Jak zrealizować sterowanie dźwignią z 6 pozycjami za pomocą siłownika?

Wiecie jak działa winda, prawda? Wciskasz przycisk i kabina jedzie sobie na odpowiednią wysokość. Piętra wykrywane są pewnie przez czujniki optyczne. Muszę zrobić coś podobnego tylko w innej skali, gdyż chodzi o sterowanie położeniem dźwigni. Długość dźwigni to jakieś 15cm i jej skok to około 10-15cm. Dźwignia ma 6 pozycji.

No i nie wiem jak się za to zabrać od strony elektrycznej. A może być kilka wersji.

1.Wersja prosta to dwa przyciski plus i minus. Każde naciśnięcie przesuwa dźwignię o jedną pozycję, więc aby np przejść z pozycji 1 do 4 trzeba by nacisnąć raz przycisk, poczekać aż pozycja 'zaskoczy', nacisnąć kolejny raz i poczekać, potem jeszcze raz. Tak jak przerzutki w rowerach. To w sumie wersja przeze mnie preferowana, gdyż wymusza przejście po wszystkich cyklach, jest mniej przycisków i wyklucza przypadkowe naciśnięcie np dwóch różnych przycisków i zrobienie jakiegoś zwarcia albo niekontrolowane przejście dźwigni.

Myślałem nad kontaktronami i magnesem na dźwigni, który pozwalałby na wykrycie jej położenia, ale z kolei nie wiem jak to rozwiązać 'logicznie'. Czyli mam silnik, mam przełącznik plus/minus, który w typowy sposób zamienia polaryzację i mam czujniki/kontaktrony. Potrzebny jest teraz jakiś sposób na mechaniczne sterowanie tym wszystkim. Słyszałem, że są przekaźniki, które dostają tylko chwilowy impuls i pozostają w danej pozycji dopóki na cewkę nie pójdzie impuls o odrwotnej polaryzacji (mógłby to być sygnał do zatrzymania idący z czujników). A może da się to zrobić na zwykłym przekaźniku? Lub dwóch? No nawet 6 przekaźników da radę.

2. Druga wersja to wersja nowoczesna, czyli silnik krokowy i elektroniczny sterownik. Ale o tym to już nie mam pojęcia. No i po prostu nie potrzebuję aż takiej precyzji, bo dźwignia ma tolerancję powiedzmy 10mm, więc silnik krokowy byłby chyba przesadą. Wiadomo, że wtedy można sobie programować dokładne położenie i dowolnie konfigurować, ale chyba na tym etapie nie potrzeba aż takiej elektroniki. No chyba, że okaże się to proste, czyli kupuję silnik krokowy (mam nawet chyba kilka od dużych drukarek, łącznie z paskami), kupuję jakiś sterownik i za pomocą kabelka USB sobie programuję ilość kroków jaką silnik przebywa po każdym naciśnięciu przycisku plus lub minus.

Będę wdzięczny za wskazówki, czyli albo za pomoc w rozrysowaniu schematu pierwszego, elektromechanicznego, albo za wskazanie gdzie można kupić coś jak sterownik do silnika krokowego, który spełni moje skromne potrzeby.

Co do punktu 2: poszukaj na stronach FESTO "EPCO" , "CMMO-ST".
W wersji uproszczonej można osiągnąć 7 pozycji a w rozszerzonej 31 pozyzji.

Narysowałem takie coś... Postanowiłem użyć wyłącznika krańcowego zamiast kontaktronów, bo prościej wychodzi i bardziej niezawodnie. Nie wiem tylko czy się mój schemat zgadza. Będę wdzięczny za rzucenie okiem.






Wyłącznik krańcowy (z kółkiem) jest w pozycji rozwartej. Gdy chcę zmienić pozycję dźwigni np do przodu, to przełączam przełącznik na chwilę w pozycję A. Dzięki temu silnik obraca dźwignię i wył krańcowy wychodzi z zagłębienia jednocześnie dostarczając resztę napięcia potrzebną na pracę silnika aż do zatrzymania na następnym zagłębieniu. Według mnie pozycja A jest bezproblemowa. Przekaźniki nie biorą udziału w tej pozycji, gdyż nie ma zamiany polaryzacji.

Co do pozycji B mam wątpliwości, ale może też zadziała. A więc prąd podaję na pozycję B przełącznika i wędruje on do silnika oraz do cewek przekaźników. W ten sposób uzyskuje się ruch silnika, który wyprowadzi wyłącznik krańcowy z zagłębienia i jednocześnie zamianę polaryzacji. Po puszczeniu przełącznika cewki są nadal zasilane z obwodu w prawym przekaźniku, więc odwrotna polaryzacja się utrzymuje cały czas. Dopiero gdy przełącznik krańcowy wpadnie w rowek, to cały układ traci zasilanie i silnik staje...

