Hallo, freue mich nun im Forum registriert zu haben, nach dem ich schon so viel Hilfe bekommen habe allein durchs Lesen. Jedenfalls zum Thema: Ich habe einige Steuersignale die im Endeffekt Relais steuern. Das wichtige ist mir die Absicherung, dass nur ein Relais zu einem Zeitpunkt angezogen sein darf. Es wird etwa 20 Steuersignale. Wenn also 2 oder mehr Signale 5V sind, sollen alle Signale in 0 gewandelt werden. Mit Gattern wäre das ein riesen Aufwand, wie ich denke, und das nimmt mir doch etwas zu viel Platz ein. Meine Alternatividee wäre ein µC zu benutzen und das Softwaretechnisch umzusetzen. Hat einer von euch vllt eine bessere Idee? Beste Grüße Robert
Robert M. schrieb: > Hat einer von euch vllt eine bessere Idee? Ja. Mach das doch einfach "teil-Analog". Ist zwar ein wenig "getrickse", geht aber. Du brauchst nur 1 Widerstand pro Relais + eine Diode pro Relais + 1 Komparator + 1 Referenzspannung.
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3 | --- --- alle --- | | |\ |
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7 | | | ... | Ohm | | |--------- |
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13 | St.1 St.2 St.n --- --- |---| |
Gruß Jonathan
Robert M. schrieb: > Ich habe einige Steuersignale die im Endeffekt Relais steuern. Das > wichtige ist mir die Absicherung, dass nur ein Relais zu einem Zeitpunkt > angezogen sein darf. Es wird etwa 20 Steuersignale. Ist das eine Sicherheitskritische Anwendung? Wenn ja darf das nur per Hardware (Kontakte) geloest werden.
Die werden durch eine andere Anwendung mit Relais geschaltet. Ich muss aber davon ausgehen, dass dort etwas falsch geschaltet werden könnte, da ich darauf keinen Zugriff habe.
Hi, grundsätzlich ja eine einfache Aufgabe für einen uC Du kannst z.B. timergesteuert alle paar mSec den Status der Eingangsport überwachen, dabei kannst du z.B. 8 Ports immer gemeinsam einlesen und einfach erkennen, ob die Zahl>0 ist. Für die 20 Ports eignet sich am Besten ein Atmega16 aufwärts, der hat dann 32 Ports, von denen du am geeignetsten PortA, PortC und PortD mit jeweils 8 Eingängen nutzen könntest (PortB4-B7 würde ich in deinem Fall nur für die ISP-Programmierung verwenden). Wichtig ist, dass du vorher einmal die JTAG-Schnittstelle abschaltest, sonst wirds beim PortC undurchsichtig ;-)
Helmut Lenzen schrieb: > Robert M. schrieb: >> Ich habe einige Steuersignale die im Endeffekt Relais steuern. Das >> wichtige ist mir die Absicherung, dass nur ein Relais zu einem Zeitpunkt >> angezogen sein darf. Es wird etwa 20 Steuersignale. > > Ist das eine Sicherheitskritische Anwendung? > Wenn ja darf das nur per Hardware (Kontakte) geloest werden. Ja ganz recht. Durch Schalten zweier Relais entsteht ein Kurzschluss, der sich unter Umständen nicht gesund auswirken wird! Jonathan Strobl schrieb: > Ja. Mach das doch einfach "teil-Analog". Ist zwar ein wenig "getrickse", > geht aber. Du brauchst nur 1 Widerstand pro Relais + eine Diode pro > Relais + 1 Komparator + 1 Referenzspannung. Die Idee klingt eigentlich nett. Da ich mit Komparatoren jetzt noch nicht gearbeitet habe, was genau empfiehlt sich für eine solche Anwendung? Es geht um 5V Signalpegel.
