Hallo leute, Ich bin neu hier im Forum und habe da mal ein Problem bei dem ich hoffe, dass mir hier jemand helfen kann. Ich möchte ein 24V Signal von einer SPS auf einer seperaten Platine mit einem µC auswerten. Ich habe zur Versorgung des µC auf der Platine schon 5V generiert und dachte mir, dass ich diese über ein MOSFET auf den µC schalte. Jetzt ist meine Frage: Kann ich die 24V direkt auf den Gate geben? oder hält der MOSFET das nicht aus? Ich brauche dringend sehr geringe Ströme, da ich unter Umständen bis zu 1500 dieser Platinen Parallel schalten muss. zudem sollte es so günstig wie möglich sein. Mit was für einer Verzögerung des Signals muss ich bei Verwenden eines MOSFETs rechnen? (soll angeblich, wegen div. kapazitäten, nicht der schnellste Schalter sein) Ich hoffe, dass mir jemand helfen kann. Vielleicht hat auch jemand einen ganz anderen Ansatz. Ich bin für alle Ideen offen. MfG Patrick
>Ich brauche dringend sehr geringe Ströme, da ich unter Umständen bis zu >1500 dieser Platinen Parallel schalten muss. Da brauchst du aber sehr hohe Ströme weil du auch die Abblockkondensatoren, die auf jeden Fall pro uC benötigt werden schnell laden mußt. Dein Konzept ist von Arsch!
Du willst 1.500 Schaltungen parallel schalten, hast aber keinen blassen
Schimmer der Materie? ---> Vergiss es
> Kann ich die 24V direkt auf den Gate geben?
Einmal, für eine kürzere Zeit, kein Problem...
Hallo, soll der uC auch durch die 24V versorgt werden, oder dient die Spannung nur als Schalt-Signal? Wenn letzteres, lässt sich das Ganze deutlich einfacher gestalten (Stichwort: "Spannungsteiler"; 24V - 5V am Eingangs-Pin des uC).
Du kannst 24V aus einen MOSFET geben, der 5V an eine Last schaltet +5V ----+ | NMOSFET I|--- 0/24V SPS Steuersignal | uC | GND ----+---- Masse sinnvoll ist das aber nicht, weil fast alle uC in einen Stromsparmodus gehen können, wenn sie nicht benutzt werden. Dann brauchen sie genau so wenig Strom, wie durch deinen ausgesachlteten MOSFET fliesst. 1000 uC an einer SPS klingt nach einem falschen Ansatz.
Mir ist nach wie vor nicht klar was er damit schalten will. Ein Plan oder eine Prinzipskizze wäre hilfreich.
Gast schrieb: > Hallo, > > soll der uC auch durch die 24V versorgt werden, oder dient die Spannung > nur als Schalt-Signal? Wenn letzteres, lässt sich das Ganze deutlich > einfacher gestalten (Stichwort: "Spannungsteiler"; 24V - 5V am > Eingangs-Pin des uC). Die µC werden alle seperat versorgt und nicht über die 24V der SPS. Das signal der SPS wird als reines Schaltsignal verwendet, welches ich am µC auswerten möchte. MaWin schrieb: > 1000 uC an einer SPS klingt nach einem falschen Ansatz. naja .. wenn es die Applikation so verlangt. Andreas Klepmeir schrieb: > Mir ist nach wie vor nicht klar was er damit schalten will. > Ein Plan oder eine Prinzipskizze wäre hilfreich. Ist ja auch prinzipiell egal. Der µC soll einfach nur auf den Ausgang des SPS reagieren. Wie er darauf reagiert hat mit dem eigentlichen Problem erstmal nichts zu tun. Zugegeben ... ich bin schon eine Weile aus dieser ganzen thematik raus aber ich habe dise Applikationen schon aufgebaut und es funktioniert. Im Momment arbeite ich mit einer Zenerdiode, um auf die 5V zu kommen, doch bei dieser beschaltung ist, wie gesagt, der eingangsstrom der Platine mit dem µC zu groß.
