Seid gegrüßt! Albert mein Name, Ich habe keine große Ahnung von der Elektronik, darum bitte ich um Verzeihung für Missverständnisse oder Fehler. Ich habe da folgendes Vorhaben. Ich möchte ein Pneumatikventil ansteuern mit einem 4093 ic nand gatter. Und einem 4013 als rs flipflop, nur da bin ich noch sehr unentschlossen. Ich hab es auf dem breadboard soweid wie auch der Amateurzeichnung zu entnehmen ist realisiert, und es funktioniert soweit. Jetzt stelle ich mir das allerdings schwierig vor wenn ich die Taster gedrückt halte und er an das Ende des Sensors kommt,denn da wird er ja hin und her Schalten . Nun möchte ich nach einmaligem betätigen der 2 Taster und der vorhandenen Spannung am Sensor (also der Sensor ist ein Öffner), ein Setzen auslösen und nach erreichen des Sensors ein Rücksetzen, mit dem der Zylinder dan wieder auf den Ausgangspunkt zurück fährt. Wie realisiere ich das mit dem zusätzlichen ic4013? Ach ja darf man denn die eine Eingangsspannung auf alle Komponenten so durch den Spannungsteiler aufteilen oder müsste ich eine extra Versorgung für Steuerspannung und eine für die Last haben? Für konstruktive Kritik und Anregungen wäre ich euch sehr verbunden. Vielen Dank! Mit freundlichen Grüßen Albert
Schau mal in der Wikipedia nach. Nach Relais Selbsthaltung. Ist da recht gut beschrieben. Dein Taster schaltet das Relais ein und anschließend bleibt es aktiv bis der Endschalter den Strom unterbricht. Oder auch nicht.
Dankesehr Sebastian! Ich möchte doch gerne das ganze mit dem Transistor und dem flipflop ic lösen. Ich könnte auch natürlich einen arduino nano verwenden das wäre ja ein leichtes. Mich hatt nur derzeit irgendwie die digitaltechnikinteresse gepackt und ich muss es jetzt so irgendwie lösen. Ich weiss da bin ich merkwürdig. Vielen Dank
Wenn die Kontakte A oder B offen sind, liegt an den betroffenen EIngängen des Logik IC keine definierte Spannung an. Sie werden sich dann zufällig irgendwie verhalten. Schau Dir nochmal die Spannungsteiler vor diesen beiden Kontakten an. Du teilst da die 24V auf 1/2 runter, aber belastest den Spannungsteiler mit weiteren zwei mal 10kΩ. Das Ergebnis wird wohl eine Spannung von ca. 4,8V sein, was keinem gültigen Logiksignal entspricht (unter der Annahme, dass das IC mit 12V versorgt wird). Teste aus, wie sich die Schaltung im dem Moment verhält, wo die Stromversorgung eingeschaltet wird. Die 12V und die 24V stehen womöglich nicht im gleichen Moment schlagartig zur Verfügung, was unerwartete Schaltvorgänge auslösen könnte.
Vielen Dank Stefan! Das genau habe ich auch feststellen können. Mal gehts mal nich. Wie stellt man so etqas besser an? Sollte ich womöglich einen stepdown dazwischenklemmen? Damit eben Steuerspannung von last getrennt läuft? Sorry ich bin da echt nicht der durchblicker was elektronik angeht. Finds aber super interessant!
Wenn Du das ganze - ohne größere Vorkenntnisse - digital lösen willst, beschäftige Dich doch bitte noch mit den Schutzmaßnahmen. Snubber oder Freilaufdiode(n). Die Lebensdauer eines elektronischen Schaltkreises, in der Nähe einer Spule, beträgt oft nur Milli- bzw Mikrosekunden.
Albert H. schrieb: > Wie stellt man so etqas besser an? Vermutlich bist du davon ausgegangen, dass ein offener Eingang "aus" (low) ist. Das ist aber eben nicht der Fall. Du kannst Pull-Down Widerstände vorsehen, die den Low-Pegel sicherstellen. Sie müssen aber hochohmig genug sein, deinen Spannungsteiler nicht zu belasten.
