Малая автоматизация лесопильного станка

740-102
Offline
Зарегистрирован: 01.04.2017

Захотелось немного модернизировать лесопильный станок. Если отбросить все прелюдии и описания и переити к сути, то получается следующее...

Есть линейное горизонтальное перемещение. Перемещается опорная каретка, с помощью которой и задается размер получаемого пиломатериала. Перемещение каретки в своих мощных направляющих, люфтов нет(есть регулировки на случай их появления). Само перемещение происходит за счет пары винт-гайка(трапецеидальная резьба) - винт вращается за счет мотор редуктора 3-х фазный ЭД 0,37кВт, гайка жестко зафиксирована на каретке. Общая длина перемещения 400мм.

Задача:
надо научить станок понимать где находится каретка в конкретный момент и отображать это на дисплее, так же при помощи клавиатуры задавать нужную позицию в интервале 0-400мм.

До чего дошел сам... нужен ПЛК + энкодер на двигатель + клавиатура + 2 дисплея(на одном отображается набранное на клавиатуре значение, на другом истинное положение каретки в интервале 0-400мм). Изначально рассматривал ардуину, потом кто-то меня убедил, что это не мой вариант - сейчас вернулся к ардуино в связи с бюджетностью.

Господа, подскажите на каких компонентах остановиться. Какую взять ардуину? Есть ли другой способ измерения положения и перемещения кроме энкодера, желательно абсолютный?

ps 
еще немного вводных

скорость перемещения каретки 11мм/сек
инерция отсутствует(думаю, никаких поправок на нее делать не придется)
обороты двигателя 1380
понижение редуктора 1/10
энкодера с 1000 импульсами на оборот, думаю, не надо
точность нужна 0,1-0,2мм

периодически придется делать калибровку(сверять истинное значение с показаниями на мониторе)

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

740-102 пишет:

Господа, подскажите на каких компонентах остановиться. Какую взять ардуину?

Макет удобнее разрабатывать на Uno или Nano, для окончательного изделтя - Pro Mini.

Цитата:

Есть ли другой способ измерения положения и перемещения кроме энкодера, желательно абсолютный?

Есть, коначно. Например, ультразвуковые либо лазерные дальномеры.

Цитата:

скорость перемещения каретки 11мм/сек
обороты двигателя 1380

Арифметика подсказывает, что при 1380 об/мин, что равно 23 об/сек, на один оборот приходится примерно 0.5 мм. 

Цитата:

энкодера с 1000 импульсами на оборот, думаю, не надо

точность нужна 0,1-0,2мм

Т.е. достаточно 3-5 импульсов на оборот.

740-102
Offline
Зарегистрирован: 01.04.2017

Есть, коначно. Например, ультразвуковые либо лазерные дальномеры.

А могут ли ониизмерять расстояние от 0 до 400 с точностью 0,1-0,2мм
 

Арифметика подсказывает, что при 1380 об/мин, что равно 23 об/сек, на один оборот приходится примерно 0.5 мм. 

Не совсем так. Оборты двигателя 1380 об/мин, редуктор 1/10 - на валу редуктора 138 об/мин или 2,3 об/сек, что в свою очередь при шаге трапецеидальной резьбы 5мм(винт 24*5) дает 11,5 мм/сек

 

Т.е. достаточно 3-5 импульсов на оборот.

Ну 3-5 это совсем мало, я прикидывал где-то от 60 имп/об(в первом посте, видимо, пропустил передаточное число редуктора). Существуют ли подобные энкодеры или чем их можно заменить?

 

Есть ли какие-то измерители, которые бы дали абсолютное знаечение положения каретки в диапазоне 0-400мм сразу после запуска системы?

Или вариант только один, чтобы она самокалибровлась при старте, т.е. сьездила от крайней левой точки до крайне правой и при помощи концевиков поняла, где 0 и 400мм???

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

У меня стоит вот такой https://www.gefran.ru/catalog/sensor/potentiometer/linear/lt67/ измеряет длину хода винта 500 мм с точностью до 0.05 мм. Условия не очень хорошие - пыль, но и не улица. И цена не очень гуманная, но надо. Прицеплен к ардуине через внешнее 22 бит АЦП MCP3551  для повышения точности - очень удобно то, что это АЦП имеет вход на рефреренс напряжение к которому подключается измерительный потенциометр и точность не зависит от колебаний напряжения питания. Если точность не нужна, можно просто на ножку ардуины повесить тогда точность будет около 0.5 мм.         

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

740-102 пишет:

Есть, коначно. Например, ультразвуковые либо лазерные дальномеры.

А могут ли ониизмерять расстояние от 0 до 400 с точностью 0,1-0,2мм

Это не ко мне. 

Лично мне не известны подобные приборы с приемлемой для домашнего применения ценой, а что там используется для этих целей в промышленности - понятия не имею.

Цитата:

 

Арифметика подсказывает, что при 1380 об/мин, что равно 23 об/сек, на один оборот приходится примерно 0.5 мм. 

Не совсем так. Оборты двигателя 1380 об/мин, редуктор 1/10 - на валу редуктора 138 об/мин или 2,3 об/сек, что в свою очередь при шаге трапецеидальной резьбы 5мм(винт 24*5) дает 11,5 мм/сек

Я вычисляю для тех данных, что были приведены. 

Цитата:

Т.е. достаточно 3-5 импульсов на оборот.

Ну 3-5 это совсем мало, я прикидывал где-то от 60 имп/об(в первом посте, видимо, пропустил передаточное число редуктора). Существуют ли подобные энкодеры или чем их можно заменить?

Лично я в свое время брал такие:

https://ru.aliexpress.com/item/Photoelectric-Speed-Sensor-Encoder-Coded-...

Теперь, правда, там их уже нет, но, думаю, можно найти в другом месте.

 
packetman
Offline
Зарегистрирован: 01.04.2017

Может есть смысл поставить шаговый мотор и отсчитывать положение от момента срабатывания концевика - стандартная кстати практика в станках с ЧПУ !?

Есть одно НО - при начале работы нужно отсчитать от срабатывания концевика, но кстати с энкодером - так же - вы не знаете положения при подаче питания! С энкодером все хорошо, но пыль и грязь - сопутствующие атрибуты лесопилки - несомненно в какой то момент дадут о себе знать в виде отказов энкодера...