Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Układ do pomiaru przemieszczenia liniowego

jacky87 21 Oct 2009 22:48 4846 7
SterControl
  • #1
    jacky87
    Level 2  
    Witam

    Mam stanowisko do pomiaru przesunięć liniowych przy pomocy induktosyna. Informacja o aktualnym położeniu jest wyświetlana na Uniwersalnym Elektronicznym Wskaźniku Położenia EWP-1 na 7 cyfrowym wyświetlaczu.
    Układ do pomiaru przemieszczenia liniowego
    Położenie jest zadawane ręcznie przy pomocy nakrętki i śruby.

    Chciałbym zmodyfikować całe stanowisko aby przesunięcie było realizowane przy pomocy silnika elektrycznego a sterowanie nim było by z komputera. Informacja o położeniu również była by przekazywana do kompa. I tu się zaczynają schody.

    1. Ten Elektroniczny Wskaźnik nie ma żadnego wyprowadzenia sygnału, który można by podłączyć do kompa. Czy ktoś z Was miał do czynienia z tym sprzętem i ma może dokumentację tego? Czy nie dało by się podłączyć do czegoś w środku, nie wiem, może licznika? Zaglądałem do środka i jest jakiś licznik na UCY74192.
    Załączam schemat blokowy całego układu pomiarowego.
    Układ do pomiaru przemieszczenia liniowego

    2. Co było by potrzebne żeby wprowadzić ten sygnał do komputera? I przez jaki port lepiej: LPT czy RS232?

    Na razie tyle chciałbym wiedzieć bo jeśli to jest niemożliwe to nici z projektu:]
    Jeśli będzie trzeba to podam więcej szczegółów.
    Pozdrawiam.
  • SterControl
  • #2
    cezar63
    Level 14  
    Cześć
    Podaj zakres pomiarowy przemiesczeń jakie mierzysz oraz dokładność pomiaową jaką wymaga aplikacja.
    Myślę że można wyciągnąć sygnał proporcjonalny do przemieszczenia z tego urządzenia, przetworzyć go na wartość metryczną oraz przesłać do PC po RS232.
    Mam zrealizowanych kilka aplikacji tego typu .
    667688885, info(malpa)visionsys.pl
    Pozdrawiam
  • SterControl
  • #3
    jacky87
    Level 2  
    Zakres pomiarowy 150mm a dokładność spokojnie wystarczy 10 mikrometrów
    Czy jest tam gdzieś sygnał proporcjonalny to nie wiem. Właśnie znalazłem i jutro dopisze kilka dodatkowych informacji w jaki sposób jest tam zamieniany sygnał z czujnika na wartość położenia.
  • #4
    cezar63
    Level 14  
    Konwersja sygnału przetwornika na wielkość drogi jest dosyć złożona i polega na zliczani zdażeń związanych z przesunięciami fazowymi sygnałów i ma charakter incrementalny. Nie występuje więc chwilowy sygnał o rzeczywistej pozycji elementu ruchomego.
    Ciekaw jestem :
    - jak ma pracować stanowisko pomiarowe /pomiar statyczny czy ciągły/
    - jaka jest dynamika przemieszczenia i czy ma znaczenie
    Fajnie bybłoby jeżeli napisałbyś jak urządzenie ma działać.
    Pozdrawiam
  • #5
    jacky87
    Level 2  
    A więc to co znalazłem na temat przetwarzania sygnału (oznaczenia zgodne z oznaczeniami na schemacie z pierwszego postu).

    Do pomiaru położenia wykorzystuje się cykliczną zmianę indukcyjności wzajemnej uzwojeń występującą przy przemieszczaniu suwaka względem listwy.
    Układ elektroniczny EWP-1 składa się z trzech pakietów:
    -układu pomiarowego do czujników indukcyjnych UPPI,
    -uniwersalnego rejestru położenia URP,
    -układu wpisu i wyświetlania UWW
    oraz zasilacza impulsowego +5V i przetwornicy +5V --> +/-12V.
    Układ pomiarowy UPPI dostarcza napięci sin i cos zasilające induktosyn.
    Są to napięcia prostokątne o częstotliwości 2,5MHz i amplitudzie ok.6V, przesunięte względem siebie o 90 st. Z przetwornika pomiarowego odbierany jest sygnał zwrotny PS o dużej zawartości wyższych harmonicznych, filtrowanych przez dolnoprzepustowy filtr aktywny i przekształcany w impuls prostokątny w przerzutniku Sohmitta.
    Zmiany fazy sygnału zwrotnego z przetwornika pomiarowego, które odpowiadają zmianom położenia są przekształcane na przyrosty położenia i przekazywane do pakietu URP w postaci sygnałów MP i ZNP.
    Sygnał ZNP przekazuje informację o znaku przyrostu położenia a sygnał MP przyjmuje wysoki stan wtedy gdy pakiet URP ma zliczyć przyrosty położenia. Proces zliczania przyrostów położenia jest synchronizowany sygnałem zegarowym o częstotliwości 5MHz. Sygnał zegarowy synchronizuje wszystkie operacje logiczne na pakietach UPJ i URP. Pakiet UWW steruje wyświetlaniem położenia i zapisem bazy pomiarowej z nastawnika dziesiętnego do rejestru położenia na pakiecie URP.
    Niezależny generator i licznik wytwarza sygnały A0, A1, A2 adresując cyklicznie kolejne dekady rejestru położenia URP. Podczas wyświetlania wartości dekad przesyłane są po liniach D1, D2, D3, D4 z pakietu URP do UWW.

