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THEMA: Servo Ansteuerung f. Weichen
THEMA: Servo Ansteuerung f. Weichen
fschum - 20.08.13 11:43
Hallo Leute
Ich plane meine Peco Weichen ueber Servos anzusteuern. (Komme vom Mtx Gleissystem und habe davon genug). Jetzt stellt sich fuer mich die Frage, ob ich die Servos nach dem Anfahren der jeweilig eingestellten Endposition stromlos machen kann. D.h. ich wuerde gerne die Servos nur waerend des Umlegens der Weiche unter Strom halten. Ueber das Einschaltruckeln usw. habe ich schon einiges gelesen.
Der Hintergrund meinder Ueberlegung ist dieser. Wenn die Servos nur waerend des aktiven Stellens mit Strom versorgt werden, dann ergeben sich folgende Vorteile
1. Ich kann mit einem uCtrl (z.B. Atmel) sehr viele Servos ansteuern. Zwar nicht gleichzeitig aber kurz nacheinander. Beispielsweise ein ATmega32 hat vier PWM Ausgaenge und ~20 logic Ports. Damit koennte man ~10 Servos ansteuern inl. Herzpol, d.h. 2 logic Ports pro Weiche. Aber es koennen eben nur 4 gleichzeitig stellen wegen der 4 PWM Kaenle. Das wuerde reichen um z.B. einen kleinen SB anzusteuern.
2. Der Ruhestromverbrauch der gesamten Anlage sinkt merklich. Denn bei ~40 Weichen mit je 100mA waeren da ~4A Ruhestrom fuer die Servos.
Mein Bedenken ist aber der fehlende Anpressdruck der Weichenzunge bei abgeschaltetem Servo. Habt Ihr da Erfahrungen ... geht das??? sonst wuerde ich mich in diesem Winter mal an sowas ransetzen. Also an die "Erforschung" eines derartigen DCC Servo Ctrl ... als OpenSource latuernich.
Gruss
Frank
Ich plane meine Peco Weichen ueber Servos anzusteuern. (Komme vom Mtx Gleissystem und habe davon genug). Jetzt stellt sich fuer mich die Frage, ob ich die Servos nach dem Anfahren der jeweilig eingestellten Endposition stromlos machen kann. D.h. ich wuerde gerne die Servos nur waerend des Umlegens der Weiche unter Strom halten. Ueber das Einschaltruckeln usw. habe ich schon einiges gelesen.
Der Hintergrund meinder Ueberlegung ist dieser. Wenn die Servos nur waerend des aktiven Stellens mit Strom versorgt werden, dann ergeben sich folgende Vorteile
1. Ich kann mit einem uCtrl (z.B. Atmel) sehr viele Servos ansteuern. Zwar nicht gleichzeitig aber kurz nacheinander. Beispielsweise ein ATmega32 hat vier PWM Ausgaenge und ~20 logic Ports. Damit koennte man ~10 Servos ansteuern inl. Herzpol, d.h. 2 logic Ports pro Weiche. Aber es koennen eben nur 4 gleichzeitig stellen wegen der 4 PWM Kaenle. Das wuerde reichen um z.B. einen kleinen SB anzusteuern.
2. Der Ruhestromverbrauch der gesamten Anlage sinkt merklich. Denn bei ~40 Weichen mit je 100mA waeren da ~4A Ruhestrom fuer die Servos.
Mein Bedenken ist aber der fehlende Anpressdruck der Weichenzunge bei abgeschaltetem Servo. Habt Ihr da Erfahrungen ... geht das??? sonst wuerde ich mich in diesem Winter mal an sowas ransetzen. Also an die "Erforschung" eines derartigen DCC Servo Ctrl ... als OpenSource latuernich.
Gruss
Frank
Hallo,
dann baue doch die Federn aus den Peco-Weichen nicht aus. Die sorgen doch von Hause aus schon für den notwendigen Anpressdruck.
Die Stellkraft der Servos sollte doch trotzdem für eine gleichmäßige Zungenbewegung während des Stellvorgangs sorgen können.
Viele Grüße ÷ Udo
Zitat - Antwort-Nr.: 0 | Name: Frank
... aber der fehlende Anpressdruck der Weichenzunge bei abgeschaltetem Servo ...
dann baue doch die Federn aus den Peco-Weichen nicht aus. Die sorgen doch von Hause aus schon für den notwendigen Anpressdruck.
