Hallo, ich benötige grundlegende Erklärungen zu folgender Problematik: Wir möchten vier Motoren verfahren und sollen dazu erst einmal einen groben Entwurf der benötigten Komponenten erstellen. An jedem Motor ist ein Messsystem angebracht. Nun soll eine Platine entworfen werden zur Regelung. Die Signale der Messsysteme müssen also erst einmal in einen Mikrocontroller eingelesen werden. Bei zwei Messsystemen kommen drei Signale an und bei den anderen zwei Messsystemen vier Signale. Welche AD-Wandler werden benötigt (auf was müssen wir z.B. achten, wenn wir die vier Signale eines Messsystems mit einem AD-Wandler umwandeln möchten) und welcher Mikrocontroller kann dort eingesetzt werden (eventuell einer mit integrierten AD-Wandlern?)? Könnt ihr uns da helfen?
Patrick Schwarz schrieb: > An jedem Motor ist ein Messsystem angebracht. Was für eine Sorte von Messsystem? > Welche AD-Wandler werden benötigt Auflösung? Samplerate? > welcher Mikrocontroller kann dort eingesetzt werden Wie aufwändig sind die nötigen Berechnungen, wie kritisch das Timing?
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Die Messysteme mit den 4 Signalen sind Absolutwertgeber, die anderen Inkrementale Messsysteme. Wir benötigen auch keine speziellen Bauteilbezeichnungen, sondern eher was man generell so einsetzen kann. Ziel ist es die Bauteile abzuschätzen und die Platinengröße, anschließend auch grob den Preis.
@Patrick Schwarz
>Könnt ihr uns da helfen?
Wer ist "wir" und in welchem Rahmen soll die Aufgabe gelöst werden?
Hochschulpraktikum? (ich hoffe nicht, das würde kein gutes Licht auf den
Prof werfen)
Praxissemeter?
Hobbyprojekt?
Genauere Inforationen tuen Not. Z.B. warum messt ihr Analogwerte?
Benutzt ihr Tachogeneratoren? Oder Sampelt ihr Induktionsspannungen des
Motors in der Zeit ohne Spannungsversorung?
So ziemlich jeder General Purpose Controller hat einen ADC an Board.
Eine Frage die ich auch nicht beantworten kann, die aber im Raum steht:
Wie leistungsfähig euer µC sein muss und damit implizit welche in Frage
kommen hängt davon ab wie schnell, wie genau ihr regeln wollt und wie
dynamisch das System ist.
Patrick Schwarz schrieb: > Die Messysteme mit den 4 Signalen sind Absolutwertgeber, die anderen > Inkrementale Messsysteme. Also gar keinen ADC, so Drehencoder sollte digitale Siganle liefern.
Patrick Schwarz schrieb: > Könnt ihr uns da helfen? Das klingt alles nach: Wir haben eine Aufgabe, so .... dann lassen wir uns die von der Gemeinde mal lösen bzw entwickeln. Sowas wie Crowd Funding .... bloss ohne ROI .....
Das ist ein Maschinenbauprojekt was sich eher auf die grobe Planung eines Systems bezieht. Es muss nur abgeschätzt werden, wir haben selbst nur sehr wenige Informationen. Wir wissen, das die Messsysteme Sin/Cos-Signale liefern. Diese sind ja analog. Um diese verarbeiten zu können müssten wir diese doch wandeln, oder?
Mitlesa schrieb: > Sowas wie Crowd Funding .... bloss ohne ROI ..... Bei Kickstartet und Co. haste auch nie ein ROI. Und dat boomt auch.
Mitlesa schrieb: > Patrick Schwarz schrieb: >> Könnt ihr uns da helfen? > > Das klingt alles nach: Wir haben eine Aufgabe, so .... dann > lassen wir uns die von der Gemeinde mal lösen bzw entwickeln. > > Sowas wie Crowd Funding .... bloss ohne ROI ..... Nein, so ist es jedoch nicht. Wir sitzen nun schon über einen Tag und möchten einfach uns mal Grundlagenwissen aneignen.
Patrick Schwarz schrieb: > ich benötige grundlegende Erklärungen zu folgender Problematik: > > Wir möchten vier Motoren verfahren Was für Motoren? Welche Spannungsversorgung? Können die Motoern mit PWM angesteuert werden? > und sollen dazu erst einmal einen > groben Entwurf der benötigten Komponenten erstellen. > An jedem Motor ist ein Messsystem angebracht. Was für ein Messsytem? Was misst dieses Messsystem? > Nun soll eine Platine entworfen werden zur Regelung. Mit nur den obigen Angaben ? Das wird wohl schwierig werden. > Die Signale der Messsysteme müssen also erst einmal in einen > Mikrocontroller eingelesen werden. Nicht zwangsläufig. Das hängt alles von den Anforderungen und z.B. der Auslegung des Messsystems ab. > Bei zwei Messsystemen kommen drei Signale an Was für Signale? Woher? > und bei den anderen zwei Messsystemen vier Signale. Ditto. > Welche AD-Wandler werden benötigt (auf was müssen wir z.B. achten, wenn > wir die vier Signale eines Messsystems mit einem AD-Wandler umwandeln Eh, es gibt doch noch 2 Messsysteme mit nur 3 Signale?
