Lok24
07.06.2016, 19:21

+2212V-Stellpult mit EV3

Hallo zusammen,

für ABSolut Steinchen 2016 hatte ich ein 12V-Anlage mit drei Zügen aufgebaut.
Das Original-Steuerpult sollte durch einen EV3-Roboter gesteuert werden.

Das klingt erst einmal sehr simpel: ein Motor dreht den Trafo, ein anderer fährt einen Schaltmechanismus, der dritte drückt die Taste.

Natürlich ist es dann doch nicht ganz so einfach ...

Gesamtansicht der Steuerung

Hier ist die gesamte Anordnung zu sehen: unten rechts der Trafo und die Pulte, rechts und oben der Roboter, in der Mitte die Schaltbrücke.

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Ansteuerung des Trafos

Der Trafo wird einfach über einen Motor gedreht.

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Ich werde die Konstruktion noch verbessern, da die Kette nicht nur dreht, sondern auch eine Biege-Kraft auf die Achse ausübt. Ein Zwischenzahnrad wird dem abhelfen.

Endanschlag der Brücke

Die Brücke fährt immer einen genau definiert Weg von einem Taster zu anderen. Um sich mit der Zeit aufsummierende Toleranzen auszugleichen, normiert sie sich nach jeder Zugfahrt, indem sie ganz nach rechts fährt und dort den Touch-Sensor betätigt.

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Die Schaltbrücke

Sie wird einfach über den unteren der beiden Motoren gefahren, der sie an der an der Zahnstange entlang fährt.

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Schaltmechanismus

Wenn die Brücke den richtigen Taster erreicht hat, dreht der obere Motor einen kleinen Linear Actuator, der einen Stempel nach unten fährt. Um die nötige Kraft zu übertrage krallt sich Brücke vorne unter die Pulte, sodass das ganze wie eine Zange wirkt.

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Licht-Sensor

Jetzt sind noch zwei Probleme zu lösen: wie weit dreht der Trafo, und was passiert wenn ein Zug liegenbleibt?

Alle Versuche, den Trafo durch einfaches Drehen und Zurückdrehen zu steuern sind gescheitert, weil das Getriebespiel und die Toleranzen zu groß waren. Ein Motor als „Tacho“ oben auf der Achse fiel aus ästhetischen Gründen (tja!) aus.

Deswegen hängt parallel zum Gleis eine Glühbirne, die die Spannung am Gleis signalisiert, speziell eben auch „Aus“. Drei weitere Birnchen hängen an den drei Schaltgleisen der Signale.

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Das Ganze ist in der grauen Kiste rechts untergebracht, um Fremdlicht abzuschirmen.

Damit können die Züge verschieden schnell fahren (je nach Helligkeit der Anzeigelampe). Wenn die Lok an das rote Signal kommt überbrückt sie kurz mit ihren Kontakten das Trenngleis, die passende Lampe leuchtet, und der Sensor weiß, dass der Zug angekommen ist. Erst dann wird ein anderer Zug gestartet.

Der Ein-Aus-Schalter

Da bei leuchtender „Gleis-Lampe“ die „Angekommen“-Lampen vom Sensor nur schlecht wahrgenommen und unterschieden werden kann, wird nach Erreichen der richtigen Geschwindigkeit die Gleislampe abgeschaltet, hier kommen 9V-Teile zum Einsatz

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Ablauf einer Fahrt

- Einstellen der Zugnummer
- Brücke auf Anfang fahren
- Weichen stellen
- Signal auf grün
- Trafo drehen, bis Vmax für diesen Zug erreicht ist
- Signal auf „rot“ stellen
- eine für diesen Zug voreingestellte Zeit warten (Zug fährt mit Vmax weiter)
- Bremsen, d.h. Trafo zurück drehen, bis Vmin für diesen Zug erreicht ist
- Stop vor dem roten Signal
- Trafo auf Null stellen


Ausfälle

Bis auf das angesprochene (gelegentliche) Problem mit dem Trafo lief am ersten Tag alles gut, am zweiten Tag gab es ein paar wenige Crashs, da ich mich da aber schon auf die Zuverlässigkeit verlassen hatte und nicht immer am Stand war kann ich die Ursache nicht klären.

Programmierung

Ganz zu Beginn einer Fahrt wird eine Variable mit der Zug-Nummer gesetzt, daraus werden alle Angaben für Geschwindigkeit, Weichen etc. generiert und die Fahrt aufgerufen. Das Programm besteht aus einer Schleife, in der nacheinander alle Zugfahrten abgerufen werden.

Fremdteile

Ja, die grauen Kabel.

Fazit

Eine nette Spielerei, die noch verbessert werden kann

Interessant, dass viel Kinder ihren Eltern erklären konnten was da passiert, ein Junge hat sogar nachgefragt, wozu der „Licht-Aus“-Schalter gut ist, da man dessen Funktion so nicht erschließen kann. Toll. Erschreckend, dass viele Erwachsene „Ampel“ zu einem Signal sagen…

Ich hoffe die kleine Bastelei findet hier auch Gefallen.
Danke für’s geduldige Lesen bis hierher.

