Hallo Zusammen,
ich habe eine Gleichstrommotor der etwas antreibt. Irgendwann
stößt der Motor an einen Widerstand und soll dann anhalten.
Jetzt ist die Frage wie ich das am besten löse?
Ich könnte über den Stromstoß der durch den Widerstand entsteht
auswerten das jetzt das Ende erreicht ist.
Leider sind Endschalter nicht möglich.
Gibt es da ein fertige Steuerung oder zumindest einen Plan wie das
funktionieren könnte.
Schöne wäre es wenn der Mikrokontroller über einen I/O Port mitbekommen
könnte ob der endpunkt erreicht.
Freue mich schon auf Input :-)
Beste Grüße
Jürgen
Wenn der Motor einen erhöhten mechanischen Widerstand erfährt, steigt
sein Strom.
Du kannst über einen Stromsensor den Motorstrom überwachen und bei zu
hohem Strom abschalten.
Die sinnvolle Abschaltschwelle würde ich durch Messen ermitteln.
Hallo Udo,
also dann würde ich einen Widerderstand in Reihe zum Motor einbauen und
messen welche Spannung am Widerstand abfällt. Die ist ja dann um so
höher
je höher der Strom ist. Dann müsste ich nur schauen wie ich das in ein
vernünftiges I/O Signal umgewandelt bekomme.
Ist meine Überlegung richtig?
Grüße
Jürgen
xwinge schrieb:> also dann würde ich einen Widerderstand in Reihe zum Motor einbauen und> messen welche Spannung am Widerstand abfällt.> Ist meine Überlegung richtig?
Ja üblicherweise nimmt man einen Shunt der zwischen Masse und
Schalttransistor, Halbbrücke oder was auch immer den Motor ansteuert
geschaltet ist. Die Spannung kann man über einen nichtinvertierenden OP
verstärken.
Über einen Komparator und euinstellberem Schwellwert kann man sich dann
ein digitales Signal erzeugen.
Es gibt zum Beispiel sogenannte Hexfets oder Sensefets. Damit kann man
ohne zusätzlichen Shunt den Strom messen.
ok dann werde ich mich mal schlau machen und versuchen einen
Versuchsaufbau umzusetzten.
danke dir für die Hinweise
Du hast nicht gerade mal einen Schaltplan :-)
Grüße
Jürgen
Udo Schmitt schrieb:> Über einen Komparator und einstellbarem Schwellwert kann man sich dann> ein digitales Signal erzeugen.
Es muß aber verhindert werden, dass der erhöhte Strom beim Anfahren
schon als Überlast gewertet wird. Mit einer Anfahrrampe kann das
vermieden werden.
Wie sind denn die Kenndaten des Motors? Fährt er nur in eine Richtung?
Wie wird er angesteuert?
M. N. schrieb:> Mit einer Anfahrrampe kann das> vermieden werden.
Richtig, bzw. indem man Softwareseitig das mit einbringt und den Strom
mit dem abgelegten normalen Anfahrstrom vergleicht oder einfacher einen
bestimmten Zeitrahmen vorsieht in dem der erhöhte Strom da sein muss.
xwinge schrieb:> Du hast nicht gerade mal einen Schaltplan :-)
Du willst ja auch noch etwas Spass haben.
Schau unter "OP nichtinvertierendem Verstärker" und unter "Komparator"
nach.
:-)
ok also wieder die Welt neu erfinden.
Ich habe kein Problem mein Hirnschmalz anzustrengen,
aber der Mensch ist ja von Natur aus faul....
Das mit den Motordaten ist dann das nächste Problem.
Es soll eine Schaltung werden die ich variable einsetzen kann.
Motorspannung wird entweder 12V DC oder 24V DC sein mit max. 2-3 A.
Angesteuert wird das ganze über eine ABB SPS.
Der Motor läuft in zwei Richtungen
Da freuen sich Motor und uebrige Mechanik,dass sie anstossen duerfen...
Der Motor treibt waehrend der Strommessung und der worst case Zykluszeit
der SPS. Keine feine Loesung...eher etwas fuer Brutus
> Der Motor läuft in zwei Richtungen
Du musst softwaretechnisch dabei eine Mange beachten:
Die Stromaufnahme eines Motors hängt von der Belastung ab.
Beim Anfahren ist sie aber genau so hoch wie beim Blockieren.
Wenn der Motor schon am Anschlag steht, sollte man also keine
Versuche mehr machen, weiter in diese Richtung zu drehen.
In Gegenrichtung hingegen schon, da kann er anlaufen, da muss
man kurze Zeit (die Anlaufzeit) lang einen Überstrom ignorieren.
MaWin schrieb:> In Gegenrichtung hingegen schon, da kann er anlaufen, da muss> man kurze Zeit (die Anlaufzeit) lang einen Überstrom ignorieren.
Je nachdem kann es sein, daß er in Gegenrichtung sogar länger als beim
normalen Anfahren einen erhöhten Strom zieht. Wenn z.B. über eine
Gewindespindel etwas angepresst wurde, und jetzt beim zurückfahren erst
die höhere Reibung überwunden werden muss.
xwinge schrieb:> Angesteuert wird das ganze über eine ABB SPS.
