Moin,
für die Steuerung eines Regelventils wird ein Schrittmotor gesucht, der
mit einem Arduino angesteuert werden soll. Voller Regelbereich sind nur
drei Umdrehungen. (Und nein, leider kann man so etwas nicht fertig
kaufen.)
Zwei Motore wurden bisher getestet (ohne Last)
- Stepper 28BYJ-48 5V mit Treiberplatine ULN2003
- der Trinamic PD57 mit Treiber Trinamic 1161
Der Trinamic ist natürlich toll und bietet eine Menge
Konfigurationsmöglichkeiten (der Treiber kann per Assembler programmiert
werden), aber das Ding ist ein Klotz (da muß die Mechanik entsprechend
stabil ausgelegt werden) und braucht ziemlich hohe Ströme. Leider ist er
auch ziemlich teuer ca. 180 Euro und es werden vier bis sechs Stück
benötigt.
Der kleine Stepper 28BYJ-48 kostet samt Treiberplatine keine 5 Euro und
könnte von der Kraft und der Geschwindigkeit - dank
Untersetzungsgetriebe - fast genügen. Allerding wirkt er schon sehr
filigran, so daß doch leichte Zweifel an der Lebenserwartung aufkommen.
Ideal wäre ein Stepper, etwas größer als der 28BYJ-48, samt
Steuerungsplatine, der stabiler ist und vielleicht nicht mehr als 50
Euro pro Stück kostet.
Vielleicht hat jemand einen Praxistip für mich.
Hallo Svensson,
ist das eine kommerzielle (Serien)-Anwendung, oder ein privates Projekt?
Muss der Treiber unbedingt auf dem Motor sitzen, oder können Motor und
Treiber auch getrennt sein? Und wie soll das ganze gesteuert werden,
über einen µC, eine SPS,...?
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Hallo Thorsten,
das ist für ein wissenschaftliches Experiment. Gebraucht werden maximal
2 Stück Steuerungen -> also im Prototypenbereich. (Ist bei uns
eigentlich immer so.)
Jeweils ein µC (Arduino Nano) wird wohl einen Sensor auswerten und dann
zwei (oder auch drei?) Motore ansteuern.
Die Sensorauswertung habe ich heute getestet, funktioniert. Fehlt noch
eine kleine Datenloggerfunktion, aber das ist softwaretechnisch wohl
kein Problem.
Die ganze Regelstrecke ist sehr träge, d.h. eine Messung alle 5 Minuten
dürfte reichen. Damit ist der µC dann massiv unterfordert.
Natürlich könnten Motor und Steuerung auch von einander getrennt sein.
Es wäre nur ganz praktisch, wenn die Ansteuerung möglichst einfach vom
µC erfolgen könnte. Die beiden oben genannten Kombinationen erfüllen
diesen Wunsch.
Hallo Thorsten, am einfachsten und günstigsten ist es, einfach eine
RAMPS wie sie in jedem 3D-Drucker verbaut ist, zu kaufen.
gesteuert wird sie mit GRBL.
Moin,
den PD57 habe ich auch schon mit dem "Motor-Shield" von Velleman
betrieben. Das geht aber mehr schlecht als recht, denn der Motor läuft
sehr rauh und zieht unheimlich viel Strom (bis 4A), so daß die Treiber
heiß werden.
Was ich noch vergaß zu schreiben: natürlich soll/muß das Ganze bis Ende
Januar betriebsbereit sein, was bedeutet, daß ich nicht zu viele
Sackgassen einschlagen darf. ;-))
Da scheint ein Mißverständnis vorzuliegen. Das Regelventil wird immer
nur in Teilen von einem Grad auf- oder zugedreht, da die Zielgröße 500
ppm (Teile pro Million) beträgt. Daher sollen eben Schrittmotore - oder
alternativ Getriebemotore mit großer Untersetzung - verwendet werden.
