Stany nieustalone w pracy sterowników mikrokrokowych - pyt.

Jeśli założę luzy na śrubach kulowych, to cała koncepcja precyzyjnej maszyna leży w gruzach już na początku, i nie ma co się chrzanić z poprawianiem krańcówek.
Na moim ploterze powtarzalność jest praktycznie idealna, czyli mechanika, nakrętki, łożyska oporowe bez zarzutu.
Noel, jako elektronikowi zawodowemu uwierz mi, że takich "amatorskich kombinacji" w stylu zasilić jeden czujnik drugim się nie robi nigdzie i nigdy. Włączanie układu elektronicznego w postaci zamkniętej skrzynki to są stany nieustalone nad którymi nie masz władzy. Poprawny projekt urządzenia musi zapewnić jego absolutną niezawodność działania w oczekiwanym zakresie. W tym przypadku absolutna niezawodność (pewność) sygnału wyjściowego w trakcie normalnej pracy od chwili włączenia systemu. Żeby nie zadziały się rzeczy nieoczekiwane, jak pojechanie maszyny w ścianę czy zgłupienie sterownika.

W najprostszej konfiguracji można sprząc te 2 wyjścia iloczynem logicznym. Na przykład przy pomocy transoptora. Wyjątkowo atrakcyjne, bo transoptor może być jednocześnie szczelinowym czujnikiem osi. Jednak wadą tego rozwiązania jest to, że maszyna uruchomiona na krańcówce może nie dawać sygnału statycznego. Więc odpada całkowicie.
Potrzebny jest bardziej złożony układ. Zaraz coś naskrobię i puszczę na forum, tylko muszę najpierw psa wyczesać bo mi tu skamle pod nogami

PS
Tux, mylisz się, przy niekorzystnym położeniu obydwu czujników pojawi się błąd gruby o ziarnie równym skokowi śruby, przemyśl to. Oczywiście histerezę trzeba uwzględnić w ustawianiu czujników. Dlatego napisałem "włączenie i wyłączenie" a nie "przełączenie".

[ Dodano: 2013-07-29, 23:53 ]
No więc tak to może np wyglądać (dla jednej osi).
Dlatego tak, żeby:
1. był jeden układ scalony i minimum elementów, najlepiej jednakowych
2. układ był łatwy do zamontowania obok obydwu czujników i dalej biegł już tylko jeden kabel
3. układ ma bezbłędnie odtwarzać oczekiwany stan krańcówki w każdym momencie, poczynając od chwili tuż po włączeniu zasilania układu
4. układ ma być niewrażliwy na głębokie najechanie na krańcówkę
Dla jasności: moja maszyna chodzi na PikoCNC i ten układ jest zaprojektowany pod PikoCNC, czyli dla bazowanie na ZJEŹDZIE z czujnika. Tylko zjazd z czujnika ma podniesioną precyzję. Wjazd na czujnik ma taką samą dokładność jak przed modyfikacją.

Gdyby chcieć to zrobić na przerzutnikach D, i tak nie obyłoby się bez 2 scalaków albo scalaka i kilku tranzystorów, więc zysk żaden.

Układ pracuje z czujnikami NO-NPN albo NC-PNP. W tym drugim przypadku oporniki 10k na wejściach trzeba podłączyć do masy a nie do plusa.
Oczywiście potrzebny jest dodatkowo kondensator na zasilaniu układu cyfrowego. Układ może być zasilany do 15V. Powyżej tej wartości trzeba zamontować dodatkowy stabilizator 12V (np popularny 7812), zarówno na układ jak i na czujniki do niego podłączone

Jutro podjadę do sklepu, kupię małe czujniki indukcyjne i sobie to zmontuję i zamontuję. Indukcyjne po zastanowieniu, bo wystarczy wkręcić jakąś śrubę w sprzęgło, nie trzeba się chrzanić z robieniem tarczy i jej mocowaniem na sprzęgle. Będzie troszkę gorzej niż z transoptorem (ze 2x większy błąd), ale i tak nieporównanie lepiej niż dotychczas. Za to paprochy i kurz nie będą przeszkadzać.

tuxcnc pisze:Chyba to jest oczywiste, że czujnik precyzyjny nie może dawać impulsu w czasie przełączania czujnika zgrubnego ?

