HEX-Codierschalter 0.30s ohne uC?

Gast #3778007
Hallo,

ich muss mittels eines HEX-Codierschalters eine Verzögerungszeit von 
0...30s realisieren - und das ohne einen Prozessor! (SIL-Anwendung)
Ich habe mir schon den CD4536 angesehen - geht leider in den Schritten 
2,4,8,16s usw. Ich brauche 2,4,6,8s usw.
Hat jemand eine Anregung für mich?

Liebe Grüße
Felix
Gast #3778027
Lade über Konstanstrom einen Kondensator auf.
Nutze einen Komparator, um die Kondensatorspannung mit einer 
Sollspannung zu vergleichen
Stelle die Sollspannung über die Dip-Schalter per R2R-Netzwerk ein.
fertig.

Google die unbekannte begriffe, bevor du wieder fragst.
#3778070
Ein Impulsgeber mit 2 s Periodendauer, dahinter ein Binärzähler (4 Bit), 
dessen Ausgang UNDverknüpft mit den Kontakten des Hex Schalters, hinter 
dem UND schliesslich ein Fliflop das reset auf den Binärzähler gibt und 
den Impulsgeber stoppt. Mit dem anderen Eingang des FF kann der ganze 
Vorgang gestartet werden.

Die ICs kannst du selber raussuchen und die Signalverläufe bzw. 
Wahrheitstabellen aufstellen hoffentlich auch. Vielleicht muss das eine 
odere andere Signal noch invertiert werden...
#3778099
... und nicht vergessen: CMOS Logik ist nicht immer latch-up fest. Darum 
müssen vorsichtshalber alle Signaleingänge direkt oder per 
Vorwiderstannd auf einen definierten Pegel geschaltet werden. Frei 
schwebende Eingänge können dazu führen, dass ein parasitärer Thyristor 
zündet und quasi einen Kurzschluss bewirkt.
#3778102
Felix schrieb:
> und das ohne einen Prozessor!

Der Verzicht auf einen MC macht die Sache erheblich unzuverlässiger:
- undefiniertes Einschaltverhalten
- undefinierte Reaktion bei Unterspannung, Spannungseinbrüchen
- Störempfindlichkeit (keine Unterdrückung kurzer Störungen, wie z.B. 
Prellen, elektrostatische Entladungen)
Gast #3778195
Peter Dannegger schrieb:

> Felix schrieb:
>> und das ohne einen Prozessor!
>
> Der Verzicht auf einen MC macht die Sache erheblich
> unzuverlässiger:

Therac-25 kennst Du?!

> - undefiniertes Einschaltverhalten
> - undefinierte Reaktion bei Unterspannung, Spannungseinbrüchen
> - Störempfindlichkeit (keine Unterdrückung kurzer Störungen,
>   wie z.B. Prellen, elektrostatische Entladungen)

Und diese Probleme kann man nicht schaltungstechnisch lösen,
sondern nur mit Software?
#3778286
Possetitjel schrieb:
> Therac-25 kennst Du?!

Ja, ich vergaß, die Entwicklung ist ja seit 1982 stehen geblieben. Und 
besonders bei der Entwicklung und Testung von Software.


Possetitjel schrieb:
> Und diese Probleme kann man nicht schaltungstechnisch lösen,
> sondern nur mit Software?

Es gibt dafür natürlich Schaltungen und ICs, nur muß man sie hinzufügen 
und dimensionieren. Der MC hat alles nötige on-chip.
Gast #3778304
.... schrieb:
> Lade über Konstanstrom einen Kondensator auf.
> Nutze einen Komparator, um die Kondensatorspannung mit einer
> Sollspannung zu vergleichen
> Stelle die Sollspannung über die Dip-Schalter per R2R-Netzwerk ein.
> fertig.

Fehlerannahmen:
+ Konstantstrom hat nicht den gewünschten Wert
+ Kondensator driftet in seiner Kapazität
+ Sollspannung (Referenz) driftet
+ Komparator ist defekt
+ Betriebsspannung driftet
+ R2R-Netzwerk hat Drift/Unterbechung/Kurzschluss...

Alle Fehler betrachtet für deine SIL-Anwendung?
#3778331
Es ist auch eine Frage, wie kritisch ein Ausfall der Verzögerung ist.

Wenn es z.B. die Zündverzögerung einer Sprengeinrichtung ist, hätte ich 
ein sehr mulmiges Gefühl, wenn ich mich da auf einen billigen 
Hex-Schalter verlassen sollte.
Zwischen den Rastpunkten kann ein Hex-Schalter einen völlig anderen Wert 
ausgeben.
#3778334
Das Analog aufzubauen erarchte ich in einer SIL Anwendung als 
gefährlicher, als es mit einem µC zu lösen. Der µC hat neben seinem Takt 
(durch Quarz) noch seinen internen RC, den ich für den Watchdog 
verwenden kann. Somit habe ich schon zwei Zeitquellen.
Min. zwei Zeitquellen sollte ich auch bei der analogen implementierung 
vorsehen, um überhaupt auf SIL 1 zu kommen...
Hinzukommt, dass ich im µC diverse "parallele" Prozesse implementieren 
kann, die die Hauptfunktion (die Zeitverzögerung) überwachen.
Gast #3778355
Peter Dannegger schrieb:
> Es ist auch eine Frage, wie kritisch ein Ausfall der Verzögerung ist.

Das muss man über eine Gefährdungsbeurteilung festlegen und daraus 
leitet sich dann der SIL bzw. PL ab.. Allerdings der SIL und PL der 
gesamten Funktion! Und sein Gerät wird nur ein Teil dieser gesamten 
Funktion sein.

