Sterowanie silnikiem wycieraczek samochodowym - dobór modułu

[rumian]

Hej wszystkim. Przymierzam się do budowy automatu do zadawania sypkich pasz zwierzętom w budynku inwentarskim(wyglądać to będzie mniej więcej jak na zdjęciu z załącznika). Niebieski zasobnik z paszą porusza się po zamontowanym do sufitu dwuteowniku przy pomocy dwóch wózków, jeden z nich jest wózkiem jezdnym. Chciałbym zrealizować poruszanie się takiego robota nie przy pomocy silnika krokowego czy serwomechanizmu a normalnego silnika dc - metodą prób i błędów ustalić ile sekund potrzebuje na przejazd do kolejnego punktu docelowego i na tyle czasu uruchamiać silnik. CHciałbym wykorzystać do tego silnik od wycieraczek samochodowych, mam na stanie kilka od poloneza, zgodne z takimi parametrami:

-pobór prądu przy 1Nm - ok 2,5A na 1 i ok 3 a na 2 biegu

-moment statyczny 10Nm

-obroty 50 rpm na 1 i 65 na drugim biegu

Wydaje mi się że parametry tego silnika są ok, wózek ma ,,nosić"  w jednym poziomie, bez spadków/górek 100kg paszy i swój ciężar. Liczyłem że nie więcej niż 20 -30 kg ale to wyjdzie w praniu. Pytanie jakiego sterownika użyć do kontrolowania tegoż silnika? Pytanie może lamerskie ale nie chcę kupić bez sensu sterownika który nie sprosta zadaniu... A moze jest jakiś lepszy (tańszy/prostszy) sposób na realizację tego zadania?

 

Zastanawiam się również nad zastosowaniem takich silników do samego wysypywania paszy z zasobnika(poruszania podajnikami ślimakowymi, ogólnie potrzebuję niedużych prędkości obrotowych.

[ethanak]

Przede wszystkim - poleganie na czasie przejazdu to najgorszy możliwy pomysł, wystarczy że pusty wózek będzie poruszał się odrobinkę szybciej niż pełny i za chwilę wjedzie Ci w ścianę. Nie wspominam o tym co się stanie, jeśli w połowie przejazdu padnie zasilanie.

Ja bym to zrobił najprościej jak się da - żadnych sterowników, uczciwe wyłączniki krańcowe podłączone bezpośrednio do silnika (np. przez diody), jeden przekaźnik przód-tył (dwie pary styków), drugi start-stop. Będzie tańsze, a przede wszystkim pewniejsze w działaniu.

Oczywiście oba przekaźniki mogą byś sterowane z mikrokontrolera czy  komputera, można dodać czujnik sprawdzający czy krańcówka się włączyła (tu dopiero ważny jest czas - jeśli krańcówka się nie włączyła po czasie wystarczającym na przejazd i jeszcze trochę to znaczy, że jest awaria i zatrzymujemy całe ustrojstwo).

[rumian]

Dzięki za odpowiedź. Chyba nie do końca doprecyzowałem zasadę działania albo sam nie do konca rozumiem. Jakby coś to prośba o wyrozumiałość 🙃 Automat będzie poruszał się po torze zaznaczonym na zielono ale na takiej zasadzie, że jedzie od punktu 1 do punktu 2 ale po drodze robi przystanek w każdym miejscu zaznaczonym niebieską kropką. W momencie przystanku zadaje paszę. Myślałem że można by napisać program sterujący procesem poruszania się - jazda x sekund>zadanie paszy>jazda x sekund>zadanie paszy itd aż do przełącznika krańcowego na końcu - wtedy automat miałby jechać wstecz aż dotrze do przełącznika krańcowego na początku - koniec programu. Wtedy różnica w prędkości nie była by aż tak znacząca. Zrobiłbym parę prób i błędów i wprowadził konkretny czas przejazdu dla każdego przystanku. Generalnie sytuacja jest na tyle skomplikowana że automat musi mieć dwa zasobniki i ilość wysypana z każdego zasobnika będzie inna dla każdego przystanku(każde zwierze powinno dostać indywidualną dawkę). 

