Реставрация башенных часов

[OddyRash]

Все четыре редуктора вычищены, откарцованы, смазаны литолом и закрыты под герметик. Восстановлены храповики на приводных шестернях. Изготовлены кронштейны для шаговых двигателей и колпаки, закроющие редукторы от дождей, снега и ветра.

[ZOV]

Алексей Михайлович, я наверное что-то не так понял... Чтобы не захламлять тему отправил ЛС (две штуки, так как в одну по объему не влезло)

[OddyRash]

ZOV Мне показалось, что закуплены комплектные приводЫ и блокИ питания (все во множественном числе). Т.е. 4 ШД, 4 SMSD и 4 шестиамперных БП

. Нет. Блок питания один - H150S24 (24V 6A).

ZOV Так что у Вас в наличии только один БП в 150Вт/6А на четыре контроллера и Вы хотите разнести во времени отработку реализовав программно временные задержки?

Правильно.

ZOV Все четыре привода укладываются в 12 секунд? Тогда все нормально ( при периодичности сигнала ЧС в 15 сек., как следует из Вашей переписки с поставщиком ШД), еще 3 сек. в запасе.

Нас беспокоит режим перемотки стрелок. После перебоя в электроснабжении, часовая станция помнит положение остановившихся стрелок и нагоняет ушедшее время, вращая стрелки в ускоренном режиме. Именно здесь мы боимся не столько перегрузок блока питания, сколько набегания сигналов ЧС, при не полностью отработанных предыдущих сигналах.

ZOV Может Вы имели в виду диаграмму изменения угловой скорости? Тогда я не понимаю почему на разгон 2/3. Я бы попробовал для начала с постоянной скоростью. Потом, если будет ощутим стук передачи, увеличивал бы время разгона до его исчезновения. А следующим этапом подгонял бы время торможения до исчезновения выбега на приводном колесе редуктора.

На настоящий момент, диаграмма изменения угловой скорости выглядит так: 0,6(6)сек - разгон, 2 сек - тяга, 0,3(3)сек - торможение. За совет, спасибо!

[ZOV]

БП в умереть не умрет, а будет вырубаться по перегрузке. А добавить второй всегда можно. OddyRash пишет:

здесь мы боимся не столько перегрузок блока питания, сколько набегания сигналов ЧС, при не полностью отработанных предыдущих сигналах

При режиме 10х1 это 40 имп/мин, т.е. 1.5 сек на отработку. Как то не очень хорошо звучит при "0,6(6)сек - разгон, 2 сек - тяга, 0,3(3)сек - торможение" SMSD-3.0 имеет только один входной канал, поэтому о вынесение сигнала подгонки на отдельный вход речи быть не может. (в примерах программ есть пуск и останов по приходу второго сигнала для другой модели контроллера). Из описания SMSD я этот момент не уловил (позволяет ли его архитектура), но такой режим может отрабатываться программно. Выделяется область памяти под запись числа управляющих импульсов, а в самой исполнительной части (в конце) добавляется команда "уменьшить счетчик на 1". Т.е. логически это выглядит так: программа "накапливает" импульсы и одновременно "списывает по мере отработки". Не может быть, чтоб в SMSD ОЗУ отсутствовало. Можно проверить, будут ли пропускаться упр. импульсы без отработки: задать большое количество шагов, дать первый импульс и, не дожидаясь конца отработки программы, дать второй. И смотреть, сколько накрутит. Может эта штука уже в SMSD реализована и можно быть спокойным. А вот если отработает только один цикл... В описании SMSD говориться, что он может работать не только со своей, но и с другими CNC программами. Значит надо порыться в описаниях computer numerical control и примерах программ. Мне с этим языком (семибитный код) работать не доводилось, в свое время работал на Ассемблере с переводом в непосредственные 8-и, 16-и битные коды процессоров (правда и архитектуру контроллера ваял уже под конкретную задачу). Может быть можно и на SMSD реализовать повтор цикла перемещения в виде подпрограммы внутри алгоритма "накопления-списания" управляющих импульсов?

[deemon]

Я бы в этом случае постарался бы починить родную механику , поставил бы туда шаговые движки , и сделал бы простую схему , на самых примитивных цифровых микросхемах , которая давала бы импульсы на эти шаговики . Там буквально несколько микросхем надо . Можно было бы обойтись без компьютера - зачем он , с его глюками ? А точность хода на современных кварцевых резонаторах можно получить очень высокую , да кстати , можно ещё и сделать коррекцию по сигналам точного времени , которые передаются по радио . В интернете можно найти список частот ( это обычно длинные волны , и есть несколько коротковолновых ) , которые эти сигналы передают и определить , которые из них принимаются в Липецке . Получилось бы и недорого и надёжно .