Alles nicht so einfach und man sollte schon genau wissen, was man tut, 
die Normen sehr gut kennen, etc. wenn man nicht auf einmal mit der 
Staatsanwaltschaft konfrontiert werden will, weil sich jemand im 
Zusammenspiel mit einem vermeindlichen SIL2-Gerät die Finger 
abgeschnitten hat.
Wenn man dann nachweisen kann, dass die normativen Vorgaben nicht 
eingehalten wurden, wird es für den Hersteller eng.. sehr eng. 
Blöderweise kann dein Arbeitgeber bei Personenschäden nichtmal für dich 
haften.
Da krallt sich der Staatsanwalt den, der es verbockt hat.
Gast #3778434
Peter Dannegger schrieb:

> Possetitjel schrieb:
>> Therac-25 kennst Du?!
>
> Ja, ich vergaß, die Entwicklung ist ja seit 1982 stehen
> geblieben. Und besonders bei der Entwicklung und Testung
> von Software.

Nein, natürlich nicht.

Deine Aussage war:

>> Der Verzicht auf einen MC macht die Sache erheblich
>> unzuverlässiger: [...]

Das halte ich in dieser pauschalen Form für falsch. Es
kommt immer auf die Umstände des Einzelfalles an.
#3779064
Possetitjel schrieb:
> Das halte ich in dieser pauschalen Form für falsch.

Es gibt natürlich verschiedene Faktoren, die zu beachten sind.

Sehr oft vermitteln die Fragesteller aber den Eindruck, daß man nur den 
MC weglassen müsse und schon das SIL-Papperl auf jede Schaltung 
draufkleben kann. Und das ist falsch.

Allgemein erhöht sich die Zuverlässigkeit, je weniger Bauteile, 
Lötstellen, Leitungen und Steckkontakte in der Schaltung sind. Dieser 
Punkt läßt sich mit einem MC sehr leicht verbessern.
Auch läßt sich das Programm im MC bequem durch andere prüfen, ob es alle 
Fehlerquellen ausreichend behandelt. Bzw. das Programm läßt sich bequem 
nacharbeiten.
Auch läßt sich die MC-Schaltung und das Layout einfacher prüfen, z.B. 
sind die Ein- und Ausgänge und VCC ausreichend entkoppelt und geschützt.
Persönliche Seite #3779184
Peter Dannegger schrieb:
> Possetitjel schrieb:
>> Das halte ich in dieser pauschalen Form für falsch.
>
> Es gibt natürlich verschiedene Faktoren, die zu beachten sind.
>
> Sehr oft vermitteln die Fragesteller aber den Eindruck, daß man nur den
> MC weglassen müsse und schon das SIL-Papperl auf jede Schaltung
> draufkleben kann. Und das ist falsch.
>
> Allgemein erhöht sich die Zuverlässigkeit, je weniger Bauteile,
> Lötstellen, Leitungen und Steckkontakte in der Schaltung sind. Dieser
> Punkt läßt sich mit einem MC sehr leicht verbessern.
> Auch läßt sich das Programm im MC bequem durch andere prüfen, ob es alle
> Fehlerquellen ausreichend behandelt. Bzw. das Programm läßt sich bequem
> nacharbeiten.
> Auch läßt sich die MC-Schaltung und das Layout einfacher prüfen, z.B.
> sind die Ein- und Ausgänge und VCC ausreichend entkoppelt und geschützt.

z.B. 3 fach ausgelegt mit MC, dann Komperatoren dran, wenn es einen 
Unterschied gibt, System abschalten.

Manchmal muss auch beim Abschalten darauf geachtet werden ob dadurch 
nicht ein neues Problem ensteht. Zum kontrollierten herunterfahren wird 
wohl heute oft ein Kontroller (oder ein SPS Module) verwendet- da 
brauchst du halt genau definierte Verzoegerungen, und musst Zustaende 
abfragen.

So eine "super sichere" Uralt Anlage schaltet u.U. einfach nur alles ab.

u.U. auch die Stromversorgung mehrfach auslegen und trennen, Optokoppler 
verwenden.
Persönliche Seite #3779194
Mikrocontroller gibt es heute schon zum niedrigen Preis, brauchen keine 
extra Bauteile, also kein Problem mehrere zu verbauen.

Sowas dann auszutesten ist auch nicht einfach, du musst ein Testprogramm 
entwickeln dass Stoerfaelle simuliert.

Einfach nur keine Prozessoren und schon ist es sicher, oder schaltet 
einfach nur ab, kann sein, muss aber nicht.

Im extrem seltenen Ernstfall wirst du es dann feststellen koennen.

Dumm ist dann z.B. wenn ein Akku oder so korrodiert ist.

Fuer sowas brauchst du Expertenwissen, und billig ist so eine Anlage 
nicht.

Ob da Prozessoren drin sind oder nicht ist weitgehend egal.
Gast #3779242
Hallo nochmals,

über Sinn oder Unsinn SIL-Geräte mit oder ohne Prozessor zu entwickeln 
kann man sicher unterschiedlicher Meinung sein.

Hier geht es allerdings darum ein schon SIL3 zertifiziertes Gerät (ohne 
Controller) weiter zu entwickeln.

Die Verzögerungszeit von 0...30s, die seither mittels 1M-Trimmer und 
33uF Tantal realisiert wurde ist zu ungenau (R: +/-10%, C: +/-10%.

Mein bisheriger Favorit sind CD4060 (um einen kleinen C mit +/-1% 
verwenden zu können) und 74HC190.

Lieben Dank für euer aller Hirnschmalz...

Felix

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