MAL4X Научно-технический форум разработчиков симуляторов и автоматики


Симуляторы перегрузок. DIY электроника. ЭВМ. Компьютерные сети.
Up

Разработка нового контроллера

Строим реалистичный симулятор перегрузок своими руками. Рекомендации. Советы.

Модераторы: Death_Morozz, null, Ale

Сообщение null » 06 апр 2012, 14:01

Ale писал(а):Еще раз хочу уточнить - контроллер Таноса не отсылает на комп никаких сообщений? т.е связь, по сути, может осуществляться по одной линии данных?

Совершенно верно! (с)Изображение
Ale писал(а):И второй ворос, а надо ли (или скорее - "желательно ли"? ) обеспечить какую-либо связь в обратную сторону для новой разработки. Ну, к примеру, вместо экрана, который подключается к контроллеру (кстати, для чего вообще он нужен?) передавать на комп какую нибудь служебную информацию, необходимую для настройки и контроля работоспособности?

Я думал над подобной функцией и мне кажется что можно было бы отсылать требуемое и текущее значение обратно. Очень бы пригодилось для точной настройки параметров ПИД. Но скорее всего для этого нужен будет второй интерфейс USART, т.к. первый будет занят х-симом. Это не очень хорошо. Второй вариант, это сделать чтобы контроллер автономно умел перемещать приводы и при этом отправлять данные. Тогда второй интерфейс не нужен. Как то так.

ЗЫ нескромный вопрос: "Это будет опенсурс?".
Русский X-Simulator
Изображение
За пределами форума. Мой инстаграмм.
Аватара пользователя
null
SIMER
 
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 03 мар 2010, 18:42
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 219 раз.
Поблагодарили: 160 раз.
Баллы репутации: 138
ТехнарьТехнарь

Сообщение Ale » 06 апр 2012, 14:16

ЗЫ нескромный вопрос: "Это будет опенсурс?".


Нее!!! Я все тут выведаю, сделаю классную весчь и стану СТРАШНУЮ деньгу зашибать. Изображение

Думаю, что да. Чего тут может быть неопенсурсного? только потраченное время, ИМХО. С другой стороны, предлагаю всем заинтересованным лицам поучаствовать. Ну хотя бы в формировании таки "технического" задания. Т.е. под какие исполнительные устройства все это затачивать?
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Сообщение Pavel155 » 06 апр 2012, 14:59

Мне бы хотелось получить вот так:

входа:
- включение. Без этой команды МК не управляет движением;
- обратная связь по энкодеру с возможностью регулировки дискретности (Например 24 имп/обор. ) для каждой оси.
- RS-232 или USB. Получение данных с программы.
Протокол передачи: "синхронизация", ось1, ось2, ось3, ось4;

выхода:
- 4 аналоговых выхода с параметрами 0-5В, 0В - вращение влево, 2,5В - стоп и 5В - вращение вправо. К этим выходам будут подключены преобразователи частоты или другие силовые агрегаты;

- включение - 5В. Положительный сигнал, который подается когда на контроллер приходят данные с программы. Это для того, чтобы силовые агрегаты (ПЧ и т.п.) без команды или выключенного (отсутсвуещего) контроллера не давали напряжение на исполнитель (двигатель);
- RS-232 или USB. Получение состояния выходов МК для обработки программой.


Пид регулирование:
мне достаточно одного параметра - Пропорциональная составляющая.

Иногда пропадаю. Пишите в личку.
Аватара пользователя
Pavel155
SIMER
 
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 06 июл 2011, 10:39
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.
Баллы репутации: 20
Новичок

Сообщение AlexVr » 06 апр 2012, 15:31

Ale писал(а):Думаю, что да. Чего тут может быть неопенсурсного? только потраченное время, ИМХО. С другой стороны, предлагаю всем заинтересованным лицам поучаствовать. Ну хотя бы в формировании таки "технического" задания. Т.е. под какие исполнительные устройства все это затачивать?