Nie wiem co jest dla Ciebie oczywiste teraz. Wczoraj jeszcze nie było

A co tu analizować? Rysowałem to 5-10 minut, będziesz analizował dłużej?
Tux, powiem krótko, nie ucz ojca dzieci robić, bo to na Twoją wypracowaną pozycję linuksiarza-eksperta nie podziała dobrze
Układzik jest, jak wspomniałem, do współpracy z PikoCNC. W PikoCNC bazowanie odbywa się TYLKO na ZJEŹDZIE z czujnika, przy obniżonej prędkości dla podniesienia precyzji pomiaru (najazd na czujnik może być z prędkością maksymalną, dla oszczędności czasu). Przynajmniej taki jest mój stan wiedzy na chwilę obecną, chyba że w instrukcji Piko było napisane niejasno i się mylę. A to jest układ DLA MNIE (użytkownika Piko) a nie komercyjny-uniwersalny. Gdyby był komercyjny, to bym schematu nie publikował. Ma się przydać ew innym userom Piko oraz innych, tak samo dzuiałających systemów. Po to się wysiliłem i zaniosłem go na skaner.

Wszystkie GOTOWE czujniki krańcowe mają wbudowaną histerezę. Po to, żeby nie było drgań sygnału na wyjściu w stanie przejściowym, które to drgania (lub w najlepszym przypadku stan nieustalony) przy braku histerezy są NIEUNIKNIONE. Histereza nie powinna być w systemie problemem (bo jej istnienie jest z góry założone), jedynie ważna jest powtarzalność, jak najbardziej idealna.
Układy z wejściem przerzutnikowym, CHŁOPCZE, stosuje się możliwie zawsze (o ile to nie pogarsza pracy układu) na wejściach potencjalnie zakłóconych. Oczywiście najlepiej z filtracją wprowadzającą pomijalne dla systemu błędy czasowe.

Oczywiście, że można to zrobić i na 2 i na 3 i na 10 kostkach cyfrowych. Tylko po co, skoro wystarczy jedna? Małe - jest piękne. Małe i proste - jeszcze piękniejsze

tuxcnc pisze:

mc2kwacz pisze:CHŁOPCZE

Fajnie by było, ale się spóźniłeś ze trzydzieści lat.
Od kiedy to wiek adwersarza jest argumentem w merytorycznej dyskusji ?
Argumentów zabrakło że sięgasz po prymitywne chamstwo ?

Nie wiek, a zachowanie. Co wolno wojewodzie to nie...? Mianowałeś się wojewodą? Czy może ktoś Ciebie mianował. Wybacz, ale dopóki co chwila bez powodu rzucasz kałem oraz co niektórym ubliżasz i to z nutą agresji, będę Cie traktował w takich momentach jak gówniarza. Znerwicowanego bo go może ojciec leje za byle co. Bo to jest cecha maluchów, że fascynują się słowami "kupa", "siki" itp
O argumenty się nie martw. W sprawach elektroniki nie masz najmniejszej szansy mi "podskoczyć". Co innego w kwestii linuxa;) Ale ja tam się nie zamierzam wymądrzać. Bo nie mam zwyczaju udawać, że się na czymś znam, jeśli się nie znam. Jak co niektórzy

tuxcnc pisze:Co do meritum, to obejrzałem dokładniej ten twój cudowny schemat i widzę tam ... przerzutnik.

Nie cudowny, tylko prosty i oczywisty. Cudownych rozwiązań nie rozdaje się na forach dyskusyjnych.
Eureka! A co by niby miało być, jak nie przerzutnik? Znasz jakiś (jakikolwiek) inny układ pamiętający stany? Przecież każdy radioamator w pół sekundy zobaczy przerzutnik na tym rysunku, szczególnie że jest tak narysowany właśnie tak jak się przerzutniki rysuje.

tuxcnc pisze:Trochę popieprzony, ale przerzutnik.
Czym twój przerzutnik różni się od mojego przerzutnika ?
Jest przekombinowany.

Nie jest przekombinowany, tym bardziej popieprzony. To zwykły, najzwyklejszy przerzutnik RS na bramkach. Taka sama struktura siedzi we wnętrzu "gotowego" przerzutnika scalonego. Wszystkie kości cyfrowe są popieprzone twoim zdaniem?

tuxcnc pisze:Poza tym to wychodzi mi, że ma dokładnie tą samą wadę, czyli może się pomylić o skok śruby.
No chyba że nie jest prawdą, że przerzutnik zmieni stan po pierwszym impulsie FAST po zjechaniu z krańcówki SLOW.
A jak impuls pojawi się w strefie niepewności zadziałania krańcówki SLOW, to co będzie ?