[ZOV]

deemon, пробегитесь по всей теме. Там уже монтаж идет. Без компьютера. Но с готовыми контроллерами. Центральный из них называется ЧС.

[deemon]

Ну , это дело вкуса - что применять . Кому что нравится . Просто я всю жизнь с электроникой вожусь , поэтому мне проще самому схему сделать , чем какие-то контроллеры искать , покупать , а потом ещё с ними разбираться К примеру , вот для таких часов сделать всю схему управления - у меня бы ушло дня два , ну может быть три Я помню , как-то раз , ещё в 80-е годы пришлось мне делать часы , которые выводили время на ТВ экран - там посложнее было , так я тогда саму плату за два дня сделал ..... для меня всегда механика была гораздо большей проблемой , чем электроника , честно говоря .

[ZOV]

deemon пишет:

сделать всю схему управления - у меня бы ушло дня два , ну может быть три

Ну Вы и сильны. Рассчитать схему управления ШД (т.е indexer c прошивкой, driver под приличную выходную мощу с учетом резонансных явлений и нелинейности механической характеристики конкретной эл. машины + управляющий контроллер (ну это ладно, сборка любого стандартного МПК) но с программулиной, и с радиомодулем. И за три дня. Снимаю шляпу. Я бы в квартал точно не уложился.

[deemon]

Ну , Вы просто неможко путаете разные задачи То , что Вы тут написали , относится скорее к шаговому приводу хорошего станка с ЧПУ - вот там , действительно , нужно учитывать и резонанс движка , и индуктивность обмоток , и инерцию редуктора и винтового механизма , и наверняка работу движка в микрошаговом режиме ( а для этого нужно , разумеется , ставить ЦАП и соответственный драйвер ) , и алгоритмы быстрого разгона и торможения .... тут я , конечно , не стал бы сильно спешить ..... но вот для часов-то что надо ? Да просто крутить движок с постоянной средней скоростью , безо всяких разгонов и торможений , и так много лет подряд . Тут наш драйвер вырождается в простую , даже примитивную схему на 4 транзисторах , управляемых счётчиком на самых примитивных триггерах , на которые поступают импульсы с самого обычного кварцевого генератора . Ну хорошо , генератор можно взять , например , опорный с термостатом внутри , да хоть старый добрый "Гиацинт" на 5 мгц , да и поделить - его и сейчас достать нетрудно , и стоит он дёшево . Ну а сделать коррекцию опорника по сигналам с эфира - тоже не особо страшная задача , ничего там сложного нет . Лишь бы сигнал устойчиво принимался . И пусть оно себе крутится , да хоть 20 лет . Так что просто запустить часы , если механика жива - это действительно на несколько дней работы .... ну а потом можно уже , при желании , оснастить их разными фичами , типа музыкального боя , итд .... хотя самый примитивный бой , по типу репетира ( или часового боя ) , опять-таки , задачка примитивная , и делается опять же на самых дешёвых триггерах и счётчиках , и микропроцессор там просто не нужен - ему там нечего делать . Я вообще не применяю процессоры там , где нужна надёжность и долговечность - где можно сделать на жёсткой логике , я делаю на ней . Вот механический репетир - это для меня очень сложно было бы сделать ( или починить ) , да

[OddyRash]

У всех есть свои сильные и слабые стороны. Моя сильная сторона - механика. Вся электроника доверена специалистам. В нашем конкретном случае, все комплектующие оплачиваются спонсорами, поэтому, все наши усилия были сосредоточены на ремонте механики и и разводке проводки. Приводы собраны и установлены на свои места. Испытаны на прилагемых к блокам управления программах. Претензий нет. На днях получаем станцию, монтируем её в шкаф с контроллерами, аккумуляторами, усилителем, автоматами и начинаем обкатки программ.

[ZOV]

Так и я в три дня уложусь... А если серьезно, то считаю, что OddyRash подошел к ркшению конкретного ТЗ очень взвешенно. Перед ним стоит задача с целым рядом условий: максимальная автономность, унификация элементов путем использования готовых комплектующих для обеспечения ремонтопригодности, ограничение по бюджету, полнофункциональность и т.д. Так что самопальные контроллеры на МП или без оных - не решение. Там уже не один вариант самоделок стоял. Что касается постоянного вращения, то ИМХО это не есть гуд, т.к. при частоте управляющих импульсов меньшей частоты собственны колебаний двигателя, движение ротора носит колебательный характер, что увеличивает динамическую ошибку при отработке заданного перемещения, при кратном отношении этих частот возможно выпадение из синхронизма, если частота импульсов больше собственной частоты - имеем тему с вынужденными колебаниями. Для устойчивой работы необходимы узкие диапазоны отношения моментов инерции ротора и нагрузки, отношения моментов. А редукторы уже есть. Подбирать ШД замучаешься.

