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Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input

Diskutiere Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Vorerst mal einen ein liebes Hallo an alle hier im Forum. WinkeWinke Ich habe ein großes Problem und hoffe das mir hier jemand helfen kann....

  1. #1 mariomaria, 03.08.2009
    mariomaria

    mariomaria Schlitzeklopfer

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    Vorerst mal einen ein liebes Hallo an alle hier im Forum. WinkeWinke
    Ich habe ein großes Problem und hoffe das mir hier jemand helfen kann.
    Habe mir im Jahr 1998 die Haussteuerung (Licht / Strom / Heizung / Beschattung / Alarmanlage / Fernbedienung / Visualisierung) selber gemacht.
    Das heißt ich habe mir eine Siematic S7-300 im Schaltschrank eingebaut und steuere/regle alles mögliche im Haus. Um die Heizung (Öl / Feststoffbrenner /
    Warmwasser / Heizkörper / Fußbodenheizung) ordentlich einregeln zu können baute ich mir eine Elektronik um mittels einen 100Kohm Heißleiter sämtliche
    Temperaturen messen zu können (Raumtemperaturen / Vorlauftemperaturen / Boilertemperaturen / usw.). Da ich elektronisch nicht so gut drauf bin nahm ich
    eine fertige, regelbare pi-stabile Kippstufe, setzte statt dem Potentiometer einen Heißleiter und statt den Lämpchen 2 Lastwiederstände ein, griff ein Lämpchen ab
    und führte das zur SPS (24Volt Digital-Input), fertig war der Zauber. Um die Temperatur so billig wie nur möglich messen zu können bediente diese Elektronik
    einen einzelnen Digitalen Eingang, Nachteilàlangsam, war mir aber egal. Ich messe in der Steuerung die Zeit zwischen den beiden High-Flanken (oder wahlweise
    auch Low-Flanken), rechne das in der Steuerung aus. Ich schaffe so ca. 1Grad+/- bei Temperaturen von 0 - 30Grad. So jetzt kommen die Nachteile.....
    die ich unbedingt beseitigen will.
    1.) Mit der Elektronik vom 98er Jahr hatte ich keine Problem (laufen trotz BC559C heute noch), aber wenn ich die Schaltung wieder nachbaue
    (wegen Erweiterungen oder so), lebt der BC559C nur ein paar Tage, dann ist er hinüber, bin Ratlos.
    2.) Pro Elektronik brauche ich (dank der Lastwiederstände) 0,7Watt, bei ca. 25 Messungen im ganzen Haus sind das 17,5Watt. Das ist zu viel.......das sind im Jahr
    über 200€ nur Strom.
    3.) Auf einem Lochprint sehr Aufwendig nach zu bauen. Keine Professionelle Lösung.
    4.) Wie gesagt, stirbt hin und wieder eine (neue) Elektronik (BC559C)
    5.) Von Modul zu Modul sind Schwankungen vorhanden und ich muss mittels der Steuerung neu Nachjustieren......ich habe ja kein Problem damit......aber sollte mit
    mir mal was sein sollte das ja ein "Nichtwissender" auch bewerkstelligen können.

    So jetzt komme ich zu meinen eigentlichen Fragen......
    a.) könnte sich die Schaltung mal jemand ansehen ob ich da irgendwo einen Fehler habe damit der BC559C nicht immer stirbt?
    b.) hätte jemand Tipps wie ich mit Bauteiländerungen die Langlebigkeit erhöhen bzw. den Stromverbrauch senken könnte.
    c.) gäbe es auch eine Lösung mit einem IC?
    d.) wären eventuell mit einer anderen Schaltung und Poly-Kondensatoren die alters-empfindlich Elektrolyt-Kondensatoren wegzuoptimieren?

    .....ihr seht ich habe Fragen über Fragen und brauche dringen eure Hilfe :confused:
    Prinzipiell stellt sich für mich die Frage, vorhandene Elektronik verbessern oder alles in den Müll hauen und neue Elektronik (IC) entwerfen (bin ich aber zu schwach dazu).

