DIY sterowanie kopulą

[kubaman]

Moje plany samodzielnej budowy obserwatorium chyba nie są do końca realne,przede wszystkim brak czasu i inne ważniejsze obowiązki.

Rozważam więc kupno kopuły, ale automatyka do tego jest kosmicznie droga. Czy da się/czy ktoś zna itd przy pomocy silnika elektrycznego i niedrogiego zestawu sterowników na arduino/raspberry wykonać prosta instalację,która będzie obracać kopułą zgodnie z rytmem nieba?

Edytowane 7 Marca 2019 przez kubaman

[lkosz]

Napisz jakieś szczegóły. Jaka masa kopuły, średnica, ile mniej-więcej siły trzeba żeby ją poruszyć itd.

[bas.sic]

@kubaman a nie lepiej pujść w tradycyjnego roll-off'a?

 

[kubaman]

10 godzin temu, lkosz napisał:

Napisz jakieś szczegóły. Jaka masa kopuły, średnica, ile mniej-więcej siły trzeba żeby ją poruszyć itd.

myślę o kopule ScopeDome 2M lub nawet 3M

pytam ogólnie, czy mając w ręku silnik można opracować układ oparty o tani mikrokomputer, który będzie sterował oknem kopuły - czyli ustawiał się na zadaną pozycję i później śledził niebo w oparciu o np. CDC. Szczegóły mechaniczne mnie tu mniej interesują. Dla przykładu - sterownik SD wraz z okablowaniem PnP to koszt ok 7 koła..

 

 

10 godzin temu, bas.sic napisał:

@kubaman a nie lepiej pujść w tradycyjnego roll-off'a?

 

nie, już kiedyś tu rozmawialiśmy, jest wiele argumentów

- kopuła ma chronić przede wszystkim przed wiatrem, RoR tego nie zapewnia

- RoR zajmuje więcej miejsca na działce

- RoR ogranicza widzenie horyzontu

- moja żona chce kopułę

 

[Duser]

No, jak żona chce kopułę , to koniec dyskusji

Co do sterowania - chyba nie jest to wielki problem. Silnik DC z motoredukcją na 12-24 v , listwa zębata wokół kopuły. Należy pomyśleć o jakimś rodzaju enkodera . Najprościej jakaś perforowana listwa przy listwie zębatej i czujnik optyczny albo założone co jakiś czas magnesy i czujnik magnetyczny zliczający impulsy . Taki "nieabsolutny" enkoder pewno by wystarczył do poinformowania sterownika , gdzie w danej chwili kopuła się znajduje. Trzeba by tylko jakoś oznaczyć punkt startowy ( np dwa magnesy w krótszym odstępie) tak , aby kopuła parkowała w tym samym punkcie zerowym i zerowała licznik enkodera.  Reszta to oprogramowanie sterownika na jakimś kontrolerze ( np Arduino) i napisanie sterownika ASCOM , przeliczającego położenie teleskopu na kąt obrotu kopuły . Nie wiem , jak wygląda sterowanie takiej kopuły podczas sesji - tzn czy program typu Maxim steruje kopułą z poziomu Ascoma synchronizując ją z położeniem teleskopu? Raczej tak to wygląda, ale do sprawdzenia ( może ktoś wie, niech napisze).

Generalnie fajny projekt do podłubania dla kogoś, kto ma trochę czasu na zbyciu. Sam bym się w to chętnie pobawił, ale niestety akurat z czasem u mnie cienko ostatnio...

 

[MateuszW]

57 minut temu, Duser napisał:

Silnik DC z motoredukcją na 12-24 v , listwa zębata wokół kopuły.

Nie wiem o jakim silniku myślisz, ale to raczej trzeba dość duży silnik, coś jak od bramy. Kopuła jest potwornie ciężka. Ale nie wiem jak dobre łożyskowanie ma scopedome, bo być może chodzi lekko.