Das macht die Sache schwierig, da Du hier wohl auf ABB-Teile angewiesen
bist und der Freiheitsgrad eingeschränkt ist, den es bei einen separaten
µC-Steuerung gibt.
Generell solltest Du die Motorposition mit erfassen, um nur einmal gegen
den Anschlag zu fahren. Nachfolgend kann die rel. Position zum Anschlag
als Endposition gewertet werden.
xwinge schrieb:> Leider sind Endschalter nicht möglich.
Auch das würde ich noch einmal hinterfragen. Es soll doch sicherlich
keine Billiglösung werden.
M. N. schrieb:> Auch das würde ich noch einmal hinterfragen. Es soll doch sicherlich> keine Billiglösung werden.
Kommt immer auf den Anwendungsfall an.
Wenn z.B. etwas angepresst werden soll dann sind Endschalter nie genau
genug. Dann ist Motorstrom messen oder Drehmoment mechanisch erfassen
allemal besser.
Und Drehmoment mechanisch erfassen ist wiederum relativ aufwändig.
Udo Schmitt schrieb:> Kommt immer auf den Anwendungsfall an.
Sicherlich. Aber bei den genannten Motordaten kann man damit eine
Mechanik auch schön kaputt bekommen.
WIR brauchen mehr Details!
xwinge schrieb:> ich habe eine Gleichstrommotor der etwas antreibt. Irgendwann> stößt der Motor an einen Widerstand und soll dann anhalten.> Jetzt ist die Frage wie ich das am besten löse?
Die beste Lösung sind da eindeutig Endschalter.
> Leider sind Endschalter nicht möglich.
Warum nicht?
Gruss
Harald
Bei den Werten wäre einfach auch ein Reedkontakt mit ein paar Windungen
einer Motorzuleitung drumherum...
Wenn der Motor blockiert sollte das den Reedkontakt sehr schön schalten
können... und die Hysterese gibts gratis dabei...
@Harald
keine Endschalter weil es mechanisch Probleme gibt , auch ist kein Platz
@msx
natürlich soll das keine billiglösung werder, ich mache nur
professionelle Dinge.
Die ganze Steuerung wird zweifach ausgefertig. EInmal mit ABB NextMove
Controller und einmal mit einem Ethernut Controller. Es ist immer gut
einen Plan B zu haben. :-)
Klar bin ich über das fehlen der Endschalter nicht erfreut, aber der
Maschinenbauer hat das mal so festgelegt. Werde aber mit ihm das nochmal
durchdiskutieren. Trotzdem wäre eine Bremse sinnvoll fals mal etwas mit
der Mechanik hängt.
Also die 2-3 A hab ich mal großzügig genannt um eine Lösung auch für
andere
Anwendungen zu bekommen. Im konkreten Fall werden die Motoren im lauf
wohl nicht mehr als 800mA nutzen. Alterdings kann der Strom halt
ansteigen wenn was hängt und dann will ich nicht das mir die Steuerung
um die Ohren fliegt.
Gibt es sowas nicht als fertiges Modul. So einen Anwendungfall müsste
doch öfters vorkommen.
xwinge schrieb:> Gibt es sowas nicht als fertiges Modul. So einen Anwendungfall müsste> doch öfters vorkommen.
Wir wissen doch immer noch nicht, was Du vor hast und welche Probleme
dabei noch auftreten können.
Weil bei mir so etwas öfter vorkommt, verwende ich für die von Dir o.g.
DC-Motore eine L6203 H-Brücke mit PWM-Rampen-Ansteuerung in beide
Richtungen, Drehgeber auf der Motorwelle und zusätzlich Endschalter. Die
Motorstromüberwachung dient nur für den Fehlerfall, falls ein
Endschalter versagt, irgendwo die Mechanik blockiert wird oder der Motor
das Ende seiner Lebensdauer anzeigt.
Das alles kann ich machen, weil ich keine (steife) SPS im Hintergrund
habe, sondern einen µC der die betreffenden Signale koordinieren kann.
Dabei ist die DC-Motor Ansteuerung nur ein kleiner Teil einer Baugruppe.
Das nutzt Dir somit nichts!
Für mich habe ich eine Lösung, die u.U. ohne Endschalter auskäme, aber
SPSler brauchen immer Endschalter. Daher gibt es vermutlich kein
fertiges Modul, was Deine Wünsche erfüllt.
@ xwinge (Gast)
>keine Endschalter weil es mechanisch Probleme gibt , auch ist kein Platz
Sind auch nicht zwingend nötig. Das ist nur der Tunnelblik einiger
Leute, die nix anderes kennen.
>Also die 2-3 A hab ich mal großzügig genannt um eine Lösung auch für>andere>Anwendungen zu bekommen. Im konkreten Fall werden die Motoren im lauf>wohl nicht mehr als 800mA nutzen. Alterdings kann der Strom halt>ansteigen wenn was hängt und dann will ich nicht das mir die Steuerung>um die Ohren fliegt.
