CONTROL
BIDIRECCIONAL DE LA RUEDA DE FILTROS
M. en C. Edgar Castillo Domínguez.
Objetivo.
Contar con un control para el motor de la rueda de filtros que, además de
mover de forma confiable de un filtro a otro, pueda girar en ambos sentidos.
Introducción.
La rueda de filtros es una aditamento de suma
importancia para quienes utilizan la cámara directa y, en ocasiones, el
espectrógrafo Boller & Chivens.
Como muestran las fotografías 1 a 3, consta de una base metálica sobre la cual
están acoplados un motor y un reductor de velocidad. En el eje del reductor están atornilladas dos ruedas de aluminio
con espacios huecos cuadrados de, aproximadamente, 4.8 cm. La capacidad de la rueda es de 12 filtros
pero, por lo general, se colocan 11 y el último se utiliza sin filtro.
Foto 1.
Vista inferior de la rueda de filtros.
Foto
2. Vista del motor, el reductor de
velocidad y el acoplamiento entre ambos.
Es de gran utilidad para los usuarios poder
cambiar de filtro desde el cuarto de control.
La forma en que operaba la rueda es la siguiente:
Desde la computadora que controla la red
RS-485 se enviaba un comando para hacer girar la rueda y, al mismo tiempo se
monitoreaba la señal proveniente de un
interruptor de límite que detectaba el paso de cada filtro. Además de este interruptor hay otro que es
el que detecta el paso del filtro cero y que conocemos como “home”.
Foto
3. Vista superior de la rueda de
filtros. Se puede apreciar el módulo
remoto de control (ADAM) y el circuito impreso.
El motor con que se mueve es de 24 V, sin
embargo si se utiliza con su voltaje nominal el interruptor no alcanza a
detectar el paso de cada filtro, por lo tanto se utilizaba con 12 V.
Existía un inconveniente operativo de este
antiguo control, no era reversible, es decir, no giraba en ambos sentidos. Esto ocasionaba una gran pérdida de tiempo
a los astrónomos al cambiar del filtro 11 al 10, por ejemplo.
- Software.
Una gran parte de
este proyecto está basado en un programa de control. Este fue realizado con el paquete GeniDAQ, que utiliza un
lenguaje de programación a base de
iconos.
Un programa válido en este
lenguaje, consta de dos ventanas. La
primer ventana es la de tareas, aquí colocamos una serie de bloques que hacen
la interfaz entre la computadora y los módulos conectados remotamente; el
usuario no tiene acceso a ella cuando el programa esta en ejecución. La segunda y no menos importante parte, es
la ventana de despliegue, en ella se
diseña a voluntad la carátula del instrumento virtual que estamos creando, por
lo general se colocan componentes para permitir al usuario monitorear lo que
esta sucediendo en la ventana de tareas o, incluso, puede interactuar con dicha
ventana.
La ventana para diseñar las
tareas, con los bloques del programa, se muestra en la FIG.2.
FIG. 2.
Ventana de tareas con el programa de control de la rueda de filtros.
A continuación se describe brevemente la función de cada uno de los
bloques, así como su configuración.
DI0. Bloque para acoplar directamente
un dispositivo lógico a un ADAM que tenga salidas digitales. Provoca que el circuito externo haga girar
la rueda de filtros una posición y envía una señal al bloque de cuenta para
incrementar o decrementar el número del filtro que está sobre el ccd. Su configuración se muestra en la FIG. 3.
FIG. 3. Configuración del bloque DO1.
DO1. Esta salida digital
determina la dirección en la que tiene que girar la rueda, si es 0, gira
incrementando el número del filtro colocado en la rueda y lo decrementa si es
1. Su configuración se muestra en la
FIG. 4.
FIG. 3. Configuración del bloque DO2.
DI0. Entrada digital. Este bloque acopla directamente una entrada
digital a un indicador o cualquier otro bloque en la ventana de tareas o de
despliegue. Específicamente DI0 se usa
para señalar que el filtro cero está en posición.
Su configuración es la siguiente:
Fig. 4.
Configuración del bloque DI0.
DI1. Este bloque permite al
programa de control saber que se ha llegado a un nuevo, de modo que puede saber
que el contador de filtros se debe incrementar o decrementar, según la
dirección seleccionada.
Fig. 5.
Configuración del bloque DI1.
TAG – Este bloque se usa para enlazar a un botón de la ventana de
despliegue con la ventana de tareas.
La configuración de los bloques TAG BBTN1 y BBTN2 se muestran en las
figuras 4 y 5.
FIG. 6.
Ventana de configuración del bloque TAG1.
FIG. 7.
Ventana de configuración del bloque TAG2.
SOC. Este bloque recibe una o
dos entradas, efectúa una operación aritmética o lógica entre ellas y
proporciona como salida el resultado de dicha operación.
Las ventanas de configuración de los dos bloques de cálculo se muestran
en las figuras 6 y 7.
FIG. 8.
Parámetros de configuración del bloque SOC1.
FIG. 9.
Parámetros de configuración del bloque SOC2.
PRG. Bloque de programa de
usuario. Este bloque permite aceptar
hasta 8 entradas, efectuar operaciones varias entre ellas y proporcionar hasta
8 salidas. Esta a punto de quedar
obsoleto y se recomienda cambiarlo por el bloque script.
La configuración de los bloques de programa de usuario y los programas
mismos se muestran en las figuras 8 y 9.
FIG. 10.
Listado del bloque de programa de usuario numero 1.
FIG. 11.
Listado del bloque de programa de usuario numero 2.
Ya que conocemos el funcionamiento de la ventana de tareas,
podemos pasar a revisar brevemente la ventana de despliegue que se muestra en
la FIG. 10.
FIG 12. Ventana de
despliegue del programa de control de la rueda de filtros.
FIG. 13. Detalle de los controles e indicadores del
programa de control de la rueda de filtros.
Las funciones de cada botón e
indicador en esta ventana se detallan a continuación.
Indicador
numérico. Indica el número de filtro
que está posicionado. Al iniciar
siempre aparece un cero.
FIG. 14. Configuración del indicador
numérico.
Flechas. Indican si, dado el sentido de giro de la
rueda de filtros, el número del filtro
siguiente será mayor o menor que el que está posicionado actualmente.
FIG. 15. Configuración de la flecha hacia abajo.
FIG. 16. Configuración de la flecha hacia arriba.
Fig. 17. Configuración del bloque indicador de filtro
en posición.
Botón “ Girar
”. Hace girar la rueda hasta el
siguiente filtro, si se hace mas de un click en él solo se atiende al primero y
los subsecuentes son ignorados hasta que la rueda se ha detenido. Para activar este botón basta hacer clic
sobre él u oprimir la letra “ g “.
FIG. 18.
Configuración del botón “ Girar “.
Botón “ Dirección
”. Cambia el sentido de giro de la
rueda. Si se invierte el sentido
mientras está girando, se ignora la orden hasta que la rueda se detiene en el
filtro al que fue enviada originalmente, aun cuando las flechas cambien de
inmediato. Para activar este botón
basta hacer clic sobre él u oprimir la letra “ d “.
FIG. 19. Configuración del botón “ Dirección “.
Conclusiones.
Gracias a este trabajo desarrollado con la rueda de
filtros, tomará menos tiempo el colocar un filtro determinado en su posición
para observar. También se disminuyó la
sensibilidad a fallas del sistema.
Lo mejor del trabajo realizado es el diseño del circuito
impreso, el cual nos permitirá Mejorar el desempeño haciendo solo algunas
modificaciones al software de control.
