Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlregelung einer Laing Ecocirc Pumpe durch Ersatz eines analogen poti mit einem digitalen poti


von Michael A. (mukululul)


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Hallo,
ich versuche gerade in Laing EcoCirc Heizungspumpen eine elektronisch 
Drehzahlverstellung einzubauen.
Die generelle Idee ist einfach. Die Pumpen verfügen bereits über eine 
manuelle Drehzahlverstellung die mit einem Poti funktioniert.
Es liegen an der Poti basis (pin W) 12VAC!! an.
Nun bin ich auf der suche nach einem nach Möglichkeit i2c Baustein wie 
zB AD5258. Der AD5258 ist aber leider nur für 5VDC Spannungen am Poti 
geeignet.
Das analoge Poti in der Pumpe ist ein 10K Poti und liegt an 12V 
Wechselspannung.
Nun die spannende Frage, weis jemand welchen Baustein man hier verwenden 
könnte?
Vielen Dank für eure Hilfe.
Gruss
Michael

von Michael A. (mukululul)


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Hallo,
kennt jemand den AD5227?
In dem Dokument 
http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-091.pdf
wird dieser erwähnt unter "DIGITAL POTENTIOMETER AC CONSIDERATIONS"

Bedeuted das das Wechselspannung kein Problem ist?

Gruss
Michael

von Nilix (Gast)


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Schon mal überlegt, das mit Optokopplern zu realisieren? R2R Ladder 
etc.?

von Klaus W. (mfgkw)


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Michael Andres schrieb:
> Bedeuted das das Wechselspannung kein Problem ist?

So sehe ich das auch.
Das sollte wohl gehen.

von Klaus W. (mfgkw)


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von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Wie willst du das mit der Masse machen. Die digitalen Potis beziehen 
ihre Kenndaten idR. auf den Masseanschluss. Du hast also nicht sowas wie 
eine Potentialtrennung auf dem Poti..

> Bedeuted das das Wechselspannung kein Problem ist?
Der angesprochene AD5227 funktioniert nur, wenn jede der Spannung am 
Poti innerhalb GND und Vcc ist:
1
Voltage Range VA, B, W With respect to GND    min. 0  max. VDD  V
Das Poti wird bei einer Versorgung mit 5V an jedem Anschluss (A,B,W) nur 
eine Wechselspannung zwischen 0..5V abkönnen.

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Nilix,
ich hab mal nach R2R Ladder gegooglet. Hört sich so auf anhieb nicht 
falsch an.
Hat jemand eine Bauteilnummer parat die passen könnte?
Das Poti ist ein kleines Stehpoti so in der Art
http://www.conrad.de/ce/de/product/422576/MIN-POTENTIOMETER-CA6-H-10K-LIN-STEHEND/0241650
Das poti hat eine Keramikschleiferfläche, vermutlich so um 0,1W.

Ein I2C Eingang oder 0-5/10VDC zur Steuerung wäre gut.

Hab schon etwas gesucht aber ich find nur so fette Teile zur 
Motorsteuerung.

Vielen Dank für eure Hilfe.

Gruss
Michael

von Matthias J. (hzg_matse)


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Hallo Michael,
ich sitze ebenfalls vor einer Laing ecocirc vario, der 25/60.
Seit zwei jahren höre ich von Laing, sie würden an einer einfach 
ansteuerbaren Pumpe arbeiten. Kommt nicht, also selber versuchen....
Habe mit Wellenpaketsteuerung und Standard-Pumpen gearbeitet - taugt 
alles nix.
Habe letzte Woche o.g. Laing gekauft, aber kriege die Elektronik nicht 
so einfach gewaltfrei aus dem Gehäuse - Du hast es ja irgendwie 
geschafft - WIE??

Mir würden ja schon ein paar einfach via Relais potentialfrei 
reingeschaltete Widerstände reichen. Das wäre dann ein drei bit R2R 
Netzwerk: Drei Relais, paar Widerstände, acht Stufen - fertig.

Hast Du die Schaltung schon etwas "disassembliert"?
Würde mich über Kontakt freuen -
Gruß
matse!

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Matse,
ist nicht so einfach die elektronik rauszubekommen. Hab im moment keine 
Zeit für eine ausführliche Antwort, ich will nur mal soviel sagen.
Ich hab 3 geschrottete Pumpen und wieder 3 neue gekauft.
Kaputtgegangen sind sie durch einen fehler. Ich weis jetzt aber durch 
reverse engenineering wie es richtig geht.
Lass mir etwas Zeit ich poste dazu noch ausführlich.
Vielleicht reicht es heute Nacht.
Bisdahin empfehle nichts an der Pumpe zu machen, ausser du bist 
Risikobereit ;-)
Bis dann
Michael

von Michael A. (mukululul)