    Viele, viele Grüße von mir und hoffe auf viel Anteilnahme....
    Mario

    P.S.: Ich gebe mal hier die Schaltung der Elektronik rein (die ich damals mittels Electronics Workbench, oder so, machte, laut dem Programm dürfte die
    Elektronik gar nicht funktionieren),
    ich hoffe ich krieg das irgendwie gebacken ;) ....
     

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  3. #2 kalledom, 03.08.2009
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    AW: Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input

    Hallo,
    das ist eine wunderschöne Aufgabe für den Timer-Baustein 555.
    Schau mal auf meine Seite: KHD Timer 555 "Der 555 als astabile Kippstufe / Multivibrator".
    Kleines Haar in der Suppe: Der 555 kann nur mit max. 15...18V betrieben werden.
    Du müßtest mit dem Ausgang über einen (Basis-)Widerstand einen NPN-Transistor ansteuern, der mit Emitter an GND / 0V liegt und einen PullUp-Widerstand vom Collektor nach +24V hat. Am Collektor kann dann das Signal abgegriffen werden.
    Oder vom Ausgang des 555 über einen Spannungsteiler an einen PNP-Transistor, der +24V schaltet ("Ausgangs-Beschaltungen 1").

    Wenn Du eine CMOS-Variante des 555 benutzt, können hochohmige Widerstände und eine kleine Kapazität eingesetzt werden. Dann fließen nur einige Mikro-Ampere.
     
  4. #3 ebt'ler, 03.08.2009
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    AW: Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input

    Hallo,

    ich halte den NE555 für eine gute Idee! Man kann auch die +18V Ausgangspannung direkt auf die SPS-Eingänge geben, die akzeptieren das.

    z.B.: SM 321; DI 32 DC 24V (kann auch die genauen Daten von anderen Typen angeben)

    Es muss dann nur noch die Versorgungsspannung des NE555 angepasst werden.
     
  5. #4 kalledom, 03.08.2009
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    kalledom Lichtbogenlöscher

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    AW: Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input

    Obwohl ich nicht verstehe, warum bei der Transistorschaltung die Transistoren nicht lange halten.
    Die Widerstandswerte sind wohl etwas sehr klein und die Verlustleistung an den Transistoren etwas sehr hoch.
    Schau doch mal auf meiner Seite KHD Transistor die Schaltung "Astabile Kippstufe".
    Vergrößere alle Widerstandswerte um den Faktor 10. Für R2 wird der NTC eingesetzt und für R3 z.B. ein Widerstand 47k plus Poti 50k. LED1 müßte eine Low Current Led mit 1....2mA sein. LED2 entfällt; hier würde über einen weiteren Basis-Vorwiderstand und PNP-Transitor das Signal abgegriffen.
    Die Kondensatoren müßten dann noch angepaßt werden.
     
  6. #5 mariomaria, 04.08.2009
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    AW: Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input


    Hallo Karl-Heinz
    Das mit der a-stabilen Kippstufe und den KHD 555 hört sich ja super an.
    Genau das was ich suche. Da ich elektronisch überhaupt nicht gut drauf bin hätte ich da eine kleine bitte, könntest du so lieb sein und mich ein bisschen unterstützen und dir das mal ansehen.

    Also ich habe eine Versorgungsspannung von 24V und brauche ein 24V Plus-Signal für den SPS-Eingang. Das mit dem zusätzlichen Transistor um auf 24V zu kommen stört mich überhaupt nicht, ist mir sogar lieber denn ich habe vom zweiten Stock in den Keller sehr lange Leitungslängen. Wäre die Beschaltung des NE555-Beispieles schon 24Volt tauglich?
    Hast du eine Idee wenn ich dann schlussendlich P2 gegen meinen 100Kohm Heißleiter austausche welche Impulslänge ich bei 100Kohm (ca. 20Grad) bekomme (high flag to high flag)?
    So, wie im Anhang müsste das dann aussehen, oder? Könnte man noch irgend etwas einsparen bzw. optimieren?
    Vielen, vielen Dank schon mal im voraus für deine Hilfe und Unterstützung.
    Mit freundlichen Grüßen Mario

    Hat es Sinn Metallfilmwiederstände zu nehmen um genauer zu werden (mit der "alten Schaltung" waren von Modul zu Modul öfter's große Abweichungen möglich)
     

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  7. #6 kalledom, 04.08.2009
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    AW: Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input

