Keskustelua elektroniikkasuunnittelun pohjaksi

[PekkaNF]

Joo..luulen ymmärtäväni ja sitten taas en, mun pitää vähän piirtää tota piirikaavioo varmaan auki :)

Toimintalogiikasta oltiin samaa mieltä. Hälyytyksellä on aina prioriteetti ja HW katkoo/palauttaa virrat softasta huolimatta.

Siis:
1) Hätä-seis-releeltä (takoitan tässä erillistä cat-4 lodun tietoa. Tämä rele ohjaa karan ja stepperit erottavia releitä (kaksi peräkkäin) ja tästä tulee erillinen hätä-seis-tilatieto eli kosketintieto ulos. Koko ruljanssi tehdän HW:nä ja vain HW:n tilatieto, ei hätä-seis-painikkeen tieto tulee ulos. EN lähtis tämän tilan muutoksesta arvaamaan logiikassa kuittausta.

2) Hätä-seis-reset kosketintieto, RESET-painikkeesta erillinen kosketinelementti. Siis painikkeessa kaksi eri kontaktitietoa, toinen kontakti menee cat4:n releelle ja toinen tulee logiikkan hälytyksen kuittaamiseen.

Tässä on toki mahdollisuus luoda tilanne, jossa HW-piiri kuittautuu, kun kaikki on HW puolella ok, mutta sw puoli ei kuittaudu, jos 1 tai 2 kohdan piuha on poikki tai inputti ei lue; tai joku SW lukitus estää (ehkä halutaan joitakin valvontoja SW-kuittauksen puolelle?).

Mun mielestä on turvallisempaa rakentaa systeemiä joka tipahtaa "automaattisesti" pois päältä hälytyksen kera ja joka vaatii Manuaalisen kuittauksen, kun jos siinä olisi "automaatti" kuittaus jossakin.

Suotavaa olisi että logiikka tietää milloin olla puskematta askelia virtalähteestä erotetulle stepperille (siis kun hätä-seis-tila on päällä).

Minusta näyttää erilaisilta mielipiteiltä mutta tarkoitetaan samaa?

PekkaNF

[Kremmen]

Jos koetan selittää toimintaa ohjelman puolelta. Oletetaan, että on vain 1 hätäseis-input piirikortille ja tämä input siis vaikuttaa vain ohjelman toimintaan, ei muuhun. Kaikki muu tapahtuu releistyksen toimesta piirikortin ja ohjelman ulkopuolella.
Siis ohjelman toiminta:
1. Ohjelman käynnistyessä hätäseis-tulo EI AKTIIVINEN.
-Ohjelma käynnistyy ja toimii "normaalisti".
2. Hätäseis-tulo ei aktiivinen --> AKTIIVINEN. Välittömästi:
-Ohjelman ajotila siirtyy hätäseis-tilaan (kts tilakaavio jossain aiemmassa keskustelussa).
-Kaikki moottorinohjaukset lopetetaan, lähdöt siirretään passiiviseen tilaan
-Kaikki apuohjaukset mitä ehkä on, vaihdetaan passiiviseen tilaan. (jäähdytysnesteen kierto pysähtyy jne jne)
-Aktivoidaan hätäseis-tilan merkkivalo
3. Hätäseis-tulo aktiivinen --> EI AKTIIVINEN
-Ohjelman ajotila siirtyy perusvalmiustilaan. Mikään lähtö ei aktivoidu tämän tilasiirtymän perusteella.
-Ohjelma EI JATKA keskeytyneestä kohdasta.
-Hätäseis-merkkivalo sammutetaan
-Ohjelma siirtyy rajakytkintuloja vastaavaan valmiustilaan (tila siis joko "valmis" tai "liikerajalla" mutta EI "ajossa").
-Muut merkkivalot aktivoidaan nyt vallitsevan tilanteen mukaan (rajakytkimet jne)
-Ohjain on valmis ottamaan vastaan uusia käskyjä.