Przecież wcześniej jak wół napisałem, że trzeba zadbać o poprawne ustawienie relacji mechanicznych. Jeśli tak ustawisz mechanikę, że dryfty wyłączenia krańcówki zgrubnej będą się pojawiać na granicy zadziałania czujnika precyzującego, to nie ma takiego układu który przewidzi, czy wszystko przeskoczyło o 5mm czy nie. Dlatego trzeba mechanicznie zestroić te impulsy. To żaden problem. Dryft krańcówki zgrubnej to w porywach 0,3mm. Nigdy więcej nie zaobserwowałem na przestrzeni wielu miesięcy. Niech będzie 0,5mm. Jaki problem odpowiednio ustawić 0,5mm mniej więcej w środku przedziału 5mm? Trzeba mieć wyjątkowy talent żeby nie potrafić tego zrobić poprawnie. Wystarczy ustawić wyłączenie krańcówki zgrubnej w stosunku do precyzyjnej +/-1mm, i sytuacja że układ źle zadziała, nigdy się nie zdarzy. Nie prawie nigdy, tylko NIGDY. Chyba że się śrubki w maszynie poodkręcają

tuxcnc pisze:Jaki jest sens asynchronicznego najazdu i synchronicznego zjazdu też za bardzo nie rozumiem.

Żaden. Najazd nie ma znaczenia, jaki jest. Więc po co komplikować układ "drugą kością za złotówkę"?

tuxcnc pisze:Co by się stało jakby oba zbocza były synchroniczne do FAST ?

Przecież zbocze włączające (opadające) czujnika zgrubnego nie ma zupełnie znaczenia kiedy się pojawi, bo ono nie pełni funkcji pomiarowych. Nawet gdyby histereza czujnika zgrubnego miała więcej niż 5mm, to nie ma znaczenia dla pozycjonowania. Znaczenie ma wyłącznie miejsce wyłączenia czujnika zgrubnego oraz pierwszy po tym zdarzeniu impuls z czujnika precyzyjnego. Opisane wcześniej. Kropka. Zeros problemos

tuxcnc pisze:Jeżeli jeden czujnik ma doprecyzować drugi, to zawsze musi działać w strefie pewnego zadziałania drugiego.
To jest tak oczywiste, że nie ma potrzeby o tym mówić.

Właśnie. I odpowiada za to monter a nie układ elektroniczny.

tuxcnc pisze:Nie jest ważne w którym miejscu wystąpią zmiany stanu krańcówki, ważne jest tylko żeby zawsze w tym samym.
Bazowanie jest zawsze tylko na jednym zboczu, inaczej się nie da.
Dlatego najlepiej ustawić krańcówkę tak, żeby zmieniała stany jak najdalej od impulsów z tarczy, czy śruba pomiędzy załączeniem i wyłączeniem zrobi pół czy półtora obrotu jest sprawą drugorzędną.

NO WŁAŚNIE. Więc po co to negowanie, epistoły, i rzucanie odchodami?. Twoja wypowiedz zaczyna się od "Gówno, przekombinowane, NIE PRAWDA" a potem powtarzasz dokładnie to co sam napisałem. Gdzie tu sens?

tuxcnc pisze:I najważniejsze :
JEŻELI COŚ SIĘ MOŻE POPSUĆ, TO SIĘ POPSUJE
Dlatego dodanie choćby jednego opornika który nie jest konieczny, jest błędem.
Nie daje się niczego na zapas, na wszelki wypadek itd. bo to zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia awarii.

Co innego "na zapas" a co innego "na wszelki wypadek". Ja akurat nie bardzo potrafię sobie wyobrazić, co w ogóle w układzie można zrobić na zapas (może jakiś przykład?). Za to rozumiem co to znaczy na wszelki wypadek - to znaczy że istnieje szansa że coś się stanie, być może bardzo mała ale niezerowa, i coś służy wyłącznie po to, żeby temu przeciwdziałać. To, to jest akurat poprawna konstrukcja. I po tym się właśnie poznaje rasowego konstruktora a nie AMATORA, że potrafi i przewidzieć i zapobiec wystąpieniu różnych niekorzystnych zjawisk. Powiem więcej, w elektronice akurat, bez umiejętności analizowania tego rodzaju problemów (nie mówię o tym DZIECINNYM problemie i dziecinnym układzie o których tu rozmawiamy, tylko np o zaawansowanych systemach pomiarowych) w ogóle nie da się pewnych rzeczy zrobić. Dlatego są one niedostępne dla radioamatorów - nie z powodu braku podzespołów i technologii, bo to akurat każdy może sobie dziś kupić, tylko z powodu niedostatku wiedzy i doświadczenia.

tuxcnc pisze:Poza tym trzeba jednak mieć zaufanie do producentów profesjonalnych, jakby nie patrzeć, podzespołów jakimi są czujniki indukcyjne.
Nie ma powodu podejrzewać, że nie będą miały histerezy, ostrych zboczy, albo że będą szumieć.