Robert M. schrieb: > Da ich mit Komparatoren jetzt noch > nicht gearbeitet habe, was genau empfiehlt sich für eine solche > Anwendung? Eigentlich egal. Nimm doch den LM358, der ist ganz nett und außerdem leicht beschaffbar. Gruß Jonathan
Jonathan Strobl schrieb: > Ja. Mach das doch einfach "teil-Analog". Ist zwar ein wenig "getrickse", > geht aber. Du brauchst nur 1 Widerstand pro Relais + eine Diode pro > Relais + 1 Komparator + 1 Referenzspannung. So kann mans natürlich auch machen, hab da aber noch ne andere Idee: Die Dioden kannst du dir sparen wenn du einen Summierverstärker aufbaust. Jedoch musst du dann noch die Ausgangsspannung auswerten (z.B. Komparator). Das ergibt: 1 Widerstand pro Signal + OPAMP mit Rückkopplungswiderstand + Komparator (wieder OPAMP) mit Spannungsreferenz (2 Widerstände). Total: 2 OPAMPs und 23 Widerstände Danach musst du natürlich noch verhindern, dass zwei oder mehrere Relais gleichzeitig anziehen.
Robert M. schrieb: > Ja ganz recht. Durch Schalten zweier Relais entsteht ein Kurzschluss, > der sich unter Umständen nicht gesund auswirken wird! Dann muss das nach VDE ueber die Oeffnerkontakte der anderen Relais verhindern. Also nix mit uC und Co. Die koennen abstuerzen und damit die Sicherheitsfunktion verhindern.
bestucki schrieb: > Danach musst du natürlich noch verhindern, dass zwei oder mehrere Relais > gleichzeitig anziehen. Meine Güte, genau darum geht's doch. Robert M. schrieb: > Wenn also 2 oder mehr Signale 5V sind, sollen alle Signale in 0 > gewandelt werden. Das macht ein Mikrocontroller mit links. Ist allerdings auch ein großer Hardwareaufwand. Denn du benötigst 20 Eingänge und 20 Ausgänge. Als Ausgänge bieten sich Schiebergister, die über SPI angesteuert werden, an. Als Eingänge dienen die Ports des µC. Also 40-Pinner: Atmega 164, 324 oder so. Nicht die alte Atmega16-Gurke. Ist auch eine Preisfrage. Die neuen sind mittlerweile wesentlich billiger. Für die Ports nimmt man den Pin-Change-Interrupt und fragt bei jedem Interrupt ALLE Ports ab. Dann braucht man noch ein wenig Bitgefriggel und gibt dann das Ergebnis über SPI auf die Schieberegister = Ausgänge. mfg.
Helmut Lenzen schrieb: > Also nix mit uC und Co. Die koennen abstuerzen und damit die > Sicherheitsfunktion verhindern. Blödsinn. Helmut Lenzen schrieb: > Dann muss das nach VDE ueber die Oeffnerkontakte der anderen Relais > verhindern Relaiskontakte können abbrechen, verbrennen, verbiegen etc. und die Sicherheitsfunktion verhindern. mfg.
Thomas Eckmann schrieb: > Als > Ausgänge bieten sich Schiebergister, die über SPI angesteuert werden, > an. 74HC138 oder 238 sind besser geeignet, dann kann der MC immer nur einen Ausgang aktivieren. Peter
Peter Dannegger schrieb: > 74HC138 oder 238 sind besser geeignet, dann kann der MC immer nur einen > Ausgang aktivieren. Stimmt. Das ist dann richtig idiotensicher. mfg.
Thomas Eckmann schrieb: > Relaiskontakte können abbrechen, verbrennen, verbiegen etc. und die > Sicherheitsfunktion verhindern. Schon mal was von Sicherheitsrelais mit zwangsgefuehrten Kontakten gehoert? Wenn bei einem Sicherheitsrelais / Schuetz ein Kontakt festbrennt duerfen die anderen nicht mehr schalten. Ausserdem ist die gute alte Elektromechanik immer noch um einiges Sicherer als jede Elektronik. http://schmersal.de/cms1/opencms/html/de/service/glossary.html?id=71
Helmut Lenzen schrieb: > Schon mal was von Sicherheitsrelais mit zwangsgefuehrten Kontakten > gehoert? Ja. Helmut Lenzen schrieb: > Ausserdem ist die gute alte > Elektromechanik immer noch um einiges Sicherer als jede Elektronik. YMMD mfg.
Robert M. schrieb: >> Ist das eine Sicherheitskritische Anwendung? >> Wenn ja darf das nur per Hardware (Kontakte) geloest werden. > > Ja ganz recht. Durch Schalten zweier Relais entsteht ein Kurzschluss, > der sich unter Umständen nicht gesund auswirken wird! Wenn du eine µC-Lösung baust, dann denke daran eine Umschaltzeit mit einzuplanen in welcher die Relais auch Zeit zum Abfallen haben, bevor du ein neues einschaltest.
