Schrittmotorsteuerung

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Engineer1987
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Schrittmotorsteuerung

Beitrag von Engineer1987 » Dienstag 18. Juni 2013, 09:55

Hi,

ich befasse mich gerade mit der Umsetzung eines Projekts und habe leider sehr wenig Erfahrung im Umgang mit Profi Lap in Verbindung mit Schrittmotoren und hoffe auf Eure Hilfe und Erfahrung.
Und zwar geht es um die Steuerung von 2-3 Schrittmotoren. Es soll eine Apparatur konstruiert werden, die in 24 kleine Gefässe Proben pumpt. Also müssen sich die Schrittmotoren so bewegen, dass der Schlauch über jedes der Gefässe fährt.
Nun ist erstmal meine Frage ob mir einer gute Schrittmotoren für die Aufgabe empfehlen kann und mit welcher Schrittmotorsteuerung sich dies am komfortabelsten in Profi Lab umsetzen lässt.

Im Internet bin ich auf folgendes Produkt gestoßen:

4 Kanal Schrittmotorsteuerung Velleman 8097 USB

http://www.amazon.de/Schrittmotor-Steue ... rsteuerung

Oder gibt es da eine noch komfortablere Lösung.

Wie gesagt bin ich absoluter Anfänger auf dem Bereich und möchte ungern erstmal ein paar Hundert Euro in Hardware investieren, nur um dann zu erfahren, dass es auch einfacher/besser geklappt hätte mit anderen Produkten.

Ich hatte bisher als Chemieingenieur gar nichts mit Schrittmotorsteuerungen zu tun.

Vielen Dank für Eure Hilfe und wertvollen Tipps.

LG Sebastian

TSD
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Re: Schrittmotorsteuerung

Beitrag von TSD » Dienstag 18. Juni 2013, 16:07

Hallo Sebastian,

die Umgebungsparameter Deines Projektes sind knapp beschrieben.

- welche Massen sollen bewegt werden ?
- welche ca. Verfahrgeschwindigkeiten brauchst Du ?
- sind es zyklische Abarbeitungen ?
- soll die Steuerung Rückmeldungen verarbeiten ?
- welche Antriebsmechanik ist vorhanden
- welche Präzision (Anfahrpunkte) muss garantiert sein
... usw.

Grundsätzlich kann man ohne Probleme mit recht kleinen Motoren (zb. Bipolare Motoren) mit der entsprechenden Untersetzung recht ordentliche Massen bewegen.

Nehmen wir mal folgendes Beispiel an:

Ein Schlauch - wie er im Aquarium eingesetzt wird (6mm oder 8mm oder 10mm)- soll über mehreren Reagenzgläsern mit definierten Steps zyklisch immer hin und her fahren. Also immer mit der gleichen Geschwindigkeit und immer die gleichen Punkte anfahren.
Der Schlauch ist z.B. an einem Zahnriemen befestigt, der von einem Schrittmotor bewegt wird. Dort würde locker ein Motor in einer Preisklasse von ca. 12-15 Euro ausreichen (billigere könnte man vielleicht auch noch bekommen) - Pollin Elektronik bietet solche Motoren z.B. preiswert an.
Dazu gibt es auch einzelne Endstufen in der Preisklasse 11 Euro oder sogar noch günstiger.

Wenn Du halbwegs in der Elektronik bewandert bist, kannst Du Dir auch sehr schnell selbts ein paar Endstufen (Treiber für die Motoren ) absolut billig aufbauen - könnte man mit den ULN Bausteinen machen. (Allerdings nur für recht kleine Motoren)

Um PLE mit ins Spiel zu bringen, was für das Projekt absolut perfekt ist, könnte man zum Ansteuern der Treiber eine Velleman K8055, ein AVR NetIO ....... nehmen - alles was irgendwie I/O s hat - gibt es ja genug bei PLE zum Einsetzen.
Bei 3 Motoren im Einsatz sollte ein Board, was über PLE zu steuern ist, mehr als 8 Ausgänge haben - es sei denn es ist zeitunkritisch und man könnte softwaremässig mit Mutiplexer arbeiten.
Bei z.b. mehr I/Os könntest Du sogar noch die Pumpe mit steuern oder alles mögliche an Sensorik noch mit einbinden.

Wie Du siehst, ein paar mehr Infos - das wäre sehr hilfreich.


Gruß,

tsd

Engineer1987
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Re: Schrittmotorsteuerung

Beitrag von Engineer1987 » Dienstag 18. Juni 2013, 17:37

Hi,

es sollen kleine Massen bewegt werden. Höchstens 1kg.

Die Geschwindigkeit ist auch zweitrangig. Vielleicht erkläre ich die Aufgabe mal etwas genauer ;-)

Und zwar geht es darum, dass in einem 1,5l großen Becher Bakterien gezüchtet werden und in diesem Behälter hängt ein Schlauch der alle 60min 10ml rauspumpen soll als Probe und das jeweils in ein neues Reagenzglas. So dass man die Maschine anstellt und am nächsten Tag hat man 24 kleine volle Reagenzgläser mit stündlichen Proben. Die Geschwindigkeit ist in dem Sinne zweitrangig, als dass sich der Motor ruhig 60min Zeit lassen kann. Hauptsache er ist rechtzeitig für die nächste Probe fertig.

