Kolbentanksteuerung

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Links sieht man die komplette Schaltung mit dem Hallschalter, ober der Hallschalterauf seiner Platine

Um einen Kolbentank proportional ansteuern zu können habe ich mit Christin Feldmann diese Schaltung entwickelt.
Wobei ich die Schaltung entwickelt habe und Christian die Software geschrieben hat.




   

Bedienungsanleitung Proportionale Kolbentanksteuerung.

Diese Schaltung ist für Kolbentanks gedacht und ermöglicht einen Proportionalbetrieb, d.h. der Kolben wird an die am Sender eingestellte Position gefahren.

Es sind zwei unterschiedliche Betriebsmodi vorgesehen:

  • Linearbetrieb:

Der Linearbetrieb ist für Trimmtanks in Großmodellen gedacht, er ermöglicht einen reinen Proportionalbetrieb über die gesamte Tanklänge. Die Stellung des Schiebers am Sender entspricht der Stellung des Kolbens.

  • 20/80 % Betrieb:

Für U-Boote die mit nur einem Kolbentank ausgestattet sind, er ermöglicht ein feinfühliges einstellen des Kolbens im Bereich um 80 % des Kolbentanks. Dazu stehen am Schieberegler des Senders auch etwa 80 % des Weges zur Verfügung. Die ersten 20 % verschieben den Kolben dann um etwa 80 %. Die Genauigkeit ist dann nur noch von der Anzahl der verwendeten Magnete abhängig, ein Magnetpaar bedeutet eine halbe Umdrehung Genauigkeit.

Allgemeines:

Für den Betrieb werden noch mindestens 2 Kleinmagnete benötigt!

Ich lege der Steuerung keine Magnete bei, weil die Form der benötigten Magnete vom jeweiligen Einsatzort / Zahnrad abhängig sind und somit nur bedingt Standartmagnete einsetzbar sind.

Die Versorgung der Elektronik erfolgt durch das Empfängerkabel und sollte, wie bei den handelsüblichen Empfängern zwischen 4,8 Volt und 6 Volt betragen.

Die Versorgungsspannung für den Kolbentankmotor ist vom verwendeten Motor abhängig und kann vom Bordnetz erfolgen, da keine elektrische Verbindung zur Elektronik besteht kann diese zwischen 4,8 Volt und max. 48 Volt liegen.

Der Strom für den Motor sollte je nach Schaltung 5 Ampere, bzw. 3 Ampere nicht überschreiten, wobei gilt: 5 A für die Standartschaltung und 3 A für die Kompaktschaltung.

Das erkennbare Empfängersignal muss zwischen 0,7ms und 2,3ms liegen, es wird im Lernmodus vermessen, die Schaltung ist somit für die üblichen Fernsteuerungen geeignet.

Der Kolbentank muss durch Endlagenschalter vor mechanischer Zerstörung geschützt sein und ein Anlaufen aus der erreichten Endlage sicherstellen. Am Hauptzahnrad müssen mindestens zwei Magnete und in deren unmittelbarer Nähe (< 2 mm Abstand) der Hallsensor angebracht werden. Die Magnete müssen auch polrichtig montiert werden, d.h. ein Nordpol und ein Südpol müssen den Hallsensor ein- bzw. ausschalten. Wichtig ist auch, der Hallsensor darf an der Platine nicht verpolt werden, das weiße Kabel muss immer zum IC hin zeigen! (Markierung)

Die Schaltung ist so gebaut, dass der Kolben bei eingeschalteter Stromversorgung immer auf „Lenzen“ fahren muss, auch wenn kein Empfänger angeschlossen ist!

Schaltbild:

Montage/Anschluss:

An die beiden Akku-Anschlussklemmen die Versorgungsspannung für den Kolbentank anklemmen.

An die Motoranschlussklemmen den Kolbentankmotor anschließen, ist der Kolbentank richtig verdrahtet, soll der Kolben in Richtung „Lenzen“ bis in die Endlage laufen. Die Dioden müssen so angeschlossen werden, dass der Motor zwar in der Endlage gestoppt wird, aber wieder in die andere Richtung anlaufen kann. Die Dioden müssen für den Anlaufstrom des Motors bemessen sein, z.B. 1N 4001 für 1 A, oder 1N 5401 für 3 A, bitte vor Inbetriebnahme testen!

Ist die Schaltung richtig installiert kann mit der Inbetriebnahme begonnen werden.