57 minut temu, Duser napisał:

Maxim steruje kopułą z poziomu Ascoma synchronizując ją z położeniem teleskopu? Raczej tak to wygląda, ale do sprawdzenia ( może ktoś wie, niech napisze).

Generalnie fajny projekt do podłubania dla kogoś, kto ma trochę czasu na zbyciu. Sam bym się w to chętnie pobawił, ale niestety akurat z czasem u mnie cienko ostatnio...

Maxim z tego co pamiętam, wysyła rozkazy ascomem żeby kopuła ustawiła się na określony azymut (ewentualnie wysokość, jak mamy ruchomą szczelinę).

Dobrze to opisałeś w całości. Właśnie, projekt dla kogoś, kto ma trochę czasu...

 

Enkoder można by założyć na osi silnika, wtedy mamy od razu przekładnię (wiele obrotów enkodera na jeden obrót kopuły).

Edytowane 8 Marca 2019 przez MateuszW

[Duser]

9 minut temu, MateuszW napisał:

Nie wiem o jakim silniku myślisz, ale to raczej trzeba dość duży silnik, coś jak od bramy. Kopuła jest potwornie ciężka. Ale nie wiem jak dobre łożyskowanie ma scopedome, bo być może chodzi lekko.

Ja myślę , że silnik z motoreduktorem z dobrym przełożeniem by wystarczył.  Kopuła jeździ na rolkach,  można ją obrócić ręką . Kwestia dobrego łożyskowania i wypoziomowania.  Widziałem gdzieś na YT takie kopuły bez sterowania , obsługiwane ręcznie.

 

Silnik np taki : Kilk

Edytowane 8 Marca 2019 przez Duser

[MateuszW]

45 minut temu, Duser napisał:

  Kopuła jeździ na rolkach,  można ją obrócić ręką

Ja mam doświadczenie z jedną ręczną kopułą, która wymaga użycia sporej siły Ale jest stara, więc może mam fałszywe wyobrażenie

[elvis_is_alive]

3 godziny temu, kubaman napisał:

myślę o kopule ScopeDome 2M lub nawet 3M

pytam ogólnie, czy mając w ręku silnik można opracować układ oparty o tani mikrokomputer, który będzie sterował oknem kopuły - czyli ustawiał się na zadaną pozycję i później śledził niebo w oparciu o np. CDC. Szczegóły mechaniczne mnie tu mniej interesują. Dla przykładu - sterownik SD wraz z okablowaniem PnP to koszt ok 7 koła..

 

Z tego co kiedyś czytałem na sąsiednim forum to jest alternatywne sterowanie oparte na Arduino do scopedome, o którym piszesz.

https://www.forumastronomiczne.pl/index.php?/topic/11388-scopedome-arduino-shield/&tab=comments#comment-150988

 

[komprez]

Z tego co pamietam (kiedyś macałem osobiście) to Scopedomem sterują 2 silniki 24V z ich "jakąś" przekładnia w kształcie "kwadratowym"   ciekawe czy przekładnia od wycieraczek dała by radę ...  no i trzeba było by wyposażyć silnik w enkoder do zliczania obrotów aby dostosować się do ruchu nieba ... 

[Tayson]

Przyjrzyj giełdę. Ktoś całkiem niedawno wystawiał na giełdę obrotowa kopule. Jak nie tu to na AM. 

[lkosz]

W dniu 8.03.2019 o 11:20, kubaman napisał:

myślę o kopule ScopeDome 2M lub nawet 3M

pytam ogólnie, czy mając w ręku silnik można opracować układ oparty o tani mikrokomputer, który będzie sterował oknem kopuły - czyli ustawiał się na zadaną pozycję i później śledził niebo w oparciu o np. CDC. Szczegóły mechaniczne mnie tu mniej interesują. Dla przykładu - sterownik SD wraz z okablowaniem PnP to koszt ok 7 koła..

duża i ciężka... tylko nie mogę znaleźć jaki to stawia opór... jeśli znośny i będzie dobrze ułożyskowana, to można nawet na drukarce 3D łatwo machnąć zębatki. Dobór silnika też nie powinien być problemem, kwestia ustalenia jak szybko ma wykonać pełen obrót. Wykonalne oczywiście jest, nawet w wersji samokalibrującej. Pytanie czy masz na to czas i jaki budżet

Poza tym w opisie tutaj https://deltaoptical.pl/kopula-astronomiczna-scopedome-2m jest, że kopuła ma już napęd...

