32 Kanal Open Collector Ausgangsmodul | RS485/DMX

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  • challo
    LoxBus Spammer
    • 21.09.2016
    • 372

    32 Kanal Open Collector Ausgangsmodul | RS485/DMX

    Hallo zusammen,
    ich bin aktuell in der Loxone Planung für unseren Neubau. Zum Schalten von Koppelrelais für schaltbare Steckdosen bin
    ich schon einige Zeit auf der Suche nach einer einfachen, günstigen und sicheren Lösung. Das gleiche gilt für
    Raffstore und Rolläden. Hier wollte ich eigentlich die KMTronic RS485 Relais einsetzen. Allerdings stellt sich hier die Frage
    was in einem möglichen Versicherungsfall passiert, da mit den Relais 230V geschaltet werden und die Platine eventuell
    nicht allen Anfoderungen VDE? entspricht. Auch in diesem Fall könnten Koppelrelais eingesetzt werden.
    Damit wäre man auf 230V der 230V Seite sicher und Koppelrelais lassen sich auch schön auf der Hutschiene montieren.

    Bleibt noch die Frage wie diese Relais angesteuert werden. Eine Relais steuert Koppelrelais Lösung sagt mir hier nicht
    wirklich zu. Daher habe ich, wie auch schon in ähnlicher weiße teilweise hier im Forum vorgestellt, eine Lösung auf
    RS485 Basis entwickelt. Mit dem gleichen Transceiver sollte auch eine DMX Ansteuerung möglich sein.

    Bei Bedarf/Interesse wäre auch eine Erweiterung auf Ethernet/UDP oder Wifi z.b. mit ESP8266 möglich.

    Folgenden Aufbau habe ich auf dem Steckbrett im Einsatz:

    - 24V Eingangsspannung
    - Arduino Board mit ATmega328P
    - MAX485E (E -> Variante mit integriertem ESD Schutz) für die RS485 Kommunikation
    - MCP23017 I²C 16-Kanal Port-Expander (2x zur Erweiterung auf 32 Kanäle)
    - ULN2803 Darlington Transistor Arrays 8 Kanal 500mA (4x zum Treiben von 500mA 24V pro Kanal)
    -> Freilaufdiode für Relais ist bereits integriert
    - Spannungsregler Recom 78E5.0-0.5
    -> Eingang über Polyfuse und TVS Diode geschützt (ähnlich Loxone Extensions.)
    -> Vielleicht hat hier jemand noch mehr Erfahrungen?

    Das ganze in einem Hutschienengehäuse mit 36 Pins (2 Spannungsversorgung | 2 RS485 | 32 Ausgänge)
    mit Steckklemmen wie bei den Loxone Extensions/Miniserver

    Die Ansteuerung ist momentan ähnlich der KMTronic ansteuerung gelöst. Die Ausgänge können einzeln auf
    an oder aus gesetzt und der aktuelle Status kann abgefragt werden.

    Die Koppelrelais werden dann wie folgt verkabelt:
    24V ---- Relais ---- ULN2803 -> GND

    Aktuell arbeite ich am Platinenlayout um den ersten Prototyp zu bestellen.

    Welche Lösungen verwendet Ihr aktuell, besteht interesse an einer solchen Lösung?
    Gibt es noch Anregungen / Vermesserungen zur Schaltung oder der Platine?

    Grüße Fabian

    Protokoll:
    • Ausgang setzen:
      \<ModulID 20,21,22,...>\<Kanal 01,02,03,...>\<00:Aus|00:An>
      Beispiel: \x20\x01\x01
    • Status einzeln Abfragen:
      \<ModulID 20,21,22,...>\<Kanal 01,02,03,...>\<02:Status?>
      Beispiel: \x20\x01\x02
    • -> Antwort:
      \<ModulID>\<Kanal>\<00:Aus|00:An>
      Beispiel: \x20\x01\x00
    • Status komplett Abfragen:
      \<ModulID 20,21,22,...>\<xFF>\<02:Status?>
      \x20\xFF\x02
    • -> Antwort:
      \<ModulID>\xFF\<00:Aus|00:An "Kanal 1">\<00:Aus|00:An "Kanal 2">\<00:Aus|00:An "Kanal 3">....
      Beispiel: \x20\xFF\x01\x00\x01....
    Zuletzt geändert von challo; 09.05.2017, 08:04.
  • Christian Fenzl
    Lebende Foren Legende
    • 31.08.2015
    • 11200

    #2
    Da die DMX-Extension schon im Einsatz ist, verwende ich zwei 8-Kanal-Binärdecoder.