Czy to ma sens? Starałem się użyć jak najmniej elementów, aby układ miał dużą niezawodność i mógł być naprawialny na tzw. zadupiu. Jest to dla mnie ważne, bo np jak padnie sterownik do silnika krokowego to lipa, a jak nawali przekaźnik lub nawet cały układ, to normalny silnik można wprowadzić na odpowiednią pozycję choćby zwierając kable 'na krótko' z pominięciem układu.

Tylko czy dobrze to wymyśliłem i narysowałem???

Dodano po 13 [minuty]:

Dodatkowo załączam schematy przepływu prądu w położeniach A i B.

Kol. MikePL1 w stanach ustalonych - Twoje rozwiązanie jest OK!;
natomiast problem jest z hazardem - w stanie nieustalonym (przełączanie do pozycji B) następuje najpierw zwarcie (+) z B przełącznika poprzez przyłącze styku NO prawego przekaźnika oraz "górne przyłącze motoru" na (-) zasilania - więc przełączenie do pozycji B ...nigdy nie nastąpi!
Hazard wystąpi gdyż najpierw popłynie prąd przez przyłącza a następnie przełączyłby przekaźnik (w zależności od typu i konstrukcji >6-8 msek. na przełączenie).

Dodano po 43 [minuty]:


Dwa przekaźniki - to klasyczny układ zmieniający polaryzację zasilania na silnik (dodatkowo przy wyłączeniu zasilania występuje hamowanie silnikiem przez zwarcie uzwojeń);
natomiast trzeci przekaźnik podtrzymuje wysterowany przekaźnik (aż do momentu rozwarcia krańcówki na osiągniętej kolejnej pozycji).

Aaaa widzę... najpierw zewrze się minus z lewego przekaźnika z plusem od wyjścia B. Można temu jakoś zaradzić? Gdzieś diodę zamontować czy coś?

Dodano po 1 [minuty]:

Odpowiadałem i w trakcie doszedł schemat od Ciebie... zaraz rzucę na niego okiem...

A nie jest trochę mało informacji wstępnych? Ta dźwignia jest samohamowna? Po odłączeniu zasilania zatrzyma się od razu w ustalonym miejscu, czy wymaga hamowania i "parkowania"?
pafciowaw nie dałoby się tego zrealizować zamiast na dwóch pojedynczych przekaźnikach i jednym podwójnym, to tylko na dwóch podwójnych, w których druga para styków realizować będzie podtrzymanie? Zasilanie podtrzymania przez połączone w szereg krańcówki NC.
I na schemacie nie ma błędu? Bo przekaźnik podtrzymujący straci zasilanie idące na silnik w momencie rozłączenia przełącznika kierunku ruchu i podtrzymania nie będzie. Poza tym obwód sterujący jest równocześnie prądowym, bo ze sterowania przekaźnikami bierzesz zasilanie na silnik.

Tak - obwody zasilania i sterowania są wspólne (przy założeniu, że to DC i wydajność źródła wystarczy na silnik i trzymanie przekaźników - spadki napięć w dopuszczalnym zakresie).
Co do podtrzymania: założenie jest takie, że wysterujesz kierunek (przełącznikiem czy jednym z pojedynczych przycisków; silnik zacznie pracować i krańcówka przejdzie w stan NC-załączy przekaźnik podtrzymania: w ten sposób z zasilania silnika przez styki podtrzymania zostanie zasilony przekaźnik danego kierunku pracy. W ten sposób potrzymanie pracy będzie aż do najechania na krańcówkę i rozłączenie przekaźnika podtrzymania, a co za tym idzie - przekaźnika pracy danego kierunku.

Dodano po 10 [minuty]:

Masz rację - można to zrobić na dwóch przekaźnikach. I nawet będzie lepiej ze względu na rozdzielenie obwodów siłowych i sterowania

Dokładnie o to mi chodziło Tylko trzeba pamiętać, że tutaj krańcówka jest normalnie zwarta, a przy zadziałaniu się otwiera.
I do sterowania można użyć przycisków chwilowych.

Panowie, bardzo dziękuję za zaangażowanie. Jestem wdzięczny za te schematy, bo sam, jako totalny laik, bym sobie nie poradził. Aby uspokoić wszelkie wątpliwości.:

1. Zasilanie DC, wystarczająco mocne aby pociągnąć silnik, więc przekaźniki nie muszą pełnić roli izolatorów pomiędzy obdowem delikatnym a mocnym.