Als Masse wird eigentlich nur der Motor selbst bewegt plus Halterung für den Schlauch. Bisher ist noch nichts vorhanden außer der Pumpe, welche mit Profi Lab alle 60min ansaugt.

Zur Präzision ist zu sagen, dass der Motor auf etwa +-5mm genau sein muss, weil er sonst neben die Reagenzgläser zielt. Bisher hatte ich mehrere Umsetzungskonzepte im Kopf, einmal dass sich der Absetzer (Schlauch) über den Reagenzgläsern bewegt und eine andere Idee wäre, dass sich die Halterung mit den 24 Reagenzgläsern dadrunter in Bewegung setzt.

Zum finaziellen Hintergrund lässt sich sagen, dass alles in Summe bis 500€ etwa in Ordnung ist. Also es muss nicht zwanghaft das billigste sein. Ein Motor für 40€ geht auch in Ordnung. Nur halt keiner für 200€.

Ich hoffe jetzt ist alles ein bisschen klarer. Wie gesagt, dass sind die ersten Überlegungen von mir um abzuschätzen was ist möglich.

Danke für die Antworten LG Sebastian

TSD
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Re: Schrittmotorsteuerung

Beitrag von TSD » Dienstag 18. Juni 2013, 19:36

Hallo Sebastian,

die Informationen sind doch schon mal sehr gut.

Nun stellt sich die Frage, ob man dazu wirklich einen Schrittmotor benötigt.
Ein einfacher kleiner 12V Getriebemotor würde auch seinen Zweck erfüllen.

Zur Überlegung, ob man die Befüllungseinheit - also Schlauch inkl. Motor bewegt oder wenn vorhanden ein Reagenzglashalter ?
Ich persönlich würde die Reagenzgläser bewegen und Motor und Schlauch fest montieren.
(Der Schlauch müsste sonst nämlich irgendwie auf dem entsprechenden Verfahrweg mitgeführt werden).

Wenn es nicht unbedingt professionell aufgebaut werden soll, reicht doch einfach aus Holz oder Kunsstof ein entsprechender Halter (Boden/Kopfhalter) für die 24 Reagenzgläser ein Grundrahmen (auch Holz oder Kunststoff) Motor, Antriebswelle (z.B. Trapezgewindestange) - selbst eine einfache Gewindestange würde seinen Zweck erfüllen.
Je nachden wie gross die Einheit mit den zu befüllenden Gläsern ist, noch eine Linearachse mit einbauen und dann entweder Zeitgesteuert über einen Getriebemotor oder besser über z.B. einem Positionsschalter, der von jedem Reagenzglas gestriffen wird mit dem Getriebemotor die Gläser bewegen.
Die Antriebwelle müsste bei der absolut geringen Belastung noch nicht einmal besonders gelagert werden.

Kosten garantiert unter 100 Euro.

Als Steuereinheit ein NETIO für ca. 25 Euro und Du kannst Dich sogar von einem anderen Standort auf die Steurung aufschalten und nachschauen in welchen Status sie sich befindet.

Sollte es professioneller sein für ein Labor, würde ich mit den preiswertesten Aluminium Strangprofilen einen Rahmen aufbauen - ebenfals einen einfachen Getriebemortor
, eine Führungsschiene mit Führungswagen für die 24 Gläser und ansonsten wie oben beschrieben.

Gruß,
TSD

PS.: Soll keine Werbung sein, aber z.B. bei Lethmate Modelbau im Internet findest Du unter dem Bereich CNC Mechanik sehr kostengünstige Möglk. Dein Gestel/Mechanikl aufzubauen.

tmm
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Re: Schrittmotorsteuerung

Beitrag von tmm » Samstag 22. Juni 2013, 15:19

Hi Sebastian,

du brauchst einen Fraktionssammler ?; dann frag' doch mal in deiner Laborumgebung ob da irgendwo ein Probengeber rumsteht den du benutzen kannst.
Ideal wäre ein Cetac ASX 500 (510 oder 520 geht auch). Diesen kannst du seriell ansteuern und ihm sagen wann er wo hin fahren soll. Dann musst du dich nur noch um die Ansteuerung der Pumpe kümmern.
Evtl. gibt es so einen Probengeber auch auf dem Gebrauchtmarkt - da mußt du mit so ca. 500 Euro rechnen; dafür ist das mechanisch fix und fertig aufgebaut und da klappert und wackelt nichts.

Wenn du weitere Infos haben willst, dann frag nochmal.

Gruß MM

abacom
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Re: Schrittmotorsteuerung

Beitrag von abacom » Mittwoch 28. Mai 2014, 08:43

Schrittmotorsteuerung per Modbus könnte die Aufgabe vereinfachen...
wie z.B.
http://www.mechapro.de/shop/Schrittmoto ... ::258.html

Mehr zum Thema Modbus hier...
viewforum.php?f=54
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