Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlmessung und das 1:1 Puls-Pausenverhältnis


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von Relais (Gast)


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Ich würde gerne an einer Welle (ca. 4000UpM) die Drehzahl messen. Am 
einfachsten wäre es über einem induktiven Sensor der die Passfeder 
abfragt. Nur leider möchte die SPS ein 1:1 Puls-Pausenverhältnis. Kann 
man dies mit einer Schaltung anpassen?  Vielleicht hatte ja jemand hier 
schon mal ein ähnliches Problem.

von Route_66 H. (route_66)


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Relais schrieb:
> Kann
> man dies mit einer Schaltung anpassen?

Einfacher 2:1 Teiler und in der SPS mal Zwei rechnen?

von Der Andere (Gast)


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Relais schrieb:
> Nur leider möchte die SPS ein 1:1 Puls-Pausenverhältnis

Warum das denn?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Relais schrieb:
> Ich würde gerne an einer Welle (ca. 4000UpM) die Drehzahl messen. Am
> einfachsten wäre es über einem induktiven Sensor der die Passfeder
> abfragt. Nur leider möchte die SPS ein 1:1 Puls-Pausenverhältnis.

Das ist sehr unwahrscheinlich. Wäre auch in der Realität nicht exakt 
einzuhalten, z.B. wenn sich die Drehzahl ändert. Wahrscheinlich will die 
SPS nur eine jeweils minimale Länge der H- respektive L-Zeit sehen.

> Kann man dies mit einer Schaltung anpassen?

Man kann natürlich ein Flipflop als 2:1 Frequenzteiler hinter den Sensor 
packen. Dann ist das Signal symmetrisch, aber eben halbe Frequenz.

Ansonsten ist es am einfachsten, den Sensor entsprechend anzupassen, daß 
er ein verarbeitbares Signal liefert.

von Relais (Gast)


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Halbe Frequenz wäre überhaupt kein Problem. Das ist mit einem Baustein 
im Programm erledigt.

von aGast (Gast)


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Was ist es denn für eine SPS? Wie hoch ist denn die Zykluszeit von dem 
Ding?
Bei 4000 u/min hast Du pro Umdrehung nur 15ms Zeit.

von Relais (Gast)


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Eine Eaton Easy 821. Darum wäre der Frequenzteiler vermutlich sowieso 
von Vorteil.

von aGast (Gast)


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Ach, noch was. Die SPS die ich kenne machen am Zyklusanfang ein Abbild 
der Eingänge, bearbeiten dann das SPS Programm und setzen am Zyklusende 
die Ausgänge. Eine Änderung des Eingangs während des SPS-Zyklus wird 
dann ins Leere laufen und erst beim nächsten Zyklusbeginn erkannt.

von Cyblord -. (cyblord)


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Wenn dann nimmt man einen speziellen Frequenzmesseingang an der SPS. Da 
dürfte die Zykluszeit keine große Rolle spielen.

Frequenzen direkt über einen normalen Eingang per Programm abzählen ist 
ja Humbug.

von Relais (Gast)


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Dieser "Humbug" wurde auch nicht gemacht. Es wurde der Eingang für die 
Frequenzmessung verwendet. Dort ist ein 1:1 Verhältnis erwünscht (wenn 
es einigermaßen genau sein soll). Einen Frequenzteiler wäre wegen der 
Zykluszeit sogar von Vorteil.

von aGast (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Frequenzen direkt über einen normalen Eingang per Programm abzählen ist
> ja Humbug.

Eben, zu dem Zeitpunkt wusste ich ja auch nicht was er für eien SPS 
nimmt. Nicht jede hat einen Frequenzmesseingang.

von Cyblord -. (cyblord)


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Relais schrieb:
> Dieser "Humbug" wurde auch nicht gemacht.
Na immerhin.

> Es wurde der Eingang für die
> Frequenzmessung verwendet. Dort ist ein 1:1 Verhältnis erwünscht (wenn
> es einigermaßen genau sein soll). Einen Frequenzteiler wäre wegen der
> Zykluszeit sogar von Vorteil.

Jetzt stellen wir uns mal ganz blöd. Eine Frequenzmessung in der SPS 
läuft normalerweise doch so, dass man den Zählwert oder direkt die 
Frequenz, an einer Adresse oder in einem speziellen Register, 
Speicherstelle, Tag wie auch immer der Hersteller das gerade nennt, 
vorfindet.
Der einzige Grund die Frequenz zu teilen wäre der, wenn die Frequenz 
höher ist als der Baustein messen kann oder der Zählregister überläuft 
bevor das Programm diesen abfragen kann.
Bei 4000 RPM ist beides recht unwahrscheinlich und darum frage ich mich 
schon, was jetzt die Zykluszeit genau damit zu tun haben soll.

von aGast (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> darum frage ich mich schon, was jetzt die Zykluszeit genau damit zu tun haben 
soll.

Geb ich dir Recht.
In dem Fall NIX - Weil spezieller Eingang zur Frequenzmessung.

von Relais (Gast)


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Wir müssen uns nicht blöd stellen. Die Eaton 821 ist auch eher eine 
Relaissteuerung als eine Erwachsene SPS. In der Beschreibung des 
Bausteins wird auch extra darauf hingewiesen das ein 
Puls-Pausenverhältnis von 1:1 erwünscht ist. Ich halte mich doch nur an 
die Doku.....

von Cyblord -. (cyblord)


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Relais schrieb:

> Die Eaton 821 ist auch eher eine
> Relaissteuerung als eine Erwachsene SPS. In der Beschreibung des
> Bausteins wird auch extra darauf hingewiesen das ein
> Puls-Pausenverhältnis von 1:1 erwünscht ist. Ich halte mich doch nur an
> die Doku.....