1 | 24V |
2 | o |
3 | | |
4 | |~| 10k |
5 | |_| |
6 | | ____ A |
7 | +------- ---------------+------------> zum IC |
8 | | ____ B | |
9 | +------- -----+---------)------------> zum IC |
10 | | | | |
11 | |~| |~| |~| |
12 | |_| 10k |_| 100k |_| 100k |
13 | | | | |
14 | GND GND GND |
Ich würde das aber anders machen:
1 | Zener-Diode |
2 | 4,7k 11 oder 12V |
3 | Eingang o---[===]-----+-----|<|------| GND |
4 | 24V Signal | |
5 | | |
6 | +-----[===]----| GND |
7 | | 10k |
8 | | |
9 | +------||------| GND |
10 | | 100nF |
11 | | |
12 | o |
13 | zum IC |
Folgende Vorteile hat das: - Durch die Schaltkontakte fließt mehr Strom. Das ist gut, denn so funktionieren sie länger zuverlässig. Wenn du ein Datenblatt von den Schaltkontakten findest, dann schau mal nach, wie viel Strom sie mindestens brauchen. Dementsprechend kannst du dann den 4,7kΩ Widerstand ggf. noch weiter verringern, falls nötig. - Der Eingangswiderstand bildet zusammen mit dem Kondensator einen Tiefpass, was Radiowellen und Kontaktprellen wirkungsvoll unterdrückt. - Die Zenerdiode begrenzt die Spannung, auch wenn die Eingangsspannung mal höher sein sollte. Bei langen Leitungen in der Nähe von Motoren/Spulen kommt das vor - wegen der Magnetfelder. Du kannst das bei Bedarf alles auf 5V umbauen, indem du eine 4,7V Zenerdiode verwendet. Bleibe auf jeden Fall dabei, Nand-Gatter mit Schmitt-Trigger Funktion zu verwenden. > beschäftige Dich doch bitte noch mit den Schutzmaßnahmen. > Snubber oder Freilaufdiode(n). Stimmt, am Ausgang des Transistors brauchst du eine Freilaufdiode (google danach). Ich glaube, das ganze lässt sich einfacher zuverlässig mit Relais aufbauen. Diese Aufgabe schreit geradezu nach Relais.
> Du kannst das bei Bedarf alles auf 5V umbauen, indem du eine 4,7V > Zenerdiode verwendet. Bleibe auf jeden Fall dabei, Nand-Gatter mit > Schmitt-Trigger Funktion zu verwenden. Danke für eure Hilfe! > Stimmt, am Ausgang des Transistors brauchst du eine Freilaufdiode > (google danach). Hatte schon davon gehört das man es so bei spulen macht. Ich werde mir das durchlesen. > Ich glaube, das ganze lässt sich einfacher zuverlässig mit Relais > aufbauen. Diese Aufgabe schreit geradezu nach Relais. Nun eigentlich ist doch mein Pneumatik Ventil ein relais. Nur ob ich am ende einen günstigen Transistor zum schalten nehme oder ein Relais ist doch fast das selbe Ergebnis oder? Wie gesagt ich würde es einfach gerne verstehen wie das alles funktioniert. Alternativen gäbe es da einige. Wie schon den arduino erwähnt oder auch eine siemens sps wären da mit denen ich das viel einfacher hinbekäme. Nur ist es so verdammt genial den Strom steuern zu können wie man es braucht, mit den einfachen dingen die da schon länger existieren.
Albert H. schrieb: > Nun eigentlich ist doch mein Pneumatik Ventil ein relais. Nur ob ich am > ende einen günstigen Transistor zum schalten nehme oder ein Relais ist > doch fast das selbe Ergebnis oder? Ja schon, du siehst aber, daß die Schaltung mit Halbleitern komplexer ist, als mit Relais. Weil sie schneller und empfindlicher reagieren und außerdem nicht direkt 24V vertragen. > Nur ist es so verdammt genial den Strom steuern zu können wie man es > braucht, mit den einfachen dingen die da schon länger existieren. Verstehe ich. Manchmal ist der Weg das Ziel - völlig legitim.
Zwei Widerstände (ca 100k)vom Transitorsteuerausgang zu Eingang A+B würde eine Selbsthaltung ohne 4013 realisieren. Die 1k6 sind zu klein. Der 4093 sollte nicht mehr als 2,4mA liefern müssen. Das wären dann 4k7. A bissl knapp für dem Transistor. Besser einen Darlington oder FET verwenden. Woher bekommt der 4093 seine Spannung?
A. H. schrieb: > Zwei Widerstände (ca 100k)vom Transitorsteuerausgang zu Eingang A+B Also meinen 10k spannungsteiler ersetzen durch 100k meinst du ja? Und das bringt selben effekt nur mit weniger Verlustleistung ja? > würde eine Selbsthaltung ohne 4013 realisieren. Wie genau würde das funktionieren? Die 1k6 sind zu klein. > Der 4093 sollte nicht mehr als 2,4mA liefern müssen. Das wären dann 4k7. > A bissl knapp für dem Transistor. Besser einen Darlington oder FET > verwenden. Ok das ergibt sinn. Darlington wäre eine gute option. Müssen nicht zwei gleiche Transistoren sein oder? Woher bekommt der 4093 seine Spannung? Ich verstehe nicht ganz. Nun ich habe eine Spannungsquelle, die ich für die jeweils benötigten Bauteile durch den Spannungsteiler zurecht spalte, und da eben alles anzapfe. So war der Plan. Allerdings hätte ich die Option alle Steuerspannungen von einem LM2596 DC-DC StepDown zu beziehen. Wäre das was? Vielen herzlichen Dank!
Albert H. schrieb: > Nun ich habe eine Spannungsquelle, die ich für > die jeweils benötigten Bauteile durch den Spannungsteiler zurecht > spalte, und da eben alles anzapfe. Das geht nicht, denn Spannungsteiler sind abhängig vom Laststrom, und der ist bei Dir nicht konstant. Du brauchst einen Spannungsregler oder Spannungswandler. Albert H. schrieb: > Allerdings hätte ich die Option alle Steuerspannungen von einem LM2596 > DC-DC StepDown zu beziehen. > Wäre das was? Ja, aber halte die geforderte Mindestlast ein, damit er funktioniert. Ich denke, das ist in deiner Schaltung nicht der Fall - zu wenig Last. Ich würde hier eher einen LM78L12 verwenden.
Die Spannungsteiler sind davon unberührt. Die Rückführung wird die Eingänge A+B auch dann hochhalten wenn die Taster losgelassen werden. Nebenbei sorgen die Widerstände dafür das die Eingänge nicht "lose" hängen wenn kein Taster gedrückt ist. Der Wert ist unkritisch. Er muß jedoch um einiges höher sein als die Spannugsteiler damit die Taster ein High erreichen können. Z. B. Sie wären auch 10k Dann würde am Eingang nur ca 8V bei Tasterdruck entstehen. (24V/15K*5K) 5k weil 10k zu Gnd und (durch Taster) paralell 10k vom Ausgang der auch Low ist. Ich dachte da an einen fertigen Darlington. Aber es können auch zwei normale sein wobei der erste erheblich kleiner als der Zweite sein darf. Er muß nur den Basistrom für den zweiten liefern können. Der 4093 bekommt seine Betriebsspannung (Vdd)auch über einen Spannungteiler? Das ist eher ungünstig. In dem Moment wo er den Transitor steuern muß benötigt er mehr Strom was seine Versorgung zusammenbrechen läßt, damit widerrum bekommen seine Eingänge Überspannug. Der Stepdown ist gut für die Versorgung des 4093. Die Eingänge benötigen zu wenig Strom so das die Stepdowns "durchdrehen" würden. Was für einen Ausgang hat der Sensor? Ist da nicht auch ein minimum Strom nötig? Einige haben auch "Open Collektor" oder 10V Ausgang, das würde den Spannungsteiler unötig machen. Die Taster selbst müssen 24 V bekommen? Sonst könnten die auch an die Versorgung. Spart Spannungsteiler.
