Arduino ist eine spezifische Open-Source-Community\Firma\Projekt in einem, die sich auf Mikrocontroller spezialisiert, insbesondere auf deren Bau und Programmierung. Arduino bietet auch einfache Kits an, die für eine einfache Montage konzipiert sind. Arduino-Controller sind kleine Mikrochip- und Platinencontroller, die die Fernsteuerung bestimmter Geräte ermöglichen. Diese Mikrocontroller sind sowohl digital als auch analog, was bedeutet, dass sie für eine Vielzahl von Geräten verwendet werden können, unabhängig davon, ob das Gerät selbst digital oder analog ist. Diese Mikrocontroller können mit linearen Aktuatoren verwendet werden, um sie zu steuern.
Bei Progressive Automations haben wir uns mit Arduino zusammengetan, um Ihnen die hochwertigsten PLCs auf dem Markt anzubieten und Ihnen mehr Steuerungsoptionen zu bieten, als je für möglich gehalten wurde mit linearen Aktuatoren. Diese programmierbaren Logikcontroller sind in Fertigungsanlagen, Montagebändern, Ölraffinerien und anderen verschiedenen elektromechanischen Systemen zu finden. Was sie von den meisten Steuerungssystemen unterscheidet, ist, dass sie mehrere Eingangs- und Ausgangsterminals, eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Stöße und Vibrationen sowie viele weitere Anpassungsoptionen bieten. Das Diagramm unten zeigt die Einfachheit der Verkabelung eines Aktuators.
Der Umfang der PLCs
Bei den meisten Bewegungssteuerungssystemen haben Sie nur die Kontrolle über das Überdehnen und Einziehen der Einheit mit ihrer normalen Geschwindigkeit, mit PLCs haben Sie Zugang zu viel mehr. Sie bieten vollständige Geschwindigkeitskontrolle unserer Einheiten, um sanfte und flüssige Bewegungen zu ermöglichen sowie die Geschwindigkeit mit Rückmeldemodellen abzugleichen. Sie können auch die Richtung und Position Ihrer Einheit steuern sowie sie in Bezug auf Temperatur, Feuchtigkeit, Geräusch und viele andere Optionen je nach verwendetem Modell aktivieren. Wie Sie im obigen Verkabelungsdiagramm sehen können, ist es auch ein einfacher Vorgang, einen linearen Aktuator an eine PLC anzuschließen. Das folgende Beispiel verwendet die Arduino Uno, Due, Mega, ADK, Leo und Ethernet-Anschlüsse. Sie können sogar separate Steuerplatinen kombinieren, um sich noch mehr Steuerungsfähigkeiten zu geben. Sie können bis zu 3 hoch gestapelt werden, um 3 Einheiten einzeln zu steuern, wie im obigen Beispiel. Wenn das nicht genug ist, können Sie Relais in die Gleichung einfügen, um bis zu 6 Einheiten zu steuern. Dies kann alle unsere Modelle bei voller Last mit einer Kapazität von 20 Ampere handhaben. Die PLCs haben auch Rückmeldungen zum Strom, die die Last überwachen können, um zusätzliche Programmfunktionen hinzuzufügen.
Der Arduino-Mikrocontroller
Diese Mikrocontroller haben eine Reihe von Mikroprozessoren installiert, um den linearen Aktuator und Arduino zu verbinden. Alle Platinen haben Pins und Prozesse, die, wie bereits erwähnt, es ihnen ermöglichen, auf Geräte zuzugreifen, die entweder digital oder analog sind. Dies ermöglicht es ihnen, mit so vielen anderen Schaltungen wie möglich zu interagieren. Die Mikrocontroller werden mit einem spezifischen Loader-Programm vorprogrammiert. Dies gewährleistet eine bessere Kontrolle des linearen Aktuators mit Arduino, da es den Prozess vereinfacht, Programme hinzuzufügen, die das Gerät steuern.