TSE schrieb:
> Das einfachste währ ein hochohmiger Spannungsteiler
mit was für einem "Laststrom" uber den µC pin kann ich denn rechnen?
sollte ja im µA bereich liegen oder? (CMOS) ... es wird warscheinlich
auf den Spannungsteiler hinauslaufen ...
@ Patrick Wolter (patrick86) >Die µC werden alle seperat versorgt und nicht über die 24V der SPS. Das >signal der SPS wird als reines Schaltsignal verwendet, welches ich am µC >auswerten möchte. Und wieso solle ein 24V Schaltsignal von 1000 uC parallel ausgewertet werden? Aus Redundanzgründen . . .? ;-) >> 1000 uC an einer SPS klingt nach einem falschen Ansatz. >naja .. wenn es die Applikation so verlangt. Glaub ich nicht. Erklär mal die Anwendung. >Ist ja auch prinzipiell egal. Der µC soll einfach nur auf den Ausgang >des SPS reagieren. Wie er darauf reagiert hat mit dem eigentlichen >Problem erstmal nichts zu tun. Doch. Denn es ist oft ein konzeptioneller Fehler. >Zugegeben ... ich bin schon eine Weile aus dieser ganzen thematik raus >aber ich habe dise Applikationen schon aufgebaut und es funktioniert. Mit 1000 uC an einer SPS. Wo ist dann das Problem? Warum fragst du denn noch? > Im >Momment arbeite ich mit einer Zenerdiode, um auf die 5V zu kommen, doch >bei dieser beschaltung ist, wie gesagt, der eingangsstrom der Platine >mit dem µC zu groß. Bei dieser konfusen Beschreibung überkommen mich mehrere Zweifel. Vielleicht solltest du dich mal über Pegelwandler informieren. MfG Falk
Nicht, dass ich ne Ahnung habe was das hier werden soll, aber was spricht denn gegen billige OPVs statt Spannungsteilern? Werden da nicht auch aus 24V hochohmige ~4V?
Patrick Wolter schrieb: > Hallo leute, > > Ich bin neu hier im Forum und habe da mal ein Problem ... Dann wirst Du hier noc hviel Spaß haben. > Jetzt ist meine Frage: Kann ich die 24V direkt auf den Gate > geben? oder hält der MOSFET das nicht aus? Tja, das Datenblatt der meisten FETS schreibt etwas von max. 20V am Gate. > > Ich brauche dringend sehr geringe Ströme, da ich unter Umständen bis zu > 1500 dieser Platinen Parallel schalten muss. zudem sollte es so günstig > wie möglich sein. Mit was für einer Verzögerung des Signals muss ich bei > Verwenden eines MOSFETs rechnen? (soll angeblich, wegen div. > kapazitäten, .. So als Daumenregel ein Nanofarad je Leistungs FET als Gatekapazität. Das nimmst du dann mit der Zahl Deiner Platinen mal, schaust wieviel Strom Deine Ansteuerung liefert. Und weißt dann wie schnell Deine Schalterei ist. Danach darfst Du dann selbst entscheiden, ob es für Deine Applikation reicht. Oder ob Du was anderes machen mußt.
zunnächst vielen dank für eure Lösungsvorschläge @ Falk Brunner (falk) >>Die µC werden alle seperat versorgt und nicht über die 24V der SPS. Das >>signal der SPS wird als reines Schaltsignal verwendet, welches ich am µC >>auswerten möchte. >Und wieso solle ein 24V Schaltsignal von 1000 uC parallel ausgewertet >werden? Aus Redundanzgründen . . .? ;-) >>> 1000 uC an einer SPS klingt nach einem falschen Ansatz. >>naja .. wenn es die Applikation so verlangt. >Glaub ich nicht. Erklär mal die Anwendung. >>Ist ja auch prinzipiell egal. Der µC soll einfach nur auf den Ausgang >>des SPS reagieren. Wie er darauf reagiert hat mit dem eigentlichen >>Problem erstmal nichts zu tun. >Doch. Denn es ist oft ein konzeptioneller Fehler. Also es handelt sich um eine Sonnenschutzanlage. Die Platinen mit den µC sind Motorsteuergeräte, die den Motor für das Auf- und Abfahren der Jalousie ansteuern. Was diese Motorsteuergeräte tun sollen, wird zentral von einer SPS geregelt. Ich brauche für jeden Motor ein eigenes Steuergerät, damit ich auch lokal die Jalousie von Hand auf- und abfahren kann. >>Zugegeben ... ich bin schon eine Weile aus dieser ganzen thematik raus >>aber ich habe dise Applikationen schon aufgebaut und es funktioniert. >Mit 1000 uC an einer SPS. Wo ist dann das Problem? Warum fragst du denn >noch? Mein jetziger Aufbau arbeitet wie gesagt mit Zenerdioden, um von der 24V 5V zu machen. Ich musste neben dem µC eingang noch einen Lastwiderstand parallel schalten, weil die Spannung durch die Sonnst sehr geringe Last nicht sonstant blieb. Hat denke ich mal was mit dem Arbeitsbereich der Z-Diode zu tun. Nur wollte ich jetzt eine mehr lastfreie Art anwenden, um das Signal auszuwerten. Man bedenke das große gebäude und die dadurch bedingten kabellängen. >Bei dieser konfusen Beschreibung überkommen mich mehrere Zweifel. >Vielleicht solltest du dich mal über Pegelwandler informieren. Das werde ich mal tun. Vielen dank für die Anregung. @ F. V. (coors) >Nicht, dass ich ne Ahnung habe was das hier werden soll, aber was >spricht denn gegen billige OPVs statt Spannungsteilern? Werden da nicht >auch aus 24V hochohmige ~4V? Bin mir nicht sicher ob dies für mich in frage kommt. Aber ich werde mich mal informieren. Danke für den Tip. @ Andrew Taylor (marsufant) >Tja, das Datenblatt der meisten FETS schreibt etwas von max. 20V am >Gate. Ja diese Erkenntniss musste ich nach Stundenlanger Suche leider auch machen. >So als Daumenregel ein Nanofarad je Leistungs FET als Gatekapazität. >Das nimmst du dann mit der Zahl Deiner Platinen mal, schaust wieviel >Strom Deine Ansteuerung liefert. Und weißt dann wie schnell Deine >Schalterei ist. Kurz überschlagen mus ich mir darüber alco absolut keine gedanken machen. Ich hatte nur mal gehört, dass MOSFETs verhäldnismäßig langsam sein soll. Geht aber so gerade ;-). Vielen dank für dieses Beispiel. MfG Patrick
Ein paar Anmerkungen: 1. Es soll ein Schaltsignal übertragen werden, aber keine nennenswerte Leistung. Vergiss deswegen den Leistungsmosfet und erst recht irgend- welche parallelgeschalteten 1500 Leistungsmosfets :) 2. Da es "nur" um das Aktivieren von Jalousien geht, sollte die Schalt- geschwindigkeit keine Rolle spielen. Selbst eine Verzögerung von 1ms fällt doch niemandem auf. 3. Da nicht mit hohen Frequenzen gearbeitet wird, sollten auch Leitungs- reflexionen u.ä. keine wesentliche Rolle spielen. Fragen zum Verständnis: - Du hast also 1 SPS, 1500 Jalousien, 1500 Motoren und 1500 Steuergerä- te? - Diese eine SPS soll über einen einzelnen Signalausgang mit 24V alle 1500 Jalousien miteinander öffnen oder schließen? - Ein Öffnen oder Schließen einzelner Jalousien ist also nur lokal über die manuelle Bedienung des jeweiligen Steuergeräts, nicht aber über die zentrale SPS möglich? Die Lösung mit dem Spannungsteiler oder der Z-Diode ist doch schon ein guter Ansatz. > Mein jetziger Aufbau arbeitet wie gesagt mit Zenerdioden, um von der > 24V 5V zu machen. Ich musste neben dem µC eingang noch einen > Lastwiderstand parallel schalten, weil die Spannung durch die Sonnst > sehr geringe Last nicht sonstant blieb. Wie hast du die Teile genau verschaltet? Ich würde es (unter Vorbehalt, s.u.) zunächst einfach so versuchen:
1 | ____ |
2 | SPS-Ausgang ---|____|---+---------------+--- µC1-Eingang |
3 | 3,9kΩ | | |
4 | ---, +--- µC2-Eingang |
5 | Z-Diode /_\ | |
6 | 4,7V | +--- µC3-Eingang |
7 | | : |
8 | === |
9 | GND |
Die Eingänge der Mikrocontroller haben einen Leckstrom von <1µA, der hier überhaupt nicht stört. Der bei High-Pegel ständig fließende Strom durch die Z-Diode beträgt etwa 5mA, was auch nicht so schlimm sein dürfte. Mögliche Probleme: Die (wahrscheinlich kilometerlange) Leitung zu den µC fängt alle mögli- chen hochfrequenten Störungen ein. Deswegen würde ich vor den Eingang jedes µC noch einen RC-Tiefpass setzen. Evtl. ist über die räumlich weit verteilten 1500 Steuergeräte mit einer deutlichen Verschiebung des GND-Potentials zu rechnen, so dass ein Low-Signal der SPS nicht von allen µC wirklich als low erkannt wird. Wie groß diese Verschiebung ist, hängt von der Versorgungstopologie der Steuergeräte ab. Ist sie zu groß, kann man über gröbere High-Low-Schaltschwellen (z.B. low: <8V, high >16V) oder eine differentielle Signalübertragung nachden- ken. In beiden Fällen erhöht dies aber den Schaltungsaufwand gegenüber dem obigen Primitivansatz, indbesondere auch auf der Steuergerätseite.
@ yalu (Gast) deine Schaltung ist denke ich mal genau das richtige. Ich habe ein wenig zu kompliziert gedacht. :( Im momment habe ich noch die Z-Diode auf der Platine mit dem µC. Das heißt wenn ich 1000 µC habe dann habe ich auch 1000 Z-Dioden. o.O Das wäre nicht so schön. Aber so wie du das dort aufgezeigt hast hätte ich nur ein mal die Verlustleistung durch die Z-Diode und dann nur 1000 mal 1µA. Das wäre auf jeden Fall vertretbar ;-) Vielen dank. :-)
soll ein SPS-Ausgang alle Jal. schalten? Dann kann ja auch ein MC das 24 V Signal auswerten und dann weiter an die 1500 verteilen?
@ Frank (Gast) Mir sagt gerade MC nichts -.- ... oder beinst du µC? Wenn ja dann fände ich diese Lösung zu umständlich im Vergleich zu der Z-Diode. Dennoch vielen dank. MFG
>Im momment habe ich noch die Z-Diode auf der Platine mit dem µC. Das >heißt wenn ich 1000 µC habe dann habe ich auch 1000 Z-Dioden. o.O Das >wäre nicht so schön. Ich schmeiß mich weg! 1000 Z-Dioden sind ja nicht so schön;) Ausprobiert mit EINEM uC! Unglaublich. Wie wärs mit 1000 Optokopplern und einem 24V/5A Netzteil was diese Dinger dann über die SPS treibt? Auch nicht schön?
Ich würde das auch über LWL (Lichtwellenleiter) machen. Keine Potentialunterschiede, keine Kapazitäten, keine Spannungsabhänigkeiten ... Da ist sogar Datenübertragung zu den einzelnen Moduln möglich. Und seeeehr schnell. ;)
Wie wärs mit einer Art Daisy-Chain? Die 24V der SPS werden wie oben erklärt mit der Z-Diode auf 5V gebracht und an den Eingang des 1. uCs geschickt. Dieser wertet das Signal aus und gibt es an einem Ausgang wieder aus, der an den Eingang des nächsten uCs angeschlossen ist usw. Evtl. noch einen Impedanzwandler mit OP-Amp oder so auf jede Platine. Dadurch hätte man nicht eine lange Leitung die sich Störungen einfängt, sondern viele kurze Stückchen, nach denen immer "gesäubert" wird. Und das Problem mit dem Schalten eines "großen" Stroms hätte man auch nicht mehr. Allerdings wäre das alles andere als schnell, was aber bei deiner Anwendung nicht allzu schlimm zu sein scheint?
du glaubst aber nicht ernsthaft dass der bastel in der praxis fehlerfrei wirklich funktioniert oder????? mal ehrlich, 1500 platinen, angesteuert über ungeregelte, 4,7V von einer Zenerdiode... womöglch noch weiss ich nicht wie lange Leitungen um Signale zu schalten... z.b. gibts nie irgendwo potenzialdifferenzen, störungen haben schon gar nicht die frechheit einfach so irgenwo aufzutretten, wär ja noch schöner... mit einer halbwegs genauen projektumschreibung könnte man einige tips gebeh, ansonsten gute nacht...