@ Peter Dannegger (peda) >74HC138 oder 238 sind besser geeignet, dann kann der MC immer nur einen >Ausgang aktivieren. 3x74HC148 + 3x74HC138 + ein paar 74HC04 für die Invertierungen. Alles ohne Programmieren und abstürzende uCs. MfG Falk
Hi, Helmut Lenzen schrieb: > Robert M. schrieb: >> Ja ganz recht. Durch Schalten zweier Relais entsteht ein Kurzschluss, >> der sich unter Umständen nicht gesund auswirken wird! > > Dann muss das nach VDE ueber die Oeffnerkontakte der anderen Relais > verhindern. Also nix mit uC und Co. Die koennen abstuerzen und damit die > Sicherheitsfunktion verhindern. HHMMM, Ohne jetzt die VDE vorschriften Diesbezüglich jetzt noch im Detail auswenig zu kennen oder gar jetzt nachschlagen zu wollen müsste man sich jetzt einigen ob man von "Sicherheitskritisch" im Sinne der Vorschrift (Der Kopf des Bedieners steckt noch zwischen Formteil und Stempel... Wenn da was Schiefgeht explodiert die Anlage...) oder aber nur von "Sicherheitskritisch" im Sinne von: "Wenn da was Schiefläuft ist die Anlage evtl. kaputt und ich muss den Techniker rufen" Spricht. Für ersteres muss man wirklich genau auf die Vorschriften achten, für letzteres nur etwas "technisch" Sinnvolles aufbauen. Vorschlag an den TE: Wenn das mit dem Gattergrab in Standartlogik (logischerweise) zu aufwendig ist: Wieso nicht das Gattergrab in form von einer reihe verODERter NAND in einen einzigen PLD - z.B. einem GAL, oder wenn es richtig viele Signale sind auch CPLD gießen? Kein Program, keine Taktsignale alles Hardwareverknüpfungen ohne jede Latenz. Gruß Carsten
Thomas Eckmann schrieb: > bestucki schrieb: >> Danach musst du natürlich noch verhindern, dass zwei oder mehrere Relais >> gleichzeitig anziehen. > Meine Güte, genau darum geht's doch. Ich habe nur beschrieben wie man erkennen kann, ob mehrere Signale high sind. Meine Schaltung verhindert nicht, dass mehrere Relais anzeihen können. Ich gehe jetzt nicht weiter darauf ein, wie man das verhindern kann, da eine Lösung mit einem uC um einiges besser ist, da auch die Abfallzeiten der Relais berücksichtigt werden können. Dies muss allgemein beim Umschalten berücksichtigt werden, wenn Kurzschlüsse entstehen können. Helmut Lenzen schrieb: > Also nix mit uC und Co. Die koennen abstuerzen und damit die > Sicherheitsfunktion verhindern. Wenns wirklich so wichtig ist, dann baut man ein redundantes System auf. Leider gibt es noch keine weiteren Informationen über die Anforderungen. Ist es irgend ein Gebastel für Zuhause oder muss es professionell/kommerziell sein?