Die Stellkraft der Servos sollte doch trotzdem für eine gleichmäßige Zungenbewegung während des Stellvorgangs sorgen können.
Viele Grüße ÷ Udo
Hallo Frank / fschum,
kennst Du die Methode von maNNikla?
http://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show...sb3=mannikla#x420587
Solltest Du Dir mal ansehen, da kannst Du die Servos problemlos abschalten und sogar die Feder herausnehmen.
Viele Grüße
Michael
kennst Du die Methode von maNNikla?
http://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show...sb3=mannikla#x420587
Solltest Du Dir mal ansehen, da kannst Du die Servos problemlos abschalten und sogar die Feder herausnehmen.
Viele Grüße
Michael
teppichbahner - 20.08.13 12:41
Zitat
1. Ich kann mit einem uCtrl (z.B. Atmel) sehr viele Servos ansteuern. Zwar nicht gleichzeitig aber kurz nacheinander. Beispielsweise ein ATmega32 hat vier PWM Ausgaenge und ~20 logic Ports. Damit koennte man ~10 Servos ansteuern inl
Mit einem atmega32 kannst Du ganz locker mit jedem Port-Pin einen Servo einzeln steuern. Das sind dann wohl 32 Stück
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Was das mit PWM zu tun hat, lassen wir mal dahin gestellt. Du brauchst an sich nur einen Timer und der Rest ist Software.Zitat
Der Ruhestromverbrauch der gesamten Anlage sinkt merklich.
Und der Lärm ggf. auch.
Zitat
Mein Bedenken ist aber der fehlende Anpressdruck der Weichenzunge bei abgeschaltetem Servo.
Feder eingebaut lassen und das Problem existiert nicht. Aber auch ohne Federn reicht die Haltekraft durch das Getriebe sicher aus. Was nur nicht passieren darf, ist eine Bewegung des Servos durch abschalten der Spannung. Manche Servos zucken beim Abschalten noch ein wenig. Sollte man also vor einer Großbestellung ausprobieren. Das Einschaltzucken ist aber nicht wirklich vollständig zu unterdrücken. In der Praxis stört es nicht, ist aber eben einfach immer da.
Zur Ausnutzung eines Controllers:
Bei mir läuft 1 Atmega32 und liest aus dem Stelltisch 64 Schalter/Taster und Steuert 24 Servos und noch einen Sack von Relais. Das ganze kommt mit 3 kB Software aus und ist in C++11 geschrieben. Der größte Teil des Codes geht auf die printf Funktionen der Lib. Wer also Bedenken gegen Hochsprachen auf uC hat, sollte mal die Scheuklappen abnehmen und aktuelle Sprachen und Compiler ausprobieren.
Gruß
Klaus
Hallo,
man kann auch die Arduino Umgebung nehmen - das beschränkt sich nicht notwendiger Weise auf die diversen fertig erhältlichen Arduino Boards. Die Servo-Frequenzen sind so langsam, da braucht man keine Hardware-PWM.
Grüße, Peter W.
man kann auch die Arduino Umgebung nehmen - das beschränkt sich nicht notwendiger Weise auf die diversen fertig erhältlichen Arduino Boards. Die Servo-Frequenzen sind so langsam, da braucht man keine Hardware-PWM.
Grüße, Peter W.
Hallo Frank,
wenn du die Herzstücke sowieso polarisieren willst, spielt der Anpressdruck keine große Rolle, da du ja die Weichenzungen mit Strom versorgst. Der Servo hält ohne Spannung die Zunge schon auf der richtigen Seite nur kann es sein, daß der elektrische Kontakt verloren geht. Die passiert aber auch wenn ein bißchen Schmutz dazwischen kommt.
Ich verwende Servodecoder mit Polarisierung und habe den umstrittenen Schnitt in der Peco-Weiche vorgenommen. So sind die Weichen extrem betriebssicher.
Wie ich den Servoantrieb gelöst habe siehst du hier
http://www.herberts-n-projekt.de/basteleien-1/servohalter/
Viele Grüße
Herbert
www.herberts-n-projekt.de
wenn du die Herzstücke sowieso polarisieren willst, spielt der Anpressdruck keine große Rolle, da du ja die Weichenzungen mit Strom versorgst. Der Servo hält ohne Spannung die Zunge schon auf der richtigen Seite nur kann es sein, daß der elektrische Kontakt verloren geht. Die passiert aber auch wenn ein bißchen Schmutz dazwischen kommt.