Alles schön und gut. Aber woher soll hier wer wissen was ihr braucht? Der Aufwand, den man treiben muss, hängt in den meisten Fällen mit der benötigten Genauigkeit und Auflösung zusammen. Auch sind so Rahmenbedingungen wie Drehzahlen nicht ganz uninteressant. Denn wenn sich so ein Motor in 2 Stunden einmal dreht, dann wird das jeder Wald und Wiesen Röhren-Rechner von kurz nach dem 2.ten Weltkrieg hinkriegen. Bei 10000 U/min und 2048 Schritt Encodern sieht das allerdings ganz anders aus. Da prasseln dann pro Sekunde 340tausend Pulse auf den Computer ein, und die muss er erst mal wieder ausgewertet kriegen.
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>Das ist ein Maschinenbauprojekt was sich eher auf die grobe Planung >eines Systems bezieht. >...und möchten einfach uns mal Grundlagenwissen aneignen Eure Aufgabe ist im Grunde das was bei einem Projekt an erster Stelle steht. Einschätzen der Anforderungen, damit der nötigen Hardware und Entwicklunfgstools; Abschätzen der Komplexität und damit die nötige Zeit bzw. "Mannschstunden". Auf Deutsch: das komplette Budget was im Ernstfall hinterher in einen Werksvertrag als Obergrenze wandert. Die Aufgabe überlässt man eigentlich Leuten mit mehrjähriger und breit aufgestellter Berfuserfahrung (die ich auch nicht habe). Mit Grundlagenwissen ist da nix zu gewinnen. Wenn man polemisch währe, würde man der "Abschätzung" eine Fehlerberechnung nach dem Fehlerfortpflanzungsgesetz beilegen wo jede Entscheidungsstufe mit einem maximal anzunehmenden Fehler gewichtet wird. Die Abschätzung der Gewichtung ist natürlich auch wieder Abweichungsbehaftet - This is starting to look like infinity...
Ja, leider sieht es genau so aus. Es soll nur ein grober Entwurf sein. Nun wurde uns gesagt, wir sollen erst einmal Leistungsstellglieder für die Motoren suchen. Sie empfehlen Halb- oder Vollbrückenmotortreiber. Zwei Motoren besitzen jeweils 3 Phasen mit je 2A und 24V. Die anderen zwei Motoren laufen mit 8A und 48V. Die Recherche eines Motortreibers für die ersten zwei Motoren war auch nicht weiter schwer, doch finden wir nichts passendes für die anderen zwei Motoren. Sie sagten uns weiterhin, dass wir nur Mikrocontroller, AD-Wandler (ggf. DA-Wandler) und Leistungsstellglieder herauszusuchen sind. Die Abtastzeiten usw. spielen dabei keine Rolle. Es reichen zum Beispiel vier AD-Wandler mit je 4 Eingängen.
Zu dem Thema AD-Wandler und Anzahl der Analogeingänge - ich werde es mal beschreiben, will euch damit nicht per se unterstellen, dass ihr "keine Ahnung" habt, kann es von hier aber nicht einschätzen. Also: es gibt einen Unterschied zwischen der Anzahl von Analogwandlern, die ein C hat und der Anzahl der Analogeingänge die verfügrbar sind. Nehmen wir z.B. everybodys Darling den AtMega8. Der hat EINEN Analogwandler und 8 Analogeingänge. Die Eingänge per Multiplexer abwechselnd auch im laufenden Betrieb (natürlich nicht WÄHREND einer Wandlung) umgeschaltet werden. Die verschienen Eingänge können also nur zeitversetzt gemessen werden. Dann gibt es Chips die tatsächlich mehr als einen Analogwandler dabei haben. Da ist es dann auch möglich, zwei oder mehr Quellen zur selben Zeit zu messen. Wie z.B. bei messen der Strangströme bei mehrphasigen Antireben. Deine Strom/Spannungsangaben klingen nach Steppermotoren.(?) Sind das vielleicht so schwarze quaderförmige Dinger, die bei drehen an der Welle ein feinkörniges Rastmoment spüren lassen? Aus dem Dunst heraus würde ich einfach etwas in der Kategorie stm32F3xx aufwärts vorschlagen. Vielleicht auch einen aus der F4 Serie, da gibt es dann auch Hardwareseitig DSP unterstützung in Form von MAC Instruktionen. das gibt etwas reserve. Bei PIC und Konsorten kenn ich mich nur einfach nicht aus. Für solche Motoranwendungen gibt es zudem extra konzipierte µC, die neben den Analogwandlern auch passende Hardware zur Erzeugung der Steuersignale für die Halbbrücken haben. Zur Orientierung könnt ihr bei Herstellern wie Texas Instruments, ST, NXP nach Development Boards für Motoranwendungen suchen und schauen, welchen konkreten µC die da verwendet haben.
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