Wstępny projekt nowego choppera

Rozmowy na temat układów elektronicznych sterowania obrabiarek CNC

Adalber
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 4
Posty: 687
Rejestracja: 10 lip 2005, 15:13
Lokalizacja: Polska

#21

Post napisał: Adalber » 20 mar 2006, 13:48

Może zaprojektuj sterownik dwunapięciowy ,który jest bardziej skomplikowany ,ale ma kilka zalet ,przede wszystkim jest prawie bezgłośny.Drugą zaleta jest taka że tranzystory z mostka możesz sterować praktycznie bezpośrednio z wyjść procesora .Zostale tylko zaprojektowanie układu sterującego tranzystory dodatkowe dołączające cewki silnika do wyższego napięcia na początku każdego cyklu aby zwiększyć szybkośc narastania prądu i wyłączające je gdy prąd osiągnie zadaną wartość .

Co do twojego pytania to zerknij tu:
http://pminmo.com/3axis/3chprschematic.pdf



Tagi:


jarekk
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 4
Posty: 1701
Rejestracja: 17 mar 2006, 08:57
Lokalizacja: Gdańsk

#22

Post napisał: jarekk » 20 mar 2006, 20:43

Jeżeli ktoś jest zainteresowany - używam w pracy BTS7810K ( pełny mostek , 40V, 42A max ). Ma pełne zabezpieczenia, diody przeciwprzepięciowe, sterowany prosto z pinów procesora. Kupujemy po cenach hurtowych (sprawdzę po ile jeżeli będzie zinteresowanie).

http://www.infineon.com/upload/Document ... 3-2003.pdf

Co do mos-a odcinającego - używamy takiego co ma również pomiar prądy (BTS 650P).
Również mógłbym się postarać.


Autor tematu
korinsj
Znawca tematu (min. 80)
Znawca tematu (min. 80)
Posty w temacie: 10
Posty: 80
Rejestracja: 08 wrz 2004, 18:20
Lokalizacja: Miłoszyce
Kontakt:

#23

Post napisał: korinsj » 21 mar 2006, 06:33

Mam pytanie odnośnie max f kroku przy sterowaniu mikrokrokowym.

Przy założeniu: silnik o skoku 1,8stopnia i max prędkości obrotowej 1000obr/min - to daje 200 kroków na obrót, prędkość 17obr/sek - to daje max częstotliwość taktowania pełnokrokowego 200*17 = 3,4kHz.

Przy mikrokroku 1/32 taktowanie wyniesie 3,4kHz * 32 = 108kHz.

Czy przyjęte założenia co do konieczności uzyskania max f taktowania mam poprawne?
Bo jeśli tak to mam problem ze zrobieniem DAC na PWM od AVR - dla kwarcu 16MHz częstotliwość PWM może wynosić około 30kHz.


Adalber
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 4
Posty: 687
Rejestracja: 10 lip 2005, 15:13
Lokalizacja: Polska

#24

Post napisał: Adalber » 21 mar 2006, 09:05

Masz dwa wyjscia ,korzystać z innego przetwornika C/A - to też jest problematyczne dla częstotliwości zmian rzędu 100 kHz, albo trzeba zmienić program.
Można przyjąć taki algorytm by np. do częstotliwości 3 kHz pracował z mikrokrokiem 1/32 ,powyżej 3 kHz przechodził na 1/16 itd. albo od razu na 1/2 co nie ma znaczenia bo sam sprawdziłem na TMC239.
Zwróć uwagę (upraszczam) ,że częstotliwość oscylacji czopera (ok 30kHz) będzie ze trzy razy mniejsza niż częstotliwośc zmian na PWM (100kHz) .Zanim czoper zareaguje na zadaną wartość napięcia ,PWM już zmieni ją trzy razy .


jarekk
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 4
Posty: 1701
Rejestracja: 17 mar 2006, 08:57
Lokalizacja: Gdańsk

#25

Post napisał: jarekk » 21 mar 2006, 20:35

Jest jeszcze inna możliwość niż procki - do tego typu zastosowań całkiem dobrze nadają się układy programowalne FPGA. Krótki przykład możliwej konstrukcji :
- Zamiast przetwornika - po prostu 4 (nawet 8) wzmacniacze operacyjne / uzwojenie. Daje to nam przyzwoitą ilość pomiarów prądu (bo będą one ustawione na kolejne jego wartości). Przekłada się to na odpowiednią ilość mikrokroków.
- Układ FPGA (w zasadzie dowolny - np. mam w szufladzie kilka MAX3064 , są one tanie i stosunkowo łato dostępne ). Dołączamy do niego wyjścia przetwornika, 2-3 wejścia sterujące (kierunek, impulsy, stop). Wyprowadzamy 4 wyjścia sterujące układem mocy.
Być może optoizolowane - daje to bezpieczeństwo naszemu układowi, poza tym można by stosowć dość dowolne tranzystory ( bo transoptory dałyby możliwość optymalnego wyboru napięcia sterującego).

Potem 'projektujemy' program. Można to zrobić rsując schemay lub piszać w VHDL'u lub innych specjalistycznych językach.