Thomas Eckmann schrieb: > Helmut Lenzen schrieb: >> Also nix mit uC und Co. Die koennen abstuerzen und damit die >> Sicherheitsfunktion verhindern. > Blödsinn. > > Helmut Lenzen schrieb: >> Dann muss das nach VDE ueber die Oeffnerkontakte der anderen Relais >> verhindern > Relaiskontakte können abbrechen, verbrennen, verbiegen etc. und die > Sicherheitsfunktion verhindern. Nicht, wenn man Sicherheitsrelais nimmt und diese richtig verschaltet. Gruss Harald
Während die Fähigkeiten des Controller für diese simple Aufgabe nahezu unbedeutend sind, kommt man aufgrund der 20 Eingänge und 20 Ausgänge kaum um einen Chip mit ca. 60++ Pins herum - etwas Größeres im SMD-Gehäuse. Eine andere Möglichkeit wäre es, zwei kleinere Contoller zu verwenden, und beim ersten die 20 Eingangs-Signale anzuschließen, und beim zweiten die 20 Ausgangssignale. Untereinander verbunden werden beide Chips über eine der üblicherweise vorhandenen seriellen Schnittstellen, z.B. SPI oder I²C. Vorteile dieser Lösung sind, daß bestenfalls keine Glue-Logic erforderlich ist, daß die Funktion flexibel programmierbar ist, und man mit den preiswertesten Controllern auskommt, die nur genügend Pins bieten müssen. Der erste Controller generiert aus den 20 Eingangssignalen ein Datenpaket entsprechend der Forderung, daß gleichzeitig nur ein Signal Aktiv sein darf, und kann bei Verletzung dieser Regel entweder alle Signale im Datenpacket inaktiv schalten, oder nach Wunsch dann auch ein bestimmtes von mehreren Eingangssignalen priorisieren. Dieser Controller dient damit als frei programmierbarer Encoder. Das Datenpacket wird seriell an den zweiten Controller gesendet, der dies je nach Sicherheitsanforderung erneut überprüfen kann, und daraus wieder 20 "einzelne" Steuersignale für die Relais dekodiert. Dabei kann dieser Controller auf Wunsch noch hier bereits angesprochene "Feinheiten" wie Schaltzeiten der Relais beachten. Wird noch mehr Sicherheit bezüglich der Forderung "nur ein Relais zur gleichen Zeit zu schalten" gefordert, die bspw. auch "klebende" Kontakte berücksichtig, müsste zusätzlich das Signal hinter den Relais kontrolliert werden. Im einfachsten Fall über 20 Dioden, deren Anoden an den Relaiskontakten liegen, und an deren gemeinsamer Kathodenleitung ein Signal ansteht, wenn auch nur ein Relaiskontakt geschlossen ist. Dieses verUNDete Signal kann der zweite Controller auswerten, um zu erkennen, ob alle Relais tatsächlich ihre Kontakte geöffnet haben. Ggf. wird es erforderlich sein, dieses verUNDete Signal galvanisch getrennt, bspw. über einen Optokoppler zurückzuführen. Selbst ein Wechselspannungssignal ist zur Rückführung geeignet, wenn die Totzeit während der alle Relais offen sind, länger als eine Wechselspannungsperiode dauert.
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Einfachste Verriegelung. Immer das Relais das links ist gewinnt die Entscheidung. Alle Relais rechts davon fallen ab. Braucht nur einen weiteren Oeffner pro Relais. Ist zwar jetzt nicht die sichereste aller Schaltungen aber immer noch sicherer als alle anderen mit Halbleitern drin. Frage mich wann der erste kommt mit einem Vorschlag der einen Quadcore Prozessor braucht :-)
Helmut Lenzen schrieb: > Ist zwar jetzt nicht die sichereste aller Schaltungen aber immer noch > sicherer als alle anderen mit Halbleitern drin. Was hast du eigentlich gegen Halbleiter? ICs sind immer das Letzte, was kaputt geht. In einem Relais-Forum wirst du natürlich ungeteilte Zustimmung ernten und alle werden die nächsten drei Tage noch nicken. Aber dieses Forum ist ein Mikrocontroller-Forum. Deine Schaltung ist gut. Weil einfach. Also einfach gut. Berücksichtigt aber eine Forderung nicht: Robert M. schrieb: > Wenn also 2 oder mehr Signale 5V sind, sollen alle Signale in 0 > gewandelt werden. Helmut Lenzen schrieb: > Frage mich wann der erste kommt mit einem Vorschlag der einen Quadcore > Prozessor braucht :-) Wenn man auch die Eingänge mit Schieberegistern einliest, reicht ein Tiny mit 8 Pins. mfg.
