Управление подъемной платформой с помощью Ардуино

Господа, посоветуйте подойдет ли ардуино для такого проекта?


1. Имеется подъемная платформа, приводящаяся в действие двумя сервоприводами с драйверами (80V 20A каждый, запитываются от аккумулятора 12V 65А через преобразователь) управляемыми по STEP/DIR. Предусмотрен выход сигнала аварии драйвера/вход сигнала запуска драйвера. Входы STEP/DIR оптоизолированы и совместимы с логическими уровнями 2.5В, 3.3В, 5В. Максимальная частота сигнала STEP 300 кГц.

Оба сервопривода должны управляться синхронно.

Платформа имеет 3 основных положения, максимально поднята, максимально опущена и поднята на 50 мм от нижней точки (назовем средней точкой). В верхней и средней точках платформа фиксируется 4-мя актуаторами. Каждый актуатор потребляет 12V 3A.

Посоветуйте подходящие драйвера для управления актуаторами. При беглом ознакомлении мне приглянулся такой: L298N. Для работы актуатора требуется только смена полярности (скоростью управлять не нужно, да вроде и невозможно). Актуатор имеет два провода питания +/-. Актуатор имеет встроенную защиту по крайним точкам, максимальное выдвижение/втягивание, т.е. дальше не будет двигаться и придет в движение в обратном направлении, только после смены полярности.

В каждой перечисленной точке положения подъемной платформы предполагается концевик. (Порекомендуйте какой надежный ардуино совместимый концевик лучше использовать)

Возможно нужны концевики на полностью втянутые актуаторы (мало ли, вдруг обесточился или драйвер выгорел) а платформа пришла в движение (поломает актуатор, или ещё что похуже, сервопривод довольно мощный 1600 Вт).


2. Имеется также сдвижная крыша, закрывающая платформу сверху, приводящаяся в действие шаговым двигателем с драйвером (40V 4А, запитывается от аккумулятора 12V 65А через преобразователь) управляемым по STEP/DIR/EN. Входы STEP/DIR/EN оптоизолированы и совместимы с логическими уровнями 2.5В, 3.3В, 5В. Максимальная частота сигнала STEP 200 кГц.

Сдвижная крыша имеет два положения, полностью задвинута и полностью сдвинута. Предполагается в этих крайних точках установить концевики (тоже, что и с подъемной платформой).

Так же для фиксации сдвижной крыши будут установлены два актуатора(тоже, что и с подъемной платформой)


3. Вся система имеет два режима работы управляемые двумя кнопками (кнопки выносные, чтобы можно было разместить в любом удобном месте):


3.1 Выход платформы в верхнее положение (при нажатии первой кнопки):

3.1.1 Актуаторы фиксирующие платформу в средней точке втягиваются, освобождая платформу.

3.1.2 Платформа опускается из средней точки (50 мм над нижней точкой) в крайнюю нижнюю.

3.1.3 Актуаторы фиксирующие сдвижную крышу втягиваются, освобождая сдвижную крышу.

3.1.4 Сдвижная крыша сдвигается в положение «полностью сдвинута».

3.1.5 Актуаторы фиксирующие сдвижную крышу выдвигаются, фиксируя сдвижную крышу.

3.1.6 Платформа поднимается до крайней верхней точки.

3.1.7 Актуаторы фиксирующие платформу выдвигаются, фиксируя платформу.


3.2 Опускание платформы в среднее положение (при нажатии второй кнопки):

3.2.1 Актуаторы фиксирующие платформу в верхней точке втягиваются, освобождая платформу.

3.2.2 Платформа опускается из верхней точки в крайнюю нижнюю.

3.2.3 Актуаторы фиксирующие сдвижную крышу втягиваются, освобождая сдвижную крышу.

3.2.4 Сдвижная крыша сдвигается в положение «полностью задвинута».

3.2.5 Актуаторы фиксирующие сдвижную крышу выдвигаются, фиксируя сдвижную крышу.

3.1.6 Платформа поднимается из крайней нижней точки до средней точки(50 мм над нижней).

3.1.7 Актуаторы фиксирующие платформу выдвигаются, фиксируя платформу.



Прошу помочь в осмыслении проекта, если он возможен на ардуино.

 

Возможен, даже вполне. Актуаторами лично я управлял бы либо мостовым драйвером, либо - тупо парой реле. В любом случае - подбирается по току и напряжению.

Если актуаторы готовые - то внутри них, как правило, уже стоят концевики. Если их нет - надо ставить, плюс делать контроль по току.

Вариантов комплектации системы компонентами: тонны. Можно взять промышленные концевики, по типу тех, что стоят в промышленных же станках. Можно выбрать из того барахла, что есть на али - всё зависит от кошелька. Скажем, на этапе прототипирования я бы просто взял бюджетный набор, потому как с точки зрения ардуины, какой там концевик стоит - наплевать: это просто надёжное наличие или отсутствие сигнала на входе.

Короче, всё возможно, и код под это дело написать можно.

З.Ы. Вы правильно употребили термин "сервопривод"? У него есть обратная связь по положению?

