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myhobby-CNC - Kunden Supportforum

Home-Switche
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21.09.16 13:20
Masc99 
Re: Home-Switche

Hallo zusammen,

das Thema ist zwar schon etwas älter, für mich aber umso aktueller, da ich demnächst Limit-Switches an meiner Shapeoko2 verbauen möchte.

Ich hab ein paar grundsätzliche Fragen zur Schirmung. Viele reden hier immer wieder von geschirmten Kabeln:

1. Wo schließt ihr den Schirm an? An GND am Board oder direkt an die Erdung der 230V-Spannungsversorgung? Mein Verständnis sagt mir, dass der GND am Board, die sinnvollere Wahl ist...

2. Grundsätzlich sollte es doch egal sein, ob die Motorleitung oder die Limit-Switch-Leitung geschirmt ist, oder? Ziel ist es doch, das Übersprechen von Motor-Signalen auf die Signal-Leitung der Homing-Switches zu verhindern und das sollte ja in beiden Richtungen funktionieren. Auch hier sagt mir mein Verständnis lieber die anfällige Seite (die Endschalter-Steuerleitung) als die verursachende Seite (Motor-Verkabelung) zu schirmen.

Einsatz von Entstör-Elkos:

Abgesehen von der Schirmung arbeiten ja auch einige von euch mit Kondensatoren zur Stabilisierung. Mir ist nicht ganz klar, wie das gegen das Übersprechen helfen kann (lasse mich aber gerne belehren).
Nach meinem (zugegeben geringen) Verständnis helfen die Elkos nur gegen das Prellen, dass aber SW-seitig von GRBL schon abgefangen wird.

Mein Setup sieht aktuell so aus, dass die Motoren über die ungeschirmten 4-adrigen Leitungen verkabelt sind und die Enschalter (theoretisch) über eine geschirmte Leitung. Mit der Option, den Schirm wie oben beschrieben entweder auf den GND des Boards oder die Erdung der 230V-Versorgung zu legen.
"Theoretisch" deshalb, weil ich noch nicht dazu gekommen bin, die Schalter zu verbauen und zu testen. Da aber die Steuerung mittlerweile in ein Gehäuse mit stabilen Schraubkontakten verbaut wurde, habe ich zumindest schon mal im Kästchen alle Endschalter-Kontakte verkabelt und den Schirm auch bei den Schraubkontakten mit rausgeführt.

Hoffentlich komme ich am WE dazu, die Endschalter mal zu testen. Hoffentlich auch ohne Probleme, denn das hier beschriebene ständige Alarm-resetten scheint mit ziemlich nervig. Vor allem weil ja die Spindel noch läuft (zumindest bei mir, da (noch) ein einfacher Dremel ist) und man so auch nicht unbedingt hört, dass die Fräse nix mehr tut.

So viele Fragen...


Ich würde mich über ein paar hilfreiche Infos freuen.

21.09.16 14:14
crix

nicht registriert

Re: Home-Switche

Zu den Entstör-Elkos kann ich was sagen:
Die Limit Schalter Eingänge sind (im Microcontroller) über einen hochohmigen Widerstand auf 5V "hochgezogen". Der Endschalter schliesst dann niederohmig einen Kontakt zur Masse, er "zieht" den Pegel am Eingang damit auf 0V.

Eine eingetragene Störung senkt ebenfalls den Pegel, durch die kurzfristig abgesenkte Spannung entläd sich der Kondensator, die Spannung am Limit Eingang fällt dadurch nur mit der Entladekurve des Kondensators ab. Der Kondensator kann kurze Einbrüche der Spannung "abstützen". Die Spannung sinkt also erst unter die Auslöseschwelle wenn der Endschalter dauerhaft eine niederohmige Verbindung zur Masse herstellt.

Hier nochmal eine Quelle dazu: http://www.shapeoko.com/forum/viewtopic....290&p=31052

Das "Entprellen" per Software besteht daraus den Pin nach einer auslösung länger zu beobachten und erst auszulösen wenn der Pegel über eine gewisse Zeit konstant auf Masse liegt. Hier kommt es drauf an wie lange die Spannungseinbrüche durch die Störung ist, und wie lange GRBL den Pin überwacht. Anscheinend ist das nicht lang genug...

Ich habe es zunächst mit einseitig an die Boardmasse angeschlossenem Schirm auf dem Kabel zu den Endschaltern probiert. Das hatte keinen wahrnehmbaren Effekt. Den Aufwand die Motorkabel durch geschirmte Kabel zu ersetzten habe ich mir dann gespart. Ich hab 3 x 0,47µF Elkos eingebaut und seit dem ist auch mit ungeschirmten Kabeln Ruh ;-)

Zuletzt bearbeitet am 21.09.16 14:33

21.09.16 14:58
Cali 
Re: Home-Switche

Hallo Zusammen,

Da muss ich auch noch mal kurz etwas dazusagen, denn ich finde es sehr wichtig das alle Störungsverursachenden Maschinen entstört werden müssen.