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Prinzel ist es sehr einfach die Pumpen über eine DA Wandler zu steuern. 
Das Poti wird als Spannungsteiler verwendet. Das bedeuted das einer der 
Potipinne im Prinzip einfach 0-5V bekommt, abhänging von der 
Potistellung.
Die erwähnte Idee mit den Relais geht damit dann recht einfach weil man 
ja durch das Relais dann ein ganz gute Trennung des Steuerkreises und 
dem "Lastkreis" (Potiseite) hat. Nachteil ist das man recht viele relais 
braucht und nur Stufen schalten kann.
Mit einem DA Wandler kann man die Pumpe stufen los steuern jedoch ist in 
diesem Fall unbedingt ein Optokoppler notwendig.
Die Pumpen sind zwar recht smart aufgebaut, benutzten jedoch vermutlich 
um Kosten zu sparen ein sehr einfaches Schaltnetzteil.
Dadurch liegt GND bzw 0V Level der DC direkt auf Null der AC Seite. Das 
ist nicht nur gefährlich da AC auf die DC Leitungen kommen kann wen man 
direkt einkoppelt es kann auch die Komplette Steuerung kaputtmachen wie 
IIC Device das die Spannung generiert und Controller die den IIC 
bedienen.
Ich werde die nächsten Wochen eine Schaltung basteln mit einem IL 300 
analogen Optokoppler verwende und als OPs TS912IN nehme.
Damit kann ich dann mit dem IIC DA Wandler die Pumpe stufenlos steuern.
Soweit hört sich das ganz einfach, ABER die Pumpen sind nicht so gebaut 
das sie zerlegbar sind.
Die Elektronik wurde mit Epoxy auf einen Kühlkörper geklebt. Daher 
bekommt man sie nur ab wenn man seitlich vorsichtig einen Schlitz in das 
Kunststoffgehäuse sägt. Dur diesen Schlitz kann man den PWM Verstärker 
der auf der Rückseite der Elektronik mit SMD Technik aufgelötet von dem 
Kühlkörper lösen ohne das SMD Bauteil von der Platine abzureisen.
Ich hab ein Stück Blech (0,5mm) zugeschnitten das genau so breit ist wie 
der Schlitz bzw das Bauteil. Das hab ich schräg gefeilt sodass ich es 
wie ein einseitig angeschliffenes Messer zwischen Bauteil und Kühlkörper 
schlagen kann. So hab ich bisher 2 Pumpen erfolgreich zerlegt. Dies ist 
aber nicht notwendig um das Poti "auszubauen".
Mit etwas Geschick und einem sehr kleinen scharfen Seitenschneider kann 
man das Poti von oben mechanisch einfach abknabbern.
Ich hab nur soviel von dem Poti entfernt das ich den Schleifer entfernen 
konnte und die Metallteile keinen Kurzschluss produzieren können. An die 
Stummel des Poties hab ich dann Drähte angelötet. Die Kontakte am Poti 
sind VCC VDD(5+DC) und der ACIN am PWM Controller.

Ein paar Hinweise wo man aufpassen muss, das abknabbern des Poti 
unbedingt im ausgebauten Zustand machen, natürlich auch ohne 
angeschlossenes Netzkabel. Am besten ist es wenn man aussen ums Poti das 
alles so "ausstopft" das keine Krümel des Kunststoff oder Metalls sich 
hinter Bauteile oder gar hinter die Platine verirren. Nach dem 
abknabbern extrem sorgfältig alles reinigen. Sicherstellen das keine 
Krümel mehr in der Elektronik sind. Beim ersten Probelauf die Steuerung 
abgeklemmt lassen. Keinesfalls die GND (OV Potenial) zusammen klemmen, 
auch später nicht.

Mehr zu der Steuerung später. Falls ich nicht nochmal zeitnah poste 
bitte melden :-)

Bilder gibts unter http://www.mukululul.de/Heizung/
mehr detailierte für zB. Elektronik ausbau folgen.
--
Viele Grüsse
Michael Andres

von Matthias J. (hzg_matse)


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Hallo Michael,
hast Du eine Kupfermine im Garten oder was?  ;-)
Hab mir die Fotos angesehen - enorme Verrohrungsleistung - Respekt!
Was hängt denn da steuerungstechnisch so alles hochinteressantes rum?

Wenn man die Pumpenelektronik nicht extrahiert, kann man auch nicht 
verlässlich messen - verstehe ich folgendes richtig:
Die Festanschlüsse des 10k - Potis hängen direkt an 0V und +5V, der 
Schleifer geht direkt an einen uC- oder AD- Eingang?

5V am Schleifer ergeben maximale Pumpenleistung oder 0V?

Ist dann der super-lineare Optokoppler und RailtoRail OpAmp nicht etwas 
übertrieben?

In meinem Fall müsste ich nicht ganz auf niedrigste Pumpenleistung 
runter. Wenn ich also einen Standard-Optokoppler und einen Widerstand 
z.B. 500R nehme, und anstelle des Potis reinschalte, dann komme ich in 
einer Richtung (z.B. 5V für volle Drehzahl) doch recht dicht an die 
Versorgung ran.
Hast Du sowas mal probiert - ich frag nur mal bevor mir der 
Seitenschneider in die Hand kommt...

Vielen Dank schonmal und
Glück auf in Deiner Kupfer-Mine!
matse

von Michael A. (mukululul)


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Hi matse,
ja das sind einige Rohre. Die Heizung wird in der Endausbaustufe ein 
Mehrfachhybrid sein. Gas-Brennwerttherme als verläsliche automatische 
Dauerheizung, ein Wertstein 311 (Holzofen) mit 500mm Tiefe als 
Kachelofeneinsatz mit Wärmetauscher Wasserleistung ca. 20kW, eine 15qm 
Solaranlage mit Rohren betrieben mit Wasser (kein Glykol). Das heist 3 
Mischer, 4 Pumpen, 3 2 Wegeventile, 1 3 Wegeventil, 1Puffer 840l, 
Warmwasserspeicher 400l.
Steuerungsbus ist IIC, teilweise mit CAN Transceivern für die langen 
Leitungen, ca 40 Temperatursensoren LM75A und SE95, Rauchgassensor 
PT1000.....

Hier brech ich die Aufzählung mal ab da es etwas vom Thema abweicht :-)

Also die Belegung ist wie folgt:
Pin 8 (AIN1) --> Schwarzer Draht (Wiper des Trimmers)
Pin 18 (Vss_0) --> Roter Draht
Pin 19 (Vdd_0) --> Weisser Draht

Die Pinnummer sind von der ST7MC1xx Spec (Package 32Pin LQFP 7x7) (Seite 
11)
5V ist maximal und 0V ganz langsam.

Der Optokoppler kostet 3 Euro was sicher nicht ganz billig ist aber 
vernachlässigbar gegenüber dem Pumpenpreis bzw. Nutzen. 
Schaltungstechnisch macht es fast keinen unterschied, sobald man den 
Lötkolben anfassen muss kostet es halt ein paar Minuten. Wichtig ist mir 
die Galvanische trennung, ich hab schonmal die 5V mit meinem Daumen auf 
die blanke Seite eines Caps kontaktiert. War nicht angenehm, das will 
ich meiner Steuerung nicht zumuten.
Die Steuerungshardware bringe ich gerade mit einem PC und dem iic2usb 
Adapter von Devantech hoch. Wenn das alles geht schreib ich den Code für 
die eigentliche Steuerung die dann auf einem CortexM3 board mit 
Touchscreen Farb-LCD.