[deemon]

ZOV пишет:

Так и я в три дня уложусь...

Конечно - там просто нечего дольше делать . Если не путать ЧПУ и часы , как я и говорил выше . А взвешенность решений зависит от вкусов и пристрастий разработчиков , я то и имел в виду - для одного лучше то , для другого другое ..... скажем , в моём варианте контроллера просто и ломаться-то нечему , его можно включить и забыть о нём на 20 лет , скажем , а ремонтопригодность - это просто пойти в магазин и купить микросхему , ну например 7474 ( К155ТМ2 ) - она копейки стоит . Если схему там же рядом положить ( с запасом микросхем на 100 лет ) , то разобраться в этом - любой мастер сможет , да хоть и через 20 лет и через 50 . Там скорее за 50 лет механизм сломается , чем эта схема - такие цифровые микросхемы очень надёжны , в отличие от китайских микропроцессоров , кстати . А точность хода - ну например , на том же генераторе "Гиацинт" , у которого стабильность порядка 10^-8 , такая схема даст точность хода порядка секунды в год , и это даже без коррекции по сигналам точного времени ( частоты ) . А с коррекцией - там и говорить не о чем , понятное дело . Это я к тому , что сейчас очень часто стало модным применять микропроцессоры там , где в них и нет необходимости . А в часовом деле , как я мыслю , нужен как раз здоровый консерватизм ...... вот например , старые мастера делали хронометры , которые по несколько секунд в год точность имели , и это тогда , когда никаких транзисторов-то и в помине не было Как же это они обходились ? А старые башенные часы по 100 лет шли , и тоже нормально всё было . Время - оно суеты не любит .... ZOV пишет:

Что касается постоянного вращения, то ИМХО это не есть гуд,

Ну так ведь , если на двигатель подавать импульсы с напряжением , соответствующим данным производителя мотора , и не превышать некоторую пороговую частоту , и не требовать экстремального разгона и торможения , то проблем не будет - если они будут , то это уже мотор неисправен . Мой опыт общения с шаговиками это полностью подтверждает . И вот , если такой двигатель вращается скачками ( он же шаговой ) , то со стороны это и будет выглядеть как постоянное вращение с некоей нужной нам СРЕДНЕЙ частотой , я же это и имел в виду . И это как раз то , что нужно для часов , а не принтера или станка с ЧПУ . А если мы хотим сделать идеально равномерное движение ( хотя какая разница ) - то есть синхронные двигатели . Обычная синхронная машина переменного тока , известная ещё со времён Николы Теслы и описанная во всех учебниках по электротехнике . Их тоже можно питать стабильной частотой , и они будут давать постоянное вращение . И так тоже можно сделать , кто нам запрещает ?

[deemon]

Ну да , в Вашем случае , если Вы не специалист по электронике , то такое решение , именно в данном случае - вполне разумно. Тем более , что спонсор платит А если бы , например , средства были ограничены , ну или Вы делали бы часы сами , за свой счёт - то тогда , конечно , имело бы смысл подумать о других вариантах . Скажем , самый "сверхбюджетный" вариант такой - сделать редуктор так , чтобы он мог крутиться мотором с частотой вращения 3000 ( или 1500 ) об/мин и часы при этом точно шли , затем поставить туда обычный синхронный двигатель на частоту 50 герц , запитать этот мотор от самого обычного бесперебойника для компов , а кварцевый генератор в этом бесперебойнике заменить на высокостабильный . Ну или как вариант - купить готовый инвертор , дающий стабильное напряжение 220 вольт 50 герц от обычного автомобильного аккумулятора . Вот и всё - и всё бы работало , что характерно Главное , часы бы шли точно - а другого от них и не требуется .

[ZOV]

А зачем еще с электромашинами заморачиваться. Толкатели под управлением кварца тоже будут четко щелкать. Но не факт, что на циферблате будет точное время. Редуктор со стрелками - это позиционный индикатор. Главное слово: позиционный. Главное "но" применения ШД в устойчивом режиме (вращение с постоянной скоростью) - зависимость от приводимого механизма, а крупный редуктор, это не прецизионный механизм наручного кварца и даже не китайский будильник. В неидеальных условиях нет гарантии, что не будет пропущенных шагов и т.п. Как Вы правильно заметили, ШД в этом режиме по своим достоинствам сравним с синхронной машиной. Прелесть ШД в том, что он позволяет не наворачивать дорогостоящую обратную связь по позиции индикатора, и грех этим не воспользоваться. Предлагаю закончить обсуждение стратегических вопросов и продолжать в этой теме БОЛЕТЬ ЗА УСПЕХ ХОРОШЕГО ДЕЛА.