Es ist überhaupt nicht Logisch zu versuchen alle gestörten Geräte oder auch nur einzelne Leitungen abzuschirmen, denn je nach Störfrequenzen können auch viele andere Geräte in Mitleidenschaft gezogen werden, wie WLAN, Dect Verbinungen für Telefone, Bluetooth, und andere Funkfrequenzen woher wollt ihr wissen, das ihr nicht gar lebenswichtige Geräte wie Herzschrittmacher einer Person in der Nachbarswohnung stört?

Das mag etwas weit hergeholt sein, aber wenn man nicht genau Bescheid weiß, dann sollte man sich auf das konzentieren was man sicher weiß, nämlich das die Leitungen zu den Schrittmotoren und aber vorallem für die HF Spindel geschirmt gehören, grade wenn sie paralell zu anderen Leitungen verlaufen.

Bitte fangt garnicht erst an zu pfuschen um ein paar Cent zu sparen, sondern macht es gleich richtig und habt damit die höhere Chance, das auch eure Fräse nur das macht, was sie machen soll.

Bitte lest euch richtig ein, wenn ihr was nicht wisst, Fragen ist wichtig, sonst lernt man ja nichts dazu.

Es gibt in jedem Gerät mit mehreren abgeschirmten Teilen einen zentralen Sternpunkt der dann gererdet ist, und unter umständen ist dann auch das GND der Leiterplatten mit dort angeschloßen, das ist aber von fall zu fall unterschiedlich.

Mit freundlichen Grüßen

Cali

Zuletzt bearbeitet am 21.09.16 15:20

21.09.16 15:12
crix

nicht registriert

Re: Home-Switche

Hi Cali,

ich stimme dir zu: Es ist sicher die beste Option die Ursache an der Wurzel zu behandeln.
Es ist allerdings für die hier hauptsächlich bastelnden Laien schlicht unmöglich sich da einzulesen. Dazu gibt es zu viele und zu unterschiedliche Aussagen zu dem Thema und kaum für Laien verständliche Informationen. Dazu kommt dass die Bausätze mit ungeschirmten Kabeln geliefert werden.

Wenn Du entsprechende Erfahrung hast, wie die Shapeoko sinnvoll zu entstören ist, wäre es für alle hilfreich das mal gesammelt zusammenzustellen. Am besten im Wiki.

21.09.16 15:30
Cali 
Re: Home-Switche

Hallo Crix,

Oh, mir war als ob es geschirmte Kabel wären die geliefert werden, aber da ich keine mit bestellt hatte, hab ich natürlich eigene Abgeschirmte Kabel verwendet und bin darüber nicht gestolpert.

Es ist mir schon aufgefallen, das es scheinbar nicht ganz so Kritisch ist bei der Shapeoko mit der EMV Verträglichkeit wenn man bei den teilen hier im Shop bleibt, sonst hättest du sicher bei deinem Turmbau mehr Probleme, aber dort sind die Kabel auch recht kurz und daher geht es wahrscheinlich.

Mir ging es eigendlich auch eher ums Prinzip dabei, immer die Störungen selbst auszuschließen, nachher kommt der Nächste und meint auf Grund seiner Kondensatoren die er drinne hat, kann er auch noch für die Frässpindeln die abgeschirmten Kabel sparen, vielleicht ist er dann noch so schlau und kauft sich eine leistungsstärkere Spindel mit Frequenzumrichter und wundert sich dann das nichts mehr funktioniert, ob wohl hier geschrieben stand, es reichen Kondensatoren. :-D

Es gehört etwas beschäftigung dazu sich eine Fräse zu bauen und nicht alles Wissen was man für eine Fräse braucht, kann Ronald hier auf dem Silbertablett servieren, das ist jedenfalls meine Ansicht.

Cali

Zuletzt bearbeitet am 21.09.16 15:32

21.09.16 15:52
crix

nicht registriert

Re: Home-Switche

Hi Cali,

das ist alles richtig und wünschenswert. Die Erfahrung zeigt jedoch auch dass man genau so lang bereit ist sich Wissen anzueignen, bis etwas funktioniert. Ich bin mir sicher dass die allermeisten hier bestrebt sind ihre Fräse so gut wie möglich zu bauen. Nicht alle haben allerdings die Voraussetzungen und die Zeit sich im Alleingang in so viele Fachgebiete einzuarbeiten wie es nötig wäre.

Natürlich kann und soll auch Roland nicht umfassend alle Themen auf dem Silbertablett servieren.

Seine Lösung, auch anderen zu ermöglichen ihr Wissen im Wiki und Forum anderen zur Verfügung zu stellen finde ich daher eine sehr gute Lösung.

Wenn man das Thema recherchiert, stösst man auf eine Vielzahl an Lösungen: Erden, Schirmen, einseitig, doppelseitig, gegen magnetische Felder, gegen kapazitive Einkopplung und was weiss ich noch. Das Thema ist hochkomplex und es ist selbst für Ingenieure nicht einfach ein Gerät EMV gegrecht zu bauen. Dazu sind oft mehrere Redesigns nötig und jedesmal ein Test in einer speziellen Testkammer mit horrend teurem Messequipment.

