Step 7 Geschwindigkeitserfassung mittels Frequenzmessung (SFB48)

Hallo,

Ich bin gerade dabei eine Studienarbeit zu schreiben. Die Problemstellung die ich momentan habe ist, dass die Geschwindigkeit eines Prüfarms der auf einen Bolzen fällt gemessen werden soll. Es geht um genauer zu sein um die Einschlaggeschwindigkeit, also interessiert mich im Prinzip nur das letzte Stück des Fallweges. An der Achse des Prüfarms ist ein Inkrementalgeber (5000 Impulse pro Umdrehung) angebracht. Die schon vorhandene CPU ist eine 314 C 2DP die ja mit 4 schnellen Eingängen ausgestattet ist.

Nun war mein Gedanke eine Frequenzmessung mit dem SFB48 durchzuführen. Dabei sind jetzt aber Fragen aufgekommen.
1. Entspricht die Dauer der Messung der Integrationszeit oder wird immer weiter gemessen und nach jeder Messung wird ein neuer Frequenzwert ausgegeben?
2. Wie stoppt man die Messung, falls die Messung nicht nach einer Integrationszeit gestoppt wird. Wenn ich die Messung nicht sofort stoppe würde ich 0Hz messen sobald der Prüfarm unten ist.
3. Wie wird am sinnvollsten die Messung gestartet bzw. gestoppt? Ich dachte bis jetzt daran Hardware-Tor und Software-Tor zu benutzen. Wobei mir bis jetzt nicht ganz klar ist wie dieses Hardware-Tor funktioniert.

Andere Ideen um Geschwindigkeit zu messen nehme ich auch gerne entgegen.

Vielen Dank im Voraus an alle die sich Gedanken machen

Mit freundlichen Grüßen wolf89

Hallo,
ich würde das gar nicht über eine Frequenzmessung machen - m.E. zu ungenau. Ich würde aber dafür auch nicht eine 314 hernehmen (Minimum eine 317).
Aber vom Ablauf her :
Du hängst deinen Inkrementalgeber an eine Zählerkarte.
Du programmierst im OB35 mit einem schnellen Zeitintervall (1 ms) eine Abfrage der Zählerkarte und zeichnest hier mit jedem neuen Intervall den Zählerstand während der Dauer der Messung auf - hierfür müßtest du dir einen Aufzeichnungsbaustein (z.B.) erstellen. Aus den Differenzen der einzelnen Messungen kannst du dann auf die Geschwindigkeit schliessen und nach einer passenden Umrechnung das Ganze dann auch ggf. grafisch darstellen.

Gruß
Larry

Hast du da schon die SPS? Egal welche, du kommst nur auf 1ms Auflösung (und 1 ms möglicher Fehler), wenn ich mich nicht irre. Deshalb würde ich das eher mit einem Mikrocontroller machen. Wie schnell ist denn dein Arm? Wieviel Impulse (von den 5000) überstreicht er im Fallen? Wie lange dauert das? Federt der Arm zurück (Drehrichtung erkennen)?

Die SPS ist schon vorhanden und soll auch benutzt werden soweit das irgendwie möglich ist. Ich bräuchte gute Argumente um neue Geärate anschaffen zu dürfen.

Der Arm bewegt sich mit ca. 2,5 m/s in einem Abstand zum Drehpunkt von 0,5 m. Die Fallhöhe variiert etwas sollte aber in etwa so sein, dass ca 15° zurückgelegt werden. Das wären dann ca. 208 Impulse.Wie lange es dauert kann ich momentan nicht genau sagen. Ich habe keine genaue Messvorrichtung für die Zeit und mit einer Stoppuhr ist es nicht machbar. Es is eine recht schnelle Geschichte. Der Arm schwingt leicht in seiner Endlage kann aber nicht weit zurück da ein Schloss verriegelt.

kannst ja Larrys Vorschlag mal mit der 314 umsetzen und Versuchen, die Ergebnisse zu bewerten. Aber ob das damit noch einigermaßen genau wird, möchte ich bezweifeln. Ist halt die Frage, wie genau die Ergebnisse sein müssen. Vielleicht ist auch der Inkrementalgeber schon zu ungenau für diese Aufgabe. Auf den letzten 2,4mm bekommst Du max. 2 Impulse. Eigentlich müsstest Du die Zeit zwischen diesen beiden Impulsen irgendwie messen, aber das wird mit ner SPS schwierig.

Zum Vergleich würde ich mit nem ordentlichen Speicheroszi mal die Impulse mitloggen.

wolf89 schrieb:

Die Problemstellung die ich momentan habe ist, dass die Geschwindigkeit eines Prüfarms der auf einen Bolzen fällt gemessen werden soll. Es geht um genauer zu sein um die Einschlaggeschwindigkeit, also interessiert mich im Prinzip nur das letzte Stück des Fallweges.

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Wenn das ganze einigermaßen reibungsfrei läuft kannst Du die Endgeschwindigkeit auch ausrechnen. Wäre für die Studienarbeit sowieso ein schöner "theoretischer Teil". Vielleicht in erster Näherung senkrechten Fall annehmen und dann als Steigerung die Kurve berechnen.

Ich lehne mich jetzt mal aus dem Fenster und behaupte: Die Berechnung wird genauer sein als die Messung mit der 314.

Gruß.