Hätäseis-tiedon poistuminen ei siis tarkoita, että ohjelma yrittäisi jotenkin jatkaa kesken jääneestä kohdasta. Tässä ei ole mitään mieltä ylipäänsäkään, koska kaikki tahdistus on varmasti menetetty ja työkappale kelpaa vain verkonpainoksi jos siinä on sopiva reikä. Ellei ole, ei kelpaa edes siihen.
Erillinen reset-tulo ei muuttaisi tuota toimintaa mitenkään joten sitä ei mielestäni tarvitse piirikortille asti tuoda. Riittä, etä reset-painikkeen painaminen kuittaa hätäseis-releen ja vasta se poistaa hätäseis-tilan kortin liitimistä, mikä ajaa saman asian.

[PekkaNF]

Joo...mä luulen ymmärtäväni ton logiikan ja se käy mulle. Mä vaan olen tottunut sellaisiin systeemeihin, joissa halutaan tietää että haluttu lopputulos on saavutettu (varmsitetaan anturoinnilla tms.) ennenkun sallitaan siirtyminen eri tilaan. Tässä käyttäjä tekee ratkaisun kiertämällä tatin ja painamalla RESET-painiketta.

Mä luulen ymmärtävinäni tässä olevan halun siinä, että tietty signaalin tila on suoraan koneen tila. Se kyllä yksinkertaistaa logiikan tarkastelua mukavasti. Jäin vaan vähäksi aikaa aprikoimaan tilan vaihdon ehtoja verrattuna siihen mitä inputtia on käytettävissä SW ja HW systeemillä ja nehän eivät ole tässä samat.

PekkaNF

[Tauru]

No niin, tovi sitten varmistui että Emco on käytettävissä. Noudan sen lähiaikoina (ehkä jo tänään) ja sitten minnekkäs toimitan sen edelleen proton rakentamista varten?

Osanneeko kukaan sanoa saako sorvista (siis Emco compact 5 CNC) helposti irti takana olevan ohjauspaneelin. Sitä tuskin tässä tarvitaan ja on aika huonossa hapessa. Olisi vain hieman helpompi siirrellä paikasta toiseen mitä vähemmän on roinaa kiinni.

[ram]

Mielipiteitä kaipaisin siitä kuinka idioottivarmaksi IO:t pitää suunnitella?

Esim. 24V releen ohjaus tai optoerotettu vastaava ohjaus. Mitkä ovat enemmistös vaatimukset sen suhteen?
Riittääkö jos homma toimii oikein kytkettynä?
Pitääkö IO:n kestää jatkuvaa oikosulkua yms?
Pitääkö IO:n kestää satunnaiset räpsyt 400 volttiin?

Joko meillä on kustannuspoliisi  ;)

[ram]

Noniin.... Vietettyäni tovin aikaa netin syövereissä, löysin mielestäni helmen.

NCV8403

Ei tarttee itte tusailla.... Tolla releet räpsyy hyvästi oikosulkujen sun muiden haittaamatta.

Kertokaa toki, jos eteen on parempia osunut... tuskin on  ;)

[Kremmen]

Noniin.... Vietettyäni tovin aikaa netin syövereissä, löysin mielestäni helmen.

NCV8403

Ei tarttee itte tusailla.... Tolla releet räpsyy hyvästi oikosulkujen sun muiden haittaamatta.

Kertokaa toki, jos eteen on parempia osunut... tuskin on  ;)

No joo, aika pippurinen kapine ollakseen noinkin pikkuinen. Tuollehan luvatiin jopa 14A virrankestoa, joten sillä nyt korvaisi melkein releen kuin releen tässä sovelluksessa suoraan. Ehken turvasyistä ihan sitä kuitenkaan ehdota, mutta ohjauslähdöt taitaa joka tapauksessa ratketa tuolla.
Kytkintulopuolella annan oman ääneni optoerotukselle. Olkoon vaikka muutaman euron kalliimpi, mutta pysyy savu paremmin sisällä niissä mustissa nokareissa... Aina jossain on silloin tällöin näkynyt virityksiä, missä voi jumppereilla syöttää kosketinsilmukan kortilta tulevalla oikosulkusuojatulla sähköllä, mikäli ei ole ulkoista syöttöä käytettävissä opton valaisemiseen. Tuskin tuollainen olisi paha tehdä kun ei niitä tulojakaan niin mahdottoman montaa ole. Jos menee ahtaaksi niin voi toki jättää poiskin, mutta minä siis tykkäisin optotuloista.

