Elektronik für Hebebühne

[HerrVorragend]

Hallo liebe Gemeinde,

ich bin ein absoluter Neuling auf dem Gebiet der Elektrotechnik, habe jetzt aber im Praktikum die Aufgabe bekommen, die Elektronik für eine Hebebühne zu entwerfen.
Diese besteht aus zwei Mal zwei Keilen, die über eine Gewindestange mittels eines Gleichstrommotors aufeinander zugezogen werden.

Die Vorgaben hierfür sind:
-Starten eines Motors per Fußdruckschalter (Weiterlaufen des Motors trotz nicht gedrücktem Schalter)
-Bei Erreichen eines definierten Endpunktes selbstständiges Abschalten des Motors und Schalten eines dauerhaften optischen Signals
-Bei erneuter Betätigung des Schalters starten des Motors in Gegenrichtung
-Bei Erreichen des Startpunktes selbstständiges Abschalten des Motors (und
evtl Schalten eines weiteren, nicht dauerhaften optischen Signals ?)

Meine Idee:
-Anbringen von Drucktasten am Start- und Endpunkt, die den Stromkreis unterbrechen (da sie ein permanentes Signal liefern, würde sich hierfür meiner Meinung nach ein magnetisches Haftrelais anbieten...?)
-an den gleichen Stromkreis kann man dann auch (mit entsprechender Anpassung) die optischen Signale anschließen
-Fußdruckschalter schließt diesen Kreis wieder, der Motor läuft
-um die Stromrichtung zu wechseln, bräuchte man dann noch zwei Relais (Wechselschalter), mit denen man zwischen zwei parallenen Stromkreisen wechseln kann

Ich würde euch gerne eine Skizze hochladen, aber da ich derzeit nur am Rechner der Praktikumsstelle sitze und hier keine Kamera und ähnliches anschließen darf, muss das leider noch etwas warten.

Der Schwachpunkt an meiner Idee ist evtl., dass sich wahrscheinlich ein Kurzschluss ergibt, wenn die beiden Wechselschalter nicht 100% synchron arbeiten. Reicht es, wenn man die Wechselschalter über die Drucktasten ansteuert (die zeitgleich ja eh den Stromkreis unterbrechen) oder ist das zu unsicher? Und ist es überhaupt möglich, Wechselschalter mit einem permanenten Strom zu schalten (ohne, dass sie gleich wieder zurückspringen)?

Habe mir noch ein eigenes Bauteil ausgedacht, das die Lösung für das gesamte Problem darstellen würde, aber ich schätze mal, soetwas gibt es nicht normal zu kaufen. Auch davon gibt es demnächst hoffentlich eine Skizze.

Ich freue mich auf Eure Ideen und Ratschläge und möchte euch im Voraus schonmal dafür danken!

Viele Grüße,

Lukas

[der mit den kurzen Armen]

Na die Drehrichtungsumkehr ist kein Problem Polwendeschützschaltung. Du benötigst 2 Relais mit je 2 Wechslern.
Das Abschalten in der Endlage übernehmen Endlageschalter!
Einen Tastenimpuls in ein Dauersignal umzuwandeln erledigt ein Relais in Selbsthalteschaltung. Wird ein Endlagenschalter erreicht werfen diese die Selbsthaltung raus!
Nun Zeichne mal und stell Deine Lösung Hier rein!
Die gesamte Steuerung lässt sich nur mit Relais aufbauen.

[HerrVorragend]

Hallo der mit den kurzen Armen,

danke für deine schnelle Antwort!
Also ich habe mir das so überlegt:

20130201_095241.jpg

Dabei sind die Relais R1 und R1' einfache Wechselrelais, die ausschließlich über die beiden Endkontakte S1 und S2 geschaltet werden. R2 ist ein Öffner-Relais, das von allen Schaltern betätigt werden kann. Spannungsquelle ist wahrscheinlich ein 12 V Gleichstrom vom Akku - da war sich der Chef noch nicht ganz sicher... Aber in diesem Falle könnte man den Schaltstrom ja direkt dort mit anschließen und schlicht über einen Widerstand regeln, oder?
Zu der Art der Relais: Kann ich für R1 und R1' stinknormale Wechselrelais nehmen? Und was würde sich für das Öffner-Relais R2 anbieten? Müsste ja sowohl mit dem Dauersignal von S1 und S2, als auch mit dem Impuls-Signal des Fußschalters S3 klarkommen... sofern ich mit dem nicht erstmal noch ein Relais schalte, das dieses Signal in ein Dauersignal umwandelt.
Kann denn das so klappen? Wie groß ist die Gefahr eines Kurzen, beim Schalten von S1 oder S2? Kann man davon ausgehen, das R1 und R1' synchron umspringen? Bzw gibt es die Möglichkeit, dass S1 und S2 erst R2 schalten und dann die R1 und R1'? Das würde den Kurzschluss ja ohnehin verhindern...