    Die elektrische Verriegelung der Rolläden läuft dann über die Koppelrelais. (Loxone selbst hat keine verriegelnden Relais-Extensions im Angebot.)

    Der Eigenbau hat immer den Nachteil der zu investierenden Zeit für die Entwicklung/Test/Support.
    Hilfe für die Menschen der Ukraine: https://www.loxforum.com/forum/proje...Cr-die-ukraine

    Kommentar

  • hismastersvoice
    Supermoderator
    • 25.08.2015
    • 7147

    #3
    Hier wollte ich eigentlich die KMTronic RS485 Relais einsetzen. Allerdings stellt sich hier die Frage
    was in einem möglichen Versicherungsfall passiert, da mit den Relais 230V geschaltet werden und die Platine eventuell
    nicht allen Anforderungen VDE? entspricht.
    Das Relay-Board (mit Gehäuse) entspricht den VDE-Richtlinien was Abdeckung und Berührungsschutz angeht. Wenn du allerdings die 10A der Relais überschreitest bis du selbst dafür verantwortlich (Absicherung).
    Ich sehe eher das Problem der CE Kennzeichnung, die zwar im FAQ auf der Homepage genannt wird, aber nirgendwo auf dem Gerät selber zu finden ist.
    Die Relais zumindest wurden wohl vom TÜV getestet... http://www.sunhold.com/product_2.php...=199&Vcode=109

    Bei mir nutze ich das ganze so...
    Kleinverbraucher zB Rollläden und Jalousien werden direkt (verriegelt) mit den Relais geschaltet, große Verbraucher wie Waschmaschine usw. mit einem Finder 25A Installationsschütz geschaltet.
    So ist es eine saubere und günstige Lösung.

    Ob jetzt eine Bastellösung auch wenn mit besseren Relais den Versicherungsschutz verbessert, wage ich mal zu bezweifeln.
    Keine Ahnung ob ich da richtig liege, ich sehe die Brandgefahr auch nicht wirklich auf einer Relais-Platine.

    Aber mach das ganze mal als Platine fertig, würde es mal testen.
    Vergiss bitte nicht die Status-Abfrage des Relais-Zustand, wird bei den KM immer wieder diskutiert und funktioniert auch soweit.
    Kein Support per PN!

    Kommentar

    • hismastersvoice
      Supermoderator
      • 25.08.2015
      • 7147

      #4
      Aufgrund deines Beitrags habe ich mit KMTonic Kontakt aufgenommen.
      Ich habe ein "EC Declaration of Conformity" bekommen.
      Hiermit erklärt der Hersteller das die drauf genannten Produkte CE-Konformität nach EU-Richtlinien einhält.

      Der Produktname des RS485 8-Kanal Modul ist R4S8CR.

      Somit sehe ich Versicherungstechnisch kein Problem.


      Angehängte Dateien
      Kein Support per PN!

      Kommentar

      • Helmut
        Extension Master
        • 01.10.2015
        • 102

        #5
        Schau mal auf helmutspokeysseite.wordpress.com.
        Da gibt es Platinen für das Pokeysmodul. In der größten Ausbaustufe für 43 Optoentkoppelte Eingänge und ULN-Treiber für 32 Koppelrelais
        Geplant für Hutschienengehäuse 12 TE, einfach per Modbus TCP oder UDP ansprechbar, grafische SPS incklusive
        Gruß Helmut

        Kommentar

        • challo
          LoxBus Spammer
          • 21.09.2016
          • 372

          #6
          kurzer Zwischenstand:
          Platine des ersten Prototyp ist fertig und in Produktion. Sobald ich die Platinen und Bauteile habe, melde ich mich mit den Ergebnissen des Tests zurück!

          Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht

Name: 2017-05-17_23h43_11.png
Ansichten: 1212
Größe: 88,7 KB
ID: 98917Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht

Name: 2017-05-17_23h42_51.png
Ansichten: 1260
Größe: 202,0 KB
ID: 98918

          @Helmut: Deine Seite und die Module habe ich mir natürlich angeschaut! Super Leistung was du dort Entwickelt hast. Ich versuche es mit einer RS485 oder DMX Variante weil diese dann keine eigene Intelligenz besitzt und nicht so viel über die UDP Schnittstelle läuft... Von der Ansteuerung wird das Modul wie die KMTronic RS485 Relais laufen.
          Mit einem DIP-Schalter kann die Adresse eingestellt werden und dann können die einzelnen Kanäle angesprochen oder Abgefragt werden.