 

Inbetriebnahme:

  1. Schaltung ist betriebsbereit verdrahtet, Lernjumper ist gesteckt,  Sender ist ein und Schieberegler steht auf „Lenzen“.
  2. Empfänger einschalten, der Kolbentank fährt in Richtung „Lenzen“, dabei blinkt die rote LED, das zeigt uns das Schalten des Hallsensors und kann bei schnellen Tanks auch ein schnelles Blinken sein.
  3. Danach grüne LED blinkt einfach, die Schaltung vermisst das Empfängersignal „Lenzen“
  4. Die grüne LED blinkt doppelt, dann bitte Schieberegler auf „Fluten“, die Schaltung vermisst das Empfängersignal.
  5. Die grüne LED blinkt dreifach, jetzt kann zwischen dem Linearmodus und dem 20/80% Modus gewählt werden.

·        Bleibt der Schieberegler in der Position „Fluten“ und der Lernjumper wird gezogen ist die Schaltung auf den Linearmodus programmiert, die Rote LED ist dabei aus.

·        Stellt man den Schieberegler auf „Lenzen“ (rote LED an) und zieht dann den Lernjumper, ist die Schaltung auf den 20/80% Modus eingestellt.

  1. Die Steuerung beginnt nun die Kolbentanklänge zu vermessen, dabei muss die Rote LED das Schalten des Hallsensors zeigen, der Kolben fährt von „Lenzen“ bis „Fluten“ dabei werden die Schaltungen gezählt und gespeichert.
  2. Dann fährt der Kolben kurz in Richtung „Lenzen“ um einen möglichen Nachlauf zu vermessen, der Kolben wird dabei kurz angehalten.
  3. Der Kolben muss nun in die eingestellte Position fahren und ist somit betriebsbereit.

 

Es kann auch zu Fehlern kommen daher hier eine kurze Hilfe:

Im Lernmodus:

Blinkt die grüne LED beim Setup immer einmal (oder zweimal) und das Programm geht nicht weiter: Das Empfangene Signal ist entweder nicht konstant (Störungen) oder hat einen illegalen Wert. Es kann sein, dass er zu klein, zu groß, oder zu nah am Mittelpunkt (1,3-1,7 ms) ist. Oder die Differenz von Flutwert zum Lenzwert ist zu gering.

Rote LED blinkt nicht: Hallsensor und Magnete überprüfen, evtl. Störmagnet in der Nähe? Abstand Hallsensor – Magnete zu groß?

Grüne LED blinkt hektisch beim Setup: Pumpenlänge nicht möglich. Evtl. gab es keine Impulse vom Hall-Sensor? Oder es sind über 65500 Impulse? Oder der Nachlauf ist zu groß >= 200 Magnetimpulse.

Im Betrieb:

Grüne LED geht aus, alles funktioniert noch: Gestörter Empfang!

Grüne LED geht aus, Pumpe lenzt, das kann viele Gründe haben z.B.:

- Falsche Magnetimpulse, evtl. ein Störmagnet (Motor) in der Nähe vom Hall-Sensor?

- Gestörter Empfang?

- Pumpe mechanisch blockiert?

- Spannungseinbrüche in der Empfängerstromversorgung?

Bei Empfangsausfall wird Notlenzen eingeleitet, bei wiederkehrendem Signal wird die gewünschte Position wieder angefahren.

Hinweis:

Die Schaltung verfügt über ein Fail-Safe, d.h. bei Senderausfall erfolgt automatisch Notlenzen. Jedoch moderne PCM- oder Scan- Empfänger verfügen teilweise über ein integriertes Fail-Safe, in diesem Fall würde ein Senderaufall nur zu einem „Normalbetrieb“ mit der am Empfänger eingestellten Fail-Safe Position führen. Der Empfänger muss dann so eingestellt werden, dass er bei einem Senderausfall die Postition „Lenzen“ aus gibt. Hinweise dazu entnehmen Sie bitte der Bedienungsanleitung des Empfängers!

Weitere Verwendungsmöglichkeiten:

Diese Schaltung kann natürlich auch für andere Aufgaben benutzt werden, die Möglichkeiten einen anderen Antrieb damit zu steuern sind mit Sicherheit vielfältig, man kann alles proportional ansteuern, was über eine Spindel angetrieben wird.

 

Christian Feldmann/Cord Schröder Stand Feb 2006        

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