Hallo, ich Arbeite zurzeit mit einem Kollegen an einem Projekt, das später auch Kleinserien-tauglich sein soll. Zurzeit basiert die Steuerung auf einem einfachen Arduino Mega. Da ich aber gelesen habe, dass dieser nicht sehr wirtschaftlich ist, es aber unzählige Alternativen dazu gibt wollte ich hier mal Leute mit Erfahrung in dem Bereich fragen. Im Bereich Mikrokontroller habe ich noch nicht wirklich viel Erfahrung müsste mich daher so oder so in jede Variante neu einlesen und mich damit beschäftigen. Mit dem Arduino und auch Raspberry Pi habe ich schon viel Erfahrung, wenn das in diesem Bereich weiterhelfen sollte. Bei der Steuerung, die umgesetzt werden soll, werden etwa 14 verschiedene Sensoren (0-10V) eingelesen und 13 MOSFETS angesteuert. Ich hoffe, dass mir jemand bei Vorschläge für wirtschaftliche Alternativen für den Arduino weiterhelfen kann. Sollte das ganze noch nicht genau genug beschrieben worden sein, gebt mir einfach bescheid und ich versuche das Ganze noch genauer zu beschreiben. Mit freundlichen Grüßen Matthias
Matthias P. schrieb: > Bei der Steuerung, die umgesetzt werden soll, werden etwa 14 > verschiedene Sensoren (0-10V) eingelesen und 13 MOSFETS angesteuert. > Ich hoffe, dass mir jemand bei Vorschläge für wirtschaftliche > Alternativen für den Arduino weiterhelfen kann. Das kann so ziemlich jeder uC der genügend Pins hat. Außenschaltung brauchst du sowieso. Die Genauigkeits- bzw. Geschwindigkeitsanforderungen fehlen. Und das ist was die Performance angeht das entscheidende. Also: Bei 0-10V wird was für eine Abtastrate pro Kanal und was für eine Genauigkeit gefördert? Simultanes Abtasten oder ist ein geringer Versatz akzeptabel? Bei den 13 MOSFETs soll es nur an/aus sein oder auch eine PWM? Wie schnell sollen die FETs geschalten werden können? Wenn PWM, mit was für einer zeitlichen Auflösung?
Wenn es schon mit einem atmega läuft, wird es kaum wirtschaftlich sein zu wechseln, wahrscheinlich. Oder ist er zu schlapp für geplante Erweiterungen? Falls ja: welche?
Matthias P. schrieb: > Zurzeit basiert die Steuerung auf einem einfachen Arduino Mega. > Da ich aber gelesen habe, dass dieser nicht sehr wirtschaftlich ist In welcher Hinsicht sollte er den nicht wirtschaftlich sein? Betrifft dich diese Betrachtung? > Kleinserien-tauglich Welche Stückzahlen hast du für diese Steuerung? Und welche Vorschriften musst du dafür einhalten und beachten? > Bei der Steuerung, die umgesetzt werden soll, > werden etwa 14 verschiedene Sensoren (0-10V) eingelesen Wie oft? Wie genau? > und 13 MOSFETS angesteuert. Wie schnell? Wie oft? Wenn du soweiso ein Hardware/Platine für diese ganze Elektronik bauen musst und die Rechenleistung des Mega-Arduinos ausreicht, dann setze doch einfach den µC dieses Arduinos auf deine Elektronik/Leiterplatte und fertig.
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Matthias P. schrieb: > Da ich > aber gelesen habe, dass dieser nicht sehr wirtschaftlich ist Wo hast Du das gelesen und welche Eigenschaften soll das betreffen? Wirtschaftlich ist es, wenn man schnell entwickeln kann und zu einem stabilen Produkt kommt. Und damit steht der AVR sogar recht gut da.