          Kommentar


          • Helmut
            Helmut kommentierte
            Kommentar bearbeiten
            Hallo Fabian, haste gut gemacht. Die "nicht verbundenen Inseln" würde ich noch wegmachen und die Aura etwas vergrössern, aber sonst: gute Arbeit.
            Was für ein Gehäuse willst Du nehmen?
            Ich habe für meine Pokeys Module gerade eine "Pokeys Ersatzplatine" in Arbeit, sie kommt an Stelle des Pokeysmodul auf meine Grundplatinen
            Kann also von 16 In/Out bis 43-In/32-Out genutzt werden. Wird aber keine Fühler oder analoge können, rein In über Optokoppler und Out über ULN-Treiber..
            Sie hat einen PIC18F2550 als Prozessor, wird mit HID-Befehlen, oder RS232TTL Schnittstelle funktionieren
            Als LAN-Interface einen XPort bekommen können, sodass UDP auch gehen kann. Ich stelle nachher mal ein Bild ein.
            Gruß Helmut

          • challo
            challo kommentierte
            Kommentar bearbeiten
            Danke für das Lob! Platine ist schon bestellt.... In der nächsten Variante werde ich deine Vorschläge berücksichtigen!
            Ich will folgendes Gehäuse verwenden: COMBIPLAST CP-Z-110-PS
            Dein aktuelles Projekt hört sich auch sehr interessant an. Eine multifunktionelle Platine für verschiedene Einsatzzwecke!
            Gruß Fabian
        • challo
          LoxBus Spammer
          • 21.09.2016
          • 372

          #7
          Hier noch einmal ein Update des Projekts:
          Die Platinen sind eingetroffen und die erste Ist gelötet. Bisher funktioniert alles einwandfrei.
          In der Software muss ich noch das Auslesen des Status etwas anpassen. Setzen der Kanäle funktioniert bereits.
          Die Ansteuerung ist, wie beschrieben, genau wie bei den KMTronic Modulen.
          Mit einem 3-fach Adresschalter kann die ID gewählt werden. Somit könnten in dieser Version 8 Module gleichzeitig betrieben werden.
          Eine Erweiterung auf 4-fach Adresschalter wäre aber auch denkbar.

          Die Ansteuerung von 24V Koppelrelais funktioniert super und es können je nach Anwendung unterschiedliche Relais oder Schütze verwendet werden.

          In das Gehäuse passt die Platine auch sehr gut. Bilder kommen noch...

          Kommentar

          • challo
            LoxBus Spammer
            • 21.09.2016
            • 372

            #8
            Die Ausgangstreiber können 500mA bei 24V Schalten. Damit sollte es auch möglich sein 24V Stellantriebe z.B wie hier im Forum häufig empfohlen Möhlenhoff Alpha 24V.
            Hat jemand hier Erfahrung?? Dann könnte man sich hier ein SSR Relais oder das Relais-Klacken sparen und hätte keine mechanischen Teile.

            Daten Stellantrieb:
            Einschaltstrom max.: < 300 mA für max. 2 Min.
            Betriebsleistung: 1 Watt
            Zuletzt geändert von challo; 21.06.2017, 15:36.

            Kommentar


            • Robert L.
              Robert L. kommentierte
              Kommentar bearbeiten
              im extremfall also 32*0,5A (= 16A) sicher dass die das Aushalten?

            • challo
              challo kommentierte
              Kommentar bearbeiten
              Ja im Extremfall könnte es passieren, dass pro ULN2803 4A über GND fließen. Damit wäre sicherlich die Zuleitung zum Modul und auch die Platine überlastet.
              Diese hohen Ströme würden auftreten wenn alle Module Stellantriebe gleichzeitig Angefahren werden. Nach dem Einschalten sollte der Strom deutlich geringer sein. Vielleicht ist es dann notwendig eine Verzögerung beim Schalten zu verwenden!? Es wäre auf jeden Fall eine günstige und einfache Lösung für Heizungsstellantriebe...
          • Robert L.
            MS Profi
            • 26.08.2015
            • 922

            #9
            wenn es nur um "Billig" geht, kann man anstelle des "teuren" 24V Netzteils + 24V Stellantriebe
            wohl auch sowas https://www.aliexpress.com/item/250V...321902528.html und 230V Stellantriebe verwenden..