Schon die Sensoren sind unglaublich träge T90 = 5 min und haben nur eine
Genauigkeit von 50 ppm.
Letztlich geht es wohl nur darum, sich langsam ändernde
Umweltbedingungen (vor allem wohl Luftdruck und Druck der Gasflaschen)
auszugleichen.
Bisher wird das händisch gemacht, soll aber automatisiert werden, weil
es so viel Zeit kostet.
wie schon erwähnt, nimm ein DRV8825 oder A4988 (oder ein anderes modell)
als Treiber, such nach "3D printer stepper driver"
ein beliebiger Nema17 könnte reichen
1.8° Schrittwinkel
120-500 mNm torque
0.5-2A
12V
im Mittel, such halt einen der deinen Anforderungen genügt.
gibts für billig aus China, für wenig mehr aus Deutschland (wenns
schnell sein muss).
svensson schrieb:> den PD57 habe ich auch schon mit dem "Motor-Shield" von Velleman> betrieben.
wenn das eins mit L298 ist, ist dass schon etwas veraltet (BJT Treiber),
ein neuer Treiber mit Mosfet wird u.U. nicht so warm.
total Drop beim L298 bei 2A sind 4.9V, das macht fast 10W die der
verheizt, das geht besser.
Moin,
hier die Rückmeldung - könnte vielleicht den einen oder anderen
interessieren.
Es sind die Trinamic PD42-2 mit dem angebauten Treiber Trinamic 1060
geworden.
Zu dieser Kombination aus Schrittmotor und Treiber ist folgendes zu
sagen.
- Selbst mit einem Ruhestrom von nur 40mA@12V (einstellbar) hat er noch
eine erstaunliche Haltekraft.
- Durch den geringen Ruhestrom findet nahezu keine Erwärmung im
Haltebetrieb statt.
- Der Schrittmotor ist erstaunlich leise und steppt sehr sanft.
- Microstepping bis 256 Schritte ist möglich.
- Es existiert eine Schnittstelle für die direkte Kommunikation mit
einem µC über per eingebauten Optokopplern. Für Anwendungen, die keine
Haltekraft benötigen, kann der Treiber auch ganz abgeschaltet werden.
- Der Motor kann über 5V-TTL konfiguriert und ggf. auch gesteuert
werden. Alternativ sind die Schnittstellen 232 und 485 erhältlich. Wir
haben ein USB-TTL (3 polig) Kabel mit FTDI232R benutzt.
Nachteilig gegenüber dem größeren Treiber 1161 ist, daß sich keine
kleinen Programme per Assembler speichern lassen. Dafür ist die
Optokopplerschnittstelle sehr praktisch, an die direkt die DIO des
Arduino angeschlossen werden können.
So ein Motor/Treiber kostet etwa 87 Euro bei R. Da wir aber doch nur
zwei Stück statt der geplanten vier bis sechs benötigen, war der Preis
okay.
Moin,
inzwischen scheint das Ding seinen Zweck zu erfüllen. Im Anhang ein
Bild, wie man sich das Ganze vorzustellen hat.
Inzwischen sind beide Motore an einem Regler gelandet. Zwei Steuerungen
für zwei Motore war die Vorgabe (ich hätte es mit einer gemacht).
Die Nutzer haben meine Anregung "Einbau in ein Gehäuse" durch zwei
Gefrierbeutel umgesetzt. ;-))
svensson schrieb:> Gasregler_fertig.png
Was mag wohl der Hinweis auf die Bildformate bedeuten?
Für ein Photo ist PNG denkbar ungeeignet. Bei einer derart matschiges
Aufnahme zeugt es von absoluter Inkompetenz, sorry.
Die "matschige" Aufnahme liegt an der Kamera, leider habe ich keine
bessere Aufnahme. Fokussiert ist hier auf den Regler und den linken
Schrittmotor.
Und den Hinweis hatte ich so verstanden, daß PNG und GIF immer gehen,
JPG nur für Fotos und Scans.