W zasadzie daje to możliwość wyprodukowania 'własnego' kontrolera. Wersja 'full-wypas' miała by jeszcze mały procesor obok aby np. sprawdzać czy nie zgubiono kroku, czy uk ład nie jest przeciążony ( ja bym dał małego AVR-a ).

Oprogramowanie do FPGA jest dostępne od producenta (wersja okrojona, ale wystarczająca do takiego projektu). Programator - to w zasadzie jeden bufor (można to też kupić za 100-200 zł).

Ktoś jest zainteresoawny ? Samemu by mi się pewnie nie chciało ruszyć, ale gdyby ktoś się zdecydował współudział to można by pojść tą scieżką.

Awatar użytkownika

Szopler
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 12
Posty: 254
Rejestracja: 19 lis 2005, 16:17
Lokalizacja: Siedlce
Kontakt:

#26

Post napisał: Szopler » 21 mar 2006, 21:10

A ja jestem za tym, żeby darować sobie ekstremalny mikrokrok i na początek zrobić coś na 1/8 kroku nawet na jakimś PIC'u... To ma być chyba tani sterownik co nie ?!
Dlatego uważam że mikrokrok 1/8 i możliwość sterowania step+direction jest wystarczająca...


Adalber
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 4
Posty: 687
Rejestracja: 10 lip 2005, 15:13
Lokalizacja: Polska

#27

Post napisał: Adalber » 21 mar 2006, 22:07

Nie szkoda Ci czasu ,opisanie podstawowych zależności to jeszcze rozumiem ,ale wstawienie w FPGA reakcji zabezpieczających ,jak np. przebicie bramki itd. to już niezła zabawa .Tym bardziej gdy trzeba przewidzieć nieprzewidywalne.Układy FPGA też nie mają dużej obciążalności i tak drivery będa potrzebne. Właściwie co chciałbyś osiągnąć rozwijając taki projekt ,lepsze to nie będzie od specjalizowanego układu ,a czasu pochłonie naprawdę dużo.


jarekk
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 4
Posty: 1701
Rejestracja: 17 mar 2006, 08:57
Lokalizacja: Gdańsk

#28

Post napisał: jarekk » 22 mar 2006, 09:01

Użycie specjalizowanego ukłdu napewno jest lepsze - jeżeli go masz i odpowiada ci jego charakterystyka. Natomiast jeżeli chcieć zbudować coś samemu - w celach eksperymentatorskich lub nawet aby mieć coś ekstra - to równie dobre jest FPGA jak i procesor typu PIC lub Atmel.

Co do układów FPGA i mojej propozycji - te które mam dają kilkanaście mA na port (plus ograniczenie mocy całkowitej na układ). Co do końcówki mocy - tu stosowałbym gotowe układy posiadające już zabezpieczenia - używam takie w pracy - tzw. intelligent MOS. Mimo pracy z prądami sięgającymi 15A i napięciom 24V ( roboczym, czyli nawet 48V gdy zmieniasz kierunek) nie udało mi się upalić nawet jednego. Wytrzymują nawet zwarcie - po prostu wyłączają się. Mają wewnętrzne diody zabezpieczające - już nic nie trzeba dodawać. Używane są głównie w motoryzacji.

Jeżeli ktoś chce, to można składając klocki uzyskać naprawdę dobry efekt. Zazwyczaj nie jet to tańsze ani prostsze od kupienia gotowego układu - przyznaje. Ale nie zawsze to nas powstrzymuje :lol:


Autor tematu
korinsj
Znawca tematu (min. 80)
Znawca tematu (min. 80)
Posty w temacie: 10
Posty: 80
Rejestracja: 08 wrz 2004, 18:20
Lokalizacja: Miłoszyce
Kontakt:

#29

Post napisał: korinsj » 23 mar 2006, 08:07

Po przemyśleniach robię tak:

czoper
- wersja lajtowa - mosami sterują wzm.op. ewentualnie dolne mosy (czoperujące) parką tranzystorów,
- wersja hard - mosami sterują tranzystory, bazy tranzystorów górnych mosów sterowane przez optoizolator - można wtedy "dowolnie" podnieść napięcie zasilania mostka

pracą układu steruje AVR Atmela:
- wejścia: step, dir, enable
- wyjścia: sterowanie dwoma mostkami s1a, s2a, s1b, s2b
- dwa szybkie DACe zrobione na 8 rezystorkach każdy - AVR ma możliwość pracy wyjść jako przeciwsobnych więc bez problemu zrobi się R-2R

łącznie mam 3 wejścia, 12 wyjść czyli ATmega8 powinna być OK

Awatar użytkownika

Szopler
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 12
Posty: 254
Rejestracja: 19 lis 2005, 16:17
Lokalizacja: Siedlce
Kontakt:

#30

Post napisał: Szopler » 23 mar 2006, 08:49

korinsj pisze: łącznie mam 3 wejścia, 12 wyjść czyli ATmega8 powinna być OK
A jak będzie zrobione ograniczanie prądu (max. prąd na cewkę)?
Czy będzie ograniczanie prądu silnika, jeżeli jest on nieużywany przez dłuższy czas?
Oczywiście ATMega w wersji 16MHz ?

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Elektronika CNC”