Noch ein Tip zum rausschneiden des Potis, für möglichst geringe 
mechanische Belastung der Lötstellen sorgen. Die Platine ist zwar 
profesionell hergestellt mit Durchkontaktierung jedoch hat das Poti sehr 
dicke Lötanschlüsse die sich so gut wie nicht verbiegen oder dehnen. 
Daher das Poti nur so wenig wie möglich verdrücken. Lieber ein paar mal 
mehr knabbern. Wenn man die Durchkontaktierung rausreist bleibt nur noch 
das ausbauen der Platine. Wenn man sehr fein löten kann könnte man 
direkt an dem PWM Controller ST7MC1xx anlöten. Das ist aber sehr geübten 
vorbehalten...
Achso und vorsichtig beim Testen die Pumpen mögen es nicht wenn sie 
trockenlaufen, dann rappeln sie schrecklich. Also entweder testen ohne 
Pumpengehäuse, dann dreht sich halt nix oder im Heizkreislauf mit 
Wasser.
Es sei noch erwähnt extreme Vorsicht walten zu lassen wenn man mit 220V 
und Wasser hantiert, weder der Mensch noch die Elektronik mag diese 
Kombination. Also nur einschalten wenn alles trocken ist, Boden!!! 
Schuhe!!!

Hier noch mehr Detailbilder zum Thema Laing Pumpe
http://www.mukululul.de/Laing

Viel Spass beim basteln, stehe gerne für weiter Fragen zur Verfügung.

Gruss
Michael

von Hans (Gast)


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Hallo Michael,

zunächst vielen Dank für die Bilder deiner Ecocirc, daraus kann man 
vielleicht einige Rückschlüsse auf die Schaltung ziehen.
Ich hatte beim lesen der Beschreibung der Ecocirc die Hoffnung, dass 
diese leicht extern per PWM geregelt werden könnte. Ich hatte eigentlich 
erwartet das auf der Leiterplatte ein bestückter oder unbestückter 
Steckverbinder für einen PWM-Anschluss zu finden ist. Ist aber nicht so 
:-(

Auf deinem Bild der Leiterplattenrückseite ist mir der Schaltungsteil 
R?,R38,C30 und C39 ins Auge gefallen.
Kann es sein dass dieser Teil an das große Lötauge P2 geht? Könntest du 
versuchen die Schaltung dieser vier Bauelement aufzuzeichnen und zu 
posten?
Wenn ein Widerstand an +5V (Controllerstromversorgung) geht, das andere 
Ende des Widerstandes an P2 ggf.an ein weiteres RC-Glied und zum Schluss 
an den kleinen Controller habe ich Hoffnung dass das der gesuchte PWM 
Teil ist.

Man könnte natürlich auch Laing direkt danach fragen, aber die 
Leiterplatte sieht von der Verarbeitung nach Vernost und die deutsche 
Homepage eher nach einem Briefkasten einer anderen Firma aus. Da rechen 
ich mir wenig Erfolgsaussichten aus.

MfG, Hans

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Hans,
das Prinzip der Schaltung ist so.
Der Controller ist ein spezieller PWM Controller. Dieser Controller 
erzeugt ein PWM Signal das zu einem PWM Verstärker geht. der PWM 
Verstärker ist dann direkt an die Motorwicklungen angeschlossen. Es gibt 
noch ein Tachosignal das zur Rückkopplung an den Controller 
angeschlossen ist. Auf dem Controller läuft etwas Software welche unter 
anderem einen Analogeingang ausliest um die Geschwindigkeit der Pumpe zu 
regeln. Dieser Analogeingang geht direkt an das Poti welches mit Hilfe 
eines Potis einen einfachen einstellbaren Spannungteiler implementiert. 
Hier kann man über den Drehknopf 0-5V einstellen.
Weiter oben im Thread habe ich geschrieben das Wechselspannung anliegt, 
die hab ich aber nur gemessen weil die Spannung keine saubere DC ist.
Es ist also nicht notwendig ein PWM Signal in die Pumpe zu füttern da 
die Geschwindigkeitsregelung im Controller wirklich über 5VDC gesteuert 
wird.

Ich kann auch noch die IC Nummer des PWM Verstärkers posten wenn es 
interessiert (Grosses Bauteil auf der Rückseite der Platine).

Gruss
Michael

von Hans (Gast)


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Hallo Michael,

im Prinzip sehe ich das geauso, mit dem Unterschied, dass ich denke wenn 
die Pumpe auch in einer PWM Version gebaut wird, dann macht es wenig 
Sinn zwei Leiterplattenlayouts (mit und ohne PWM,) zu erstellen. 
Beispiel dafür ist offensichtlich deine Auto-Vesrion. Diese 
unterscheidet sich offensichtlich durch den blauen Spindeltrimmer, links 
neben dem Drehzahlpoti. Dieser ist bei meiner Variovariante nicht 
bestückt. Vielleicht gibt es noch Unterschiede in der Software, das 
würde ich aber nicht vermuten. Macht die Pumpen ja nur teurer.
Der ST7MC1xx (hab in meiner Pumpe nicht nachgeschaut weils im Keller 
dunkel ist und die Pumpe pumpen muss, wird aber der Gleiche sein) ist ja 
garnicht so speziell. Hat neben der 3-Phasen PWM alles was ein aktueller 
MC heutzutage so drin hat. Unter anderem hat er noch drei weitere 
Analogeingänge!!
Wie in meinem ersten Posting angedeutet, vermute ich dass es einen 
zweiten Analog- oder direkten PWM-Eingang gibt, mit dem sich die Pumpe 
fernsteuern lässt. Mir sind dabei die drei Lötpunke P1..3 aufgefallen.
Ich habe mal nachgemessen und festgestellt,
P1 hat 12V nur mit Schätzeisen gemessen 600V Messbereich
P2 hat 0V --> vielleicht Eingang
P3 ist Masse.

