Ansteuerung Schrittmotoren

[Serpentiner]

Hallo an die Tüftlergemeinde!

Ich möchte zwar (zur Zeit noch) keinen Roboter bauen, aber verschiedene Dinge, die per Schrittmotoren gesteuert werden: z.B. Werkzeuge und eine zweiachsig geführte Photovoltaikanlage. Nachdem ich mir schon viele Infos aus dem Netz gefischt habe entsteht die natürliche Unsicherheit des Halbwissenden durch die vielen Angebote. Ihr hier in diesem Forum scheint mir die besten Ansprechpartner für meine Fragen zu sein. Als Dank werde ich bei Interesse auch Projekte von mir hier vorstellen..

Aber nun zu meinem ersten, recht grundlegenden Problem, da ich mit Schrittmotoren keine Erfahrungen habe:
Ich möchte mehrere (mindestens 4) Schrittmotoren, davon 2 Stück mit 4 - 6 A, die anderen bis 1 A im Endeffekt per PC ansteuern. Außerdem sollen verschiedene Messsignale ausgewertet werden. Kosten soll das Ganze möglichst wenig.
Welchen Steuerungsaufbau empfehlt ihr? Als früherer Amateurfunker kann ich natürlich auch selber löten, Schaltpläne lesen und einfache Platinen herstellen, wenn es sich kostenmäßig lohnt. Eine Schnittstelle habe ich zwar unter Win noch nicht programmiert, sollte aber mit VB kein Problem darstellen.

Viele Grüße von der Ostalb,

Dieter.

[Ostermann]

Hallo Dieter!

Gegenfrage: Warum muss es ein PC sein? Was spricht dagegen, die Ansteuerung der Motoren (also den zeitkritischen Teil) auf einem µC zu machen? Den kann man dann immer noch vom PC aus ansteuern, z.B. über USB. Bei Bedarf gibt es auch fertige Endstufen mit USB, RS-485 oder RS-232. Aber das gibt dein Budget vermutlich nicht her?!

Schrittmotorsteuerung direkt am PC heißt in 99% der Fälle Parallelport und ist damit meist auf 4 Motoren/Achsen pro Port begrenzt. Ohne speziellen Treiber kannst du den aus VB gar nicht beschreiben. Wenn du das Problem dann gelöst hast wirst du feststellen, dass du das Timing nicht sauber hinbekommst, weil Windows eben kein Echtzeitbetriebssystem ist. SoftCNC wie WinPCNC oder Mach3 schieben dem Windows-Kernel extra einen eigenen Scheduler unter, um das in den Griff zu bekommen. Wenn es unbedingt direkt vom PC gesteuert werden muss, dann sieh dich mal nach EMC (CNC-Software für RT-Linux) um. Dann musst du wenigstens nicht bei Null anfangen.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[Serpentiner]

Hallo Thorsten,

Erst mal danke für die Antwort !!!!

Sorry - sooo direkt wollte ich die Motoren nicht ansteuern, schon allein bedingt durch die Vielzahl der notwendigen Anschlüsse (min. 4 Schrittmotoren, mehrere Sensoren für verschiedenste Messaufgaben). Es muss etwas dazwischen, das ist klar.

Wenn ich z.B. die Tiny-Step-Karte sehe, so habe ich das Problem, wie ich sie durch den PC ansteuern kann OHNE das angebotene Interface, da ich gerne eine zentrale Platine hätte, mit der ich alle externen Komponenten ansteuern kann. Daher ja auch meine Überlegung mit Bausätzen bzw. Schaltplänen die entsprechenden Module selber zu bauen. Der Schaltplan http://www.rn-wissen.de/index.php/Schrittmotoren sieht doch nicht so kompliziert (und nicht so teuer) aus und lässt sich - wenn ich es richtig verstanden habe - direkt über den Parallelport ansteuern. Die Bauteile sind ja im Shop zu finden

Oder habe ich da einen Denkfehler ?

Natürlich will ich sparen, wer hat schon zu viel ?