Для тех, кто собирает симы на асинхронных движках с частотниками очень актуальна проблема обратной связи - "раскачка" По моему это явление связано с тем, что частотники имеют очень чувствительный аналоговый вход с высокой дискретностью (до 0,01В), а контроллер Таноса в совокупности с резистором обратной связи дает шаг в 0,1 - 0,5В. Это и дает проскок, далее контроллер видит, что промахнулся с позицией и дает 0,1 - 0,5В только уже в обратном направлении. Цикл замыкается, двигатели перегреваются, разбивается механика и шпоночные соединения. С DC двигателями от приводов стеклоочистителей этой проблемы у меня не было, зато были другие, но сейчас не об этом.
Частотники могут управляться следующим диапазоном напряжений по аналоговым входам:
-10В 0В +10В (при таком управлении легко можно задействовать мост Таноса) Из плюсов - при пропадании сигнала на входе частотника, он останавливает двигатель.
-5В 0В +5В тоже самое, может кому-то будет удобнее реализовать, мой частотник так не умеет, но речь о подходе в целом.
0В 2,5В 5В - то, что описал Pavel155
0В 5В 10В - то чем может управляться и моя версия частотника.
Используя любой диапазон для обратной связи цикл программы примерно такой:

Назначаем ногу, которая будет "выходом"
При включении на ноге 0В, следовательно двигатель вращается назад.
Ждем, пока маховик, двигаясь назад дойдет до оптического датчика.
Сигнал с датчика 5В придет еще на одну ногу контроллера, осуществляя прерывание.
Как только пришел сигнал прерывания, на "выходную" ногу подаем 5В и одновременно считаем импульсы с энкодера, до тех пор, пока маховик, двигаясь теперь уже вперед не достигнет второго оптического датчика - идет второе прерывание (может на туже ногу для прерываний, может на еще одну - не принципиально).
В момент второго прерывания останавливаем счет импульсов с энкодера.
Теперь общее количество импульсов - это наш диапазон 0 - 5 В на выходной ноге.
Делим это количество пополам. На выходную ногу подаем 2,5 В.
Все - контроллер обравтной связи готов к работе.
При вращении двигателя вперед, контроллер считает импульсы энкодера, пропорционально добавляет напряжение на выходную ногу, но не больше 5В.
При вращении двигателя назад, контроллер считает импульсы энкодера и пропорционально уменьшает напряжение на выходной ноге, но не меньше 0В.
End.
ЗЫ: Ale, если нужно, я могу сбросить на электронную почту всю имеющуюся документацию и ПО. Все расписано по папкам Изображение
Аватара пользователя
AlexVr
SIMER
 
Сообщения: 449
Зарегистрирован: 05 апр 2010, 20:48
Благодарил (а): 23 раз.
Поблагодарили: 32 раз.
Баллы репутации: 71
Технарь

Сообщение null » 06 апр 2012, 15:32

Ale писал(а):Нее!!! Я все тут выведаю, сделаю классную весчь и стану СТРАШНУЮ деньгу зашибать.

Всяко в наше время бывает Изображение

Ale писал(а):С другой стороны, предлагаю всем заинтересованным лицам поучаствовать. Ну хотя бы в формировании таки "технического" задания.

Участие обеспечено. Я бы подключился и непосредственно к разработке насколько буду полезен. Одна проблема лично для меня - среда разработки и язык программирования. По-прежнему придерживаюсь Си и авр студии4.

Ale писал(а):под какие исполнительные устройства все это затачивать?

Еще бы полгода назад я бы однозначно - под HBridge Таноса (мост говно, но интерфейс приемлемый) и моторы постоянного тока. Но постепенно у нас появляются счастливые обладатели частотников. Сейчас для частотников от безисходности используется прошивка с аналоговым выводом, что по моему мнению не самый лучший вариант. Если я не ошибаюсь, частотники имеют возможность управления через modbus. Об этом лучше расскажут их обладатели. Таким образом желательно учесть и этот протокол. Одна проблема, мне лично тестить не на чем.


(Добавление)
ага, пока писал уже рассказали.
Русский X-Simulator
Изображение
За пределами форума. Мой инстаграмм.
Аватара пользователя
null
SIMER
 
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 03 мар 2010, 18:42
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 219 раз.
Поблагодарили: 160 раз.
Баллы репутации: 138
ТехнарьТехнарь

Сообщение AlexVr » 06 апр 2012, 15:53

null писал(а):Сейчас для частотников от безисходности используется прошивка с аналоговым выводом, что по моему мнению не самый лучший вариант. Если я не ошибаюсь, частотники имеют возможность управления через modbus.

