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Allgemein

Es gibt jede Menge von Anzeigesystemen und auch jede Menge Eigenbauprojekte zum Auslesen von Messschiebern, Magnetmesssystemen, Glasmassstäben etc., also warum das Rad noch mal neu erfinden?

Hauptsächlich stört mich bei den ganzen Systemen, dass diese recht unflexibel in Bezug auf spätere Erweiterungen sind. Eine dreizeilige LED Anzeige kann nun mal nur durch eine weitere, zusätzliche erweitert werden. Von daher stand schon mal fest, dass nur ein grafikfähiges LCD Display für die Anzeige in Betracht kommt. Den Platz kann man flexibel einteilen und schnell per Software die anzuzeigenden Werte ändern.
Der nächste Punkt ist, dass die meisten System für jeden Sensor einen extra Eingang haben. Irgendwann sind alle belegt und wenn dann noch der Drehwinkel des Rundtisches angezeigt werden soll, muss man dafür eine extra Anzeige aufbauen. Damit kam für mich nur ein Bussystem in Frage.

RS485 Bussystem

Bei Systemen mit je einem Eingang für jeden Sensor sieht der Anschluss ungefähr so aus:

Vorteile eines solchen Aufbaues ist, dass die "Intelligenz" im Anzeigesystem steckt und die Sensoren von daher "dumm" und damit recht kostengünstig sein können.
Nachteilig ist, dass eine Erweiterung des Systems mit weiteren Sensoren nur durch ein zusätzliches Anzeigesystem möglich ist.

Das RS485 Bussystem hat neben der sehr geringen Störanfälligkeit den großen Vorteil, dass je nach verwendetem Treiber, bis zu 256 Teilnehmer an den Bus angeschlossen werden können. Ich habe nur eine Schnittstelle an der Anzeigeeinheit und kann das Sensornetzwerk beliebig erweitern. Neben Weg, Winkel und Drehzahlsensoren können z.B. Temperatursensoren problemlos in das Netzwerk integriert werden. Die Verbindung erfolgt strangförmig von Sensor zu Sensor über ein 4-adriges Datenkabel.


Verkabelung beim Bussystem

Die "Intelligenz" ist bei dieser Variante im Sensor integriert. Das Anzeigesystem muss nur die aufbereiteten Werte abfragen und anzeigen. In Verbindung mit einem Grafikdisplay kann das System schnell und flexibel an den Einsatzfall angepasst werden.

Anzeigesystem

Als Anzeige muss natürlich nicht die hier vorgestellte Digitalanzeige verwendet werden. Hier bietet sich evtl. der Einsatz eines ohnehin neben der Maschine stehenden PC´s oder die Nutzung eines veralteten PDAs an. Man benötigt lediglich einen entsprechenden Umsetzer von RS232 auf RS485. Ein einfacher USB-RS485 Stick ist unter Zubehör zu finden.

Potentielle Nutzer

Das System wurde mit dem Ziel entwickelt eine bezahlbare Alternative zu den bekannten Anbaumessschiebern zu schaffen, welches bei mindestens gleicher oder gar besserer Genauigkeit möglichst unter den Kosten eines Systems aus Anbaumessschiebern und externen Anzeigen liegt.
Ich denke das ist hiermit auch gelungen. Vor allem bei größeren Messstrecken ist ein deutlicher Kostenunterschied merkbar.
Etwas Arbeitsaufwand für Bestückung und Einbau sollten das Ergebnis rechtfertigen.

Das System richtet sich vorrangig an Hobbyanwender. Dem professionellen Einsatz steht allerdings auch nichts im Weg.

Weiterer Ausbau des Systems

In nächster Zukunft (7/2010) wird es von mir auf jeden Fall noch einen Drehzahlsensor für dieses System geben. Einen Temperatursensor brauche ich für ein anderes System. Der wird sich dann aber auch hier einfach integrieren lassen.

Weiterhin ist evtl. ein Interface für den Anschluss von normalen Anbaumessschiebern auf RS485 und die Einbeziehung anderer Messmittel wie z.B. Glasmassstäbe geplant. Der Realisierungszeitraum ist allerdings noch unbekannt. Kommt auch darauf an, ob hier Interesse besteht.

Es steht natürlich jedem frei auf Basis der hier vorgestellten Technik eigene Sensoren, Anzeigen etc. zu entwickeln.

Verwendete Entwicklungstools / Software

Alle hier vorgestellten Programme sind für den CCS Compiler geschrieben, ganz einfach, weil ich den zur Verfügung habe. Auf typische CCS Sonderfunktionen wurde dabei so gut wie verzichtet. Eine Portierung auf andere Compiler sollte dadurch eigentlich problemlos möglich sein.
Für Windows Software verwende ich Delphi, was aber recht kompatibel zu Lazarus (kostenfreie Open Source Enwicklungsumgebung) ist. Die Programmfiles werden von daher kompilierte Delphi Programme sein. Den Quellcode gibt es dann aber Lazarus kompatibel und getestet. Ganz einfach aus dem Grund, dass die kleinen Progrämmchen unter Delphi um die 300kB haben aber unter Lazaru kompiliert weit über 1MB.

Die Schaltungen und Platinen sind mit EAGLE V3.55 erstellt und lassen sich mit jeder Nachfolgeversion (für diese Größe als kostenlose Version verfügbar) nachbearbeiten, ändern, etc. Für die Durchkontaktierungen sind die Vias so ausgelegt, dass sie sich mit 0,6mm Kupfernieten (z.B. von Bungard) herstellen lassen.
Es ist möglich alle hier vorgestellten Platinen mit Hobbymitteln zu fertigen. Mir stehen auch keine Profigeräte zur Verfügung. Klar, ein kleines Budget an Maschinen (die nicht teuer sein müssen) und etwas Erfahrung gehören natürlich dazu.