            Kommentar


            • challo
              challo kommentierte
              Kommentar bearbeiten
              Klar es geht auf jeden Fall auch "billig". Ich habe die Platine für das 32 Port Modul erstellt um damit "richtige" und zertifizierte Koppelrelais z.b. für Steckdosen oder Rolläden/Raffstore zu schalten um z.b. KMTronic Relais, die fest auf dem Board verlötet sind, zu umgehen.
              Dabei kam ich jetzt auf die Idee die Stellantriebe direkt anzusteuern ohne noch einmal ein Koppelrelais dazwischen zu haben.
              Das es auch super günstige China Lösungen gibt ist klar. Dann würde ich aber ehr zu KMTronic raten (UDP oder RS485) hier gibts wenigstens noch ein Gehäuse ;-)
          • hismastersvoice
            Supermoderator
            • 25.08.2015
            • 7147

            #10
            Ich wollte hier mal eine kurzes Feedback geben da ich das Modul testen durfte.

            Funktion: Perfekt, keine Fehler
            Installation: Nach 2-3 Veruschen bis ich die Config verstanden hatte ging es wirklich sehr gut.

            Habe es jetzt sein ein paar Wochen im Einsatz und bin sehr angetan von der Leistung von challo.
            Das ist eine sehr gute alternative zu einer Relais-Ext

            Jetzt brauchen wir nur noch Eingänge
            Zuletzt geändert von hismastersvoice; 01.10.2017, 09:51.
            Kein Support per PN!

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            • Helmut
              Helmut kommentierte
              Kommentar bearbeiten
              challo wird auch Das angehen, super Leistung!
          • challo
            LoxBus Spammer
            • 21.09.2016
            • 372

            #11
            Vielen Dank für die Tests und dein Feedback! Ich habe das Modul auch schon einige Zeit auf dem Testbrett laufen und bisher keine Fehlfunktion. Bald steht unser Haus, dann gehts auch in den Produktiveinsatz!

            Bei den Eingängen ist die Frage ob Digital und/oder Analog und wie "stark" diese gegen Überspannung etc. geschützt sein sollen.
            Grundsätzlich könnte man das Modul damit relativ einfach erweitern...

            Kommentar

            • tholle
              MS Profi
              • 26.08.2015
              • 829

              #12
              Hi Challo,

              wie sehen die Langzeittests mit deinem Modul aus? Funktioniert noch alles wie gewuenscht?
              Kann man so ein Modul von dir noch erwerben?

              Danke und Gruss,
              tholle

              Kommentar

              • hismastersvoice
                Supermoderator
                • 25.08.2015
                • 7147

                #13
                Ich habe zum Test eines von challo bekommen.
                Funktioniert perfekt. Hatte/habe keinerlei Probleme.
                Kein Support per PN!

                Kommentar


                • tholle
                  tholle kommentierte
                  Kommentar bearbeiten
                  Danke fuer das Feedback.
              • challo
                LoxBus Spammer
                • 21.09.2016
                • 372

                #14
                Hallo tholle
                Bei mir läuft das Modul auch seit über einem halben Jahr ohne Probleme.
                Leider habe ich momentan nur noch Platinen, aber keine Bauteile mehr. Wenn du Selbst bestellen und löten möchtest können wir gerne per PN sprechen.
                Ich habe auch geplant nochmal Module aufzubauen. Allerdings bin ich momentan ausgelastet und habe kein konkreten Zeitplan.

                Kommentar

                • hismastersvoice
                  Supermoderator
                  • 25.08.2015
                  • 7147

                  #15
                  Ich habe heute mal das Modul nochmal aufgebaut und ein kleines Video gemacht.
                  Das Modul funktioniert wirklich gut, und mit 32 Schaltvorgängen in ~0,5 Sekunden auch schnell genug um Jalousien zu bedienen.
                  Ein Befehl dauert für ein Relais ~0,015 Sekunden.




                  Ich lasse das Modul jetzt mal ein Weilchen laufen um den Dauertest zu simulieren.
                  Dazu lasse ich mit 2 Impulsgebern immer ja 16 Relais schalten.
                  Kein Support per PN!

                  Kommentar

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