Alle Mikroprozessoren haben ihr eigenes Betriebssystem und einen standardisierten USB-Anschluss, um Anwendungen von einem Computer auf den Mikroprozessor selbst zu übertragen. Neuere Versionen des Prozessors sind mit Bluetooth-Technologie ausgestattet. Mikroprozessoren sind sehr kleine Computerprozessoren, die die gesamte CPU-Leistung eines Computers auf einem integrierten Schaltkreis geladen haben, um das Gerät zu steuern. In diesem Fall wird es verwendet, um den linearen Aktuator mit Arduino zu steuern. Es ist ein multipurpose Schaltkreis oder eine Sammlung von Schaltungen, die binäre Daten verwendet, um Informationen auszuführen und Ergebnisse zu produzieren.
Benötigte Ausrüstung zur Steuerung eines linearen Aktuators mit Arduino
Arduino ist komplizierter als erwartet. Anstatt einfach einen Motor an die Pins anzuschließen, die sich auf der Platine befinden, müssen die Benutzer die aktuelle Last sehr sorgfältig steuern. Es besteht die Möglichkeit, einen Motorantrieb oder einen H-Antrieb zu verwenden, aber beim spezifischen Einsatz der Arduino-Steuerung für lineare Aktuatoren gibt es auch zwei weitere Möglichkeiten zu berücksichtigen. Erstens, einen Relais zu verwenden, um den Strom, der in den Aktuator selbst geht, direkt zu steuern. Zweitens, einen geschlossenen Kreislauf zu erstellen, indem ein sehr spezifischer 12V-Aktuator namens Rückmeldungsaktuator verwendet wird. Der Rückmeldungsaktuator funktioniert, indem er dem verwendeten Gerät erlaubt, die Position der Welle zu steuern. Die Relaisplatinenmethode der Steuerung ist einfacher und daher wahrscheinlich für die meisten Benutzer von linearen Aktuatoren einfacher. Sofern die Relaisplatine selbst SPDT-Relais hat, ist dieser einfache Leitfaden ausreichend, um eine Methode zur Steuerung eines linearen Aktuators mit einem Arduino-Mikroprozessor zu erstellen.
Das SPDT-Relais sollte drei Relais haben, nämlich das Gemeinsame (COM), Normalerweise Offen (NO) und Normalerweise Geschlossen (NC).
Benutzer benötigen zwei separate Relais für die Steuerung des linearen Aktuators mit Arduino, da dies es dem Aktuator ermöglicht, zu starten, zu stoppen und die Richtung zu ändern. Die normalerweise geschlossenen Relais sind mit 12V DC verbunden, während die normalerweise offenen Relais mit +12VDC verbunden sind. Um einen Draht in zwei zu teilen, verwenden Sie eine Verbindung oder verwenden Sie einen speziell ausgewählten Jumperdraht. Die beiden Drähte des Aktuators sind jeweils zwei an das Relais angeschlossen.
Der Prozess
Relais steuern, wie und wo sich ein Aktuator bewegt. Diese funktionieren, indem sie Elektromagnete aktivieren, durch die ein Strom gesteuert werden kann. Arduino lineare Aktuatoren haben diesen Prozess, gefolgt von einem Schalter, der gezogen wird, um den Strom ordnungsgemäß zum gegenüberliegenden Relais zu leiten. Das Zwei-Kanal-Relais-System funktioniert am besten, wenn es um die Steuerung des Arduino linearen Aktuators geht.