Was mir am Besten gefallen würde, wäre ein solches Bauteil:

20130201_104946.jpg

Drei miteinander verbunden Platten, von denen zwei senkrecht zueinander stehende Leiterplatten tragen und die dritte mit vier Dauermagneten besetzt ist. Die Drehbewegung würde dann über zwei Elektromagnete laufen, die im 45° Winkel zueinander stehen und abwechselnd von einem Fuß- und einem Endsignal angesteuert werden. Finde ich eigentlich die eleganteste Lösung, aber da ich mir das ausgedacht habe, habe ich keine Ahnung, wie sowas heißt. Totaler Newbie, wie gesagt...

Ich freue mich schon sehr auf eure Kommentare!

[der mit den kurzen Armen]

Hebebühne.GIF

Also dein Schaltplan ist eher ein Strickmusterbogen! Ich habe mir mal die Mühe gemacht das zu zeichnen. Schau Dir das mal an und versuche die Schaltung zu verstehen.

[der mit den kurzen Armen]

Hebebühne1.GIF

Nachtrag: Schaltungsfehler beseitigt!

[HerrVorragend]

Vielen Dank für deine Mühe! Total klasse!
Vor allem der Not-aus ist eine Funktion, die ich wahrscheinlich vergessen hätte, die aber dringend notwendig ist.

Mit der Syntax für Schaltbilder kenne ich mich leider bislang so gut wie gar nicht aus, habe aber mal mit Googles Hilfe versucht, mich ein wenig hineinzulesen. Die K1 bis K6 stehen für die Schütze, also Relais, wobei die Schalter-ähnlichen Symbole mit zusätzlichem Strich einen Öffner darstellen und die kastenförmigen Symbole die Schließer? Und der Schließer von K2 arbeitet zeitverzögert?

Falls ja, dann wäre hier kurz das, was ich verstanden habe
- der Fußschalter wird betätigt, also S2 für kurze Zeit geschlossen --> der K1-Schließer wird unten angesteuert und im Steuerkreis von S2 dauerhaft geschlossen
- Im S3-Kreis wird K1 ebenfalls angesteuert und schaltet K4 (das gibt keinen Kurzen? Heißt Schütz-verriegelt, dass sie nur synchron schalten können, oder dass bei einer asynchronen Schaltung nichts passiert?)
- Zusätzlich wird K2 angesteuert und schließt zeitverzögert im S4-Schaltkreis (was aber durch den geöffneten K4-Öffner keine Auswirkung hat? Oder ist der Impuls durch die Verzögerung dann schon weg?), wodurch der Motor vollends umgepolt wird und hoch läuft

Bei Erreichen des oberen Endschalters S4 wird dieser auf Pos.1 geschaltet und der der S2-Stromkreis durch K5 unterbrochen, wodurch K1 auch rausfliegt

- Dann wird der Fußschalter erneut betätigt, also S2 für kurze Zeit geschlossen --> der K1-Schließer wird unten angesteuert, im Steuerkreis von S2 dauerhaft geschlossen und das ganze von vorn.
.
.
.
?
Soweit so richtig?

Ich habe mich da gestern Abend schon versucht reinzulesen, bon dann aber immer an den Endschaltern S3 und S4 gescheitert. Der vorliegende Schaltplan funktioniert nur, wenn die Schalter sich nicht dauerhaft in der jeweiligen Stop-Position befinden, oder? Dann kann ich die kontinuierlich gedrückten Schalter gar nicht verwenden?

Ich hoffe sehr, ich stelle mich nicht zu blöd an - ist alles komplett neu für mich.
Ist auf jeden Fall echt super, dass du dir die Zeit dafür nimmst!