Da ich meine Pumpe nicht auseinader bauen kann und du offensichtlich 
einige demontierte Exemplare hast, währe es interessant welche Schaltung 
sich hinter dem Lötpunkt P2 verbirgt.
Gibt es eine (indirekte) Verbindung zu einem der Analogeingange Pin 
7,21,23 oder 24 oder zu einem anderen ggf. digitalen Eingang des 
Controllers?
Befinden sich in der Leitung Spannungsteiler oder RC-Glieder?
Ist die Schaltung vielleicht ähnich oder gleich derer die am 
Drehzahl-Poti
ist?

Wenn die Schaltung einigermaßen plausibel ist würde ich mal versuchen 
eine Gleichspannung an P2 anzulegen. Vielleicht ändert sich ja dadurch 
die Drehzahl.

Wenn du Schwierigkeiten hast die Schaltung aufzuzeichen, würden 
vielleicht auch Detailbilder der Leiterzüge die mit P2 verbunden sind 
genügen.

Ist nur eine Bitte und ein Versuch, vielleicht bin ich ja auch auf einem 
Holzweg;-)

MfG, Hans

von Frank L. (Gast)


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Hallo,
auch ich bin brennend an einer externen Steuerung der Laing 
interessiert.

@ Michael:
Die Belegung der angelöteten Drähte ist mir aber unklar da für mich vor 
allem die Farben der Drähte irreführend sind:

(Vss_0) --> Roter Draht ist MASSE ??
(Vdd_0) --> Weisser Draht ist +5V Versorgung ??
(AIN1) --> Schwarzer Draht ist Steuereingang 0-5V+ ??

Gruß
Frank L.

von Frank L. (Gast)


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Hallo,
ich habe oben überlesen, daß der Poti an Wechselstrom AC hängt. Um eine 
einfache externe 2-stufige Drehzahlschaltung mit Relais und 8k (80% 
Drehzahl) bzw 2k (20% Drehzahl) Widerstand zu verwirklichen, wie müsste 
die Schaltung aussehen?
Der extere Wechsel-Relais würde über eine eigene Stromversorgung (24V=) 
gesteuert werden.

Frohes Fest
Frank L.

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Frank,

bitte vergiss alles was vor dem 1.11.2010 steht. Der Beitrag am 
1.11.2010 enthält die Ergebnisse der meines Reengineerings der 
geschrottetem Pumpen erst da wirds für dich interessant.
Die Spannung ist also DC (Gleichspannung). Das Problem bei den Pumpen 
ist das diese KEIN galvanisch getrenntes Netzteil haben und wenn du 
diese mit deiner Steuerung verbindest produzierst du verschiedene 
Probleme.
1. Der Ground (0V schiene) ist nicht potentialfrei, das heist hier 
liegen 220V AC an!!!
2. Wenn du mit deiner Steuerung z.B über eine DA Wandler direkt die 
Spannung einspeist muss du die Ground/Masse mit deine Steuerung 
verbinden (220V!!!)
3. Wenn deine Pumpe ausgeschaltet ist dann zieht sie den Pegel des DA 
Wandlers auf 0V. Jenach beschaltung fliesst hier dann ein hoher strom, 
in jedemfall wird der DA -Wandler am Ausgang auf 0V gezogen.

Daher hab ich mich für eine Galvanische Trennung entschieden wie oben 
beschrieben. Realisierung steht noch aus. Evt jetzt über die Feiertage. 
Will mir fürs Layouten noch das Program Lochmaster holen da ich 3 Pumpen 
steuern will ist die Schaltung etwas umfangreicher. Bauteile hab ich 
schon hier liegen.
Mehr dazu in Kürze.
Wenn jemand Interesse an den geschrotteten Pumpen hat ich verkaufe 2 
davon in Zerlegtem Zustand (Mechanisch einwandfrei) zu je 10 Euro incl. 
Versand innerhalb Deutschland. Direkt oder nächstes Jahr in ebay zu 
haben. Ideal zum untersuchen der Schaltung.

Wenn ich publizierbare Schaltungsunterlagen hab poste ich die auch.

Viele Grüsse
und einen guten Rutsch.
Michael Andres

Frank L. schrieb:
> Hallo,
> ich habe oben überlesen, daß der Poti an Wechselstrom AC hängt. Um eine
> einfache externe 2-stufige Drehzahlschaltung mit Relais und 8k (80%
> Drehzahl) bzw 2k (20% Drehzahl) Widerstand zu verwirklichen, wie müsste
> die Schaltung aussehen?
> Der extere Wechsel-Relais würde über eine eigene Stromversorgung (24V=)
> gesteuert werden.
Ja geht prizipel auch wenn 2 Stufen reichen.
>
> Frohes Fest
> Frank L.

von Frank L. (Gast)


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Hallo Michael,

Danke für das Feedback. Bin auf die Lösung Deiner automatischen 
Drehzahlansteuerung gespannt.

Gruß und gefahrlosen Rutsch
Frank L.

von Michael A. (mukululul)


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Hallo,
hier mal ein kurzer Status, nicht das ihr meint ich schaff nix ;-)
Ich hab die Bausteine jetzt auf einem Steckbrett aufgebaut. Die 
Schaltung funktioniert prinzipel.
Ein Lochmaster layout hab ich auch schon produziert das ich dann 
veröffentliche sobald der Prototyp läuft.
Einen kleinen Schönheitsfehler hat die Schaltung noch. Der Ein und 
Ausgang sind nicht ganz proportional, in der Mitte des Regelbereichs 
gibts am Ausgang einen Bauch von 0,6V. Das kommt daher weil der TS912 
bei 5V nicht genug Strom für den Optokoppler liefert.
Daher werde ich versuchen den OPAMP auf der Steuerungsseite mit 12VDC zu 
füttern, damit sollte genug Strom für die LED rauskommen und somit ist 
das ganze zumindest proportional.
Dann muss ich die Verstärkung noch anpassen weil der IL300 verschiedene 
Gütegrade hat. (Wusste ich vorher auch nicht) Ich habe ein Grade I 
(sprich iiiiihh) bekommen der einen Übertragungsfaktor von 1,4 hat. Den 
werde ich über die Verstärkung auf 1:1 korregieren.
So weit der Plan.