 

С двухкнопочной системой замечательно справится релейная логика без всяких шаговиков, ардуино, и прочих сложностей.

 

Совершенно согласен. Но - ТС захотел ардуину. Раньше такое делали простым электрошкафом, без одного, даже самого завялящего, МК. Работало ведь как-то

 

Да,

Да, это именно два щеточных сервомотора с драйверами. К сожалению шаговики не подошли по скорости. Нужно, чтобы платформа поднималась на метр примерно за 10-16 сек. Шаг ходового винта 4 мм. Это порядка 1000-1500 оборотов. Нагрузка на платформу 250 кг. Конечно суммарная мощность серводвигателей 3200 Вт избыточна, но из более-менее бюджетного это был единственный вариант. Городить пневматику с ножничным подъемником не хотелось по компоновке и геморройно из за его нелинейности и кучи дополнительного оборудования, хотя такая мысль первоначально была.
А вот для сдвижной крыши используется именно шаговик 57. Она тоже достаточно тяжелая.

 

Ну насчет релейной логики, можно подумать, но как-то прошлый век Да и опрос датчиков вроде проще на МК сделать. Но! Как говориться с этого места и поподробнее!!!

 

Если не секрет - для чего это? Домашняя обсерватория?

 

И как я понимаю, релейная логика ведь не сможет сигнал STEP сгенерить с достаточной частотой, придется делать генератор с учетом разгона торможения. А это те же яйца, только в профиль.

 

Несовсем Это мобильный взлетно посадочный комплекс для квадрокоптера.

 

В кузове пикапа.
Нужно промакетировать его работу, выбор пал на ардуино. Исполняющие механизмы есть, а всё это связать как, пока не представляю. Я больше по железкам

 

Как я уже писал, мудреные моторы тоже не нужны. Если никак не обойтись одним с приводом на два вала, то существуют сельсины.

 

Да уже есть сервопривод. А сельсины, как я от аккумулятора запитаю. Да и по компоновке не понятно. Там же всё до миллиметров ужимать пришлось. Я думал один сервопривод зубчатыми ремнями на две оси синхронизировать, но в итоге практически та же цена выходит, ну процентов на 20 дешевле может, а гемороя по установке больше. Асинхронники здоровые слишком. Да и тоже не очень дешево выходит. Ну вот как-то и по компоновке и по управляемости выбрал сервомоторы.
Да и по поводу МК, хочется систему защитить от всяких непредвиденных ошибок. Как это на реле реализовать непонятно. Хотя и на МК тоже не понятно пока Думаю даже посложнее с учетом его возможных зависаний, перезагрузок и обесточиваний. Он тогда должен запоминать, что было до момента зависания, ну хотя бы какая кнопка была нажата, дальше по датчикам можно размотать где всё находится, вернее положение датчиков перед зависанием(обесточиванием) тоже должен помнить. Блин... Просто если коптер заломает, будет ооооочень обидно. Он дорогой зараза.

 

Шаговики нафиК не нужны. BLDC мотор и вперёд.

 

Так ему тоже контроллер/драйвер нужен да и мощщи нужно ват 800 на каждый я так думаю при 1500 оборотах.
Да и потом, как я и говорил есть уже всё и сервы и шаговик и актуаторы.
"Не обратно же им отдавать"

 

Да нет) это вы поспешили. Никто не закупается до окончания проработки проекта.

 

А может в данном случае все таки использовать какой-нибудь промышленный контроллер? Не такие они уж и дорогие! При этом у них куча сертификатов... всякое может случиться.. не дай Бог конечно...

 

все эти вопросы решаемы.

 

Может быть посоветуете какой нибудь подходящий под эту задачу? Бегло погуглил, но, что-то на мой взгляд избыточно.
Там у нас ещё катушка намотки/размотки кабеля планируется, но для неё целесообразнее отдельную систему управления делать.
Вот видеоролик самого проекта, только крышу немного по другому решили делать, не раздвижную а сдвижную. И платформа подъемная квадратная и поднимается с самого низа кунга. А и генератор не сзади а спереди кунга будет установлен, он тяжелый

 

А проект уже делается вовсю, прорабатываем давно и решили остановиться на сервоприводах именно в силу их компоновочных качеств(они компактные) и управляемости, ну и шаговик до кучи, им управлять тоже, на мой взгляд, проще. С вентильными движками(BLDC которые) связываться не очень хотелось, сейчас уже не помню, но, что-то меня от них отвратило(возможно цена). В данный момент нужно промакетировать управление всеми приводами, проверить работоспособность всей системы возможно всплывут какие-либо нюансы и потребуется перенастроить управление. Собственно ещё одна из причин в пользу управляемого привода. Изначально и планировался какой-либо микроконтроллер. Ардуинка на этапе макета вроде в самый раз. Потом можно подумать и о промышленном. Это экспериментальная модель, поэтому может быть некоторая универсальность и избыточна.

 

Судя по ролику, там справятся обычные коллекторники. А если хочется более высокого КПД, то вентильные. Шаговые, какие-то актуаторы - лишнее всё.