Wenn man das mit einem µC machen wollte braucht es "nur" 20 Eingänge und 1 Ausgang... nitraM
Thomas Eckmann schrieb: > Was hast du eigentlich gegen Halbleiter? ICs sind immer das Letzte, was > kaputt geht. Ich habe nichts gegen Halbleiter im Gegenteil. Aber anscheinend hast du was gegen Elektromechanik. Man muss nicht alles mit Halbleitern (uC und Co) relaisieren. Und ich habe im laufe meines Lebens schon mehr defekte Halbleiter gesehen als defekte Relais. Halbleiter gehen schon bei der kleinsten Ueberspannung kaputt, Relais dagegen noch lange nicht. Thomas Eckmann schrieb: > In einem Relais-Forum wirst du natürlich ungeteilte Zustimmung ernten > und alle werden die nächsten drei Tage noch nicken. Aber dieses Forum > ist ein Mikrocontroller-Forum. Dafuer gibt es aber genug andere Themen hier die nichts mit uC zu tun haben.
Thomas Eckmann schrieb: > Berücksichtigt aber eine Forderung nicht: > Robert M. schrieb: >> Wenn also 2 oder mehr Signale 5V sind, sollen alle Signale in 0 >> gewandelt werden. Leider ist das nur eine Folgerung aus der eigentlichen Forderung, die Robert M. schrieb: > Das wichtige ist mir die Absicherung, dass nur ein Relais zu einem > Zeitpunkt angezogen sein darf. Kurz: es müssen im Fehlerfall nicht alle abfallen, sondern es darf eines angezogen bleiben. Und das beherrscht die Schaltung von Helmut Lenzen (helmi1) optimal und in schnörkelloser, brutaler Hardware. Ich würde das auch so machen... ;-)
Helmut Lenzen schrieb: > Aber anscheinend hast du was gegen Elektromechanik. Wenn es sich vermeiden lässt, auf jeden Fall. Helmut Lenzen schrieb: > Und ich habe im laufe meines Lebens schon mehr defekte Halbleiter > gesehen als defekte Relais. Ich auch. Ist ja nicht so, daß nie etwas kaputt geht. Helmut Lenzen schrieb: > Halbleiter gehen schon bei der kleinsten Ueberspannung kaputt Das ist doch nun wirklich an den Haaren herbeigezogen. Überspannungen haben nicht aufzutreten. Dafür hat man Sorge zu tragen. Und "kleinsten" möchte ich mal in Frage stellen. mfg.
Thomas Eckmann schrieb: > Überspannungen haben nicht aufzutreten. Darf ich diesen Satz in meinen Schaltplänen verwenden? Das würde mir das Leben unglaublich erleichtern... ;-) > Und "kleinsten" möchte ich mal in Frage stellen. Leg mal an eine 5V-Relaisspule für 200ms 24V an. Und dann mach das mit einem uC. Was ist der Unterschied? Zum Hintergrund: 24V sind genauso wie 5V überaus gebräuchliche Spannungen.
Thomas Eckmann schrieb: >> Ist zwar jetzt nicht die sichereste aller Schaltungen aber immer noch >> sicherer als alle anderen mit Halbleitern drin. > Was hast du eigentlich gegen Halbleiter? ICs sind immer das Letzte, was > kaputt geht. IC halten eventuell noch, leider gibt es noch mehr ringsrum. Wie lange halten denn Elkos die zur spannungstabilieserung eingesetzt werden? Relais gehen auch nach 50Jahren noch, bei billiger china elektronik bezweifleifle ich das.
Lothar Miller schrieb: > Leg mal an eine 5V-Relaisspule für 200ms 24V an. Und dann mach das mit > einem uC. Welcher Schwachkopf macht denn sowas? Nenn' mir mal einen Grund, warum ich das machen sollte. Um danach festzustellen, daß der Controller kaputt ist und das Relais nicht? Und daraus schliesse ich dann, daß Relais besser sind? Vergiss' solchen Unsinn. Peter II schrieb: > Relais gehen auch nach 50Jahren qed mfg.
Thomas Eckmann schrieb: > Welcher Schwachkopf macht denn sowas? Nenn' mir mal einen Grund, warum > ich das machen sollte. Um danach festzustellen, daß der Controller > kaputt ist und das Relais nicht? > Und daraus schliesse ich dann, daß Relais besser sind? > Vergiss' solchen Unsinn. Der Elektriker der das ganze in Betrieb nimmt und 2 Draehte verklemmt. Schon mehr als einmal vorgekommen. Und schwuppdiwupp war wieder mal eine Karte von einigen 100 Euro ein Fall fuer die Tonne. Lothar Miller schrieb: > Darf ich diesen Satz in meinen Schaltplänen verwenden? Das würde mir das > Leben unglaublich erleichtern... ;-) Lothar ich hoffe du meldest kein Patent drauf an moechte ich auch in meinen Schaltplaenen reinschreiben duerfen ;-) Dann koennte ich viel Bauteile sparen ...