[kubaman]

Kopuła ma napęd, jeśli się go kupi, pisałem wyżej, że kosztuje to masakryczne pieniądze.

Silnik i zębatki mnie nie martwią, pracuję w firmie, która produkuje silniki DC. Nie wiem czy da się to podłączyć i w jakiś sposób sterować z kompa bez kupowania modułu za 7 koła.

Kopuła 2M jest obracana silnikiem 12v.

[komprez]

@kubaman to jak masz dostęp do takich silników to żaden problem ... jak pisałem tylko kwestia przekładni bo sam silnik na 100% nie napędza kopuły.

Co do sterowania .... na Arduino zapewne można skrobnąć program który odpowiednio będzie kręcić kopułą i chyba mam pomysł już na to w jaki sposób.

Musiałby w jakiś sposób ściągać dane z montażu i za pomocą Ascoma podpiąć się pod sterownik Dome.

 

Tu proszę masz gotowca  https://www.morningstarobs.com/dome-automation.html

 

Cytat

Setup and Use
To operate the dome I use ASCOM POTH to interface with Lesvedome. POTH requires some setup such as entering AZ and EL, pier offsets, GEM axis offsets, etc. After measuring and entering these settings, I had about a year of near flawless operation. And then suddenly one day the dome pointing went haywire. I use EQMOD to control the mount and EQMOD also connects with POTH. POTH does all the dome calculations and then commands Lesvedome to move the dome to where EQMOD says the telescope is pointing. After several frustrating weeks trying to figure out why the dome pointing was off I discovered that a new EQMOD setting had been added to try to keep the mount pointing at a target on the meridian without doing a pier flip, as would normally have happened before the change. POTH was still calculating the pier flip and moving the dome to the wrong side of the meridian. It drove me nuts until I figured out what it was and changed the setting (side of pier).

How did I find this new setting I didn't know existed? Troubleshooting 101 - look for what's changed since the last time it operated properly. After being frustrated trying to enter new offsets into POTH I studied the dome's behavior and noticed the slot sometimes seemed to be aligned on the wrong side of the meridian exactly where the scope would be if it did a pier flip. I checked all my settings - AZ, EL, time, etc -  looking for something that had been accidentally changed from before the problem appeared to when it surfaced, but to no avail. All I had purposely changed was performing software updates, so I next started searching through the settings for Lesvedome, POTH and EQMOD for anything that was different now. I looked at release notes for new changes and found the new settings in EQMOD. Bingo...

All is well again and the dome pointing is very accurate. But I'll be a little more diligent with reading release notes before upgrading any software in the future...

 

Edytowane 9 Marca 2019 przez komprez

[MateuszW]

17 minut temu, komprez napisał:

Musiałby w jakiś sposób ściągać dane z montażu i za pomocą Ascoma podpiąć się pod sterownik Dome.

Ale po co? Tym zajmuje się program sterujący sesją (Maxim, SGP). W sterowniku Dome implementujemy metodę SlewToAzimuth, kilka innych i tyle. Program sterujący sesją sam przekazuje naszemu sterownikowi wymaganą pozycję, na jaką mamy się ustawić.

[komprez]

1 minutę temu, MateuszW napisał:

Ale po co? Tym zajmuje się program sterujący sesją (Maxim, SGP). W sterowniku Dome implementujemy metodę SlewToAzimuth, kilka innych i tyle. Program sterujący sesją sam przekazuje naszemu sterownikowi wymaganą pozycję, na jaką mamy się ustawić.