Ich verwende Servodecoder mit Polarisierung und habe den umstrittenen Schnitt in der Peco-Weiche vorgenommen. So sind die Weichen extrem betriebssicher.
Wie ich den Servoantrieb gelöst habe siehst du hier
http://www.herberts-n-projekt.de/basteleien-1/servohalter/
Viele Grüße
Herbert
www.herberts-n-projekt.de
@5: Hallo Herbert
Das ist sehr interessant. Danke fuer die Info.
Was mich jetzt aber interressiert ist
Ist dieser Schnitt umstritten?? Ich zerbreche mir seit Monaten die Ruebe ob mit oder ohne Schnitt.
*Ohne* Schnitt: Das Herzstueck, und damit auch die beiden Weichenzungen, ueber zwei getrennte Relais anzusteuern. Die Schaltreihenfolge waere dann
1. Ansteuern des ersten Relais und damit die externe Zuleitung zum Herzstueck auftrennen.
2. Umpolen der Herzstueckzuleitung durch ein zweites Relais
3. Umstellen der Weiche durch den Servo
4. Abschalten des ersten Relais und damit wiederherstellen der Herzstueck Zuleitung.
Das erste Relais plane ich mit der Servo Versorgungsspannung schalten. Sprich, bekommt der Servo Spannung (... um dann die Weiche zu stellen) ist die externe Herzstueckzuleitung unterbrochen. Ist der Servo fertig und wird abgeschaltet, wird die Herzsteuckzuleitung wieder zugeschaltet.
Vorteil: Die Weichen muessen nicht veraendert werden, sind aber trotzdem Kontaktsicher.
Nachteil: Ein zweites Relais wird notwendig (Kosten) und es besteht die theoretische Moeglichkeit eines Kurzschlusses durch ein Wagen/Lok Rad.
Gruss
Frank
Das ist sehr interessant. Danke fuer die Info.
Was mich jetzt aber interressiert ist
Ist dieser Schnitt umstritten?? Ich zerbreche mir seit Monaten die Ruebe ob mit oder ohne Schnitt.
*Ohne* Schnitt: Das Herzstueck, und damit auch die beiden Weichenzungen, ueber zwei getrennte Relais anzusteuern. Die Schaltreihenfolge waere dann
1. Ansteuern des ersten Relais und damit die externe Zuleitung zum Herzstueck auftrennen.
2. Umpolen der Herzstueckzuleitung durch ein zweites Relais
3. Umstellen der Weiche durch den Servo
4. Abschalten des ersten Relais und damit wiederherstellen der Herzstueck Zuleitung.
Das erste Relais plane ich mit der Servo Versorgungsspannung schalten. Sprich, bekommt der Servo Spannung (... um dann die Weiche zu stellen) ist die externe Herzstueckzuleitung unterbrochen. Ist der Servo fertig und wird abgeschaltet, wird die Herzsteuckzuleitung wieder zugeschaltet.
Vorteil: Die Weichen muessen nicht veraendert werden, sind aber trotzdem Kontaktsicher.
Nachteil: Ein zweites Relais wird notwendig (Kosten) und es besteht die theoretische Moeglichkeit eines Kurzschlusses durch ein Wagen/Lok Rad.
Gruss
Frank
Hallo Frank,
daß der Schnitt umstritten ist, ist mein ganz persönlicher Endruck, da er von vielen vehement abgelehnt wird.
Natürlich kostet es Überwindung eine neue Weiche mit der Trennscheibe zu bearbeiten, aber wenns der Betriebssicherheit dient sollte man es tun.
Wenn du den Schnitt gemacht hast, kannst du die Weichenzungen mit der Außenschiene verbinden und benötigst nur noch ein Relais für das Herzstück.
Wann das Relais umschaltet ist dann auch egal, da während des Stellvorgangs ja normalerweise sowieso kein Zug darüber fährt
Eine gute Anleitung findest du hier
http://www.muellerbahn.de/counter/hompage/ModellDB/Herzstueckpolarisierung.pdf
Viele Grüße
Herbert
www.herberts-n-projekt.de
daß der Schnitt umstritten ist, ist mein ganz persönlicher Endruck, da er von vielen vehement abgelehnt wird.