Ale co to ma do rzeczy? Kto kwestionuje poprawność działania czujników?
Jednak szum (wewnętrzny układów) i dryfty są faktem. Gdyby ich nie było, to w ogóle by nie było tematu, bo każda krańcówka indukcyjna solidnie zamontowana byłaby idealnie powtarzalna. A nie jest. Wystarczy podgrzać pomieszczenia o 5 stopni, i kiszka. Albo odczekać pół roku i też kiszka. I nie z powodu odkształceń na maszynie to się dzieje. Być może to również, ale czujniki "płyną" i nie da się tego uniknąć. Możesz kupić krańcówki indukcyjne po 200$ sztuka i też popłyną. Taka jest ich natura. To z założenia i z zasady działania nie są urządzenia precyzyjne.

Dobra, liczyłem na to ze się obejdzie, ale jednak nie obejdzie się bez wytłumaczenia tego "skomplikowanego układu" element po elemencie.
Oporniki 10k na wejściach zapewniają niezbędne obciążenie wyjść czujników NO-NPN. gdyby czujniki były NC-PNP, oporniki te trzeba podłączyć do masy a nie do +.
Dalej na obydwu wejściach są filtry w.cz o stałej czasowej 10us, które mają zabezpieczyć układ przed ewentualnymi zakóceniami impulsowymi pojawiającymi się w okablowaniu wejść. Takie zakłócenia mogą się zaindukować nawet z powodu włączenia innego urządzenia obok, lub światła. Są to elementy niezbędne.
Dalej bramka wejścia precyzyjnego normalizuje zbocze sygnału z czujnika i przez układ różniczkujący złożony z kondensatora opornika i diody przechodzi zawsze jednakowy impuls H.
Kolejna szeregowa bramka blokuje przechodzenie impulsów precyzyjnych gdy wejście zgrubne jest w stanie L (czujnik zgrubny aktywny).
Następnie kawałek układu biernego wymusza na już na gotowym sygnale precyzyjnym stan L tuż po włączeniu zasilania układu. Bez tych elementów po włączeniu zasilania układ przyjmie przypadkowy stan. I może zasygnalizować że urządzenie stoi na krańcówce mimo że będzie od niej daleko. Są to elementy niezbędne. Można to zrobić inaczej, np gotowym układem scalonym zapewniającym reset po włączeniu (są takie w systemach mikroprocesorowych), ale tak jest najprościej.
Następnie 2 bramki połączone w przerzutnik tworzą układ generujący i pamiętający stan zastępczego pojedynczego czujnika krańcowego. Poziom L podany na jedno z 2 wejść powoduje przestawienie przerzutnika. Stabilny stan L na obydwu wejściach jest niedopuszczalny, dlatego taka kombinacja może pojawić się wyłącznie tuz po włączeniu zasilania i gdy urządzenie stoi na zgrubnej krańcówce. Ale zaraz potem sygnał z krańcówki wymusi poprawny stan wyjściowy całości.
Wyjścia - możliwe są 2 opcje. Jeśli układ do którego ten czujnik podłączamy na wysokoomowe wejścia cyfrowe, wtedy wystarczy opornik z diodą. Jeśli chcemy mieć pełnowartościowe wyjście czujnika typu NO-NPN, należy zrobić wyjście z tranzystorem. Można zrobić obydwa wyjścia i użyć jednego albo zrobić tylko potrzebne.
Zasilanie układu trzeba KONIECZNIE zablokować kondensatorem elektrolitycznym 10u oraz równolegle kondensatorem ceramicznym 100n-1u.
Układ jest uniwersalny i nadaje się do każdej maszyny która bazuje się na zjeździe z krańcówek.