Gruss
Michael

von Frank L. (Gast)


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Hallo Michael,
bist Du mit der Schaltung weiter gekommen?

Ich möchte die Laing nur mit 2 Drehzahlen laufen lassen: Normal und 
kleinst mögliche, geschaltet über einen Relais. Die zwei Drehzahlen 
sollen fix mit entsprechenden Widerständen bzw Drehpotis geschaltet 
werden.

Daher nochmal ganz langsam für mich zum mitschreiben:
Das Poti der Laing hat drei Anschlüsse. Hier 
http://www.mukululul.de/Laing/sam_0110.jpg.html hast Du 3 Kabel (rot, 
weiss, schwarz) angelötet. An Rot liegt so wie ich verstanden haben 
dauerhaft +5 Volt an. Schwarz ist wohl der Schleiferabgang und stellt 
die Drehzahl ein. Für was ist das weisse Kabel? Muß hier ein Widerstand 
entsprechend des Orginalpotis eingelötet werden (Rot -->  Widerstand 10 
kOhm ??  -->Weiss) wenn ich den Schleiferausgang (schwarzes Kabel) mit 
meinen geschalteten Widerständen (z.B. 2 kOhm / 9 kOhm) ansteuere?

Grüße
Frank L.

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Frank,
die drei Kabel Rot, Schwarz, Weiss sind die Potianschlüsse.
Normalerweis ist ein 10K Poti in der Pumpe. Das Poti bildet einen 
Spannungsteiler, Also einen Widerstand 10K der mit einer Seite an 5V+ 
(Rot) und der anderen Seite Masse (Weiss) hängt. An diesem Widerstand 
fallen nun also die 5V ab. Der Schleifer greift je nach Stellung des 
Schleifers eine niedrigere oder höhere Spannung ab, der Widerstandswert 
des Schleifers variiert zwischen 0Ohm und 10K. Da du nur die Extremwerte 
betreiben willst kann du das etwas vereinfachen.
Für ganz langsam muss also Schwarz und Weis zusammengeschlossen werden.
Für ganz schnell muss Rot und Schwarz zusammengeschlossen werden.
Du kannst also mit einem Wechselschalter ganz einfach zwischen Rot und 
Weiss umschalten.
Da ein normales Relais prellt solltest du da noch was dagegen machen.

Alternativ kannst du mit einem Pullup arbeiten, also Schwarz über z.B 2k 
Widerstand auf 5V(ROT) ziehen. Dann mit einem Relais Schwarz mit Weiss 
(Masse) verbinden.
Wenn nun das Relais offen ist zieht der Pullup Widerstand den 
Analogeingang (Schwarz) des Controllers auf 5V. Die Pumpe läuft mit 
maximaler Drehzahl.
Wenn das Relais schließt wird der Analogeingang auf 0V gezogen, der 
Pullup 2K begrenzt den Strom sodass kein Kurzschluss passiert.

Evt. kann man diese Schaltung auch ohne Entprellung betreiben da der 
Controller in der Pumpe abtastet und so schnell nicht reagieren kann.
Ich würde das ausprobieren, gross passieren kann nichts. Evt. 
verschluckt sich die Pumpe ein paar mal bis sie mit der richtigen 
Drehzahl läuft weis der Controller kurz hintereinander auf MAX und dann 
gleich auf MIN regelt.

Meine Schaltung steckt noch auf dem Steckbrett und ist noch nicht 
zusammengelötet weil der Teil der Heizungssteuerung der schon im Betrieb 
ist mir etwas Aufmerksamkeit abverlangt hat. Hatte verschiedene Problem 
am i2c bus die ich ausmerzen musste.
Als nächstes steht der Drehzahlregler auf meiner TODO liste.

Lass mich wissen ob das so funktioniert, wenn du noch Zweifel hast bitte 
nachfragen. Ich bin mir sicher das es so funktioniert und ich würde es 
so machen wenn mir das reichen würde. Haftbar kannst du mich aber 
trotzdem nicht dafür machen ;-)

Nochmal ein gut gemeinter Rat, Vorsicht mit den 220V!. Nur im 
abgeklemmten Zustand dran basteln. Alle Anschlüsse sauber verlegen und 
isolieren. Kabel unten aus der Pumpe kommen lassen, Wasser läuft nach 
unten! So kann kein Wasser am Kabel entlang in die Pumpe laufen. Auch 
das Relais sauber isolieren so als ob es 220V führt. Also kompletter 
Kontaktschutz.Die Schaltseite ist als ungefährlich anzusehen da ein 
Relais galvanisch trennt.

Viel Erfolg.
Gruss
Michael

von Matthias J. (hzg_matse)


Angehängte Dateien:

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Hallo Michael,
ich glaube Frank meint sowas wie im Bild.
Dabei kanne er mit jedem Poti eine beliebige Drehzahl
voreinstellen und mit dem Poti wählen, welche gerade
"gefahren" wird.
Gruß
matse

von Frank L. (Gast)


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Hallo Michael,
toll, vielen herzlichen Dank für die superschnelle und ausführliche 
Antwort!

Hallo Matse,
ja, genau so stelle ich mir die simple Schaltung vor.

Das "Prellen" könnte man aber vielleich mit einem "SolidState-Relais" 
statt mechanischem Relais verhindern.

Gerne berichte ich über den Umbau, allerdings kann ich den erst nach der 
Heizperiode machen. Ein Ausfall der einzigen Heizkreispumpe wäre jetzt 
ein zu großes Risiko.