Peter D. schrieb: > Matthias P. schrieb: >> Da ich >> aber gelesen habe, dass dieser nicht sehr wirtschaftlich ist > > Wo hast Du das gelesen und welche Eigenschaften soll das betreffen? > > Wirtschaftlich ist es, wenn man schnell entwickeln kann und zu einem > stabilen Produkt kommt. Und damit steht der AVR sogar recht gut da. Der TE meint sicher dass die eine komplette Arduino Platine einsetzen. Was natürlich NICHT wirtschaftlich ist. Abgesehen von vielen anderen Gründen warum das Unsinn ist. Wirtschaftlich ist, die Schaltung ordentlich auf eine Platine zu bringen und dabei einen Controller einzusetzen der günstig ist und gut verfügbar. Wirtschaftlich ist es auch einen Entwickler einzusetzen der darauf entwickeln kann und nicht das zu nehmen was man leidlich selber zusammenstoppeln kann. Das wird sowieso nie stabil laufen. Alles andere ist Hobbygeschwätz.
Nochn Tipp: ich mach es immer so, dass ich erst mal ein paar ähnliche Produkte kaufe, sie aufmache und mir mal anschaue, wie andere das vor mir gemacht haben. Dieses frühe Geldausgeben und das oberflächliche "Reverse-Eningeering" spart mir im weiteren Entwicklungsprozess wieder viel Zeit und Geld ein. Generell: plane mit Kosten im Bereich ab 10k€, wenn du eine Kleinserie auflegen und vermarkten willst. Diese 10k€ können du und dein Kollege teilweise durch eigene Arbeitskraft "einarbeiten".
Also vielen Dank erstmal für die ganzen Antworten. Ich werde versuchen das ganze Projekt mit dem Chip des Arduino Megas (ATmega2560) umzusetzen. Bezüglich der Sensoren ist die Genauigkeit nicht allzu wichtig. Es handelt sich um Drucksensoren im Bereich von 0-400 Bar. Es reicht wenn man diese auf ~5 Bar genau auslesen kann. Die MOSFETs müsse auch in keiner hohen Taktfrequenz geschalten werden. Das wichtige hierbei ist nur eine schnelle Reaktionszeit, das heißt,dass das Signal eine möglichst geringe Zeit benötigt, bis die Pins des Kontrollers geschalten werden. Es wäre nett, wenn mir jemand Informationen über diese Eigenschaften bei dem genannten oder ähnlichen Chip verlinken könnte. Mit der nicht Wirtschaftlichkeit habe ich wie richtig angenommen, die ganze Platine des Arduinos gemeint. Dabei stellen sich jetzt für ich aber noch einige Fragen: -Wie lässt sich so ein Chip grundsätzlich Programmieren und beschreiben? -Wie Zuverlässig sind diese Chips? Also mit was für einer Ausfallswarscheinlichkeit kann/muss ich rechnen? Das ist wichtig, da Menschen mit dem Produkt arbeiten müssen und deswegen eine schnelle Reaktionszeit auf Fehlverhalten gewährleistet werden muss. -Wie kann ich den Kontroller auf Fehlverhalten (Programm hängt sich auf; nicht genügend Stromzufuhr) absichern, sodass bei solchen Verhalten ein zuverlässiges Abschalten des Systems gewährleistet wird. Was mir hierzu in den Sinn kommen würde wäre ein Sicherheitsrelais. Hat jemand mit so etwas schon mehr zu tun gehabt? Gruß Matthias
Matthias P. schrieb: > -Wie lässt sich so ein Chip grundsätzlich Programmieren und beschreiben? Ganz ehrlich. DU willst ein Kleinserien-Produkt aufsetzen? Sorry das bist du noch 5 Jahre und 1 Studium von weg.
Matthias P. schrieb: > -Wie lässt sich so ein Chip grundsätzlich Programmieren und beschreiben? > > -Wie Zuverlässig sind diese Chips? wer solche Fragen stellen muss um ein kommerzielles Produkt zu entwickeln sollte dringenst einen professionellen Entwickler beauftragen. Das dann entsprechend bezahlen, bitte nicht hier fragen 'wer möchte an einem tollen Projekt mitentwickeln'.
Matthias P. schrieb: > -Wie kann ich den Kontroller auf Fehlverhalten (Programm hängt sich auf; > nicht genügend Stromzufuhr) absichern, sodass bei solchen Verhalten ein > zuverlässiges Abschalten des Systems gewährleistet wird. > Was mir hierzu in den Sinn kommen würde wäre ein Sicherheitsrelais. Hat > jemand mit so etwas schon mehr zu tun gehabt? Also fängt das ganze Projekt erst einmal mit einer Gefährdungsanalyse an. Diese beinhaltet alle erdenklichen bzw. realistischen Fehlerzustände, daraus resultierende Gefährungen für Leben, Gesundheit, erhebliche Sachschäden, Feuergefahr, Verkehr, usw.. Dann muss man herausfinden, ob bzw. welche Sicherheitsrichtlinien es für die intendierten Einsatzgebiete gibt. Und dann bildet man die bestimmten Gefährdungen auf die entsprechenden Kriterien der maßgeblichen Richtlinie(n) ab und erhält daraus die Information, welche technischen und organisatorischen Maßnahmen für das Produkt einzuhalten sind. Dann sollte man sich überlegen, wie das Prükonzept auf System- und Baugruppenebene aussehen kann. Und anschließend kann man sich ganz allmählich an das Schaltungskonzept und die Komponentenauswahl machen. Nachtrag: Die ganzen Betrachtungen bezüglich der anzuwendenden Vorschriften müssen natürlich für jeden Zielmarkt (thematisch, geografisch) durchgeführt werden.
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Matthias P. schrieb: > Das wichtige hierbei ist nur eine schnelle Reaktionszeit, das heißt,dass > das Signal eine möglichst geringe Zeit benötigt, bis die Pins des > Kontrollers geschalten werden. Das ist die Software, die halt entsprechend gut geschrieben sein muss. > Hat jemand mit so etwas schon mehr zu tun gehabt? Wirklich jeder, der in Reichweite der Maschinenrichtlinie (die offenbar für dein Projekt auch greift) kommt, muss so eine Sicherheitbetrachtung durchführen. https://de.wikipedia.org/wiki/Richtlinie_2006/42/EG_(Maschinenrichtlinie) Und sobald durch deine Schaltung mehr macht als nur "Blinkenlights", wenn damit Menschen gefährdet werden können, dann hast du den ganz großen Safety-Koffer samt Pipapo an der Backe. https://www.vde.com/topics-de/funktionale-sicherheit https://de.wikipedia.org/wiki/Funktionale_Sicherheit https://de.wikipedia.org/wiki/Sicherheitsanforderungsstufe Aber auch wenn deine Steuerung "nur" Werte gefähren kann (Druckauswertung geht schief und es zerreißt ein Rohr im Boden), wird die Versicherung (die brauchst du irgendwann auch) fragen, ob das alles nach sachgemäß und nach aktuellem Stand der Technik ausgeführt wurde. Johannes S. schrieb: > dringenst einen professionellen Entwickler beauftragen. Ja, einfach mal den für einen halben Tag und entsprechenden 500€ buchen. Das Geld ist gut angelegt, denn der kann dir dann Konkretes zum Aufwand, zum Ablauf, den nötigen Prüfungen und den zugehörigen Geldmitteln sagen.
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Wenn du sicherheitsrelevante Steuerungen baust, dann ist es egal, ob ein AtMega für 2 Euro oder ein STM für 5 Euro verwendet wird. Due solltest den Prozessor und die Ansteuerung aber beherrschen. Pull-Widerstände gegen Fehler, Watchdogs. und noch vieles mehr. Bei Robotersteuerungen verwendet wir auch Redundanz, haben z.B. 2 Prozessoren, die sich gegenseitig auf 'Lebenszeichen' testen. Da ist mir der Preis egal. Denn wenn es beim Kunden zu einem Personenschaden kommt, möchte ich nicht der Schuldige sein, nur weil 2 Euro gespart wurden.
In einem industrielle Umfeld würde ich eine Safety SPS bevorzugen. Teile sind weitreichend verfügbar, Knowhow ist oft in den Betrieben vorhanden. Eine Safety SPS ist zwar teuer, erfüllt aber alle Anforderungen die an so ein System gestellt werden. Wenn du eine gute Idee hast, baue einen kleinen Schaltschrank mit solch einer SPS, Gedöns drum herum sowie deiner Software und vermarktet das so als Komplettpaket. Wenn ich in einer Maschine so ne Selbstbau Platine sehe ist das für mich ein Grund diese Maschine nicht in Betracht zu ziehen zu kaufen. Grund: Ersatzteilversorgung. Was ist in ein paar Jahren, wenn die Platine abraucht? Wenn Firma pleite, habe ich nen großes Problem.
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