Спасибо, null, все именно так! А еще сами частотники имеют цифровые входы и возможность ПИД регулирования. По modbus существуют несколько вариантов протоколов обмена данными для разных моделей частотников. Универсальную программу наверное под это сделать не получится. Да и для тех, кто предпочтение отдает DC приводам, это не вариант. А вот универсальный контроллер для всех - замечательная идея!
Аватара пользователя
AlexVr
SIMER
 
Сообщения: 449
Зарегистрирован: 05 апр 2010, 20:48
Благодарил (а): 23 раз.
Поблагодарили: 32 раз.
Баллы репутации: 71
Технарь

Сообщение Ale » 06 апр 2012, 17:18

Поправьте, если не прав. Предлагается все же делать не отдельный контроллер на ось, а один сразу минимум на 4 оси (а-ля Танос)?. Резон в этом безусловно есть. Предлагаю для ясности запротоколировать Изображение

1. Контроллер на 4 оси (это я протоколирую)

Соответственно в качестве ядра - что? тот же 8535? Или возможны варианты? Какие будут предложения на этот счет? (пока не протоколирую)

Про интерфейс - RS-232 - но есть проблемы - встречается все реже и реже даже на больших компах. Хотя со стороны процессора все равно USART, но к компу, видимо, придется через USB подключаться. Поэтому предлагаю на плате развести оба интерфейса, (т.е. с микросхемами MAX-232 и FT232BM). Я принципиально против процессоров со встроенным USB контроллером.

2. Интерфейсы RS232 и USB

По-прежнему придерживаюсь Си и авр студии4.


Открою секрет, я тоже. Предлагаю на этом и остановиться. Правда я все больше на ассемблере, но, CVAVR тоже юзаю.

3. Программный тулчейн - AVRStudio4 + Си по необходимости

Теперь про питание. Для контроллера вполне можно было бы сделать питание вообще от USB линии, без дополнительного блока питания. Но есть одно но - для сигналов +10 вольт, а уж тем более для -10вольт придется ставить преобразователи. В принципе существуют оные, но не знаю, насколько доступны за пределами Москвы и Петербурга. А мы ведь собираемся делать "народный" контроллер? Изображение Поэтому логичней оставить приметно так, как это сделано у Таноса, - дешево и сердито. И вообще, пока получается, что собственно и схема будет практически та-же. Изменится только программа?

Поправьте, если я ошибаюсь Изображение

(Добавление)
ЗЫ: Ale, если нужно, я могу сбросить на электронную почту всю имеющуюся документацию и ПО. Все расписано по папкам


Жду по адресу : prilad@mail.ru
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Сообщение null » 06 апр 2012, 19:00

Ale писал(а):1. Контроллер на 4 оси (это я протоколирую)

Абсолютно за. Но хватит ли ресурсов контроллера все это обработать?

Ale писал(а):Соответственно в качестве ядра - что? тот же 8535? Или возможны варианты? Какие будут предложения на этот счет? (пока не протоколирую)

Самое простое это конечно сделать так. По крайней мере первое время можно использовать уже у всех имеющиеся контроллеры для отладки и тестов. Позже конечно плату придется сделать другую. Этот вопрос я бы с удовольствием закрепил за собой. Сейчас вполне достаточно освоил игл, вроде норм получается.

Ale писал(а):Поэтому предлагаю на плате развести оба интерфейса, (т.е. с микросхемами MAX-232 и FT232BM).

Или просто сделать две версии платы.
А почему не FT232RL к примеру. У нее вроде обвязки меньше и достать мне кажется проще.

Ale писал(а):Я принципиально против процессоров со встроенным USB контроллером.

Я как раз этой темой начал недавно интересоваться. А почему такое к ним отношение?

Ale писал(а):3. Программный тулчейн - AVRStudio4 + Си по необходимости

Да будет так Изображение
Ale писал(а):Теперь про питание. Для контроллера вполне можно было бы сделать питание вообще от USB линии, без дополнительного блока питания. Но есть одно но - для сигналов +10 вольт, а уж тем более для -10вольт придется ставить преобразователи.