Die Relais sollten Pins haben, die je nach Modell bis zu acht nummeriert sind, und alle Relais benötigen mindestens 5V Strom, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Schließen Sie die Stromversorgung an das Relais an und richten Sie es mit den VCC- und GND-Pins aus. Schließen Sie jeden IN-Pin an seinen entsprechenden Arduino-Pin an. Dies stellt sicher, dass das Relais korrekt funktioniert, wenn der Aktuator mit Strom versorgt wird. Die korrekte Verbindung der Pins ist in diesem Fall entscheidend, da, wenn sie falsch gekoppelt sind, die Stromversorgung zwischen den Pins wechselt, was von der normalen Konfiguration abweicht. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Stromversorgung zwischen NC und COM verbunden wird, wenn der IN-Pin nicht angeschlossen ist. Darüber hinaus wird die Stromversorgung zwischen den NO- und COM-Anschlüssen verbunden, wenn der IN-Pin mit dem GND-Pin verbunden ist. Es sollte jedoch auch daran erinnert werden, dass eine direkte Verbindung zum IN-Pin bedeutet, dass die Stromversorgung auch zwischen den NC- und COM-Pins verbunden wird. In diesem Fall sollte der Arduino-Code für den linearen Aktuator wie im folgenden Beispiel aussehen.
Was das Programmieren Ihres Arduino-Mikrocontrollers betrifft, haben wir ein einfaches Sweep-Programm beigefügt, das zeigt, wie man einen linearen Aktuator mit voller Geschwindigkeit ausfahren und einfahren kann.
//Definieren Sie die Pin-Nummern für die Einzelplatine
int ENABLE1 = 8;
int FWD1 = 11;
int REV1 = 3;
int Geschwindigkeit;
void setup() {
// initialisieren Sie die digitalen Pins als Ausgang.
pinMode(ENABLE1, OUTPUT);
pinMode(FWD1, OUTPUT);
pinMode(REV1, OUTPUT);
}
void loop() {
Geschwindigkeit = 255; //setzen Sie eine Geschwindigkeit zwischen 0-255
Vorwärts();
delay(5000); //5 Sekunden Verzögerung
Stop();
delay(1000);
Rückwärts();
delay(5000);
Stop();
delay(1000);
}
void Vorwärts(){
digitalWrite(ENABLE1, HIGH);
analogWrite(REV, 0);
analogWrite(FWD, Geschwindigkeit);
}
void Rückwärts(){
digitalWrite(ENABLE1, HIGH);
analogWrite(FWD, 0);
analogWrite(REV, Geschwindigkeit);
}
void Stop(){
digitalWrite(ENABLE1, LOW);
analogWrite(FWD1, 0);
analogWrite(REV1, 0);
}
Fazit
Lineare Aktuatoren werden in verschiedenen Branchen und technologischen Bereichen immer häufiger, sodass immer mehr Technologie um sie und ihre Nutzung herum entwickelt wird. Die Steuerung des linearen Aktuators mit Arduino ist etwas, wonach viele Menschen suchen, da sie den Benutzern von linearen Aktuatoren ein hohes Maß an Kontrolle bietet. Mikroprozessoren sind eine Möglichkeit, den gesamten CPU-Teil eines Computers auf einem einzigen Schaltkreis oder einer Gruppe von ihnen zu kombinieren. Dies ermöglicht es dem Benutzer, lineare Aktuatoren mit Fernbedienungen, Prozessoren und anderweitig zu verbinden, um sich eine größere Kontrolle über die Bewegungen eines Arduino linearen Aktuators zu verschaffen, während er die Arbeit verrichtet, für die er entworfen wurde.
Obwohl es zahlreiche Möglichkeiten gibt, wie Mikrocontroller mit linearen Aktuatoren für Arduino verbunden werden können, ist das oben beschriebene bidirektionale Relais-System eines der einfachsten und praktischsten. Es bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten, wie die Energie den Aktuator und den Mikroprozessor erreichen kann, sodass beide ihre Aufgaben so korrekt und effizient wie möglich erledigen können.
Stellen Sie sicher, dass Sie sich unsere vielfältige Auswahl an PLCs und Steuerungssystemen ansehen. Wir bieten auch individuelle Programmierungen für unsere Controller an, wenn Sie eine sehr spezifische Steuerungsmethode im Sinn haben.