ich möchte einer Heizungssteuerung Temperaturen vortäuschen...
Vorhanden sind Pt100-Fühler, welche schon in einer SPS-Steuerung verarbeitet werden.
Der neue Heizkessel hat KTY81/210-Fühler. (Fröling)
Kann folgender Ansatz funktionieren:
1x Digital-Poti MAX5496ET, dual (10-bit 10k) mit CLK/MOSI/CS
3x Optokoppler für Datensignale
1x DC-DC 5V/5V 1W (RFB-0505S) mit Low-Drop-LDO
Der normierte Bereich ist -50..+150°C = 1068,65..4397,70 Ohm
Wenn die dualen DigiPotis parallel geschaltet werden haben die 0..5k Stellbereich. Die Auflösung wäre ca. 0,29K/digit
Diese Anordnung "floated" dann und die Steuerung sieht nur den Widerstand.
Mit einem Lookup-Table von 2k im Flash sollte die Ansteuerung machbar sein.
Kann folgender Ansatz funktionieren:
1x Digital-Poti MAX5496ET, dual (10-bit 10k) mit CLK/MOSI/CS
3x Optokoppler für Datensignale
1x DC-DC 5V/5V 1W (RFB-0505S) mit Low-Drop-LDO
Jein.
So lange du nicht weisst, WIE der KTY ausgewertet wird, als Spannungsteiler, ggf. mit Linearisierungswiderständen, als zeitbestimmendes Bauteil in einem RC Generator wie NE555 oder dual slope Wandler, weisst du nicht, aib du mit einer konstanten Spannung am Sensoreingang davon kommst.
WENN die Heizung mit konstanter Spannung funktioniert, und du galvanische Trennung haben willst, lohnt aber oft PWM per Optokoppler und ein RC Filter mit OpAmp als Buffer auf Empfängerseite, denn Temperaturen ändern sich langsam, ein 1 MegOhm 100uF Filter wäre schnell genug.
Nach meiner Auffassung sieht die Steuerung nur einen Widerstandswert
gemäß der Tabelle im Anhang.
Es ist kein AD-Wandler sondern ein "potentialfreies" :-) Poti (0..5k) das bis 5mA ab kann.
OK, bis null Ohm runter das nicht.
ich möchte einer Heizungssteuerung Temperaturen vortäuschen...
mehrere, also auch Wasser- oder Abgastemperaturen?
1x Digital-Poti MAX5496ET, dual (10-bit 10k) mit CLK/MOSI/CS
Das ist schon mal viel besser als I2C. Und mit EEPROM, damit es nach einem Stromausfall mit der letzten Temperatur weiter geht? Kann das funktionieren?
Der normierte Bereich ist -50..+150°C = 1068,65..4397,70 Ohm
Die Potis haben mit ±25% etwas größere Toleranzen; evt. möchte man ein normales Poti oder ca. 1k Festwiderstand in Reihe schalten. Damit würde auch der Strom durch die Eingangsschutzdioden des MAX begrenzt -- wenn er welche hat, wenn nicht, dann geht es garnicht.
Am Wiper sind max. VDD+0.3V erlaubt. Die werden überschritten, wenn die Heizung eingeschaltet ist, aber der DC/DC-Wandler nicht. Im Extremfall liefert der Eingang der Heizung auch im Betrieb mehr als 5V.
Kann folgender Ansatz funktionieren:
1x Digital-Poti MAX5496ET, dual (10-bit 10k) mit CLK/MOSI/CS
3x Optokoppler für Datensignale
1x DC-DC 5V/5V 1W (RFB-0505S) mit Low-Drop-LDO
Diese Anordnung "floated" dann und die Steuerung sieht nur den Widerstand.
Alle Potentiale, die das Poti an seinen Potianschlüssen haben darf, sind gegen die Versorgungsanschlüsse (also vor allem GND) spezifiziert. Also klappt das nicht einfach so mit "floatet" potentialfrei in der Luft herum.
Nach meiner Auffassung sieht die Steuerung nur einen Widerstandswert
gemäß der Tabelle im Anhang
Man kann aber keine Widerstände effektiv simulieren, nur Spannungen (und Ströme).
Du musst eruieren, wie der KTY ausgewertet wird, es hilft nichts sich da dumm und faul zu stellen.
Digitalpotis sind hochohmig und haben einen hohen Schleiferwiderstand. Du möchtest den KTY ja auf 1 Ohm simulieren, das wird bei 75 Ohm unbekannt schwankendem Schleiferwiderstand nichts.
Klar kannst du 2000 1 Ohm Widerstände per Relais umschalten. Das ist dann die Lösung für diejenigen, die nicht verstehen wollen.
Nach meiner Auffassung sieht die Steuerung nur einen Widerstandswert
gemäß der Tabelle im Anhang
Man kann aber keine Widerstände effektiv simulieren, nur Spannungen (und
Ströme).