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Bearbeitet durch User
> Ich dachte da an einen fertigen Darlington. Aber es können auch zwei > normale sein wobei der erste erheblich kleiner als der Zweite sein darf. > Er muß nur den Basistrom für den zweiten liefern können. Ok das bekomme ich hin. Meine Hobby elektroniker Auswahl ist zwar begrenzt aber das passt. > Der 4093 bekommt seine Betriebsspannung (Vdd)auch über einen > Spannungteiler? Das ist eher ungünstig. In dem Moment wo er den > Transitor steuern muß benötigt er mehr Strom was seine Versorgung > zusammenbrechen läßt Das würde erklären das es am Anfang Durch die taster dauerte bis es ging, und manchmal auch nicht. , damit widerrum bekommen seine Eingänge > Überspannug. Der Stepdown ist gut für die Versorgung des 4093. Die > Eingänge benötigen zu wenig Strom so das die Stepdowns "durchdrehen" > würden. Dachte jetzt den 4093, 4013 und den Sensor sowie die taster jetzt damit zu versorgen.Vielleicht 2 status leds. Aber Ok du bist der zweite der von den günstigen Stepdown reglern abrät deswegen.Schade hab gedacht ich mach bei denen nichts falsch und kauf einige. Dann muss was anderes her. Ich werde ein zweites Netzteil miteinbeziehen 12v. 1A. Solange nichts anderes da ist. > Was für einen Ausgang hat der Sensor? Ist da nicht auch ein minimum > Strom nötig? Einige haben auch "Open Collektor" oder 10V Ausgang, das > würde den Spannungsteiler unötig machen. Das müsste ich morgen früh nachschauen. Aber wenn er mit 24v versorgt wird, kommen beim int auch die 24v wieder raus. Und da die Spannung zu den gattern geht dachte ich es wäre sinvoll auch die etwas niedriger zu halten, daher der spannungsteiler auch hier. > Die Taster selbst müssen 24 V bekommen? Sonst könnten die auch an die > Versorgung. Spart Spannungsteiler. Wenn den gattern oder eher dem ic die 24v nicht weh tun. Aber ich mein im Datenblatt gesehen zu haben max wären 20v. Danke für eure fleißige Anteilnahme wirklich. Ich werde gleich morgen früh versuchen wie weit ich da alles geändert bekomme mit euren Tipps. Mal sehen was die Zeit hergibt.
Albert H. schrieb: >> Die Taster selbst müssen 24 V bekommen? Sonst könnten die auch an die >> Versorgung. Spart Spannungsteiler. > > Wenn den gattern oder eher dem ic die 24v nicht weh tun. Aber ich mein > im Datenblatt gesehen zu haben max wären 20v. Er meinte, dass du sowohl das IC als auch die Taster mit 12V betreiben kannst.
Albert H. schrieb: > Aber Ok du bist der zweite der von den günstigen Stepdown reglern abrät Da haben wir uns jetzt vielleicht mißverstanden. Für die Versorgung des 4093 (Vdd) wird es gehen. Als Spannungsteilerersatz für die Taster besser nicht. Alleine schon wegen der Ausfallwahrscheinlichkeit. Alles was nicht da ist kann auch nicht ausfallen. Die billigen könnten auch brauchbar sein nur sollten sie vor dem Einsatz getestet werden. Minimalstrom , Maximalstrom , Überlastsicher? Eine neue Zeichnng wäre nützlich. Nach der alten bräuchte es nur einen Stepdown der den Chip und die Taster versorgt. Die Erde ist gleich dem Minuspol der 24V? Die +24V vom Sensor sind die selben wie die der eingezeichneten Batterie?
> Da haben wir uns jetzt vielleicht mißverstanden. Für die Versorgung des > 4093 (Vdd) wird es gehen. Als Spannungsteilerersatz für die Taster > besser nicht. Entschuldige das habe ich wohl Missverstanden. > Die billigen könnten auch brauchbar sein nur sollten sie vor dem Einsatz > getestet werden. Minimalstrom , Maximalstrom , Überlastsicher? Das werde ich wohl testen müssen. > Eine neue Zeichnng wäre nützlich. Nach der alten bräuchte es nur einen > Stepdown der den Chip und die Taster versorgt. Werde ich ändern. > Die Erde ist gleich dem Minuspol der 24V? Die +24V vom Sensor sind die > selben wie die der eingezeichneten Batterie? Ja alles eine spannungsquelle gewesen.
>mit dem zusätzlichen ic4013?
Zusätzlich wäre er nicht nötig alternativ könnte er auch verwendet
werden.