Natürlich kostet es Überwindung eine neue Weiche mit der Trennscheibe zu bearbeiten, aber wenns der Betriebssicherheit dient sollte man es tun.
Wenn du den Schnitt gemacht hast, kannst du die Weichenzungen mit der Außenschiene verbinden und benötigst nur noch ein Relais für das Herzstück.
Wann das Relais umschaltet ist dann auch egal, da während des Stellvorgangs ja normalerweise sowieso kein Zug darüber fährt
Eine gute Anleitung findest du hier
http://www.muellerbahn.de/counter/hompage/ModellDB/Herzstueckpolarisierung.pdf
Viele Grüße
Herbert
www.herberts-n-projekt.de
Hmm
@3
Schon klar ... aber irgendwo muss ja noch das DDC Signal 'rein. Das sind dann noch 31 Ports. Aber wie kann ich jetzt die Servos abschalten? Bzw, ueber welche Leitungen mache ich die Herzstueck-Polarisierung? Also nach meiner Rechnung benoetige ich 2 I/O pins fuer die Herz-Pol incl. Servo Power ... ja und dann ja noch das Servo Signal, macht zusammen drei Pins je Servo wenn ich alle Weichen gleichzeitig stellen moechte. Nach meiner Mathematik ist das 31 / 3 = 10 Rest 1, oder wie geht da Deine Schaltung?
Haha ... lese ich da eine gewisse Arroganz? Wenn mich nicht alles tauescht werden Servos mit PWM angesteuert. D.h., konstante Frequenz bei variablen Tastverhaeltnis. Also wenn man sich diverse Servo Decoder anschaut nutzen die praktisch Ausnahmslos die PWM Ausgaenge. Jetzt mag man sich fragen, ob die Herren Kufer u Co. was vom Geschaeft verstehen (Scherzle) ... Da ich aber kein Problem damit habe einige Weichen kurz nacheinander zu stellen kann man doch wunderbar die wenigen hw PWM-Ausgaenge des Controllers nutzen. Warum das in SW giessen wenn die HW das viel eleganter kann?
Aber gut, es ging mir ja hauptsaechlich darum ob der abgeschaltete Servo die Zunge haelt. Bei diversen Peco Umbauanleitungen wird dazu geraten die Feder auszubauen da die Servo u.U. die Weiche nicht sicher umschalten.
Gruss
Frank
@3
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:
Mit einem atmega32 kannst Du ganz locker mit jedem Port-Pin einen Servo einzeln steuern. Das sind dann wohl 32 Stück
Schon klar ... aber irgendwo muss ja noch das DDC Signal 'rein. Das sind dann noch 31 Ports. Aber wie kann ich jetzt die Servos abschalten? Bzw, ueber welche Leitungen mache ich die Herzstueck-Polarisierung? Also nach meiner Rechnung benoetige ich 2 I/O pins fuer die Herz-Pol incl. Servo Power ... ja und dann ja noch das Servo Signal, macht zusammen drei Pins je Servo wenn ich alle Weichen gleichzeitig stellen moechte. Nach meiner Mathematik ist das 31 / 3 = 10 Rest 1, oder wie geht da Deine Schaltung?
Haha ... lese ich da eine gewisse Arroganz? Wenn mich nicht alles tauescht werden Servos mit PWM angesteuert. D.h., konstante Frequenz bei variablen Tastverhaeltnis. Also wenn man sich diverse Servo Decoder anschaut nutzen die praktisch Ausnahmslos die PWM Ausgaenge. Jetzt mag man sich fragen, ob die Herren Kufer u Co. was vom Geschaeft verstehen (Scherzle) ... Da ich aber kein Problem damit habe einige Weichen kurz nacheinander zu stellen kann man doch wunderbar die wenigen hw PWM-Ausgaenge des Controllers nutzen. Warum das in SW giessen wenn die HW das viel eleganter kann?
Aber gut, es ging mir ja hauptsaechlich darum ob der abgeschaltete Servo die Zunge haelt. Bei diversen Peco Umbauanleitungen wird dazu geraten die Feder auszubauen da die Servo u.U. die Weiche nicht sicher umschalten.
Gruss
Frank
Meine N-Servos stellen auch ab, sogar die bei der G.-Bahn!