Grüße

Werner



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BrickBen
07.06.2016, 20:47

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: 12V-Stellpult mit EV3

Hi, Werner,

Sehr schön! Das ganz Neue mit dem Alten zu kombinieren, finde ich immer eine spannende Sache. Gut gelöst!

Ich habe auch verstanden, wie es funktioniert, nur weiß ich überhaupt nicht, wie man erreicht, dass die Motoren machen, was man will. Das muss auf dem Gerät mit dem Display programmiert werden?!

Viele Grüße,
Ben


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MEC 01 Münchberger Eisenbahnfreunde
http://www.mec01.info/


Alberto318
07.06.2016, 21:22

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: 12V-Stellpult mit EV3

Hallo Werner,
ich hatte das Glück auf der absolut Steinchen dein Moc in Aktion zu sehen,
wirklich beeindruckend,auch wenn ich den Ablauf immer noch nicht ganz verstanden habe,werde mich mal tiefer in die Materie mit dem EVO 3 Stein einarbeiten.
Das andere Problem sind nörgelnde wartende Familienmitglieder im Hintergrund,Fazit:
Nächstes Jahr stelle ich dann auch ein MOC aus,und habe mehr Zeit für den Small Talk.
Schöne Grüsse
Alberto318



Firefighter112
07.06.2016, 21:34

Als Antwort auf den Beitrag von BrickBen

Re: 12V-Stellpult mit EV3

HI Ben!

Man kann mit dem gerät programmieren oder es am PC anschließen.
Ich arbeite meistens aber immer mit dem Display Das ist nicht wirklich schwerer als am PC und dann brauch ich ihn nicht extra anmachen und rüberladen und sowas...

LG


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Lego3723
07.06.2016, 22:31

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: 12V-Stellpult mit EV3

Gibt es auch einen Film dazu? Würde mich sehr interessieren!



Capriheld
08.06.2016, 07:53

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: 12V-Stellpult mit EV3

Also ich find das echt klasse. Eine tolle Idee und super umgesetzt. Hat vielleicht noch jemand ein Video im Einsatz?

Gruß Mathias



Lok24
08.06.2016, 13:16

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Editiert von
Lok24
08.06.2016, 13:31

NEU: VIDEO zum 12V-Stellpult mit EV3 (1:40min)

Hallo zusammen,

hier also das Video zum Stellpult-Roboter (1:38 min).



oder auch

https://youtu.be/wIVLlfhRSJE

Have fun!

Grüße

Werner

PS: es hat keinen Originalton, wer die Unterlegmusik nicht mag kann also getrost auf stumm schalten...



Lok24
08.06.2016, 13:58

Als Antwort auf den Beitrag von BrickBen

Editiert von
Lok24
08.06.2016, 14:11

Programmierung 12V-Stellpult mit EV3 (3 Beispiele)

Hallo,

hier einmal ein paar Auszüge aus dem LabVIEW-Programm.

Was man wissen muss: die Motoren haben die Buchstaben A-D, die Sensoren die Nummern 1-4. Die einzelnen Symbole nennen sich "Blöcke", man kann selber welche erstellen (das entspricht einer Sub-Routine in herkömmlichen Sprachen).

Drei stelle ich hier vor:

Der erste Block heißt "Step" und fährt jeweils auf den nächsten Schalter. Motor ist "B", ein Medium-Motor, die Funktion ist "Drehe Grad" (der Kreis mit dem 90°-Symbol), die Geschwindigkeit "-50", das "-" gibt die Richtung an, möglich sind +100 bis -100, er dreht 450°. Warum 450°? Einfach ausprobiert, das sind bei mir 4 Noppen. Fertig.

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Der zweite Block heißt "Pos0" und fährt die Brücke auf Startposition.
Der Motor dreht in einer Dauerschleife (das Gelbe mit der "01" oben) mit Geschwindigkeit 50, bis der Sensor 1 auf "1" geht, das ist der Touch-Sensor, 1 bedeutet "pressed". Dann wird die Schleife verlassen, der Motor fährt noch 20° rückwärts und stoppt.

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Der Block "Beschleunigen" arbeitet mit den Variablen, die vorher je nach Zugfahrt gesetzt wurden. Das "Köfferchen" liest (Buchsymbol!) den numerischen (hashtag!) Wert "Dir", der ist 1 oder -1 , je nach Zugrichtung, nimmt das mit 10 mal und gibt das über die gelbe Linie als Geschwindigkeit an Motor C (Large Motor).
Dann wird Vmax gelesen, die Schleife dreht den Motor so lange, bis der Sensor 2 (Light) einen größerer Wert liefert als Vmax.

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Das Programm erstelle ich am PC, lade es über USB in den EV3-Brick, dort läuft es dann autark, den PC kann man abstöpseln, es bleibt auch im EV3 gespeichert.

Alles klar?

Übrigens kann man dass EV3 auch in einer C-ähnlichen Sprache und meines Wissens auch in JAVA programmieren.

Grüße

Werner



Legosternchen
08.06.2016, 14:46

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

re cool !! (ohne Text)

Gesamter Thread: