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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Controllerprobleme bei induktiver Last


Autor: Daniel Stefan Dü (Gast)
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Ich habe folgendes Problem!

Ich verwende den PIC Mikrocontroller 16F876A. Dieser steuert über 
Optokoppler drei Relais 24V DC / 230VAC. Die Relais schalten jeweils 
drei Schütze 230V 50Hz.
Beim Abschalten der Schütze gerät der Controller regelmäßig in 
undefinierte Zustände. Durch die Induktivität der Schütze erhalte ich 
Störsignale die meine Probleme verursachen.

Als Gegenmaßnahme habe ich parallel zu meinen Relaiskontakten einen 
Varistor 10K275V geschaltet. GND als Fläche (GND-Planes) ausgelegt und 
5V GND von 24V GND über einen Wiederstand 10Ohm getrennt. Sämtliche 
Leiterbahnen auf meiner Platine habe ich so kurz wie möglich gehalten. 
Gegen das B-Feld der Induktivität habe ich ein Ferromagnetisches Gehäuse 
verwendet.

Direkt am Controller befindet ein Abblockkondensator und eine 
Freilaufdiode parallel zur Relaisspule.
An den Eingängen des Controllers befinden sich 150pF Kondensatoren gegen 
GND (Aus Verzweiflung eingebaut) . Dieses ist unbedenklich, da ich für 
die Ein- und Ausgänge den Port C des Controllers verwende (Tri-State).
Dennoch muss ich den Controller regelmäßig resetten da er sich in einen 
undefinierten Zustand begibt.
Für Hilfen wäre ich sehr dankbar. Leider kann ich an den Schützen direkt 
nichts verändern. Also z.B. RC- Glied  parallel zu Schützspule ist nicht 
möglich. Nur an den Relaiskontakten können Änderungen vorgenommen 
werden. Im Anhang befindet sich mein Schaltplan den ich auf das 
wesentliche reduziert habe. (Ein Ein- und ein Ausgang so wie 
Spannungsversorgung und Reset)

Schon mal vielen Dank
Daniel

Autor: Otto (Gast)
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> An den Eingängen des Controllers befinden sich 150pF
> Kondensatoren gegen GND (Aus Verzweiflung eingebaut) .
das ist zu wenig - Du solltest 10nF/100V einsetzen

Alle unbelegten Ports auf Eingang und an GND legen.

Otto

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Denn Optokoppler fuer das Relais kannst du dir sparen.
Controller und Relais haben beide den gleichen GND.

Schon mal den GND HF-Maessig ueber einen kleine Kondensator geerdet ?

Varistoren gehoeren direkt an die Schuetzspule !

Gruss Helmi

Autor: Mensch_Z (Gast)
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Hast du den 24V Gnd auf Erde gelegt ebenso wie die abschirmenden Teile ?
den 5V Gnd ueber Kapazitaet an Erde legen
ein WatchDog koennte dir das Resetten abnehmen
fuer eine angenehme Nachtruhe

ciao

Autor: Mensch_Z (Gast)
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separate 5 V Speisung fuer den PIC !

Autor: Daniel Stefan Dü (Gast)
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Schon mal recht herzlichen Dank für die Antworten.

Ich habe einiges eurer Vorschläge in meinem Layout verändert.
Wenn mein neues Layout fertig ist, werde ich meine Ergebnisse hier 
präsentieren.

Leider musste ich Kompromisse eingehen. Eine separate Speisung für die 
5V ist aus Platzgründen nicht möglich.
Ich würde sehr gerne einen Varistor direkt an die Schützspule machen. 
Dieses ist allerdings auch nicht möglich. Ich habe auf diesen Teil der 
Schaltung keinen Einfluss. Ich habe es bereits mit RC-Gliedern parallel 
an den Schützspulen getestet und es hat einwandfrei funktioniert. Aber 
wie gesagt. Es ist mir leider nicht möglich in diesem Teil der Schaltung 
was zu verändern.
Testweise habe ich die Schütze über eine SPS von Siemens gesteuert. Nur 
um auszuprobieren ob es möglich ist die Schütze damit zu schalten. Hat 
auch ohne Probleme funktioniert. Hab dann mal reingeschaut welches 
spezielle Bauteil dafür sorgt, dass der Controller der Siemens SPS nicht 
abstürzt. Da ich nichts  besonderes feststellen konnte, muss es wohl am 
besseren Layout der Siemens SPS liegen.
Die Siemens SPS will ich aber nicht einbauen, da meine Schaltung 
Features haben soll die die Siemens SPS nicht realisieren kann. Außerdem 
ist es ja langweilig wenn man sich nur fertige Komponenten kauft.

Allerdings zeigt mir die Siemens SPS dass es eine Möglichkeit. Also 
werde ich noch ein wenig weiter basteln. Vielleicht bekomme ich ja mein 
Problem gelöst.

Grüße
Daniel

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Widerstand zwecklos ;-)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Und den Bogen raus ;-)

> Alle unbelegten Ports auf Eingang und an GND legen.
Am besten über Null-Ohm Widerstände, dann kann man später evtl. noch was 
dmit anfangen.

Auf gute Masseführung achten: die 24V-Masse getrennt von der 5V-Masse 
layouten und nur am Netzteil bzw. Versorgungseingang miteinander 
verbinden. Auf keinen Fall darf der Laststrom z.B. vom Relais über die 
Logikmasse fliessen.

Autor: Daniel Stefan Dü (Gast)
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Da ist mir doch glatt ein Fehler aufgefallen. Die Kathode der LED im 
Optokoppler hat natürlich GND bezug. In der original Schaltung ist 
dieses aber vorhanden. Habe für dieses Forum den Schaltplan auf das 
Wesentliche wichtige reduziert um das ganze ein bisschen übersichtlicher 
zu gestalten. Es fehlen Display weitere vier Eingänge und weitere zwei 
Ausgänge. Diese ändern aber am wesentlichen Problem nichts.
(Korrigierter Schaltplan im Anhang)

An dem Input Pin ist ein Sensor angeschlossen der mir ein 24V Signal 
liefert. Deshalb ist der Widerstand, denke ich, notwendig. Allerdings 
aufgrund meines Fehlers im Schaltplan nicht einsehbar.

Die GND-Flächen für den Leistungsteil (Relais) und der Logik sind 
komplett getrennt und besitzen nur direkt am Anschlusspin eine 
Verbindung über einen 0 Ohm Widerstand. Habe es auch schon versucht die 
GND Flächen mit 10 Ohm zu trennen.
Unbelegte Pins am Controller bekommen jetzt von mit auch einen 
definierten Zustand (GND-Verbindung).

Vielen Dank für die Hinweise
Daniel

Autor: Mensch_Z (Gast)
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0 Volt schon an Erde gelegt ? ...oder ueber 10nF an Erde gelegt ?
Deine Schaltung in eine geerdete Blechkiste eingebaut ?
Siemens Plastikgehaeuse sind oft intern mit speziellem abschirendem Lack 
gespritzt...usw

Autor: holger (Gast)
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>Unbelegte Pins am Controller bekommen jetzt von mit auch einen
>definierten Zustand (GND-Verbindung).

Kannst sie auch auf Ausgang schalten und offen lassen.

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