Ein Widerstand leitet Strom und das kann auch ein geschalter Kondensator, früher z.B. in Filtern (MF10). Strom ist Ladung pro Zeit, ein hin- und her geschalteter Kondensator transportiert pro Schaltvorgang eine bestimmte Ladung, d.h. der effektive Strom ist proportional zur Schaltfrequenz.
Ein Widerstand leitet Strom und das kann auch ein geschalter
Kondensator
Du kannst einen Widerstand mit allem möglichen ersetzen, z.B. auf einem MOSFET per PWM geschaltet der einen (niedrigen) Widerstand einschaltet, oder ein OpAmp der den Strom misst und daraus einen Spannungsabfall an einem Transistor regelt, einem LDR mit Glühlampe oder einen Optokoppler, oder oder oder,
aber alles das funktioniert nur bei bestimmten Auswertungsschaltungsweisen, nicht in jedem Fall, und der TO ist sich ja zu fein herauszufinden, wie seinen Heizung nun den KTY auswertet.
Nach meiner Auffassung sieht die Steuerung nur einen Widerstandswert
Um den Widerstand mit einem uC auswerten zu können, muss dieser Widerstandswert in etwas gewandelt werden, mit dem dieser uC was anfangen kann. In der Praxis könnte das eine Frequenz (RC-Oszillator) oder eine Zeit (aufladen eines Kondensators) oder sehr wahrscheinlich einfach eine Spannung (Konstantstrom oder Spannungsteiler) sein. Die Spannung kann der uC mit einem AD Wandler einlesen und zur Temperatur umrechnen.
aber alles das funktioniert nur bei bestimmten
Auswertungsschaltungsweisen, nicht in jedem Fall, und der TO ist sich ja
zu fein herauszufinden, wie seinen Heizung nun den KTY auswertet.
Das hat nichts mit "zu fein" zu tun, es ist einfach problematisch bis unmöglich. Wenn da bei Basteln etwas schief geht, verlangt der Kundendienst deutlich dreistellige Euro oder gar mehr.
Es ist aber auch der drölfunschwanzichste Thread zum Thema Heizung, in keinem dieser habe ich die ultimative Lösung lesen können.
Die Lösung ist, mal wieder, ein Aufbau mit Relais und Festwiderständen.
Die Lösung ist, mal wieder, ein Aufbau mit Relais und Festwiderständen.
"Interessant" wird das Ganze, wenn in ü10 Jahren dann ganz unbemerkt eines der Relais verreckt.
Kenne ich aus Industriesteuerungen, wo derartig ein Analogsignal von 0-10V erzeugt wird. Wenn dann die vormals lineare Rampe Sprünge bekommt und das ganze durch eine Regelschleife bedingt instabil wird, weil der Analogwert entweder zu groß oder zu klein wird.
Wohl dem, der dann plug & play testweise die Baugruppe wechseln kann. Ansonsten biste in dem Fall dann ziemlich angekoffert ;-)
Und bestimmt läuft die Kiste im vollklimatisierten Labor.
Nein tut sie nicht, aber es hat immer gereicht die KTYxx, PT und sonst was zu simulieren und es wird keiner sterben, wenn ein Relais mal nicht mehr geht ;-)
Bei sowas ist der Kosten-/Nutzenfaktor ein entscheidendes Kriterium.
Wenn dann die vormals lineare Rampe Sprünge bekommt und das ganze durch
eine Regelschleife bedingt instabil wird
Das hier ist doch wieder mal das selbe allwöchentliche Problem wie immer: da will jemand den Aussenfühler seiner Heizung manipulieren. Da passiert nichts, wenn das "instabil" wird. Die Heizung regelt ist dann eben noch schlechter als vorher. Learnig by doing.
ich möchte einer Heizungssteuerung Temperaturen vortäuschen...
Mag sich flapsig anhören, aber trotzdem: warum stellst du sie nicht einfach richtig ein?
Bei meiner Heizung habe ich den Aussenfühler wirkungslos gemacht, weil es mich dank brauchbarer Isolierung im Grunde nicht interessiert, was draußen für ein Wetter ist.
Der normierte Bereich ist -50..+150°C
Davon interessiert mit Sicherheit nur ein winziger Bereich von ca. -15..+20°C.
Die Auflösung wäre ca. 0,29K/digit
Warum immer dieser technische Overkill? Garantiert reichen realistisch betrachtet auch 5K/digit.
Wer sich statt 5 Minirelais zu nehmen unbedingt mit Analogauflösung totbasteln möchte, kann auch zum KTY einen R oder einen zweiten KTY parallel schalten. Daneben galvanisch getrennt einen PWM Heizwiderstand und einen NTC zur Messung.
Ist halt reichlich Aufwand für Ermittlung der Softwareparameter.
Zumindest geht die Heizung bei Ansteuerungsausfall auf maximale Temperatur.