Ребята сейчас используют сигнал от 0 до 5в. Для сигналов +/- 10В предлагаю сделать доп модуль или опять же модифицированную печатку. По итогу конечно получится куча разных плат, но с другой стороны - почему бы и нет.

Ale писал(а):В принципе существуют оные, но не знаю, насколько доступны за пределами Москвы и Петербурга.

Жизнь за их пределами естьИзображение , да и интернет магазины никто не отменял. Последние раз заказывал в elitan.ru. Очень понравилось.
Ale писал(а):И вообще, пока получается, что собственно и схема будет практически та-же. Изменится только программа?

Схему конечно придется модифицировать, но ничего принципиально нового конечно в ней не появится.

Есть еще вопрос. Обратная связь между приводом и контроллером. Аналог, цифра или и то и другое?
Русский X-Simulator
Изображение
За пределами форума. Мой инстаграмм.
Аватара пользователя
null
SIMER
 
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 03 мар 2010, 18:42
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 219 раз.
Поблагодарили: 160 раз.
Баллы репутации: 138
ТехнарьТехнарь

Сообщение AlexVr » 06 апр 2012, 19:12

Ale писал(а):Поэтому логичней оставить приметно так, как это сделано у Таноса, - дешево и сердито. И вообще, пока получается, что собственно и схема будет практически та-же. Изменится только программа?

Именно так! Просто добавится возможность вместо резисторов обратной связи ставить энкодеры. Как пожелание для "народного" контроллера - было бы замечательно о положении платформы (кресла) знать не только по угловому отклонению каждого двигателя, но и по абсолютному отклонению платформы относительно осей вращения (раскачивания). В случае с 2D и 3D X и Y, для большего количества моторов X Y Z. При такой возможности обратную связь можно сделать на "умном" акселерометре (реагирующим не на ускорение, а на наклон в сочетании с гироскопом).
Базовое ПИД регулирование не помешает. Можно без интегрального звена.
Аватара пользователя
AlexVr
SIMER
 
Сообщения: 449
Зарегистрирован: 05 апр 2010, 20:48
Благодарил (а): 23 раз.
Поблагодарили: 32 раз.
Баллы репутации: 71
Технарь

Сообщение andrik » 06 апр 2012, 19:23

null писал(а):А почему не FT232RL к примеру. У нее вроде обвязки меньше и достать мне кажется проще.

Пользовался Rl и Bl так вот рл постоянно проблемы с связью, необходимо передергивать usb, ВL работает надежно проблем не замечено.
Аватара пользователя
andrik
Новичок
 
Сообщения: 38
Зарегистрирован: 04 ноя 2011, 14:28
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 5 раз.
Баллы репутации: 5

Сообщение AlexVr » 06 апр 2012, 19:24

null писал(а):Ребята сейчас используют сигнал от 0 до 5в. Для сигналов +/- 10В предлагаю сделать доп модуль или опять же модифицированную печатку. По итогу конечно получится куча разных плат, но с другой стороны - почему бы и нет.


Поэкспериментировав с сигналом 0В - 5В, я перешел обратно на +/-10В из соображений безопасности. Принципиальных отличий нет.
В качестве преобразователя та же 74HC08, Н-мост на TA7291S - плата меньше спичечного коробка, работает на ура.
Аватара пользователя
AlexVr
SIMER
 
Сообщения: 449
Зарегистрирован: 05 апр 2010, 20:48
Благодарил (а): 23 раз.
Поблагодарили: 32 раз.
Баллы репутации: 71
Технарь

Сообщение Pavel155 » 06 апр 2012, 19:51

Как пожелание для "народного" контроллера - было бы замечательно о положении платформы (кресла) знать не только по угловому отклонению каждого двигателя, но и по абсолютному отклонению платформы относительно осей вращения (раскачивания). В случае с 2D и 3D X и Y, для большего количества моторов X Y Z. При такой возможности обратную связь можно сделать на "умном" акселерометре (реагирующим не на ускорение, а на наклон в сочетании с гироскопом).