Ich werfe jetzt doch nochmal bewährte Digitaltechnik ins Spiel, denn die Auswertung der 20 Relais kann einfach mit 20 EOR hintereinander geschehen. Mehr ist da nicht. Den Relais könnte man dann Buffer vorschalten, die sich per Disable von den 20 EOR auf Masse ziehen lassen. Bauteilkosten 2,50€, Programmieraufwand 0. Das wäre jetzt meine Vergehensweise, ohne die Hardware genau zu kennen.
Helmut Lenzen schrieb: > Der Elektriker der das ganze in Betrieb nimmt und 2 Draehte verklemmt. Gegen Dummheit ist leider noch kein Kraut gewachsen. Ausserdem gibt es Dioden, falls einer nicht rot und blau unterscheiden kann. Wie macht man das eigentlich mit einem Relais? > Lothar ich hoffe du meldest kein Patent drauf an moechte ich auch in > meinen Schaltplaenen reinschreiben duerfen ;-) Helmut Lenzen schrieb: > Lothar Miller schrieb: >> Darf ich diesen Satz in meinen Schaltplänen verwenden? Das würde mir >> das Leben unglaublich erleichtern... ;-) > Lothar ich hoffe du meldest kein Patent drauf an moechte ich auch in > meinen Schaltplaenen reinschreiben duerfen ;-) Also ich schreibe das in meine Spezifikationen rein. Betriebsspannung 5V oder 230V oder wie auch immer. Wenn dann ein Trottel 24V anlegt oder das Netzteil an einer Hochspannungsleitung betreibt, ist das NICHT mein Problem. Und mögliche Überspannungen durch Blitzschläge auf der Netz- oder Telefonleitung sind auch kein Grund für mich Relais statt Halbleiter zu verwenden. mfg.
Thomas Eckmann schrieb: > Wie macht man > das eigentlich mit einem Relais? Denn meisten Relais ist die Polaritaet egal. Und dann gibt es noch Kunden die ueber die Spule absolut keine Diode/Varistor etc. haben wollen und sagen deine Schaltung muss das aushalten. Thomas Eckmann schrieb: > Und mögliche Überspannungen durch Blitzschläge auf der Netz- oder > Telefonleitung sind auch kein Grund für mich Relais statt Halbleiter zu > verwenden. Och das sagt der Kunde dir schon ob das dir egal sein darf.
Halo Thomas, > Was hast du eigentlich gegen Halbleiter? ICs sind immer das Letzte, was > kaputt geht. > In einem Relais-Forum wirst du natürlich ungeteilte Zustimmung ernten > und alle werden die nächsten drei Tage noch nicken. Aber dieses Forum > ist ein Mikrocontroller-Forum. Wenn man sich im Fach auskennt, weiss man, dass das keine Glaubensfrage ist, sondern Helmut seine ISOs, CSAs, VDEs und andere Sicherheitsvorschriften kennt. Ich bin auch ein eingefleischter Mikroprozessorier und musste dazulernen. Wer sicherheitsrelevante Dinge auf die Beine stellen will, der KANN das auch mit Halbletern oder sogar mit Software machen (Hier ist der einzige Punkt in dem Helmut irrt....Beispiel: Bereichsblockierungen bei Industrierobotersteuerungen) aber der Aufwand ist immens (Vorhalten von ausreichend Redundanz etc.) Die Elektromechanik - bei entsprechender Auslegung - ist hier wirklich im Vorteil. Dennoch wuerde ich in DIESEM Fall die Loesung von Jonathan benutzen! Gruss Michael
Helmut Lenzen schrieb: > Und dann gibt es noch Kunden die ueber die Spule absolut keine > Diode/Varistor etc. "Diode, Varistor oder etc." ÜBER der Spule (an Siemens Lufthaken?) zu montieren, ist aber auch die denkbar grobschlächtigste Methode. Etwa auf den Niveau: Bauer pflügt Feld mit Handgranaten. Helmut Lenzen schrieb: > und sagen deine Schaltung muss das > aushalten. Recht so! Den dort - in die Schaltung, direkt auf der Platine gehört die Schutzvorrichtung hin! ;-)