[Kremmen]

... niin ja kustannuspoliisi ei ole vielä ilmoittautunut. Vapaaehtoiset voisivatkin jättää hakemukset täällä.
Ihan oikeasti, olisi arvokasta jos jäsenistöstä löytyisi joku joka ottaisi tämän hoitaakseen. Kai meillä nyt muutama kaveri omaa hankintakokemusta niin paljon, että hanskaa suoraviivaisen kustannuslaskennan? Ei tämän ohjaimen hankintaluettelo mikään kuuraketti ole, kyllä sen perusidean ymmärtävä kasaa ihan harrastetoimintana samalla tavalla kun me loput tehdään oma osuutemme. Paniikkikiirettähän tässä ei ole. Kuka ehtii ensimmäisenä?

[PekkaNF]

Eikö olisi reilua jos jokainen kerää proto/arvioidut kustannusket omalta osaltaan? Mulla on tarkoitus tehdä pikkuinen excell-taulukko ja sitä varten kerään kuiti ostamsitani komponenteista, lisäksi olen googlettanut muutamia kohteita.

Mun mielestä hyvä, normaali suunnittelu/komponenttivalinta on varmin tapa onnistua. Alispeksus on turhauttavaa ja ylispeksaus tuo omat ongelmansa.

Tarkoitus on varmaan erottaa eri jännittelillä toimivat piirit, joten input/putput systeemi on matalajännitepuolella ja siellä olis optot ja muut normaalikamat.

Jos steppereille tulee suojajänniteen ylittävät syötöt, niin niihin on käytettävä riittäviä johtimia ja sähkömenkaniikaa. Ihan normiteknikkaa.

Verkkovirta olisi varmaan protossa käytännöllistä erottaa omaan boksiinsa, johon tulee hätä-seis-rele(et) joilla erotetaan karamottori ja steppereiden syöttä. Tässä on vielä se etu, että voidaan ainakin yksi kierros tehdä töitä samaan aikaan ja oletetaan että "koneturvallisuus" tehdään kovolangoitetusti (cat B, 1, (3) tai 4. Onko tämä se lähtökohta, msitä lähdetään liikkeelle?

Tämän voisi rakentaa hyvin edullisesti B-kategorian suunnittelulla/komponenttivalinnoilla ja päätin sittenkin tutkia sitä vielä tarkemmin. Jos rakentaa koko "turva-puolen" valmiilla turvareleillä, niin rahaa alkaa upota n. 150 - 200 €/toiminto, eli kerrotaan tämä sitten HS-piirillä, suojilla, kahdenkäden käytöillä, nopeusvalvonnalla jne. Aivan mahdoton yhtälö. Sen takia yritän selvittää vielä rajauksia. Ei ole mitään järkeä suunnitella systeemiä joka olisi viimeistä piirtoa myöten valmis myytäväksi tuotteeksi ja palkallisen työvoiman käyttöön sopiva, mutta niin kallis että kukaan ei käytännössä rakentaisi sitä niin omaan harrastekäyttöön, vaan jumpaa ko. tulot.

T: PekkaNF

[PekkaNF]

Mulle on ihan hämärän peitossa steppereiden pysäytys turvallisesti ja luotettavasti.

Releistyksen kannalta olis edullista jos yksi katkottava syöttö driverille riittäisi, ei vaan taida riittää mihinkään suunnitelukategoriaan? Eipä näytä helposti riittävän tamuissakaan. Valmsitajt suosittelee melkein kaikille releitä lähdössä, paitsi joisakin tapauksissa USA:ssa riittää syöttöjännitteen katkominen ja joissakin servovahvitimissa sillan ohjaus on ilmeisesti kahdennettu ja niisä riittää kategoriat? Mikähän on noissa stepperi/silta/driveri yhdistelmissä vaurioitusmoodi, voiko ne rikkoutua siten että stepperi liikkuu?

Montako kärkee tarvitaan releestä katkomaan virta, jos kärjet joudutaan laittamaan stepperin ja driverin väliin? Neljä vielä onnistuu jotenkuten.