Dokładnie o to mi chodziło  

[lkosz]

@kubaman to podsumowując jest to możliwe, i nie aż tak trudne. Powinno się udać używając ze trzech silników krokowych nema17 i przekładni na zębatkach. Parametry dobierzesz eksperymentalnie. Sprzęgnięcie z resztą sprzętu to kwestia jednego skryptu. Komputer połączysz z arduino choćby konwerterem USB-I2C lub USB-UART. Albo zamiast arduino weźmiesz raspberry i prosta komunikacja sieciowa wystarczy. Koszt szacuję na kilkaset złotych (bez zębatek). Poziom trudności średni, wymaga doświadczenia w budowie tego typu automatów.

Używanie zwykłego silnika odradzam ze względu na kłopoty z precyzyjnym sterowaniem.

Edytowane 9 Marca 2019 przez lkosz

[MateuszW]

4 minuty temu, lkosz napisał:

nema17 

Wybacz, ale jedyne moje skojarzenie to:

Nie wyobrażam sobie, jak wielka musi być przekładnia, która to ruszy. A nie może być ona za duża, bo będziemy czekać godzinę na przestawienie kopuły przy goto.

Cytat

Używanie zwykłego silnika odradzam ze względu na kłopoty z precyzyjnym sterowaniem.

Cudów tu nie potrzebujemy. Silniki DC lepiej się sprawdzają przy większym obciążeniu. A precyzja wystarczy nam nawet do kilku stopni, najlepsze co ma sens to do jednego stopnia. A to bez problemu osiągniesz wyłączając silnik na podstawie prostego enkodera.

[lkosz]

Bardziej trafnym porównaniem jest wagon na szynach A to już człowiek bez problemu poruszy właśnie dlatego, że jest na szynach. Kopułę obracasz, a to wymaga mniej siły niż przy ruchu prostoliniowym. Tak jak pisałem - należy sobie najpierw przyjąć żądaną prędkość obrotu - przecież to nie musi się nastawiać w ułamku sekundy, prawda? A to wszystko przy założeniu, że opór stawiany przez kopułę będzie znośny i będzie się gładko obracać. Nie mam tego w ręce, nigdzie nie jest opisane jakiej siły trzeba użyć, żeby to ruszyć. Użycie zwykłego silnika wymaga bardzo precyzyjnego osobnego sprzężenia zwrotnego. Elementy musiałyby być rozmieszczone co 3,5cm (magnesy, czujniki odbiciowe itp) żeby uzyskać dokładność 2 stopnie. Użycie magnesów i czujnika halla może być niewystarczające i sprawiać problemy przy zmianach temperatury. Czujnik odbiciowy wyjdzie drogo i mnóstwo klejenia/przykręcania. Typowy kompas elektroniczny ma za małą dokładność, może służyć tylko do sprawdzenia czy napęd działa jak należy. Można też zbudować samodzielnie mały mechanizm oparty o laser, koło zębate, przekładnie i zliczać impulsy - coś jak było w starych myszkach komputerowych z kulką. Tylko to musi być precyzyjnie zrobione, bo błąd na kole zębatym będzie się mnożyć. Albo dołożyć kolejną zębatkę wokół, co już będzie kłopotliwe konstrukcyjnie.

Samo sterowanie mocą silnika komutatorowego będzie wymagało majtania przy napięciu (np. przełączanie oporów rozruchowych przekaźnikami), a przy indukcyjnym drogiego falownika. Dlatego użycie silników krokowych połączonych z dużą przekładnią jest moim zdaniem prostsze przy samodzielnym wykonaniu.

Edytowane 9 Marca 2019 przez lkosz

[MateuszW]

Cóż, ja bym osobiście zrobił to na silniku DC i założył enkoder na jego osi. Czyli tarcza enkodera obraca się wraz z zębatką silnika, a nie jest nią cała listwa wokół kopuły. Daje to nam na starcie przekładnię kilkaset razy (ilość zębów kopuły podzielona przez ilość zębów zębatki). Właściwie wystarczyłoby zliczać ilość obrotów silnika, a można dać prosty enkoder o kilkudziesięciu pozycjach (taka tarczka z czujnikiem optycznym. Mamy już przynajmniej kilka tysięcy pozycji.