Ich würde Dich bitten uns an deinem Wissen teilhaben zu lassen und ein paar Tipps zu geben.
Was für Kabel sind geeignet, wie schliesst man den Schirm am besten an?

Die Shapeoko ist ja keine fertige Maschine, entsprechend gibt es keinen markierten "zentralen Erdungs- und Massepunkt". Viele werden den Begriff hier auch zum Allerersten mal hören. Also ganz konkret:
Was muss ich machen damit ich die Umgebung nicht unabsichtlich mit Störabstahlung verseuche und mein Nachbar auch weiterhin gefahrlos mit seinem Herzschrittmacher seine Wohnung betreten kann?

21.09.16 15:53
Cali 
Re: Home-Switche

Sorry, meine Antworten waren wirklich etwas schnell und übertrieben.

In den Bausätzen sind wirklich ungeschirmte Kabel drinne, hab noch mal nachgeschaut, es sind die ÖLFLEX CLASSIC 100 mit 4x 0.5mm die beiliegen, und die Bausätze wurde ganz sicher schon hunderte Male nachgebaut und problemlos betrieben.

Ich selbst verwende auf Grund meiner Nema 23 Schrittmotoren mit 3A, den deutlich längeren (bis zu 7m) und teilweise paralell verlaufenden Kabel zum Gehäuse der Steuerung, die ÖLFLEX® CLASSIC 115 CY 4 G 0.75 mm² Kabel.

Meine Endschalter werde ich über ganz normales billiges aber geschirmtes Cat.6 Netzwerkkabel anschließen, und wenn ich dann noch die Kondensatoren verwende, dann sollte meine Fräse keine Probleme machen.

Viele Grüße

Cali

21.09.16 16:08
Cali 
Re: Home-Switche

Die Abschirmung bei mir wird einseitig angeschloßen und zwar auf Seite des Gehäuse der Steuerung.

Dort dann wird alles in einem Gemeinsammen Sternpunkt zusammen laufen und über den normalen Schutzleiter geeredet werden.

Da ich GX16 Verbindungen nutze, die einen Pin mehr haben, also 5 Polig für die Schrittmotoren sind, kann ich die dann die verdrillte Abschirmung vom Kabel an den 5.Pin anlöten.

Im Gehäuse selbst werden alle Abschirmungen mit angelöteten Kabeln an den Buchsen, und einer Kabelöse an einer Erdungsschraube im Gehäuseblech verschraubt werden.

Leider kann ich noch nicht mit Bildern aufwarten, aber werde sie nachreichen.

Ich freue mich schon auf den neuen Monat, dann gibt es wieder Geld und ich kann endlich weiter machen. :-D

Hoffendlich war das soweit verständlich genug gewesen. :-)

Cali

Zuletzt bearbeitet am 21.09.16 16:14

27.09.16 15:22
Masc99 
Re: Home-Switche

Hallo zusammen,

grundsätzlich gebe ich euch recht, dass es sinnvoller ist, die Ursache (Motorkabel) zu beheben, als an der Wirkung (Steuerkabel Endschalter) zu schrauben.
Aber da ja auch schon erwähnt wurde, dass beim Bausatz keine geschirmten Motorkabel dabei sind, nimmt man halt was man hat und schirmt die andere Seite, also die Steuerkabel.
Ich denke auch nicht, dass hier jemand erwartet, alles auf dem Silbertablett zu bekommen. Deshalb heißt es ja "Bausatz"!
Und andererseits habe ich mit meinen Fragen genau das erreicht was ich wollte: Ein paar Infos von jemandem der sich auskennt.

Aktuell wird es bei mir wohl auch darauf hinauslaufen, geschirmte Steuerkabel zu nutzen und wenn es nicht klappt noch Entstör-Kondensatoren einzubauen. Dazu hätte nich noch ein paar Fragen:
Größe / Art:
Wurde mit 0,47µF Elkos schon beantwortet. Einwände?

Anschluss:
Die Elkos müssen dann ja zwischen die beiden Leitungen die zum Endschalter gehen. wo habt ihr die eingebaut? Ich kann die jetzt entweder häßlich mit auf das GRBL-Controller-Board löten oder aber z.B. mit an den Gehäusekontakt. Irgendwelche Best-practice-Vorschläge?

Schon mal Danke für eure Beiträge

@Cali: Wenn man es ganz genau nimmt, dann hast du doch eine Art kleine Schirm-Unterbrechung wenn du den Schirm über einen der 5 Pins verbindest, denn an der Verbindungsstelle von Stecker und Buchse umschliesst der Schirm ja die zu schirmenden Adern nicht mehr. :) Aber das fällt hoffentlich unter "Detail-Verliebtheit"...

Gruß

Marc

27.09.16 15:52
crix

nicht registriert

Re: Home-Switche

ich habe die Elkos (3 x 0,47µF) auf dem Arduino verbaut:


PS: Mit Schirmunterbrechung ist eher eine elektrische Unterbrechung als eine unvollständige Umschliessung des zu schirmenden Leiters gemeint.

Zuletzt bearbeitet am 27.09.16 15:55

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