A może da się do tego wykorzystać jakieś czujniki np magnetyczne? Zamocować je na dwuteowniku i niech one sterują tym kiedy ma być ,,przystanek"? Np. uwzględnić w programie jakiś licznik ,,cykli" które miały by się wykonywać po zadziałaniu czujnika. Czyli zatrzymaj się, wysyp zgodnie z zadaną wartością,  jedź. 

Z krańcówkami to masz rację, powinny być na wypadek jakiejś katastrofy czy w ogóle do sterowania tym kiedy jest koniec a kiedy początek przejazdu.

[ethanak]

Czujniki są różne - są indukcyjne, foto, mechaniczne, teoretycznie można wykorzystać nawet RFID do sprawdzania przy którym stanowisku automat się zatrzymał. Ważne jest, aby nie polegać na jakichś hipotetycznych "czasach przejazdu" (ten automat to raczej nie zegarek), natomiast sterujący program musi wiedzieć gdzie jest ten wózek. Faktycznie, przy kilku postojach takie najprostsze rozwiązanie nie wchodzi w grę, ale i tak powinieneś polegać na czujnikach, a wyłączać awaryjnie urządzenie dopiero jeśli w maksymalnym zadanym czasie nie otrzymałeś informacji z czujnika o dotarciu wózka na miejsce.

Na pewno ktoś Ci podpowie jakie to powinny być czujniki, natomiast jeśli chodzi o sterowanie silnikiem pozostałbym przy przekaźnikach.

Różne czasy przejazdów i ilości wysypywania to akurat jest najmniejszy problem 🙂

37 minut temu, rumian napisał:

można by napisać program sterujący procesem poruszania się - jazda x sekund>zadanie paszy>jazda x sekund>zadanie paszy itd aż do przełącznika krańcowego na końcu

Pewnie że można. Tyle że jeśli elektrowni się zamarzy wyłączenie na chwilę prądu w czasie przejazdu to jesteś w czarnej d...ziurze.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[rumian]

Masz rację, chyba chciałem trochę za bardzo uprościć sprawę. Co do czujników to chyba faktycznie skorzystam z magnetycznych ale to temat na... inny  temat, jak już dojdzie do czynów to poruszę go w innym temacie. Zastanawiam się, czy zdało by egzamin rozwiazanie jak poniżej, czyli element ,,aktywny" czujnika na urządzeniu i magnesy w miejscach ,,przystanków". Program przechowywałby informacje na krórym przystanku ile wysypać i liczył ,,kontakty" tak żeby wiedzieć w którym miejscu jest. Jak ,,naliczył by" wszystkie które są przewidziane musiałby wrócić do krańcówki na początku ukladu ignorując wtedy te czujniki i wyzerować licznik. Ale jak w takim przypadku sterować samym silnikiem? wydawało mi się że da się to zrobić przy pomocy jakiegoś gotowego modułu i sterować nim z mikrokontrolera. Jakbyś mógł opisać tak bardzo schematycznie na czym polega ta opcja z przekaźnikami albo chociaż nakierować gdzie szukać konkretu to byłbym wdzięczny. Zdarza mi się trochę pogubić 😑

 

[Anonim]

130kg jeżdżące sobie samopas pod sufitem? Dobrze to zrozumiałem? Chcesz tym straszyć zwierzęta? a co to za zwierzęta w ogóle? Ta pasza to granulat?

36 minut temu, rumian napisał:

Zastanawiam się, czy zdało by egzamin rozwiazanie jak poniżej, czyli element ,,aktywny" czujnika na urządzeniu i magnesy w miejscach ,,przystanków".

Pod warunkiem poprawnego wykonania instalacji to zapewne zdałoby egzamin a ten element aktywny to najprościej kontaktron. Myślę jednak, że biorąc pod uwagę masę jaką to ma przenosić i wysokość na jakiej ma wisieć to lepiej byłoby to nieco dokładniej opomiarować i wziąć pod uwagę też inne możliwe przypadki oprócz tych oczywistych. Nie lepszy byłby przenośnik ślimakowy na długości obory a sterować tylko wylotami?

[rumian]

Nie tak do końca pod sufitem. Do sufitu jest zamocowany dwuteownik po którym urządzenie się porusza, samo urządzenie musi być jednak przynajmniej po części poza zasięgiem zwierzęcia czyli najlepiej jakieś 1,5 -2 m od podłoża. Wygląda to tak jak na zdjęciu, takie urządzenia istnieją i sprawdzają się świetnie. Zasobniki zaczynają się od 200-300 kg paszy + waga urządzenia ale to jest bardzo dużo. U mnie wystarczy 100kg. 

1 godzinę temu, atMegaTona napisał:

biorąc pod uwagę masę jaką to ma przenosić i wysokość na jakiej ma wisieć to lepiej byłoby to nieco dokładniej opomiarować i wziąć pod uwagę też inne możliwe przypadki oprócz tych oczywistych

Dokładnie tak, grunt to bezpieczeństwo i nie ma się co spieszyć. Generalnie producenci mocują te urzadzenia w zasięgu zwierzęcia i dodają tzw pastuchy czyli funkcję ,,kopania" prądem. Moim zdaniem to bez sensu. Przeciez i tak trzeba to policzyć i wykonać tak, żeby nie zwaliło się na posadzkę więc niech lepiej będzie poza zasięgiem. 

Na chwile obecną robię ,,risercz" i zanim cokolwiek uruchomię w oborze czy obciążę w pełni urządzenie trzeba bedzie wykonać multum testów i zbadac dokładnie wszelke możliwości. 

1 godzinę temu, atMegaTona napisał:

Pod warunkiem poprawnego wykonania instalacji to zapewne zdałoby egzamin a ten element aktywny to najprościej kontaktron. 

Dokładnie o to mi chodziło, nie mogłem sobie przypomnieć tej nazwy 🙂 

[ethanak]

10 godzin temu, rumian napisał:

Program przechowywałby informacje na krórym przystanku ile wysypać i liczył ,,kontakty" tak żeby wiedzieć w którym miejscu jest.

A po kiego grzyba? Przecież i tak masz jakieś czujniki przy stanowiskach, jaki problem tak to wszystko połączyć aby sterownik wiedział, gdzie się zatrzymał?

Ponawiam pytanie: co będzie w przypadku awarii? Zasobnik sobie jedzie, jedzie, jedzie... a tu łup - zabrakło zasilania. I co teraz?

Poza tym nie wiem, czy kontaktrony przy takiej masie metalu będą wystarczająco precyzyjne. A gdyby tak zwykła rolka najazdowa współpracująca z hermetycznym wyłącznikiem krańcowym? Wystarczająco precyzyjna, odporna na wielkie masy ferromagnetyka szwendające się w okolicy...

Co do sterowania przekaźnikami - tutaj masz przykład. Do tego podłączasz np. któryś z takich modułów, dodatkowo zabezpieczasz to dwiema krańcówkami z diodami na wypadek całkowitej awarii elektroniki - et voila !

Edytowano Listopad 22, 2019 przez ethanak

[rumian]

Odnośnie czujników -  ma być 41 stanowisk więc pomyślałem że było by prościej i łatwiej gdyby był jeden czujnik a orientacja działała by na zasadzie liczenia przystanków a nie zczytywaniu  41 różnych czujników. Oglądałem filmiki odnośnie tych kontaktronów, takich prostych do okien/drzwi i bardzo ładnie działały. Ale czy by się sprawdziły to też do końca nie wiem więc się nie upieram. Ma to też swoje wady bo jeśli z jakiegoś powodu urządzenie ominie jeden przystanek to będzie lipa. Fakt, zatrzyma się na końcu dzięki krańcówce ale pasza nie będzie poprawnie zadana. 

Jeśli chodzi o te krańcówki i rolkę najazdową, masz na myśli coś takiego jak na rysunku? Czujnik na szynie i rolka na wózku? Może to i lepszy pomysł niż te czujniczki. Ogolnie sorka za nieczytelne rysunki ale wszystko jest w trakcie modelowania, dobierania części itd dlatego wygląda to trochę bez sensu. 

Co do awarii zasilania - tak szczerze to zależy to od tego jak będzie tak na prawdę zasilane to urządzenie. Na ogół takie automaty są zasilane z akumulatora, w momencie gdy stan baterii jest mały to robot wjeżdża do stacji dokującej i sam się ładuje. Mam taki plan, żeby zbudować najpierw urządzenie testowe, działające na zwykłym kablu. Zobaczyć jak działa wysypywanie, czy daje radę się poruszać, czy silniki nie są za słabe itp. Ale nie montować go jeszcze na stałe i wprowadzać do użytku, wydaje mi się że najlepiej będzie gdyby działał z akumulatora i takie zasilanie rozwiązało by ten problem bo awarie zasilania mam kilka razy do roku, na ogół nie trwają dłużej niż 2-3 godziny. Ale projekt jest na tyle rozbudowany że chcę odłożyć to na później. 