PekkaNF

[ram]

Jaa-a

Stepperi kyllä pysähtyy siihen paikkaan, kun syötön pääteasteelle katkaisee. En ole missään nähnyt että olisi kontti driven ja moottorin välillä? Niiden kanssa kuitenkin työkseni tusailen, enkä ole ikinä nähnyt moista...

[PekkaNF]

Joo, mä mietin tota kanssa. Se on stepperin kanssa ihan yks ja hailee jääkö johonkin vaiheeseen virta vai ei ja ja jos useampi fetti vetää, niin silta tussahtaa tai stozi laukee tms.

Kuitenkin kun katsoo tamuja tai AC-servoja, niin periaateessa juttu on sama hyvin pitkälle. Jos sillasta fetti jäätyy, niin ei se oikosulkumottori minnekkään karkaa. Kuitenkin fettien jälkeen tarvitaan käytännössä releet. ABB sinnitteli pitkään, mutta jopa suurissa ja kalliissa /sekä hyvin valvotuissa) AC-moottorien lähtöasteiden jälkeen on kontit. Ideana liene että jos säädin tms. sekoo, niin mottori voi rynnätä.

Mutta minusta kyllä pitäis riittää sillalle menevän syöttöjännitteen katkominen, kun on stepperien ohjauksesta kyse.

Ei sulla sattuis olemaan mitään linkkiä, jossa asiaa tarkastellaan? Yritin aamulla etsiä, mutta vaihtoehdot olivat hyvin harraselijamaiset kyhäykset ja sitten teollisuuskenttäväylien kautta.

Mihinkä väliin sulle tulee tämä syötön katkaisu? Sillalle vai siltojen driverit +sillat tms? Onko siinä jotain koplikaatioita?

Jos laitan 1-3 kpl kontteja sarjaan ja yhdet kärjet (kustakin kontista), niin riittääkö? Ymmärtääkseni virtaa oli tarjolla <10A ja jännitettä DC:nä alle 80 V?

Ideana laittaa samaan konttiin, sekä karan (N&L) ja stepperin (Vcc sillalle) syöttö. Koska kyseessä ei ole suojajännitesyöttö, niin en näe siinä ongelmaa.

Selviis vähemmällä määrällä releitä ja niiden valvonta olisi elegantimpi.

Piirtelin aamulla alustavasti cat3 systeemiä ja siinä tarvittais PLC:n I/O näin:
2 kpl kara ja pääsuojuksen rajakytkimet
1 kpl hätä-seis-painike
2-3 kpl releiden valvontakontaktien tulot
2 kpl lähtöjä

Näillä saadaan kovolangoitettu ja PLC:llä kaksikanavainen, jonka toiminta voidaan tarksitaa joka käynnistyksen yhteydessä erillisellä sekvensillä ja johon voi laatia testejä, joilla havaitaan useimmat vaaralliset vikaantumiset.

Tälle vaihtoehto olisi n. a´150 €  1 - 2 kpl turvareleeseen, jolloin PLC:n I/O:n määrä vähenisi ja rakenne tulisi yksinkertaisemmaksi sekä softa vähenisi diagnostiikan verran. Käyttäjän lisäksi ei tarvitsisi tehdä suojus/E-stop koreografiaa aina kun PLC:lle laitetaan virrat (tai muu vastaava testiehto tehdään...). Musta kuitenkin kokonaisuudessaan hyvä deali.

Löysin roskalavalta pari aikalailla sopivaa koteloa pienelle systeemille, kanteen mahtuis oikein hyvin painonappeja ja sisälle riviliitintä sekä muutama rele, eli olis oikein kiva proton alusta. Polttelee päästä alkuun...jotta sais testattua oman osuuden, eikä tulis paljoo elektroniikka/SW puuolta sumutettua.

PekkaNF

[Kremmen]

Joo, mä mietin tota kanssa. Se on stepperin kanssa ihan yks ja hailee jääkö johonkin vaiheeseen virta vai ei ja ja jos useampi fetti vetää, niin silta tussahtaa tai stozi laukee tms.
Kuitenkin kun katsoo tamuja tai AC-servoja, niin periaateessa juttu on sama hyvin pitkälle. Jos sillasta fetti jäätyy, niin ei se oikosulkumottori minnekkään karkaa. Kuitenkin fettien jälkeen tarvitaan käytännössä releet. ABB sinnitteli pitkään, mutta jopa suurissa ja kalliissa /sekä hyvin valvotuissa) AC-moottorien lähtöasteiden jälkeen on kontit. Ideana liene että jos säädin tms. sekoo, niin mottori voi rynnätä.