Michael Roek schrieb: > Wer sicherheitsrelevante Dinge auf die Beine stellen will, der KANN das > auch mit Halbletern oder sogar mit Software machen (Hier ist der einzige > Punkt in dem Helmut irrt....Beispiel: Bereichsblockierungen bei > Industrierobotersteuerungen) aber der Aufwand ist immens (Vorhalten von > ausreichend Redundanz etc.) In dem Punkt gebe ich dir Recht. Da geht es auch nicht anders zu machen. Aber wie du schon sagst nur mit Redundanz. Das ist aber mit einer schnell zusammengestrikten uC Schaltung aber bei weitem nicht gegeben. Und nicht das jemand denkt ich haette was gegen uC. Ich setzte davon genug ein (ARM,MSP430,AVR etc..). Aber bei Schaltungen die sicherheitsrelevant sind b.z.w. einen Kurzschluss verurschen koennen hoert bei mir der Spass auf. Selbst die einfachste Schaltung wo ein Kurzschluss passieren kann (Wendeschuetzschaltung) muss entweder elektrisch oder mechanisch gegeneinander verriegelt sein.
Ralf N. schrieb: > Recht so! Den dort - in die Schaltung, direkt auf der Platine gehört die > Schutzvorrichtung hin! Auf der Platine waren nur Relais die andere Relais schalten. Und diese zu schaltenden Relais waren 220V DC Relais ohne Schutzbeschaltung. Das heist mehrere kV Abschaltspannung am Relaiskontakt. Und dieser Relaiskontakt darf nicht geschuetzt werden.
Zunächst mal Danke für die vielen Antworten! Helmut Lenzen schrieb: > Dann muss das nach VDE ueber die Oeffnerkontakte der anderen Relais > verhindern. Also nix mit uC und Co. Die koennen abstuerzen und damit die > Sicherheitsfunktion verhindern. Durch schließen zweier Relais werden nur 2 Pins kurzgeschlossen, wodurch ein ungewolltes Ereignis eintritt. Dabei würde keine Explosion oder so eintreten! Thomas Eckmann schrieb: >> 74HC138 oder 238 sind besser geeignet, dann kann der MC immer nur einen >> Ausgang aktivieren. > Stimmt. > Das ist dann richtig idiotensicher. Stichwort idiotensicher gefällt mir! Kann mir jedoch mit den 138 und 238 nicht genau die Verschaltung vorstellen. bestucki schrieb: > Leider gibt es noch keine weiteren Informationen über die Anforderungen. > Ist es irgend ein Gebastel für Zuhause oder muss es > professionell/kommerziell sein? Das System soll professionell sein! Es handelt sich zwar um keine kommerzielle Anwendung, jedoch wird Sie täglich verwendet und sollte abgesichert sein! Helmut Lenzen schrieb: > Einfachste Verriegelung. > Immer das Relais das links ist gewinnt die Entscheidung. Alle Relais > rechts davon fallen ab. Braucht nur einen weiteren Oeffner pro Relais. > Ist zwar jetzt nicht die sichereste aller Schaltungen aber immer noch > sicherer als alle anderen mit Halbleitern drin. Das war meine erste Idee. Dass die Signale nicht 0 werden bei mehrere High Pegeln, würde ich akzeptieren. Jedoch habe ich eine Befürchtung: Was passiert wenn 2 Signale zum exakt gleichen Zeitpunkt ankommen? Dann sind, sei es eine geringe Zeit, doch zwei Relais geschlossen? Daniel schrieb: > Auswertung der 20 Relais kann einfach mit 20 EOR hintereinander > geschehen. Mehr ist da nicht. Bis die EOR's fertig mit der Analyse sind, und den Buffer auf Masse ziehen, sind jedoch 2 Relais an?