2. Dźwignia na każdej pozycji jakby sama wskakuje na odpowiednie miejsce. Pewnie w środku jest jakiś mechanizm ze stalową kulką na sprężynie albo coś podobnego. Gdy dźwignia przekroczy pewien moment, to sama wskakuje na właściwe miejsce i przy okazji ma lekką tolerancję, więc silnik może być obarczony błędem nawet centymetra i problemu nie będzie. A wiadomo, że przy styczniku krańcowym na rolce można dość precyzyjnie wyfrezować miejsce zadziałania.

3. Zamierzam użyć silnika sterującego mechanizmem opuszczania szyb w samochodzie. To są dość mocne silniczki, które od razu mają wbudowaną przekładnię ślimakową, więc gdy ustaje zasilanie parkują same na miejscu.

A więc jeśli uznajecie, że ostatni schemat jest prawidłowy, to poproszę tylko o potwierdzenie, a ja go zapiszę i zrealizuję. Muszę mieć tylko pewność, że jest OK

Dodano po 5 [minuty]:

Edit: mam drobną wątpliwość co do tego ostatniego schematu...

Prąd z plusa idzie do przełącznika i załóżmy, że przełączamy go na prawy przekaźnik... No i czy nie mamy takiej sytuacji, gdzie zanim przekaźnik zadziała to nastąpi zwarcie, bo jedno z wyprowadzeń przekaźnika idzie do minusa (GND)? Prześledźcie drugą poziomą linię od dołu... Chyba, że te piny są nieczynne po prostu?

Nie. Wszystko jest w porządku. To jest mostek H realizowany na przekaźnikach, gdzie w pozycji spoczynkowej oba bieguny silnika są zwarte do masy, co ma tą dodatkową zaletę, że w momencie odłączenia sterowania silnik będzie dodatkowo hamowany.
Dodatkowo drugie styki przekaźników są tutaj wykorzystane do podtrzymania pracy przekaźnika. Przypatrz się. Plus jest rozdzielony na przełącznik kierunku, dodatkowo zasila styk NO drugiej pary styków. Styk NC jest niewykorzystany. Styk COM jest połączony z plusem cewki. W momencie załączenia przekaźnika przyciskiem przekaźnik zwiera obie pary styków załączając silnik i równocześnie podając przez zwartą drugą parę styków zasilanie na przekaźnik. W tym momencie możesz już wyłączyć przełącznik kierunku, a przekaźnik i tak będzie dalej zasilany. Dopiero jak dźwignia naciśnie krańcówkę, rozwierając ją, to przekaźnik się wyłączy. Po prostu, naciśniesz raz i masz skok do następnej pozycji. Przekaźnik w tej konfiguracji załatwi resztę.

Witam,
poprzedni schemat miał jedną wadę: jak został wysterowany jeden kierunek ruchu to OK, ale jak w trakcie ruchu został "przyciśnięty" odwrotny kierunek to załączał się drugi przekaźnik = silnik stawał, układ nie kończył pracy i nie można było zresetować...
Teraz poprawiony - przez dodanie wzajemnego wykluczania się wzbudzenia/zadziałania na trzeciej parze styków:

Mam takie pytanko... Czy da się ten ostatni schemat zrobić np na 3 przekaźnikach podwójnych? Chodzi mi o dostępność części na głębokim odludziu... Wiadomo, że banalne jednoobwodowe przekaźniki są wszędzie. Dwuobwodowe już są o wiele rzadsze, ale są. No ale trzyobwodowe to już bardziej kosmos.

Zasiadłem do Eagle ale coś sobie nie radzę. Chyba za skomplikowany program. Nie ma czegoś prostszego?

Możesz połączyć przekaźnik podwójny z pojedynczym i tak uzyskać trzy pary styków. W sumie, to możesz wykorzystać po jednym przekaźniku pojedynczym przełącznym o większym prądzie dla silnika i po jednym przekaźniku podwójnym o małym prądzie do sterowania i blokowania.

A pomyślmy nad poprzednim schematem jeszcze. Czy gdyby się odłączyło zasilanie to układ nie wraca do pozycji wyjściowej jak na schemacie? Albo jak isę przerwie choćby na chwilę jakąkolwiek z linii biegnącej za wyłącznikiem krańcowym?

Witajcie,
przy zastosowaniu przekaźników 2P i tylko dwóch? - to może tak?:

Wykorzystując zmianę polaryzacji przy silniku (w trakcie już rozpoczętego ruchu) dostajemy możliwość blokowania naciśnięcia przycisku ruchu odwrotnego (przycisk można nacisnąć ale "minus" na przekaźnik - nie wzbudzi go). Na drugiej parze styków podtrzymania pracy aż do rozłączenia krańcówki po osiągnięciu pozycji.