Dzięki za linki i ogólnie zainteresowanie tematem!

 

Zapomniałem dopisać, pasze będą w formie granulatu, sypkiej lub jednego i drugiego zmieszanego razem. Wysypywać ją będzie przenośnik srubowy, mam policzone jego parametry. Trzeba będzie kalibrować urządzenie dla pasz o innej masie, bo wysypywać będzie objętościowo a nie wagowo. Mam gdzieś artykuł kogoś z Akademii Rolniczej w Krakowie i takie rozwiązanie było proponowane jako najlepsze do tego typu urządzenia. 

[Anonim]

1 godzinę temu, rumian napisał:

 Ma to też swoje wady bo jeśli z jakiegoś powodu urządzenie ominie jeden przystanek to będzie lipa. Fakt, zatrzyma się na końcu dzięki krańcówce ale pasza nie będzie poprawnie zadana. 

Dublowanie systemów to najlepsza metoda na tego typu przypadki, zamiast 1 kontaktrona daj 2 i po 3 magnesy na przystanek. Myślę, że magnesy i kontaktrony wystarczą w zupełności jeśli chodzi o pozycjonowanie. Dobrze też zapisywać aktualną pozycję do pamięci nieulotnej lub zastosować czujniki adresowalne ale to już komplikuje system i zwiększa koszt więc kontaktrony i zapisywanie pozycji powinno wystarczyć " na zawsze".

1 godzinę temu, rumian napisał:

Trzeba będzie kalibrować urządzenie dla pasz o innej masie, bo wysypywać będzie objętościowo a nie wagowo.

Przenośniki śrubowe są powszechnie stosowane do transportu surowców sypkich i to jest dobre rozwiązanie. Jak by tak się do tego zabrać solidnie to i z pomiarem wagi nie byłoby problemu niskim kosztem. Tanich modułów jest cała masa a przecież nie musi to być jakaś wielka precyzja.

Myślę, że powinno się dać bez większych przeszkód zbudować coś takiego, największa trudność to montaż szyny i wózka. Pisałeś, że masz kilka silników do wycieraczek więc jak jeden nie da rady to można dać 2.

[ethanak]

33 minuty temu, atMegaTona napisał:

zastosować czujniki adresowalne ale to już komplikuje system i zwiększa koszt

Jaki koszt?

Do 41 czujników potrzebujesz 6 linii, tak zwany "czujnik adresowalny" to po prostu kilka diod (max 5, po 9 groszy w Botlandzie, a to nie jest najtańszy sklep) podłączonych do styków (kontaktronu czy wyłącznika, jedna chwała). Wychodzi sto parę diod, czyli niecałe 10 złotych...

 

 

[Anonim]

Jakich diod? Miałem na myśli RFID albo coś takiego, sam o tym wspomniałeś zdaje się. Najlepiej też gotowy moduł żeby nie trzeba było lutować 100 diod i 300 rezystorów..

[ethanak]

Pisałem że RFID również można zastosować, a nie że to jedyny słuszny sposób. Akurat enkoder na diodach to tanie i pewne rozwiązanie... a lutowania i tak tam trochę pewnie będzie.

Jakie 300 rezystorów? Tak z ciekawości pytam, bo po mojemu trzeba 6 (i drugie 6 po drugiej stronie transoptorów).

 

[Anonim]

3 minuty temu, ethanak napisał:

Akurat enkoder na diodach to tanie i pewne rozwiązanie

aaa enkoder 😜 no tak, coś mi się pozajączkowało. Enkoder też może być ale i kontaktrony dadzą radę na dłuugie lata albo i dziesięciolecia.

[ethanak]

Nie, nie dogadaliśmy się 🙂

Enkoder nie w znaczeniu taki co siedzi na osi silnika i impulsami strzyka, tylko taki co koduje 41 kontaktronów na 6 linii.

Tak przy okazji to nie wiem, jak się zachowa kontaktron w okolicy stalowej szyny...