Stepperi ei voi rynnätä. Ohjauksen seotessa tai sillan kytkinelementin vaurioituessa askellussekvenssi pysähtyy ja niin tekee moottorikin. Stepperi päinvastoin pyrkii pitämään paikkansa (pull-out -momentti). Se, että ABB:n moottorilähdöt on erotettu kontaktorein johtuu ihan muista syistä. Tehdasasennuksissa moottori voi olla satojen metrien päässä sähköhuoneesta jossa syöttöryhmät sijaitsevat. Esim. 3-vaihemoottorin tyypillinen häiriömekanismi on sellainen jossa jumitilanteessa palaa 2 sulaketta 3:sta. Se kolmas ei pala, koska ei ole enää virtapiiriä joka sen polttaisi. Näin 1 vaihe jää jännitteelliseksi ellei sitä katkaista erillisellä kontaktorilla. Tästä on omakohtaista havaintoa mm. Sunilan sellutehtaalta niiltä ajoilta kun olin Strömbergin leivissä. Pultti massapumppuun aiheuttaa juuri tuon vian :)

Mutta minusta kyllä pitäis riittää sillalle menevän syöttöjännitteen katkominen, kun on stepperien ohjauksesta kyse.

Aivan varmasti riittää ja muuta on turha miettiä, koska mitään kenttäväyliä ei kukaan tule näihin rakentamaan.
Me ollaan nyt jo aika kaukana siitä ajatuksesta, että koneessa on 1 hätäseis-piiri joka katkaisee syötön painettaessa hätäseis-nappia. Kannattaa ihan oikeasti asettua potentiaalisen rakentajan asemaan mietittäessä näiden turvajuttujen tuomaa lisäkustannusta. Jos parin hammasrattaan korvaaminen askelmoottorilla edellyttää koneen muuttamista tehdastuotantokoneeksi siihen liittyvine kustannuksineen niin ei tämä hanke ala ketään kiinnostamaan. Silloinhan voi säästää vaivojaan ja ostaa koneen kaupasta.
Jälleen kerran: minusta meidän ei tarvitse ryhtyä direktiivipoliisiksi; jokainen tekee kuitenkin itselleen sellaisen koneen kuin häntä huvittaa. Tärkeintä on, ettei toteutus tee konetta sen turvattomammaksi kuin se jo oli.

[PekkaNF]

Me ollaan nyt jo aika kaukana siitä ajatuksesta, että koneessa on 1 hätäseis-piiri joka katkaisee syötön painettaessa hätäseis-nappia. Kannattaa ihan oikeasti asettua potentiaalisen rakentajan asemaan mietittäessä näiden turvajuttujen tuomaa lisäkustannusta. Jos parin hammasrattaan korvaaminen askelmoottorilla edellyttää koneen muuttamista tehdastuotantokoneeksi siihen liittyvine kustannuksineen niin ei tämä hanke ala ketään kiinnostamaan. Silloinhan voi säästää vaivojaan ja ostaa koneen kaupasta.
Jälleen kerran: minusta meidän ei tarvitse ryhtyä direktiivipoliisiksi; jokainen tekee kuitenkin itselleen sellaisen koneen kuin häntä huvittaa. Tärkeintä on, ettei toteutus tee konetta sen turvattomammaksi kuin se jo oli.

Tässä vaiheessa, ennekun on HW suunniteltu ja SW sisällä, niin kannattaa nimenomaan käydä läpi noi reunaehdot. Jos tehdään TAKE II heti alun jälkeen, niin voi mielenkiinto laantua....