Es geht doch gerade gar nicht um dein PP-Verhältnis.

von aGast (Gast)


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@Relais

Route 6. schrieb:
> Einfacher 2:1 Teiler und in der SPS mal Zwei rechnen?

Die Diskussion mit der Zykluszeit kam nur auf weil ich nicht wusste was 
Du für eine SPS benutzt.

von Relais (Gast)


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Wie gesagt, ich finde die Idee mit dem Frequenzteiler generell gut :-) 
Das Drehzahlsignal vom Ölmotor ist auch halbiert und muss in der 
Steuerung verdoppelt werden. Daher wäre das sowieso gut.

von Relais (Gast)


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Mit einem CD4027 und einem HCF4027B müsste sich doch ein Frequenzteiler 
2:1 oder auch 4:1 bauen lassen.
Ich versuche mal einen Schaltplan zu skizzieren.

von Relais (Gast)


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Hier mal eine Skizze. Was ich vergessen habe: der erste IC ist ein 
CD4027, der Zweite ein HEF4081. IN Signal ist mein Signal vom induktiven 
Sensor. OUT Signal sollte dann 2:1 sein. Wenn das so funktioniert könnte 
ich damit wieder in den CD4027 und das Signal nochmal teilen, oder? Dann 
wäre es eine 4:1 Teilung.

von Relais (Gast)


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Hier der Plan

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Relais schrieb:
> Hier mal eine Skizze. Was ich vergessen habe: der erste IC ist ein
> CD4027, der Zweite ein HEF4081. IN Signal ist mein Signal vom induktiven
> Sensor. OUT Signal sollte dann 2:1 sein. Wenn das so funktioniert könnte
> ich damit wieder in den CD4027 und das Signal nochmal teilen, oder? Dann
> wäre es eine 4:1 Teilung.

Aufwendiger ging es wohl nicht? Ein CD4013 enthält zwei D-Flipflop. 
Damit kannst du zwei Teiler 2:1 bauen.

von Relais (Gast)


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OK, habe ich mir angeschaut. Danke schon mal. Skizze habe ich gemacht. 
So besser?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Den Sinn des zewiten ICs (4081, 4 Und-Gatter) habe ich auch nicht ganz
verstanden. Das ist nicht nur überflüssig, du machst damit sogar das vom
Flipflop mühevoll generierte 1:1-Puls-Pausen-Verhältnis wieder zunichte.

Denk auch daran, die unbenutzten Eingänge des ICs auf einen definierten
High- oder Low-Pegel zu legen, und einen Kondensator von ca. 100 nF
zwischen die Versorgungsspannungsanschlüsse des ICs zu schalten.

Edit: Du hast die Schaltung ja inziwschen geändert.

: Bearbeitet durch Moderator
von Relais (Gast)


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An den Kondensator habe ich gedacht. Muss ich die Reset vom CD4013B auf 
Masse legen? An den Eingang (Clock1) habe ich mal einen 10K Widerstand 
gesetzt da der induktive Sensor ein Signal von 12 Volt bringt.

: Bearbeitet durch Moderator
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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'tschuldigung, ich habe aus Versehen deinen letzten Beitrag mit meiner
Antwort überschrieben, den ursprünglichen Text aber wiederhergestellt.
Also nicht wundern ;-)

Relais schrieb:
> Muss ich die Reset vom CD4013B auf Masse legen?

Ja, alle beide. Ansonsten sieht die Schaltung korrekt aus.

von Relais (Gast)


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Nix zu entschuldigen :-) Bin ja um jeden Tipp dankbar. Dann lege ich die 
Reset noch auf Masse. Ich muss ja sowieso noch ca. 2 Tage auf die 
restlichen Bauteile warten. Für die Versorgungsspannung setze ich noch 
einen Festspannungsregler (12V out) mit dazu weil meine 
Versorgungsspannung 24 Volt beträgt. Die induktiven Sensoren arbeiten ja 
bereits mit einer Spannung ab 10V.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Relais schrieb:

> Für die Versorgungsspannung setze ich noch
> einen Festspannungsregler (12V out) mit dazu weil meine
> Versorgungsspannung 24 Volt beträgt. Die induktiven Sensoren
> arbeiten ja bereits mit einer Spannung ab 10V.

Falls das Sensoren mit open-collector Ausgang sein sollten, dann muß ein 
Widerstand vom Takteingang (Pin 3) nach Vcc (12V, Pin 14) gehen, der den 
Eingang auf H zieht, wenn der Sensor inaktiv ist. Einen Serienwiderstand 
(jetzt: 10K) brauchst du nicht, solange du sicherstellen kannst, daß der 
Sensor selber keine positive Spannung > 12V liefert.

von Relais (Gast)


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Das der Sensor nicht über 12V liefert ist soweit sichergestellt da er 
selbst mit 12 Volt versorgt wird.
Der Sensor ist ein PNP, also benötige ich noch einen 10k? von Pin3 nach 
Pin14!?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Wenn der Sensor einen PNP-Ausgang hat, verbindest du den Sensorausgang
mit dem Eingang deiner Schaltung (Pin 3 des 8013), und schaltest den
Sensorausgang zusätzlich über einen Widerstand nach GND (Pull-Down).

von Relais (Gast)


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OK, Pull-Down Widerstand von Pin3 (Takteingang=Sensorausgang) auf Masse. 
10K OK?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Ja.

von Relais (Gast)


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Danke schön. Sollte ich diese Woche noch hinbekommen. Dann gebe ich 
natürlich Bescheid wenn es funktioniert :-)

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