Kein Problem, jede halbwegs aktuelle Motorsteuerung, welche meist mit
PWM den Motor in der Leistung stellt, hat eine elektronische
Strombegrenzung, die bei jedem PWM-Zyklus aktiv werden kann und in
Mikrosekunden abschaltet wenn nötig. Da brennt GAR NICHTS an, der Strom
wird auf den eingestellten Wert begrenzt.
>Gibt es sowas nicht als fertiges Modul. So einen Anwendungfall müsste>doch öfters vorkommen.
Sicher, ich kann dir aber keine direkten Produkte nennen. Bei 12V tut es
sicher ein Motorregler aus dem Modellbau, bei 24V muss man sich was
anders suchen.
> Kein Problem, jede halbwegs aktuelle Motorsteuerung, welche meist mit> PWM den Motor in der Leistung stellt, hat eine elektronische> Strombegrenzung, die bei jedem PWM-Zyklus aktiv werden kann und in> Mikrosekunden abschaltet wenn nötig. Da brennt GAR NICHTS an, der Strom> wird auf den eingestellten Wert begrenzt.
Das wäre ja der Deadlock schlechthin.
Da läuft der Motor bis er an einen Anschlag kommt und der Strom steigt
auf die Abschaltgrenze hin an. Um nun zurück zu fahren braucht der Motor
leider noch mehr Strom, denn er muss das Losbrechmoment überschreiten.
Leider kann er das nicht, weil ihm die Motorsteuerung dann abschaltet.
Die wenigsten Motorsteuerung können eine Strombegrenzung in einer
Richtung und eine andere in der andere Richtung, und das auch noch je
nach geschätzter Stellung vertauschen.
Vorsicht, der Arbeitsstrom eines Motors ist nicht gerade das was man
eine Konstante nennt.
Beim Anlauf genehmigen sich die Meisten gleich einen kräftigen Schluck
aus der Pulle. Verschmutzung im Laufe der Zeit tut das Ihrige dazu.
Also allzu Sicher und Wartungsfrei erscheint mir das Ganze nicht.
Ist denn wenigstens die bewegte Last konstant?
Dein Ansatz birgt die Gefahr, dass Du nach der 10-ten Fehlauslösung
einen nicht immer erreichbaren Strom einstellst und Dich dann, über den
Geruch, wunderst.
Überlege mal, wie das Autobauer mit den elektrischen Scheibenantrieben
machen. Da fließen eben mal am Anschlag für eine halbe Sekunde der
mehrfache Strom und dann wird abgeschaltet. Kann man z.B. an der dann
etwas dunkler werdenden Innenbeleuchtung gut sehen.
Es gibt dafür z.B. die Infineon ProFets, Highsideschalter mit
eingebauter Überstromabschaltung, thermischem Schutz und der
Möglichkeit, den fließenden Strom auszuwerten. Da wird nichts riechen
...
Ich hab vor einiger Zeit mal eine kleine Heizung gebaut, die an der
Autobatterie betrieben wird. Den Ausgang kann man gefahrlos
kurzschließen - ohne dass eine Sicherung fliegt. Das Ding kann gute 10A
nominal und geht bei Kurzschluss für ein paar ms auf 30A und wird dann
abgeschaltet.
Verwendet habe ich einen solchen Schalter und einen Tiny25.
In deinem Fall muss man das Prinzip zu einer H-Brücke erweitern.
@ MaWin (Gast)
>Das wäre ja der Deadlock schlechthin.>Da läuft der Motor bis er an einen Anschlag kommt und der Strom steigt>auf die Abschaltgrenze hin an. Um nun zurück zu fahren braucht der Motor>leider noch mehr Strom, denn er muss das Losbrechmoment überschreiten.>Leider kann er das nicht, weil ihm die Motorsteuerung dann abschaltet.
Man kann jede Idee maxiaml verquert verstehen.
>Die wenigsten Motorsteuerung können eine Strombegrenzung in einer>Richtung und eine andere in der andere Richtung, und das auch noch je>nach geschätzter Stellung vertauschen.
Ich behaupte mal, dieses "Problem" ist in der Praxis millionenfach
gelöst. Niemand sprach davon, dass die Strombegrenzung in Stein
gemeißelt ist.
danke für die rege Diskusion
es gibt ja für alles pro und kontra
da ich genug Zeit habe werde ich es auf einen Versuch ankommen lassen.
Das Beispiel mit den Fensterhebern ist doch ein guten Beispiel.
Wieviel Millionen Auto wurde gebaut, 2-4 Scheiben.
Wenn das nicht praktikel wäre, würde diese Technik dort sicher nicht
mehr eingesetzt werden.
Were mir jetzt eine Liste benötigter Bauteile machen, bestellen,
Versuchtaufbau erstellen und mal in einem 24/7 Test laufen lassen.
Mal sehen was das Ergebnis ist.
Eine eigene Frage?
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Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.