Sprzężenie zwrotne można ograniczyć do tego, że zatrzymujemy w miejscu silnik po osiągnięciu pozycji (być może ciut przed, żeby się zgrać). Cały ruch odbywa się na stałej prędkości. Można co najwyżej zrobić dwie prędkości, jedną dla dalekich ruchów goto, a drugą dla drobnego przestawiania przy trackingu.

 

Do silnika krokowego przy takim wielkim mechaniźmie wypadałoby też dać enkoder, który dbałby o brak gubienia kroków. Bo kto wie czy nie wjedzie jakiś zadzior w kółko kopuły albo nam przymarznie coś. No i nie ma tak łatwo, bo i tak trzeba mieć sprzężenie zwrotne (no chyba że bazować tylko na czujniku home i zakładać że błędy będą niewielkie).

[ScopeDome]

Witam, 
po pracach nad projektem nowej karty zostało nam kilka płytek ScopeDome Arduino Shield 1.0. Są nam niepotrzebne i możemy je tanio odsprzedać. Płytki są dedykowane do Arduino Mega. Mamy do nich napisany firmware sterujący kopułą. Więcej informacji znajdziecie w Manualu do karty.

 

ScopeDome_Arduino_Shield_Manual_PL.pdf

Edytowane 9 Marca 2019 przez ScopeDome

[komprez]

11 minut temu, ScopeDome napisał:

ScopeDome Arduino Shield 1.0

Fajne ... ale toporne - stare rozwiązania ... i to sterowanie silnikami trójfazowymi ?  Jezu ... toż to musiało "szurać" po ziemi    

Normalny dome idzie przesunąć ręką nie wkładając w to dużo siły ...  widziałem nawet rozwiązanie właśnie na krokowcach ale nie nema17 ale na czymś podobnym : http://automatyka-tombit.pl/pl/silniki-krokowe/567-silnik-krokowy-z-enkoderem-45-nm-60-a-plus-sterownik-hsd86.html

[ScopeDome]

4 minuty temu, komprez napisał:

Fajne ... ale toporne - stare rozwiązania ... i to sterowanie silnikami trójfazowymi ?  Jezu ... toż to musiało "szurać" po ziemi    

Normalny dome idzie przesunąć ręką nie wkładając w to dużo siły ...  widziałem nawet rozwiązanie właśnie na krokowcach ale nie nema17 ale na czymś podobnym : http://automatyka-tombit.pl/pl/silniki-krokowe/567-silnik-krokowy-z-enkoderem-45-nm-60-a-plus-sterownik-hsd86.html 

Bardzo ładny silnik, szkoda, że taki drogi. Radził bym pamiętać, że będzie wymagał jeszcze kilku podzespołów, które również nie będą tanie.

[MateuszW]

Ja bym się chyba skusił na takie rozwiązanie, gdybym planował kopułę  Znalazłem na FA informację, że normalna cena karty to 500 zł (nie wiem czemu nie widzę jej na stronie ScopeDome?). Więc tutaj jak będzie taniej to wychodzi całkiem atrakcyjna oferta. Wszystko gotowe i przetestowane.

[ScopeDome]

2 minuty temu, MateuszW napisał:

Ja bym się chyba skusił na takie rozwiązanie, gdybym planował kopułę  Znalazłem na FA informację, że normalna cena karty to 500 zł (nie wiem czemu nie widzę jej na stronie ScopeDome?). Więc tutaj jak będzie taniej to wychodzi całkiem atrakcyjna oferta. Wszystko gotowe i przetestowane.

Tak jak napisałem - to prototyp, nie wprowadzimy go do sprzedaży. Obecnie kończymy wersję 1.3 - znacznie ciekawszą i bardziej rozbudowaną.