Verstehe ich das richtig? 1500 Jalousien sollen über Kabel nicht galvanisch getrennt mit der SPS verbunden werden? Welche Fläche ist das? Wie viele Kabel liegen dort? Was machst du wenn ein Blitz oder eine sonstige Spannung in das Gerätenetzwerk gerät? Ein Elektriker klemmt einmal ausversehen ein Kabal falsch an --> alles kaputt. Ich will jetzt nicht übertreiben aber bei 1500 Gerät auf eine größen Fläche verteilt, dann hat man einen ziemlich hohen Fehlerfaktor.
Hallo, ich würde mit der SPS EIN Relais schalten, welches entweder die 24V oder die Masse auf die Steuerleitung gibt. Dann kann man an jedem µC einen Spannungsteiler mit nachgeschalteter Z-Diode verbauen. Wenn jeder Spannungsteiler einen Gesamtwiderstand von 30K hat kommt man auf einen Strom von gerade mal 1,5A, was für eine SPS eigentlich ein Klacks, aber durch das Relais besser verträglich ist. Sollte es zu Potentialverschiebungen kommen, kann man an strategischen Stellen noch mal ein Relais setzen, welches wiederum 24V von einem separaten Netzteil auf die Eingänge der µC's gibt. Eine andere Möglichkeit: ein Netzteil mit 5V bei der SPS vorsehen, dessen Spannung über ein Relais auf die Steuerleitung gegeben wird, dann kan man sich die Spannungteiler sparen. Aber bei 1500 µC's gehe ich mal von einer räumlich recht großen Ausdehnung aus. So eine Steuerleitung wirkt egal ob bei 24V oder bei 5V wie eine riesige Antenne, die störungen oder Blitze einfängt. Wäre das mein Projekt, würde ich nicht mit µC's arbeiten, sondern einfach mit Relais. Das erspart einiges an Aufwand und die Schaltung Hand/Automatik funktioniert genau so gut nur weniger Störanfällig. Für Steuerungen mit solchen Ausdehnungen gibt es aber auch auch Systeme, die dafür (wie) gemacht sind. Z.B. LON, Profibus, Ethernet und andere. Diese Systeme sind getestet, seit Jahren erfolgreich im Einsatz und ersparen jedwede Bastellösung. Frank
ich frage mich was die Stomversorgung davon hält, wenn 1500 Jalousie-Motoren gleichzeitig anlaufen. Ich würde es auf jeden Fall in Gruppen schalten, 15Gruppen a 100 Jalousien die jeweils verzögert schalten. 100 Geräte kann man auch schön über einen Bus (RS485) ansteurern.
ich könnte mir auch das schalten per infrarot oder funk vorstellen. oder man benutzt irgendeinen industriebus (mit genügen repeatern oder routern) kostet bestimmt mehr als so eine bastelllösung ... letztendlich entscheidet das budget.
Ich muss erstmal umdenken. Von www.mikrocontroller.net auf Industrieanwendung. Wenn das Budget ausreicht würde ich ein Bussystem (Profibus) verwenden und in bestimmten Abständen Busteilnehmer (Wago) platzieren. Diese Schalten nun auf Befehl der SPS immer Gruppen von Jalousie-Motoren gleichzeit ein. Würde dort noch eine Verzögerung von 1s pro Gruppe einbauen. Um die Stromspitze durch das Einschalten von 1500 Motoren zu reduzieren. Jedes dieser Module währe einzeln von der SPS ansteuerbar und könnte jeweils ein Relai schalten, welche galvanisch getrennt die Controller ansteuert.
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