Wichtig! Analogservos, die verfügen über wesentlich mehr Haltekraft bei abgeschaltetem Strom.
Die Polarisierung läuft über 2 Microschalter die zugleich noch für die Positionsrückmeldung benutzt werden. Mehr auf meiner Homepage
gruss
huk
Wichtig! Analogservos, die verfügen über wesentlich mehr Haltekraft bei abgeschaltetem Strom.
Die Polarisierung läuft über 2 Microschalter die zugleich noch für die Positionsrückmeldung benutzt werden. Mehr auf meiner Homepage
gruss
huk
teppichbahner - 21.08.13 12:31
Zitat
oder wie geht da Deine Schaltung?
bau einfach eine Matrix auf. Z.B. 8 Zeilen x 8 Spalten. Die Spalten schalten Plus an die Relais und die Zeilen schalten die Masse. Jedes Relais hat dann eine Diode zusätzlich und schon kannst du mit 16 Port-Pins 64 Relais schalten. Zudem brauchst Du dabei auch nur 16 Transistoren, wenn die Relais nicht direkt an den Port-Pins laufen. ( Sensitive Spulen kann man ja durchaus direkt treiben, ist aber teurer als Standard-Relais mit Transistor).
Zitat
Was das mit PWM zu tun hat, lassen wir mal dahin gestellt.
Zitat
Haha ... lese ich da eine gewisse Arroganz? Wenn mich nicht alles tauescht werden Servos mit PWM angesteuert. D.h., konstante Frequenz bei variablen Tastverhaeltnis
Sorry, da war halt das PWM-Modul des AtMegas gemeint. Dessen Anwendung macht für diese Applikation aus meiner Sicht keinen Sinn. Mit 'nem Timer kann man alles erschlagen. Das das Signal hinterher PWM ist, wollte ich nicht in Abrede stellen. ;)
Zitat
Aber gut, es ging mir ja hauptsaechlich darum ob der abgeschaltete Servo die Zunge haelt. Bei diversen Peco Umbauanleitungen wird dazu geraten die Feder auszubauen da die Servo u.U. die Weiche nicht sicher umschalten.
1) Die Servos ziehen die Feder ganz locker mit. Bisher 0 Probleme.
2 ) Der Schnitt ist nur nötig, wenn Ansteuerung des Servos und die Schaltung mit EINEM Relais nicht synchron ist. Bei 2 Relais gibt es das Problem nicht. Auch ist die Versorgung der Weichenzungen vom Herzstück über die Polarisierung UND über die Backenschiene doch wohl auch ausreichend. Also ich halt nix davon die Weichen aufzusägen und umzuverdrahten.
Gruß
Klaus
@ Klaus,
Ich entferne die Feder immer, da ja der Vorteil der Servos in Bezug auf ein langsames Stellen der Weichenzunge verloren geht.
In dem zweiten Video von meiner Testanlage ist dies bei 1:40 gut zu sehen
http://www.herberts-n-projekt.de/testanlage/
Im nicht sichtbaren Bereich ist dies natürlich egal.
Viele Grüße
Herbert
www.herberts-n-projekt.de
Ich entferne die Feder immer, da ja der Vorteil der Servos in Bezug auf ein langsames Stellen der Weichenzunge verloren geht.
In dem zweiten Video von meiner Testanlage ist dies bei 1:40 gut zu sehen
http://www.herberts-n-projekt.de/testanlage/
Im nicht sichtbaren Bereich ist dies natürlich egal.
Viele Grüße
Herbert
www.herberts-n-projekt.de
teppichbahner - 21.08.13 14:24
Zitat
Ich entferne die Feder immer, da ja der Vorteil der Servos in Bezug auf ein langsames Stellen der Weichenzunge verloren geht.
Wenn der Stelldraht vom Servo zur Weiche kraftschlüssig eingebaut wird, dann stellt die Weiche auch trotz Feder langsam. Klar, es gibt einen kleinen Ruck, aber der Stellvorgang ist immer noch fließend. Voraussetzung ist eben, daß der Federdraht in der Weichenzunge eben kein Spiel hat. Die normalen Löcher der Peco Weiche sind ja sehr groß. Hier hilft es z.B. die Isolierung einer Leitung über den Stelldraht zu schieben, damit Bohrung der Weiche und Aussendurchmesser der Isolierung auf dem Federstahl paßt.
Gruß
Klaus
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