Hier mal ein paar Antworten auf die gestellten Fragen:
Nein, ich brauche nicht "full-scale".
realistisch: 0..100°C (<80-100K)
Die Fühler sind nur Heizungspuffer "oben/mitte/unten".
(die minimalste HW-Extern-Beschaltung die erforderlich ist)
Der betreffende Kessel hat noch massenweise Variable über Modbus-Verbindung
aber naheliegenderweise keine Ist-Temperatur-Sollwerte. :-)
Ich habe den Kessel noch nicht, kann als die konkrete Steuerung (Lambdatronic 3200) nicht "reverse engineeren".
Garantie-Gedöns ist mir ziemlich egal.
Die Relais-Dekade von von Crazy H. (crazy_h)
16.01.2024 17:12 ist im Moment mein Favorit.
Gibts die auf Github :-) (für KiCad)
Wie gesagt, die restliche gesamte Hausautomation macht ein österreichisches
SPS-Fabrikat (B<...>R)
Nein weil das nur ein Teil einer größeren Schaltung ist.
Du mußt also 1630 Ohm (0°C) bis 3392 Ohm (100°C) simulieren.
Der Grundwiderstand ist dann die 1630 und mit den Relais mußt du 1762 Ohm abdecken. Dazu reichen bei 1 Ohm Auflösung (entspricht etwa 0.056° Auflösung) 11 Relais.
Mit lieferbaren 0.1% Widerständen müsste man 1 bis 2 Bit mehr spendieren, die Abstufung kleiner als 1:2 machen und per Software die richtige Kombination ermitteln. Geht das überhaupt? Auch wenn man immer 2 parallel schaltet, wird es wahrscheinlich nichts mit 1:2:4...
Für die perfekte Kombination würde man nur 1200 und 300 Ohm brauchen, weil man 600 und 150 per Parallelschaltung macht. Aber Digikey hat nur zwei 1200Ω, wahlweise für 3.92€ oder 85.82€. Bei 300Ω sieht es erwas besser aus; ist ja klar, weil für den evt. auch 1% reichen würde :( Bei Bürklin, Reichelt und TME sieht es kaum schlechter aus.
Das Zauberwort heißt R2R Netzwerk. man braucht nur einen Wert, davon aber viele. 1% Genauigkeit sollte reichen, wenn die Widerstände aus einer Produktionscharge sind, also aus dem selben Gurt stammen. Der Fehler untereinander ist meist wesentlich kleiner.
danke für die Tipps.
Ein 8-Bit R/2R-Netzwerk ist gut dokumentiert und es gibt sogar ein
ein Excel-Sheet für die Berechnung.
Von den Relais (Takamisawa RY-Series)
dürfte ich noch einen Sack rumliegen haben.
Allerdings kämen wohl auch DIP-Reed-Relais in Frage.
Ideal wäre, wenn die ein I2C-Expander direkt treiben könnte.
Bisschen mehr als ein Wochenend-Projekt, aber was solls.
Von den Relais (Takamisawa RY-Series)
dürfte ich noch einen Sack rumliegen haben.
Damit sind sie erste Wahl, weil sie nicht gekauft werden müssen. Ich lege meine Basteleien regelmäßig auf vorhandenes Material aus, das kann dann z.B. ein 100V-Kondensator an 12V sein oder ein TO-220-FET für 1mA Last.
Schaue aber nach dem genauen Typ Deiner Relais, nicht, dass Du 5V-Typen mit je 111 mA füttern musst und Deine Versorgung zur Heizung mutiert.
Allerdings kämen wohl auch DIP-Reed-Relais in Frage.
Warum, weil es chic aussieht?
Ich habe hier einige SDS-DA2-DIL, deren Körper ist 19mm lang. Deine sind 20mm, da gibt es kaum Fläche zu sparen.
Ideal wäre, wenn die ein I2C-Expander direkt treiben könnte.
Dann musst Du PhotoMOS kaufen, damit könnte das machbar sein. Die haben natürlich etliche Ohm Kontaktwiderstand, aber kommen mit 5..8 mA Ansteuerung aus.
Bisschen mehr als ein Wochenend-Projekt, aber was solls.
Kommt drauf an, wie schnell Du löten kannst. Mir ist es inzwischen egal, ob ich an einer Schaltung zwei Tage oder zwei Wochen baue. Manchmal sitze ich 6 Stunden am Lötkolben, an anderen Tagen habe ich nach 2h keine Lust mehr.
danke erstmal an alle.
Die Richtung ist jetzt klar.
Werde mal den Stromlaufplan + Layout machen.
(und dann nochmal, zum zerreißen, hier rein stellen) :-)
Ich würde Reedrelais den Vorzug geben. Die sollten mehr Schaltspiele durchhalten und den geringeren Kontaktwiderstand haben. Beides ist hier wichtiger, als Strombelastbarkeit