    I teraz tak się zastanawiam czy można by wyprowadzić sygnały MP i ZNP i je przesyłać do PC a tam już programowo zliczać impulsy i przeliczać na położenie. Tylko trzeba by chyba złożyć jakiś układ który zamieniał by te sygnały na możliwe do przesłania przez RS. Co o tym myślicie?

    Gdybym miał ten sygnał o położeniu wprowadzony do PC to reszta już by poszła łatwiej (konstrukcja, okablowanie, aplikacja).

    Jeśli chodzi o urządzenie to ma ono prezentować przykładowe wykorzystanie induktosyna do pozycjonowania. W PC byłby program do zadawania jakichś sekwencji przesunięć ( ileś mm w lewo w prawo itd.) Coś na styl obrabiarek. Przesunięcie realizowane przy pomocy silnika napędzającego śrubę. Dokładność i prędkość nie musi być duża, chodzi głównie o pokazanie idei.

    Pozdrawiam.
  • Helpful post
    #6
    cezar63
    Level 14  
    Witaj.
    Rzeczywiście. Można prechwyciść sygnały MP i ZNP . Myślę,że są w standardzie TTL.
    Należałoby je monitorować. Ograniczeniem jest częstotliwość sygnału ZNP. Wynika ona z prędkości przemieszczenia liniowego.
    Aby transmitować dane do PC możesz zastosować mały PLC z szybkimi licznikami np S7-200 Siemensa lub dowolny jaki masz do dyspozycji, posiadający oczywiście szeregowy port komunikacyjny. W przypadku s7-200 ramkę komunikacyjną formujesz dowolnie wg. potrzeb w trybie freęport. Sterownik ten może sterować napędem suportu..
    Obecnie robi się to przez serva i enkodery w pętli sprzężenia zwrotnego. Ruch suportu musi mieć swoją dynamikę determinowaną przez tzw rampy.
    Według mnie PC jest tu zbędne. Wystarczyłoby dodać panel operatorski , którym mógłbyś zadawać profile ruchu bądź deklarować drogę do przejazdu oraz deklarować tryby pracy / automatyczną lub manualną /
    Dodatkowo konrtolowałbyś klawisz bazowania oraz limity maszyny.
    Jeszcze jedna przeszkoda to konwersja sygnałów TTL na poziom +24VD /bo taki typowo obsługuje PLC/ Jeeli to tylko pokazówka to załatwisz problem optoizolatorami np http://www.bwhe.pl/pdf/PI6-OC.pdf /
    Jeżeli dokładność nie jest taka ważna to możesz zdjąć sygnał z wybranej dekady licznika.
    Czy to wystarczy
    PZDR

    Ps. Stosując PLC i OP pomijasz transmisję do PC .

    Dodano po 4 [minuty]:

    W maszynach CNC z PC stosowane są kary PCI z wejściami cyfrowymi oraz kary obsługujące enkodery. Komputery te są 2 procesorowe , kw których jeden z procków pełni rolę PLC. Ale to też trochę archaiczne rozwiązanie
    PZDR
  • #7
    jacky87
    Level 2  
    Niestety sterownika nie posiadam a taki s7-200, nawet używany, to koszt kilkuset zł i do tego moduł liczący. Nie mówiąc o panelu, więc te rozwiązanie odpada.

    Pomysł z sygnałem z dekady jest świetny i w zupełności by wystarczył. Pozostało by tylko wybrać z której, ale to już kwestia pożądanej dokładności.

    No ale w związku z tym, że ingerencja we wskaźnik EWP-1 wiązała by się z ryzykiem uszkodzenia go, zrezygnuję z tego rozwiązania. Ale powstał inny pomysł, a mianowicie zastosowania drugiego czujnika z transformatorami różnicowymi, który daje napięcie proporcjonalne do przesunięcia a to już jest zdecydowanie łatwiejsze do zamiany na wartość przemieszczenia i przesłania do PC. I na podstawie tych danych napiszę jakąś aplikację sterującą, a wskazanie z induktosyna będzie do porównania/sprawdzenia wyników.

    I teraz pytania:
    -czy miałeś do czynienia z taką konwersją sygnału i jak to mniej więcej wygląda w praktyce?
    -czy jest jakaś gotowa przystawka do PC z przetwornikiem A/C czy trzeba by ją zbudować? (nie szukałem jeszcze niczego w necie, ale zaraz to zrobię więc może sobie sam odpowiem;))?

    Ps. Dziękuję za odpowiedzi, dzięki nim wiedziałem o czym doczytać i wiele ciekawych rzeczy się dowiedziałem.

    Pozdrawiam.
  • #8
    cezar63
    Level 14  
    Witaj.
    1 Przetworniki LVDT to transformatorowe przetworniki drogi/więcej informacji znajdziesz na stronie firmy PELTRON z Warszawy/ np przetwornik typu PSX
    2. Pozostaje przetwornik A/C. Możesz wykozystać port LPT i wtedy odpadnie Ci transmisja. Masz do dyspozycji 8bitów co daje na drodze 150mm rozdielczość 0,58mm
    Pozdrawiam

    Dodano po 4 [minuty]:

    Myślę że znajdziesz jakąś kartę na PCI z przetwornikiem

    Dodano po 16 [minuty]:

    Zajżyj na stronę cibia.pl przetwornik serii T1000
    Cześć

    Dodano po 1 [minuty]:

    Przepraszam www.ciba.pl:idea:

    Dodano po 1 [minuty]:

    http://www.ciba.pl/

    Dodano po 17 [minuty]:

    Sory
    Z tym LPT trochę się zagalopowałem - to nie ten kierunek transmisji.