Michael, Du hast ja schon leidvolle Erfahrung mit Resten beim 
"Abknabbern" des Potis in der Steuerungselektronik gemacht. 
Stromlosarbeiten ist klar, ein Ausbau der Pumpe ist wohl auch 
unvermeidlich um Kurzschlüsse durch Reste zu vermeiden. Ist da 
eigentlich ein Kondenator verbaut den man erst entladen (kurzschließen) 
sollte um die Elektronik wirklich stomlos zu haben?

Die Schaltung (min -> max) ist nur als Notlösung gedacht. Ich habe in 
Planung meine Wärmepumpe über einen FU anzusteuern. Mit Deiner Schaltung 
könnte man die Laing E6 nach der momentanen Abgabeleistung der WP 
steuern. Das wäre dann perfekt.

Grüße
Frank L.

von Martin66119 (Gast)


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Hallo und guten Morgen!

ich habe mit interesse den ganzen Beitrag zur Drehzahlregelung der Laing 
gelesen. Sehr interessant für mich. Da ich die Pumpe aber nur in einem 
kleinen Bereich regeln möchte, stelle ich mir die Frage ob man mit einem 
NTC oder einem PTC die regeln könnte.


Grüße
Martin

von Matthias J. (hzg_matse)


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Hallo Martin,
ja klar kannste!
Einen Widerstandsteiler so berechnen, dass das Poti grob nachgebildet 
wird und der PTC oder NTC den kleinen Stellwertbereich abbildet.

rt ---+
      |
      R
      0
      1
      |
      |
      *
      T
      C
      |
      +--------- sw
      |
      R
      0
      2
      |
ws ---+


Das ist ja der einfachste Fall, da man direkt aus der Pumpe speisen 
kann.
Aber pass um Himmels willen auf - DA IST ÜBERALL NETZSPANNUNG DRAUF !!

Gruß
matse

von Martin M. (martin66119)


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Du schreibst, dass da überall Netzspannung (203V~) drauf ist!

Dann geht das doch nicht so einfach, da man den NTC/PTC dann nicht 
direkt irgendwo anlegen darf!!! Also Finger weg. Oder gibt es da eine 
Möglichkeit diese Problem zu lösen?

Grüße
Martin

von Matthias J. (hzg_matse)


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Hallo Martin,
die Elektronik der Pumpe ist nicht galvanisch wom Netz getrennt.
Sie hat ein simple RC Netzwerk als Netzteil. Die relative Spannung der 
Bauteile kann dann sehr wohl klein sein, aber sie hat einen Offset von 
ca. 230V gegenüber PE.
Also die Finger.....

Gruß
Matse

von Michael A. (mukululul)


Angehängte Dateien:

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Hallo,
nachdem immer wieder nachgefragt wird.
Mein Versuch das Poti analog nachzubilden hab ich als Lochmaster Datei 
und jpg mal angehängt.

Es gibt folgende Probleme, der TS 912N ( Rail2Rail OP) bring zu wenig 
Strom um die Diode des IL300 komplett durchzusteuern.Als Folge daraus 
kann man nicht voll aufregeln und die Linearität ist nicht so toll.
Ich hab Poties als Widerstände verwendet um den OP und den Koppler zu 
trimmen. Damit hab ich es halbwegs linear hinbekommen, aber ich kann 
nicht voll Aussteuern, bei knapp 4V ist Schluss.

Idealerweise sollte es eben so sein das Eingang 0-5V und Ausgang 0-5V 
linear sind.

Für Verbesserungsvorschläge bin ich Dankbar. Bei Bedarf kann ich die 
Widerstandswerte aus meinem Steckbrett noch rausmessen, ich denke jedoch 
das man besser einen anderen OP benutzt.

Hier noch ein Kommentar von Samuel L.:
Er hat die Idee das ganze als PWM basierte Schaltung mit dem Optokoppler 
6N137 aufzubauen. Die Idee wäre eine günstige Lösung um die 2 Euro pro 
Pumpe zu bekommen.

Hierzu habe ich auch noch recherchiert und den ADUM6100 oder ADUM6101 
bei Reichelt gefunden.
Kennt jemand dieses Bauteil?
Laut Beschreibung könnte das ohne weitere Bauteile funktionieren, wenn 
ich mich nicht irre (hihihi).
Allerdings ist das Bauteil mit 9,1 Euro nicht gerade billig.

Schreibt mal eure Gedanken dazu!
Danke.
Viele Grüße
Michael

von Ulrich (Gast)


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Auf dem Lochraster wird man kaum ein vollwertige galvanische Trennung 
hinbekommen. Da müsste die Steuerungsseite zumindest geerdet (an PE) 
sein.

Ich würde auch PWM Vorziehen, zumindest wenn das Signal zur Steuerung 
von einem µC kommt.

von Michael A. (mukululul)


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Hallo,
die ADUM Teile sind wohl alle Digital.
Ich hab noch einen anderen integrierten OP mit Verstärker gefunden.
Den HCNR200.

von Timm T. (Gast)


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Mal eine andere Idee zur galvanischen Trennung: Nehmt einen 
Fotowiderstand und beleuchtet den mit einer grünen LED, das ganze in 
ein Röhrchen 15mm lang lichtdicht verklebt*. Gibt genügend Trennabstand, 
und der Fotowiderstand mit einem zweiten Widerstand als Spannungsteiler 
kann direkt das Poti ersetzen. Keine Probleme mit Pegel runterziehen, 
Verpolung, Wechselspannung, Relais umschalten, kann klein aufgebaut 
werden, ist preisgünstig.

Die LED kann stromgesteuert oder mit höherfrequenter PWM versorgt 
werden, die PWM mittelt der langsame Fotowiderstand raus.

Zu beachten wäre:

- Regelbereich, da muss man etwas rumrechnen, welcher Fotowiderstand am 
besten passt.
- Alterung, das sollte aber die Regelung eventuell sogar ausgleichen.

*) So ham wer früher(TM) Optokoppler gebaut.

von Samuel L. (universam)


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> Hier noch ein Kommentar von Samuel L.:
> Er hat die Idee das ganze als PWM basierte Schaltung mit dem Optokoppler
> 6N137 aufzubauen. Die Idee wäre eine günstige Lösung um die 2 Euro pro
> Pumpe zu bekommen.