Gruß,

Dieter.

[Ostermann]

Hallo Dieter!

In dem von dir verlinkten Wiki-Beitrag sehe ich keinen Schaltplan. Falls du den RNstepp297 meinst: Das Interface ist Takt/Richtung, ähnlich zu meinen Endstufen und vielen anderen auch. Zum Thema Parallelport habe ich mich ja schon ausgelassen, aber das hast du scheinbar noch nicht gelesen bzw. nicht richtig verstanden. Mit "Treiber" war in dem Zusammenhang keine Endstufe gemeint, sondern ein Software-Treiber...

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[Serpentiner]

Hallo Thorsten,

Ich hatte es falsch verstanden ... Allerdings will ich dennoch bei VB bleiben, weil die Software vielfältige Auswertungen enthält, die so leichter zu programmieren sind. Ich werde mir da wohl noch einen Treiber suchen müssen - oder weißt Du da etwas ?

Der Schaltplan ist im Text "versteckt": http://www.rn-wissen.de/index.php/Bild:L298standard.gif - Deine Vermutung war also richtig

Aber jetzt versuche ich mal nicht von der ganzen Anlage zu träumen sondern Kraft für die weiteren Entwicklungen am morgigen Tage zu zu finden

Gruß,
Dieter

[Geistesblitz]

Hmm, wie siehts denn mit dem Budget aus? Ich hab schonmal mit den Schrittmotor-Boards von Trinamic gearbeitet, geht damit recht einfach über RS232 und die Platine nimmt einem schon recht viel ab. Handelt es sich denn um ein Achssystem oder übernehmen die Schrittmotoren eigenständige Aufgaben? Wenn ersteres, würden sich ja auch G-Code-Interpreter anbieten. Muss ja gar nicht mal unbedingt mit einem Bearbeitungsprozess zusammenhängen, zum allgemeinen Positionieren sollte das auch gehen.

[Serpentiner]

Die Trina's sind mir wirklich zu teuer. Also werde ich entweder eine Echtzeitschnittstelle suchen oder einen μC dazwischen schalten. Letzteres dürfte wohl die stabilere Lösung sein, wobei ich davon ausgehe, dass ich diesem nur die Befehle vom PC zur Abarbeitung übergebe.
Wenn ich aber eine CNC-ähnliche Lösung brauche, geht das dann auch? Was ist in dem Fall, das der Vortrieb plötzlich stockt? Meinst Du das damit, dass der Schrittmotor auch Aufgaben übernimmt? In letzterem Fall will ich damit eine Sägevorrichtung steuern, bei der die Säge respektive der Trennschleifer über/durch das feststehende Metall fährt. Das Grundgerüst steht schon, funktioniert mit Bohrmaschinenantrieb. Ich mache nachher mal ein Knipps zum Zeigen
Gruß,
Dieter.

[Geistesblitz]

Na für Mehrachssysteme, zB. Portale oder sowas wie Kartesische Roboter sollte sowas wie eine CNC-Steuerung geeignet sein, es lassen sich aber auch andere Schrittmotorsteuerungen finden. Ich hab da ehrlich gesagt auch nciht so den großen Überblick, da müsstest du wahrscheinlich selber noch weiter recherchieren. Bei deiner Säge scheint aber nur ein Antrieb benötigt zu werden, da brauchts dann keine koordinierte Mehrachssteuerung. Wenn du das mit Controller lösen willst, wärs wahrscheinlich auch praktisch, da dann eine fertige Lösung raufspielen zu können. Erfahrungsgemäß kann man mit der Programmierung von Schrittmotorsteuerungen ziemlich viel Zeit totschlagen, wobei das bei Einzelachsen sogar noch geht. Soweit ich weiß, gibts von Trinamic auch einzelne Controller-ICs zu kaufen, die ebenfalls über die serielle Schnittstelle verfügen, ist zwar günstig, aber mit einem erheblichen Mehraufwand verbunden, da die Elektronik drumherum dann ja auch erst noch gestaltet werden muss.