"Andruino" viel irgendwo. Das wär wohl zu viel, aber ein Tiny 13 könnte
eine gute Alternative sein. Er kann den Transistor direkt steuern,
außerdem könnten Sicherheitsfeatures integriert werden. So das es nicht
mehr möglich wird einen Taster zu blockieren oder (sehr lästig) das
beide innerhalb eines Zeitfensters gleichzeitig gedrückt werden müssen.
Gibt es da Software die ihr empfehlen würdet bei der man solche Schaltungen Realitätsnah testen kann? Damit ich da niemand unnötig bemühe. Ich hab schon hier und da was gefunden aber leider wenig Ahnung, was davon mich weiter bringt.
Hi, ich habe es jetzt soweit erst mal abgeändert. Habe ein Programm gefunden bei dem ich es gut simulieren kann und auch Freeware ist. Stefan, dass mit dem Kondesator konnte ich leider nicht realisieren da der Input des ic´s ja nicht dierekt aufgezeichnet ist sondern nur die einzelnen Logikgatter. Oder hab ich das falsch verstanden?. ich geh in der Zwischenzeit das ganze ans Breadboard stecken. Mit freundlichen Grüßen Albert
:
Bearbeitet durch User
Albert H. schrieb: > Biegemaschine_Schaltung_2.0 (69,1 KB) Das ist ein PNG Image, die Datei-Endung fehlt. Du hast hier immer noch undefinierte Pegel an den Eingängen des IC, wenn die Kontakte A, B oder "Sensor" öffnen. Und es fehlen immer noch Schutzmaßnahmen gegen Überspannung. Die wirst du brauchen, denn Überspannung kommt nicht nur von 24V sondern auch aus der Luft und von den Kabeln. Außerdem hast du keinen ausreichenden Stromfluss durch die Schaltkontakte. Lies Dir nochmal die Ratschläge durch, die du weiter oben bekommen hast. Die beiden 100kΩ Widerstände sind vollkommen sinnlos. Der eine ist parallel zum 12V Netzteil geschaltet und verheizt dort einfach nur unnötig Wnergie (nicht viel aber unnötig). Der andere liegt in Reihe zu den Schalkontakten und wird dort nicht benötigt. In Kombination mit der noch fehlenden Schutzschaltung wird er sogar stören. Offenbar hast du noch keinerlei Verständnis für die Unterschiede zwischen Relais und Logik-IC's. Nimm besser Relais!
Den 4013 hast du als T-Flipflop (Frequenzteiler) geschaltet. Das setzt ein entprelltes Taktsignal (vom Sensor) voraus, was in deiner Schaltung wahrscheinlich nicht gegeben ist!
Ok. Du da wollte ich dich sicher nicht verärgern. Bitte da um Geduld, ich bin einfach noch nicht in der Elektrotechnik drinn. Ich bin dankbar für deine Hilfe. Sobald ich zeit habe werde ich versuchen da nochmals alles durchzugehen. Zu den Sicherheitsmaßnahmen, habe ich doch die Diode zu der spule gemacht. Freilaufdiode zwischen spule und einem Transistor wird woHl so gemacht. http://www.tech-ecke.de/index_quereinstieg.htm?/elektronik/freilaufdiode.htm Habe danach gegoogelt wie du geraten hattest. Leider hatte ich in dem Programm Keine Lasten ausser LED oder lampe gefunden daher die Lampe gewählt. Entschuldige bitte. Freundliche Grüße Albert
Albert H. schrieb: > Freilaufdiode zwischen spule und einem Transistor wird woHl so > gemacht. Nicht zwischen Spule und Transistor, sondern parallel zur Spule. In deiner Zeichnung ist es richtig.
> Nicht zwischen Spule und Transistor, sondern parallel zur Spule. In > deiner Zeichnung ist es richtig. ok danke ! Das mit den zwei Wiederständen an den Tastern ist echt blöd das sehe ich jetzt erst. Aber sollte man Taster nicht generell Entprellen ? Die sind ja Schließer. Ich zeichne das hier mal provisorisch ein wie ich das eig. Gewollt hatte. Und du sagst undefinierter Zustand, also sollte auch jeder gatter am Eingang einen pulldown bekommen? Damit wäre er doch von ungewollten kleinen strömen befreit.