Hallo,

erst mal grossen Dank an Michael dass er mich so freundlich mit Infos 
versorgt hat - so kommt das ganze ins Rollen.

Zu meiner von ihm vorher erwähnten Idee, die Übertragung per PWM zu 
machen, habe ich jetzt mal eine minimal Lösung ausprobiert, bzw. 
versucht zu simulieren.

Noch ist das ganze nur Theorie - mir fehlt halt noch etwas Laing und 
Opto ;-)

Das ist ein Simulation, innerhalb 10s von 0% auf 100% PWM hochgefahren 
bei 1kHz PWM. Angenommen sind 5MOhm Impedanz des MCs, es wäre ganz toll 
wenn jemand mal nachmessen kann wieviel von dem Schleifer wirklich Strom 
gezogen wird!

So könnte man also einen Bereich von 0,2V - 4,8V hinbekommen, ziemlich 
linear ist es sogar von 10-90%. Das ganze ist noch invertiert, aber das 
könnte man durch Masse an E umdrehen.

Leider mangels praktischer Erfahrung mit den Optokopplern wäre ich super 
happy wenn jemand sich das anschauen kann, bin für jeden Tip dankbar!

Gruß Samuel

von Samuel Lang (Gast)


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Für den es interessiert, obige Lösung funktioniert seit einem Jahr 
erfolgreich!
Keine Einbußen im Regelbereich bisher festgestellt. Verwendet wird die 
Ecocirc E6 Vario+ neue Version.

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Samuel,
hört sich ja echt gut an. Wie sieht den der PWM Frequenzverlauf zu der 
Kurve oben aus? Hast du den PWM-Ausgang bzw. die output pins von deinem 
Controller direkt an den Opto angeschlossen oder steckt hinter dem PWM 
Symbol noch eine Schaltung? So wie ich das verstehe schliesst du einfach 
den PWM Ausgang vom Controller direkt an R3. Hast du noch ein Bild wo 
man den unteren Teil des Schaltplans sieht?

Hat sich bei der Laing Vario+ was geändert oder sieht das innenleben 
immernoch genauso aus, also nur ein Firmware + :-)

Hast du eine Platine gemacht oder das ganze auf Lochraster aufgebaut? 
Wenn Platine hast du die Gerberdaten noch?

Da ich meine Steuerung als verteiltes System mit Controllern und CAN 
umbaue wäre PWM nun auch eine Option für mich.

Ich würde die Schaltung gerne nachbauen und wenn ich das ans laufen 
bringe Platinen machen lassen.

Vielen Dank für deine Antwort.

Mit freundlichen Grüßen
Michael Andres

: Bearbeitet durch User
von Samuel L. (universam)


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Hallo Michael,

> hört sich ja echt gut an. Wie sieht den der PWM Frequenzverlauf zu der
> Kurve oben aus?

Ich kann dir genau sagen wie sich die Pumpenleistung im Verhältnis zum 
PWM Signal verhält, da hab ich jetzt 1 Jahr Log Daten :)
Bei PWM 0% liefert die Pumpe in meiner Solaranlage 1,7L/min, bei 50% PWM 
sind es 6,5L/min und bei 100% PWM 11,7L/min. Klar ist nicht ganz linear, 
aber erstaunlich weiter Regelbereich und fast schon linear. Eigentlich 
auch nicht tragisch da ich ein PID Regler realisiert habe.Die 8bit PWM 
des Atmel werden erstaunlich fein ausgenützt.
Kann auch nicht wirklich einen Verlust der Nennleistung feststellen, man 
bräuchte wohl auch ein Vergleich. Aber der Regelbereich ist für meine 
Verhältnisse riesig.

> Hast du den PWM-Ausgang bzw. die output pins von deinem
> Controller direkt an den Opto angeschlossen oder steckt hinter dem PWM
> Symbol noch eine Schaltung? So wie ich das verstehe schliesst du einfach
> den PWM Ausgang vom Controller direkt an R3.

Korrekt!

> Hast du noch ein Bild wo man den unteren Teil des Schaltplans sieht?
Unten kommt nix mehr, Fehler in Zeichnung

> Hat sich bei der Laing Vario+ was geändert oder sieht das innenleben
> immernoch genauso aus, also nur ein Firmware + :-)

Kenn die alte nicht, die schreiben was von "32bit Prozessor"!? Aber das 
Poti, das den Spannungteiler macht ist gleich geblieben.
Ich kann dir gern paar Bilder schicken.

> Hast du eine Platine gemacht oder das ganze auf Lochraster aufgebaut?
> Wenn Platine hast du die Gerberdaten noch?

Gestehe, nur Lochraster :) Aber wenn du dir Mühe machst eine Platine zu 
zeichnen, nehm ich dir zwei ab :)
Würde mich freuen!

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Samuel,
hab mal ein Layout gebastelt, kannst du dir das mal ansehen ob es deiner 
Schaltung entspricht? Ich hoffe ich hab alles richtig umgesetzt.
Layout.png ist eine Draufsicht von der Bestückungsseite.
Ansicht_unten.png ist eine Fotodarstellung der unterseite.

Wäre nett wenn du dir das kurz anschaust bevor ich einen Prototyp ätze.
Vielen Dank.

Gruss
Michael

von Samuel L. (universam)


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Hallo Michael,

ich hab noch mal genau nachgesehen - schlußendlich ist es leicht anders 
im Einsatz, da ich zwischen VCC und GND des 6N137 noch 100nF gehängt 
habe. Ich glaube in der Doku zum IC stand da was drin!?
Sorry hatte mich nicht mehr daran erinnert, hoffe hast noch nicht geäzt.

Übrigens, ich hatte den R3 aufgeteilt, damit ich den MC im Ausgang gegen 
Kurzschluss sichere.
Mit SMD ist natürlich chic, das bekommste wahrscheinlich sogar alles in 
die Pumpe sogar. Schade dass ich keine SMD Bauteile habe ...