[deemon]

ZOV пишет:

Предлагаю закончить обсуждение стратегических вопросов и продолжать в этой теме БОЛЕТЬ ЗА УСПЕХ ХОРОШЕГО ДЕЛА.

И то верно ! Но если какие проблемы возникнут с электрической частью - поможем , хоть на расстоянии

[OddyRash]

В том-то и дело, что

применения ШД в устойчивом режиме (вращение с постоянной скоростью)

может не быть. А у часовой станции есть функция памяти положения стрелок. И она будет нагонять пропущенное время, ускоренной перемоткой стрелок. Так что, упрощение механизма - не данный случай.

[OddyRash]

http://www.lipetsktime.ru/news/2009-11-30/2672.htm

[ZOV]

Ура-а-а-а-а-а! Поздравляю! Как реализовали программу подгонки?

[sodesta]

проживал некоторое время в Праге так там когда во время II мировой войны разрушили Пражские астрономические часы, или Пражский Орлой, то все выжившие горожане "сбросились и их восстановили (1948), думаю если сохранились архивы то восстановить можно до первозданного вида и ваши Липецкие, те же Пражские астрономические часы в разные времена модернизировали и усовершенствовали

[dwatch]

Браво!Доброе дело сделали,ув. OddyRash!

[german242]

Сердечно поздравляю!!!!!!!!!!! Только почему про мастера ни слова?

[nnebusov]

Поздравляю!Но непонятно почему-же о Вас не упомянули.

[OddyRash]

Для этого потребуются совсем другие деньги и подготовка общественного мнения. Проделанные работы не являются ремонтом в привычном смысле этого слова. Это была глубокая реконструкция. Корреспонденты, как всегда, всё переврали... (= Редукторы, действительно, были заказаны в Петродворце, в конце 60-х годов прошлого века, а первичные часы были сделаны кустарно, буквально "на коленке". Этому доморощенному гению, бюро патентов СССР даже выдало на них патент. =-0

[OddyRash]

Потому, что это чистой воды пиар-акция. Этот "предводитель уездного дворянства" приврал про 400 тысяч. Сумма контракта составила 315 тысяч, из которых на оборудование и материалы ушло 165 тысяч. Бригаде из 3-х человек, работы хватило на 3 месяца. Так-что, это был нелёгкий хлеб! Ещё предстоит торжественный ввод часов в эксплуатацию, с молебном и прессой. Постараюсь выложить фото и видеоматериалы. А пресса обошла имена мастеров не случайно. Со стороны местных газет и телекомпаний были попытки делать репортажи "с места происшествия" (=, но были жёстко нами пресечены, из-за полной антисанитарии места работ. Братцы, если бы вы только знали, сколько хлама, мусора, дерьма, "подрезанных" кошельков и сумочек, водочной и пивной посуды, битых кирпичей, горелых досок, п/э пакетов, даже презервативов, пришлось бы спускать вниз, по винтовым лестницам, нести через действующий храм, вы не удержались бы от невольных сравнений с бомжатниками и притонами самого низкого пошиба. Поэтому, весь мусор был"похоронен" в деревянном "саркофаге" (двойной дощатый ящик из-под рулона оцинкованной стали, которой покрывали купола будущего музея. Спустить его вниз нет ни малейшей возможности(нет таких окон и проёмов, через которые он пролезет), стоящем на самом верху, в часовой башне, наверно со времён провозглашения Липецка областным центром, в 1954 году и решением новой областной администрации и партийных органов " восстановить здание Христорождественского собора (с 30-х годов, в нём было овощехранилище) и передаче здания краеведческому музею г. Липецка". И все последующие годы, все ремонты и установки башенных часов, все перетрубации прежних и новых властей, это дерьмо только росло и множилось на главной площади города, над головами наивных горожан. Показывать всю эту прелесть корреспондентам было бы лишним... Теперь вы поймёте, друзья, что работать приходилось не только в сложных условиях, но и в непростой ситуации, между пиарящимся спонсором и гражданским самосознанием. Ведь все мы липчане...

[OddyRash]

Сняли сигнал с одного канала станции, это дало запас времени. С остальными проблемами контроллеры справились сами. Умницы!