

??
Sicher dass A und A' 24V haben? Das wäre schon ungewöhnlich. Hast du ein 
Datenblatt von dem Drehgeber?

>ergo ich kann das teil zwar so an meine 24V Eingänge der LOGO! anbasteln
>aber wohl nicht auf nen IC... also ich brauche so ca. alles um einfach
>den rohen Geber mit seinen AB AB' an eine platine zu löten, stecken,
>nieten, mir scheiß egal....

>und hinten brauch ich einen einzigen DRAHT auf dem ich den Pulse bekomme
>und einen weiteren einzigen DRAHT auf dem ich die Drehrichtung
>bekomme....

Masse fehlt noch ;-)
Aber genau das macht die Schaltung aus dem Artikel.

>nun: der Geber is übrigens ein Kübler 8.5020.D851.0360

Der hier?

http://www.kuebler.com/PDFs/leaflet/drehgeber/deut...

Alsooooo. Wenn es so schnell sein muss, dann musst du schon vor Ort was 
machen.

Die Schaltung aus dem Artikel kann man fix auf Lochraster aufbauen. Aus 
deinen 24V von der SPS musst du per 7805 5V generieren. Weiterhin 
brauchst du noch einen NE555, damit erzeugst du ein ~1kHz Taktsignal für 
die Schaltung. Über 47k Serienwiderstände kannst du A und B in die 
Schaltung einspeisen. Nicht perfekt, passt aber. Wenn deine SPS mit 5V 
Eingangssignalen klar kommt kannst du die beiden Ausgänge DIRECTION und 
CLOCK_ENABLE direkt in deine SPS füttern. Anderenfalls musst du ncoh 
einen UDN2981 als 24V Treiber dahinter schalten.

MFg
Falk

Autor: Parallax (Gast)
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Ok ich habe mittlerweile einen baustein gefunden der genau das tut was 
du geschrieben hast... kostet 120 euro....

geht eigentlich... allerdings hat der lieferzeit... wie du schon gesagt 
hast sollte es bei deiner möglichkeit wesentlich billiger bleiben und im 
prinzip das gleiche machen.....

ich geh mal die einzelkomponenten durch und schau was rauskommt...

mfg
Parallax

Autor: Klaus R. (klaus2)
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...und da sieht man es wieder, SPSen sind einfach scheiße - wie hab ich 
das gehasst im Studium, diese rotzdummen Dinger zu programmieren. Und um 
die Dinger mit haufenweise Zusatzmodulen etwas zu "pimpen" muss man 
eimerweise Geld ausgeben. Aber Hauptsache, ne ganze Industrie lebt 
davon. Da reibt sich ein Tiny den Silizumbauch vor Lachen...

Relais an, Relais aus. Klaus.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>rotzdummen Dinger zu programmieren
Das ist wie bei µC oder PCs: Die Teile sind immer nur so intelligent, 
wie ihr Programmierer...


>ber Hauptsache, ne ganze Industrie lebt
>davon. Da reibt sich ein Tiny den Silizumbauch vor Lachen...

Dann baue mal mit nem Atmel ne SPS zusammen, die:
- industrietauglich ist,
- entsprechende Abnahmen hat,
- deterministisch (taskklassen) arbeitet,
- modular aufgebaut ist,
- Schnittstellen bietet (Ethernet, RS..)
- Eingänge störunempfindlich 24V,
- Ausgänge überlastsicher 24V
- VIsualisierung bietet,
- ...

Für einzelne Hobbyprojekte vollkommen klar. Aber in der Industrie ist 
eine SPS besser als ein einzelner Atmel...

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