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Samuel,
keine Angst, so schnell geht das nicht ;-). Kann zwar selber belichten 
und ätzen aber den Film dazu bestell ich.
Das mit dem R3 musst du mir nochmal genauer erklären.
Meinst du die PWM (Control) Seite oder die Pumpenseite mit dem 
Kurzschlussschutz? R3 sitzt ja auf der Pumpenseite.

Die Platine müsste leicht in die Pumpe passen, aktuell ist sie 15mm x 
35mm. Wenn man keine AKL drauf macht sondern die Leitungen direkt 
anlötet sollte dies gut gehen. Soll ja auch wieder so dicht wie möglich 
werden. Die Platine würde ich als Kurzschlussschutz in einen 
Schrumpfschlauch einpacken.

Den C2 werd ich noch reinbasteln, macht natürlich Sinn.

Vielen Dank für nochmal reinschauen :-)

Gruss
Michael

von Michael A. (mukululul)


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Eins hab ich noch vergessen, wäre gut wenn ich im voraus weis wer 
Interesse an so einer Platine hat. Ich biete (in begrenzter Stückzahl) 
diese Platine gegen einen Unkostenbeitrag (Porto, Bauteile (ohne AKL), 
Anteil Europa-Epoxyplatine) schätzungsweise maximal 5 Euro an.
Einfach kurz per email melden oder Beitrag posten. Dann weis ich wie 
gross ich den Film machen muss.

Viele Grüsse
Michael

von Samuel L. (universam)


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Hi,

> Das mit dem R3 musst du mir nochmal genauer erklären.
> Meinst du die PWM (Control) Seite oder die Pumpenseite mit dem
> Kurzschlussschutz? R3 sitzt ja auf der Pumpenseite.

Ich meinte R3 auf deinem Plan, bei mir R1.
Ganz einfach, hab 100Ohm direkt am MC, dann Kabel und restliche ~350Ohm 
auf der Platine, damit ist der MC grob geschützt.

Ach ja ich würd mich für zwei Platinen bewerben! :)
Danke!

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Samuel,
der PWM Eingang am 6N137, ist der mit den 450 Ohm für 5V oder 3,3V 
ausgelegt?
Hab grad mal nachgerechnet und bin 3,3V auf 190Ohm bei 10mA Strom 
gekommen.
Eigentlich müsste der Widerstand bei 5V dann 360Ohm sein, richtig?

PS: Die Platinen sind geätzt und eine teilweise bestückt. Es fehlen 
jetzt noch ein paar SMD Widerstände...

Gruss
Michael

von universam (Gast)


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Hi Michael,

hab ich mich wohl etwas verrechnet, 360Ohm klingt einleuchtender. 
Funktioniert hat es trotzdem, und Strom gespart hab ich auch ;-)

Mein Atmel läuft mit 5V.

Klingt super, für mich brauchst du keine 6N137 drauf machen, hab noch 
zuviel rumliegen.

Gruss,

Samuel

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Samuel,
mit welcher PWM Frequenz betreibst du die Schaltung?
Heute sind die restlichen Teile gekommen und ich ein Exemplar 
zusammengelötet.
Danach gleich testet. Ich verwende ein PWM Signal mit 5ms Periode. 
Jedoch ist das Signal auf der Pumpenseite nicht komplett glatt. Das 
Signal schwingt maximal mit 500mV (10%).
Mir ist nicht ganz klar warum, eigentlich kann das nur an dem 
Tantalkondensator liegen. Rein rechnerisch müssten auf 10ms PWM gehen 
weil mit 10k=0,5mA und 5V und 1u müsste das passen.
t = C * U / I
t = 1µF * 5 V / 0.5mA
t = 10 ms
Oder hab ich mich irgendwo vertan?
Hab ich den falschen Kondensatortyp genommen? Im moment hab ich 1u/16V.

Was meinst du?

Gruss
Michael

von Michael A. (mukululul)


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Hallo zusammen,
hier mal ein paar Bilder zum aktuellen Stand.
Wer eine Platine will bitte jetzt per private Benutzernachricht melden.
Versand voraussichtlich ende nächster Woche.

Gruss
Michael

von Michael A. (mukululul)


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Hallo zusammen,
also mit dem 22u 6,3V Kerko funktionierts auch mit 15ms noch tadellos. 
Die Spannung am Ausgang ist sauber glatt gebügelt.

Wer also ne Platine braucht kann sich gerne melden.

Gruss
Michael

von Harry G. (gungvomberg)


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Hallo Michael,
da hast Du je echt gute Arbeit geleistet.
Ich bin gerade dabei meine Heizung zu überarbeiten.
Wenns noch möglich ist wäre ich an vier oder fünf Platinen interessiert.

Gruß Harry

von Michael A. (mukululul)


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Hallo Harry,
ich hab noch genug Platinen, hab ne ganze Europaplatine geätzt.
Am besten mal per Usernachricht melden dann können wir Details 
austauchen.

Gruss
Michael

von Poti (Gast)


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Michael Andres schrieb:
> Hallo zusammen,
> hier mal ein paar Bilder zum aktuellen Stand.
> Wer eine Platine will bitte jetzt per private Benutzernachricht melden.
> Versand voraussichtlich ende nächster Woche.
>
> Gruss
> Michael

Verkraftet das DSO Netzpotenzial auf dem einem und Nicht-Netzpotenzial 
auf dem anderem Kanal ?

von Poti (Gast)


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Michael Andres schrieb:
> Hallo zusammen,
> hier mal ein paar Bilder zum aktuellen Stand.

Vieleicht sollte die Pumpenseite größere Isolationabstände bekommen?

von Michael A. (mukululul)


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Hallo,
die Messung hab ich mit einem Netzteil als Stromversorgung gemacht, 
nicht im eingebauten Zustand an der Pumpe. Die welligkeit die ich in dem 
Bild gemessen habe ist kein Netzbrumm (50Hz).

Gruss
Michael

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