[der mit den kurzen Armen]

so zur Funktion der Endschalter : Diese werden von der Spindel betätigt und nicht vom Benutzer!
In Schaltplänen werden alle Kontakte im unbetätigtem Zustand gezeichnet. So wie gezeichnet befindet sich die keile irgendwo zwischen oben und unten. Wird nun Spannung angelegt und S2 betätigt zieht K1 sofort an und hält sich über K1 (1+2) selbst. Wenn K1 anzieht zieht auch K4 an und der Motor dreht sich in Richtung unten.
Da K4 angezogen hat kann K6 nicht anziehen (Schützverriegelung ) Würde K4 und K6 gleichzeitig ziehen passiert hier gar nichts nur der Motor bleibt stehen. Bei einem Drehstrommotor würde es da knallen weil 3 Phasen geschaltet werden und dann 2 Phasen Kurzgeschlossen werden.
K2 ist ein Anzugsverzögertes Relais, das bedeutet es zieht verzögert an, aus diesem Grund bewegt sich der Motor in Richtung unten
So nun befindet sich die Hebebühne unten, Der Endschalter S3 wird durch die Spindel betätigt und Schaltet um.
Damit wird der Kreis zu K4 unterbrochen und K3 zieht an und wirft K1 raus. Alle Relais fallen ab. Bei erneuter Betätigung von S2 zieht K1 an K4 kann wegen Endsachalter nicht anziehen, und K2 schließt mit Verzögerung den Kreis zu K9. Die Bühne fährt nach oben bis S4 betätigt wird. K5 zieht an und wirft alles Raus.
S2 der Taster braucht nur solange gedrückt werden Bis K1 anzieht.
Wird S2 Dauernd gedrückt Fährt die Bühne ohne Unterbrechung laufend Hoch und Runter!
Aus Diesem Grund sollte es bei Bühnen eben keine Selbsthaltung geben! (Totmannbetrieb ! die Bühne fährt nur bei gedrücktem Taster!)

Edit: Ich habe in meiner Schaltung noch 2 Fehler Drin Diese Fehler suchst du bitte Selber! Hinweis was passiert wenn ein Endschalter betätigt ist. Und wie kannst du das Ändern? Es muss nur ein Draht um geklemmt werden!

[HerrVorragend]

Hallo der mit den kurzen Armen!
Nochmals vielen Dank!
Besteht der Fehler darin, dass K3 bzw K5 dauerhaft geöffnet sind wenn man einen Endschalter gedrückt hat und die Öffner deswegen zwischen dem unterem S2 und K1 - Verbindungsstück liegen sollten? Ist das richtig?

Ich muss sagen, dass ich deine Schaltung (jetzt, wo ich sie im Grundsatz verstehe) echt ziemlich clever finde! Bin total begeistert davon, dass man als Newbie hier so wertvolle Tips bekommt! Danke sehr!

[HerrVorragend]

PS:
Würde das ausgedachte Bauteil funktionieren, oder ist das eine Schnapsidee?

[der mit den kurzen Armen]

Bingo die erste Schaltung ist ohne Fehler, den wen K3 oder K5 angezogen haben bekommst du mit dem Taster den Motor nicht aus der Endlage. Das bedeutet der Taster steuert K1 direkt an und sorgt damit das sich der Motor aus der Endlage heraus bewegen kann danach greift dann auch die Selbsthaltung wieder.
Dein Bauteil ist eine Schnapsidee den die Kontakte werden zu schnell abgenutzt.
K3 und K5 können entfallen wenn du für S3 und S4 Endschalter mit je 2 Öffnern und einem Schließer verwendest.

[HerrVorragend]

Entschuldige bitte, das ich erst jetzt wieder schreibe.
Die Sache mit K3 und K5 hatte mich bei der zweiten Schaltung schon von Anfang an irritiert, deswegen auch die Frage, ob die Schaltung nur mit nicht kontinuierlich gedrückten Schaltern funktionieren würde...
Aber klasse, dass das dann soweit stimmt.

Bei dem selbst entworfenen Bauteil würde ich dann natürlich nicht die dargestellten Balken nehmen, sondern irgendwelche ordentliche Schleifkontakte, aber das ist eh mehr eine Spielerei gewesen, um meinem Praktikumsleiter eine Alternative bieten zu können.

Eine weitere Alternative wäre meiner Meinung nach ein Microkontroller - man muss mehr programmieren und kann weniger basteln (was ich eigentich ganz gerne mache), aber dafür kostet es wahrscheinlich auch nur 20 % der Relais-Lösung...

Naja, mal schauen, was er sagt.

Nochmals vielen Dank! Finde es toil, dass es hier so engagierte Menschen gibt1
Kurze Frage zum Schluss: Mit was für einem Programm hattest du denn die Schaltpläne gezeichnet?

[der mit den kurzen Armen]

Hebebühne3.GIF

http://www.abacom-online.de/html/demoversionen.html s-Plan 7
Zum Probieren reicht die Demo
Edit: die erste Zeichnung ist ohne Fehler