Tux, układ zrobisz na jednym przerzutniku D. Ale i tak NALEŻY dodać układy filtrująco formujące, jeśli to ma być zrobione porządnie a nie skrajnie radioamatorsko. I absolutnie niezbędnie trzeba dodać układ wymuszający stan początkowy na starcie, czyli albo układ RC albo dodatkowy układ scalony, co na jedno wychodzi. Więc nie majacz, że zbędne oporniki i kondensatory. To wszystko jest potrzebne, jak być tego układu nie zmajstrował.
Gdyby chcieć zrobić jeden układ obsługujący 2 czujniki, to wtedy sensowniej byłoby zrobić to na kości D + kość do filtrowania sygnałów. Ale ja przyjąłem założenie, że identyczne układy będą zamontowane tuż przy parze krańcówek X oraz Y oddzielnie, a do sterownika popłynie spreparowany sygnał jak od pojedynczego czujnika.

Sprawa z Twoimi kondensatorami które mają upływ, tylko utwierdza mnie w przekonaniu, że jesteś radioamatorem samoukiem. Na dodatek nawet w tym zakresie mocno niedouczonym. Bo każdy radioamator który przeszedł ścieżkę od zera (czyli prawidłową) a nie od gotowych kostek wie, że kondensatory elektrolityczne nieużywane się rozformowują i potem potrafią mieć mierzalne upływy. Wystarczy podłączyć taki kondensator do połowy napięcia znamionowego na kilka godzin (najlepiej przez opornik), a warstwa tlenków się odbuduje i już nie zmierzysz żadnego upływu. no, chyba że nabyłeś garść jakiegoś badziewia odpadowego "na śmieciach" albo wątpliwego pochodzenia, i nic się z tym już nie da zrobić. Kiedyś, duże kondensatory do zastosowań w układach czasowych się selekcjonowało i formowało. Dzisiaj, kiedy taki kondensator kosztuje 20-30 groszy markowy, to nie ma sensu. Poza tym elektrolity z czasem wysychają i prowadzi to do awarii, szczególnie w zasilaczach i szczególnie jeśli urządzenie nie jest w regularnym użyciu.
Jeśli ktoś ma lęki, to zawsze może zainwestować w kondensator tantalowy.

Jak już 2 razy wpomniałem, widać ciągle za mało, nie ucz ojca dzieci robić. Nie masz do tego żadnych kwalifikacji. Z Twoim poziomem elektroniki nawet radioamatorzy na elektrodzie sprowadzą Cię w jednej chwili do parteru.

Kończę na temat tego układu, bo już i tak za dużo czasu zmarnowałem.

Ja się na elektrodzie nie udzielam, bo nie interesują mnie fora na których nic się nie mogę dowiedzieć interesującego, czego już nie wiem. Jedyne co pamiętam, do czego mi się elektroda przydała, to manual serwisowy do... pralki automatycznej

Protokół komunikacyjny dysku ma tyle samo wspólnego z samą elektroniką, co gra Super Mario Brothers

Układ zmontowany w ilości 2 sztuki, uruchomiony, zamontowany, spięty ze starymi i nowymi czujnikami oraz sterowaniem maszyny. Pięknie działa. Cud? ( )
Akurat nie miałem pod ręką 4093 więc użyłem HC132, oczywiście ze stabilizacją do 5V na dodatkowym 78L05. Wszystko w układzie pozostaje bez zmian, tylko trzeba pamiętać, że wszystkie punkty na schemacie zaznaczone jako "+", to teraz +5V a nie +12V (to samo które jest użyte do zasilania czujników), jak wcześniej.
Ponadto, w układzie cyfrowym zasilanym z +5V, jeśli użyć czujników NC-PNP, wtedy miedzy wejściami "fast" i "slow" na schemacie a fizycznymi wyjściami czujników, trzeba dodatkowo wstawić szeregowo oporniki 15..18K. Opornik sterujący bazą tranzystora wyjściowego też trzeba zmniejszyć, np również do 15..18k. Lub użyć wyjścia z diodą, całkowicie rezygnując z opornika 10k, wcześniej włączonego szeregowo z diodą. Wyjście z diodą jest dobre przy współpracy z Piko. Przy innych sterownikach bezpieczniej jest użyć wyjścia z tranzystorem.

Niestety coś się sypie i nie mogę dodać fotek do postu.

Zaznaczam, że zamieszczony przeze mnie schemat, oraz jego modyfikacje zachowujące główne właściwości, zgodnie z prawem, nie może być wykorzystywany do celów zarobkowych, w sensie wytwarzania i handlu elektroniką oraz maszynami wyposażonymi w elektronikę, bez mojej zgody.
Czyli wcale, bo ja takiej zgody nigdy nikomu nie udzielam