Albert H. schrieb: > Aber sollte man Taster nicht generell Entprellen ? Ja, und ich habe Dir oben auch aufgezeichnet, wie man das macht. Auch am Ausgang des Sensors brauchst du einen Pull-Down Widerstand. 100k@ ist viel zu hochohmig, da fließen nur 0,1mA was bald zum Ausfall der Schaltkontakte führen wird. Glaube es mir, die brauchen fast immer eine gewisse Mindestlast. Wenn du keine konkreten Zahlen hast, lass es mindestens 1mA sein, das ist immer noch viel besser, als 0,1mA.
So habe jetzt einiges wieder verändert. Habe eben nie Kondensatoren oder Dioden verwendet. Bin mir da jetzt auch nicht sicher ob ich das von oben richtig abgeschaut habe. Wenn ich den Kondensator am Input der Spannungsquelle setzte zwischen + und minus wie ich es deiner Hilfestellung hoffentlich richtig entnommen habe, so mekerte das Sim. Programm, darum ists jetzt eben so drinne. Habe auch an der Schaltungslogik generell was verändert, das passt jetzt auch. Den D-FlipFlop Verwende ich jetzt nicht mehr flankengesteuert. Durch das Low der Gatter sowie vom Sensor C (Da Öffner) fließt jetzt eben durch die Pulldown Wiederstände ständig ein Strom, ist das tragisch=? Hoffe habe jetzt nicht wieder allzuviel verkehrt gemacht. Die werte der Pulldownwiederstände kann man ausrechnen habe ich gelesen, nur noch nicht angewand. Werde ich mir noch heute früh oder Mittag ansehen wenn sie denn sehr verkehrt sind. Freundliche Grüße Albert
Albert H. schrieb: > So habe jetzt einiges wieder verändert. Ich habe den Eindruck, dass du da ziemlich planlos vorgehst. Offenbar fehlt Dir ein gewisses Gefühl für die grundlegende Funktionsweise der verwendeten Bauteile. Außerdem veränderst du die Logik-Funktion der Schaltung mit jedem Vorschlag massiv, so daß inzwischen überhaupt nicht mehr nachvollziehbar ist, was du letztendlich erreichen willst. Gewöhne Dir an, die Bauteile zu nummerieren, damit man sich vernünftig auf die beziehen kann, ohne so verschwurbelte Sätze wie die folgenden: Welchen Zweck hat die Diode unter dem 12V Netzteil? Wie kann sich der Kondensator, der in Reihe zu den Konatakten A und B geschaltet ist, aufladen? Und wenn er aufgeladen ist, welchen Zweck erfüllt er dann? Welchen Sinn ergibt es, den Takteingang des Flipflops mit dem Dateneingang zu verbinden? Schaltpläne werden wesentlich besser lesbar, wenn man GND immer unten zeichnet, die Stromversorgung oben und der Signalfluss von links nach rechts geht. Dann würdest du die Fehler auch viel besser selbst sehen. Du hast die Eingänge immer noch weder geschützt noch entprellt. Nach so vielen Fruchtlosen Ansätzen empfehle ich Dir ganz dringend, nochmal von vorne anzufangen. Und zwar mit einer exakte Kontext-bezogenen Beschreibung, was die Schaltung tun soll. Und dann entwirfst du eine Lösung mit Relais, wobei wir Dir gerne helfen. Ich denke, dann das was werden.
ja ich denk ich bin zu doof dazu. aber so wie ich es jetzt hab funktioniert es. Vielleicht bin ich auch zu doof zum zeichnen. Funktioniert tadellos auch ohne Störungen, ausfälle etc. Mit der Zener Diode muss ich das auf Jedenfall machen. ich hab mal ein video hochgeladen in dem auch genau ohne worte zu sehen ist wie es funktionieren soll. ich danke dir vielmals für deine Ratschläge, und entschuldige mich nochmals für die Inkompetenz. https://youtu.be/wEZd6lNcg1g
Albert H. schrieb: > entschuldige mich nochmals für die Inkompetenz. Dafür muss man sich doch nicht entschuldigen!
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