Tässä on selkeesti muutama vaihtoehto:

1) Lähdetään liikkeelle siitä, että tehdään perinteinen B/1 luokan HS-piir + mahdollisesti 1-2 kpl suojuksiin kytkettyjä rajakytkimiä. Tämä voidaan edelleen toteuttaa 230 VAC tai 24 v piirillä.
+ yksinkertainen
+ helppo ymmärtää toiminta
+ HALPA, parhaimmillaan vain yksi 14 € minikontaktori + HS-painike + mahd. rajakytkin karasuojalle
+/- komponenttien valinnasta riippuu puhutaanko B vai 1 kategoriasta
- ei valvontaa, kahdennusta, diagnostiikkaa, joten voi vikaantua vaarallisesti
- kaikki 230 VAC kamat ja kytkimet sitten yhteen boksiin, ei mitään muita ohjaimia
- ei kaikin osin välttämättä direktiivien mukainen, eikä helposti rakennettavissa sellaiseksi jälkikäteen

2) Lähes yhtä yksinkertainen rakentaa on cat4 turvareleellä suoritettu hätä-seis piiri
+ Luotettava, sekä HS-painikkeet, että kontakotorit on valvottu, kahdennettu, piiri on kokonaisuudessaan turvallisesti vikaantuva.
+ jos joutuu tekemisiin kymeenlaakson turvamurvelin tai vakuutusyhtiön kanssa, niin tältä osin on aika vahvoilla
+ Miellyttävä käyttää, viat havaitaan, ei tarvita monimutkaista suojajumpaa aluksi
+ voidaan lisätä helposti monta HS-painiketta
+ ei juuri vaadi enempää I/O-ta PLC:ltä kun cat 1/B laite.
- Kallis, pelkästään HS-piiri on n. 100 - 150€ turvareleen verran + kahdennettu kontaktori. Jos lisätään suojuksia ja niille tehdään vastava piiri, niin se on suunnillen saman verran lisää
- Jos paukauttaa turvareleen, niin kallis korjata ja kone joko jumpattuna tai alhaalla tilauksen toimituksen ajan.
+/- PLC:n I/O suunnitelta sellaiseksi, että koska tätä moni ei rakenna, niin voidaan tarvittaessa jumpata kohdan 1-tasolle.

3) Siinä välissä on cat3, jossa sähkömekaanikan puutteita (tai oikeastaan puusilmäistä käyttäjää) pyritään kompensoimaan tarkistuksilla (ohjelmalla), joten I/O kasvaa samaten ohjelma, mutta releet ovat tavanomaisia ja se on hyvä ratkaisu jos on aikaa ja huolellisuutta enemmän kun rahaa.
Toi on kuitenkin näennäisestä yksinkertaisuudestaan huolimatta vähän tollainen taktinen ratkaisu, eikä skaalaudu hyvin yksinkertaisempaan tai monimutkaisempaan järjestelmään. Jos se suunnitellaan yhdelle HS-painikkeelle ja kahdelle suojukselle, niin se on siinä ja pysyy, ne pitää olla kytketty.


Mihinkä päätyyn kallistutaan?

Jos ehdoton vaatimus on se että toimitaan viimeistä piirtoa myöten direktiivien mukaisesti ja/tai että ohjausjärjestelmä suunnitellaan mahdollisesti vieraalla työvoimalla käyttöön, niin vaihtoehdot ovat vähissä. Sama juttu, jos ohjauspaikkoja pitää olla useita tai useita eri tavalla lukittuja suojuksia.

Jos taas tyydytään siihen että käyttäjän tulee havaita suojuksen rajakytkimen viallinen toiminta ja testata HS-piiri jne. niin ainakin minä tekisin itselleni cat 1 luokan laitteen.

Välimalli on cat 1/3 luokan viritys jossa on sekä kovolangoitettua kontaktoriakrobatiaa, että SW:llä tehtyä diagnostiikkaa, voi vikaantua harvakseltaan, mutta yleisimmät viat havaitaan.

Pistetäänkö äänestys pystyyn, millä jalalla lähdetään liikkeelle, vai miten edetään ton jyrähdyksen jälkeen? Multa puuttuu vielä kokemus tän laudan toimintatavoista, enkä todellakaan halua olla tulppana.

PekkaNF

[ram]

Ei kai kukaan jyrähtänyt ole ;) ?

Hyviä pointteja olet tuonut tähän hommaan... Sellaista mietin, että olisiko loppukäyttäjän mahdollista päättää turvataso?