    Besser nimmst Du die Schaltung "Astabile Kippstufe mit einstellbarer Ein- / Aus-Zeit" von meiner Seite. P1 wird durch den Heißleiter ersetzt und P2 zum Justieren durch einen Widerstand 47...100k und ein Trimmpoti 47...10k in Reihe.
    Um die Schaltung mit 15V zu betreiben, brauchst Du einen 15V Spannungsregler LM7815.
    Beschalte ihn so, wie auf meiner Seite KHD Netzteile unter "Stabilisierung mit positivem Festspannungs-Regler LM 78xx"
    Deine Beschaltung mit dem PNP-Transistor ist soweit in Ordnung. Plus muß aber korrekt +15 heißen. Die +15V sollten für die SPS ausreichen.
    Der C1 dürfte mit 100nF eine zu hohe Frequenz erzeugen. Probiere mal mit einem Elko 1...4,7µF (0,1M * 1µF * 1,28 = 0,128s / 0,1M * 4,7µF * 1,28 = 0,6016s).

    Edit: Du kannst auch bei der einfachen Schaltung bleiben, P2 durch den Heißleiter plus ein Trimmpoti mit ca. 10k in Reihe ersetzen.
    Damit geht der Heißleiter-Wert zwei mal in die Zeit ein, beim Laden und beim Entladen des Elkos.
     
  8. #7 mariomaria, 04.08.2009
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    AW: Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input


    ich möchte gerne bei der "einfachen variante" bleiben da für mich nur die flanken wichtig sind.
    noch mal zu den 24volt: also wie ich das verstanden habe ist die ic-schaltung mit 15volt zu versorgen, aber die ausgangsbeschaltung mit dem transistor kann ich doch mit 24volt betreiben? die 15volt am sps-eingang wären mir zu wenig, darum hätten wir doch den transistor t1 eingesetz, oder?
    könnte ich c1 auch mit zum beispiel 100uF besetzen um die zeit extrem lange zu machen, würde das auch funktionieren?
    warum soll ich parallel zu p2 ein 10kohm trimmpoti setzen? ich hätte gern den 10kohm wiederstand drinnen gelassen damit die abweichung von modul zu modul so gering wie möglich ist!
     
  9. #8 ebt'ler, 04.08.2009
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    AW: Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input

    Schreib doch mal die genaue Bezeichnung des S7-300 Eingangsmoduls, teilweise erkennen diese das 1-Signal auch noch bei 13V sicher (laut Datenblatt). Leitungsverluste solltest du auch nicht haben, da die Eingänge Hochohmig sind.

    Wenn du nicht willst kannste es ja auch anders machen. Ich will dir nur Arbeit und Material ersparen.
     
  10. #9 mariomaria, 04.08.2009
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    mariomaria Schlitzeklopfer

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    AW: Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input


    hi,
    alles klar.
    das wären mal die unboard I/O's der cpu selbst....
    CPU314IFM 314-5AE02-0AB0
    und die eingangsbaugruppen....
    SM321 321-1BL00-0AA0 DI32xDC24V
    SM323 323-1BL00-0AA0 DI16/DO16xDC24V
    ich glaube gehört zu haben das die eingangänge von 13-30volt high-aktiv sind. ich wollte vermeiden das ich mit 15volt und lange leitungslängen dann
    die signale nicht mehr 100%ig ausgewertet bekomme.
    was hältst du davon?
    vg mario
     
  11. #10 ebt'ler, 04.08.2009
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    AW: Temperatur messen mit einem SPS-Digital-Input

    OK, laut meinen Datenblatt sind die von 15-30V auf 1-Signal. Aber in der Realität werden auch kleinere Spannungen als 1-Signal erkannt, da Siemens ja die angeben im Datenblatt garantieren muss (also nur negative Toleranz zulässt).

    Die Leitungslängen spielen kaum eine Rolle, da der Eingangsstrom der DI’s ja nur 7mA (Datenblatt) beträgt. Das wären bei 500m Leitung mit einen Querschnitt von 0,5mm² grade mal 0,25V.

    Wird also nicht auffallen.

    Ich würde es also erstmal mit den 15V Ausgangsspannung versuchen. Bin mir auch sicher das es so funktionieren wird.
     
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