ИМХО это лишнее. Незаню как у тебя, но я проблем с раскичиванием не испытываю.
Обратная связь по потенциометру работает отлично.
Хочу перейти на энкодеры только из-за того что МК Таноса исмеет свою жизнь. Иногда опускаясь и сворачивая потенциометр.

А еще сами частотники имеют цифровые входы и возможность ПИД регулирования. По modbus существуют несколько вариантов протоколов обмена данными для разных моделей частотников. Универсальную программу наверное под это сделать не получится. Да и для тех, кто предпочтение отдает DC приводам, это не вариант. А вот универсальный контроллер для всех - замечательная идея!

то что имеют частотники по ПИД регулированию, это поддержание какойто константы (обороты, момент, давление и т.п.). Будь там что-то серьезное, люди которые делают станки ЧПУ давно бы отказались от контроллеров позиционирования.

(Добавление)
протокол modbus. Прочитайте про него и сразу поймете, что про него надо забыть.

Лучше тогда переходить на CANbus. Это дорого.

(Добавление)
Программный тулчейн - AVRStudio4 + Си по необходимости

Программный тулчейн - что это ?
Иногда пропадаю. Пишите в личку.
Аватара пользователя
Pavel155
SIMER
 
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 06 июл 2011, 10:39
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.
Баллы репутации: 20
Новичок

Сообщение AlexVr » 06 апр 2012, 20:17

Pavel155 писал(а):Незаню как у тебя, но я проблем с раскичиванием не испытываю.

В нулевом положении проблем нет, а при отклонении на угол близкий к максимальному бывают, под нагрузкой почти нет.
Pavel155 писал(а):то что имеют частотники по ПИД регулированию, это поддержание какойто константы (обороты, момент, давление и т.п.).

мой частотник имеет возможность по одному из входов получать сигнал об обратной связи, по другому сигнал (напряжение) соответствующие эталонной частоте, которая может варьироваться от 0 до макс. Еще к нему бывает модуль для подключения энкодеров. Чем не полноценное регулирование?
Аватара пользователя
AlexVr
SIMER
 
Сообщения: 449
Зарегистрирован: 05 апр 2010, 20:48
Благодарил (а): 23 раз.
Поблагодарили: 32 раз.
Баллы репутации: 71
Технарь

Сообщение Ale » 06 апр 2012, 20:51

Для Pavel155

"toolchainнабор необходимых пакетов программ для компиляции и генерации выполняемого кода из исходных текстов программ" (c) Википедия

Глянул мельком на modbus - бррр, без пол-литры не разобраться. Предлагаю пока отложить и ориентироваться на аналоговое управление. В связи с этим...
Поэкспериментировав с сигналом 0В - 5В, я перешел обратно на +/-10В из соображений безопасности.

Что за соображения безопасности такие?

Теперь про "частотники". Опять же посмотрел сегодня спецификацию. Да, там есть упоминание о PID, но, естественно, опыта работы с ними никакого. Интересно послушать более аргументированные доводы "за/против" использования встроенного PID регулирования. С другой стороны, для общности (ведь мы делаем "универсальное" устройство) лучше ориентироваться на внутренние регуляторы, дабы не исключать применения двигателей щеток Газели.

Про умные "акселерометры" и гироскопы, я бы пока погодил. Давайте с тем, что есть попробуем справиться Изображение
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Сообщение AlexVr » 06 апр 2012, 21:10

Ale писал(а):Цитата:
Поэкспериментировав с сигналом 0В - 5В, я перешел обратно на +/-10В из соображений безопасности.

Что за соображения безопасности такие?


При включении частотника раньше контроллера или глюке контроллера, просто обрыве кабеля управления частотником, последний в первом случае будет вращать двигатель на максимальных оборотах со всеми вытекающими, а во втором - просто остановит двигатель.
Аватара пользователя
AlexVr
SIMER
 
Сообщения: 449
Зарегистрирован: 05 апр 2010, 20:48
Благодарил (а): 23 раз.
Поблагодарили: 32 раз.
Баллы репутации: 71
Технарь

Пред.След.

Вернуться в X-SIMULATOR и RU-SIMULATOR & SimTools

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot], Majestic-12 [Bot] и гости: 10

cron
x

#{title}

#{text}