Robert M. schrieb: > Stichwort idiotensicher gefällt mir! Kann mir jedoch mit den 138 und 238 > nicht genau die Verschaltung vorstellen. Die Eingänge A0, A1, A2 werden parallel geschaltet an 3 IO-Pins des MC. Die Eingänge /E1, /E2, E3 werden so an 2 IO-Pins des MC geschaltet, daß immer nur einer der drei 74HC138 enabled ist oder garkeiner:
1 | 1. 74HC138: /E1 - D3, /E2 - D4, E3 - VCC |
2 | 2. 74HC138: /E1 - D3, /E2 - GND, E3 - D4 |
3 | 3. 74HC138: /E1 - D4, /E2 - GND, E3 - D3 |
4 | |
5 | D3 D4 |
6 | 0 0 1. 74HC138 |
7 | 0 1 2. 74HC138 |
8 | 1 0 3. 74HC138 |
9 | 1 1 keiner (für Totzeit zum Umschalten der Relais) |
Ob 74HC138 oder 74HC238 hängt davon ab, ob der aktive Ausgang high oder low sein soll. Peter
Thomas Eckmann schrieb: > Also ich schreibe das in meine Spezifikationen rein. > Betriebsspannung 5V oder 230V oder wie auch immer. Wenn dann ein Trottel > 24V anlegt oder das Netzteil an einer Hochspannungsleitung betreibt, ist > das NICHT mein Problem. Du bist noch jung und stürmisch, hast aber noch nicht ausreichend viel erlebt... Es mag sein, dass diese eine Schaltung dann nicht dein Problem ist, aber dein Problem ist, dass in der nächsten Spec die Anforderungen wesentlich deutlicher stehen. > Also ich schreibe das in meine Spezifikationen rein. Schön, wenn du deine Spec selber schreiben darfst, und wenn ausser dir keiner an deiner Schaltung rumbastelt. Aber mal angenommen, da kommen auch andere dran... BTW: du solltest bewertende Ausdrücke wie "Trottel", "Schwachkopf", usw. eher aussen vor lassen. Helmut Lenzen schrieb: >> Darf ich diesen Satz in meinen Schaltplänen verwenden? Das würde mir das >> Leben unglaublich erleichtern... ;-) > Lothar ich hoffe du meldest kein Patent drauf an moechte ich auch in > meinen Schaltplaenen reinschreiben duerfen ;-) Du darfst natürlich, aber leider hat sich der Nutzen dieses Satzes zerschlagen, weil er durch eine rigide Spec zustande kommt... :-/
Lothar Miller schrieb: > Du bist noch jung und stürmisch, hast aber noch nicht ausreichend viel > erlebt... Komm' du erstmal in mein Alter. Lothar Miller schrieb: > "Schwachkopf", Thomas Eckmann schrieb: > Welcher Schwachkopf macht denn sowas? Das ist in diesem Zusammhang auch völlig legitim. Wenn du allerdings sowas machst und dir den Schuh anziehst... Von mir aus. Thomas Eckmann schrieb: > Wenn dann ein Trottel 24V anlegt Auch da habe ich niemanden persönlich angesprochen. Und ja, wenn einer an irgendwelche blanken Klemmen 24V anlegt, ohen zu wissen, was er tut, ist derjenige ein Trottel. Was sonst. Vielleicht ein Depp? Lothar Miller schrieb: > Es mag sein, dass diese eine Schaltung dann nicht dein Problem ist, aber > dein Problem ist, dass in der nächsten Spec die Anforderungen wesentlich > deutlicher stehen. Wieso soll das mein Problem sein? Wenn einer das so haben will, bekommt er das auch so. Wenn einer Relais haben will, versuche ich allerdings ihm die Dinger auszureden. Gelingt mir das nicht, kriegt er Relais. Beschwert er sich nachher, daß die Relais zu laut klappern... Sind Relais vorgeschrieben oder Industriestandard, brauchen wir gar nicht darüber zu diskutieren. Lothar Miller schrieb: > und wenn ausser dir keiner an deiner Schaltung rumbastelt. Wenn einer was davon versteht, ist das OK. Wenn er keine Ahnung hat und etwas kaputt macht, bekomme ich davon keine schlaflosen Nächte. Lothar Miller schrieb: > Du darfst natürlich, aber leider hat sich der Nutzen dieses Satzes > zerschlagen, weil er durch eine rigide Spec zustande kommt... :-/ Interessant. Es ist also eine "rigide Spec", wenn ich bei einer elektronischen Baugruppe, die für 5V konzipiert ist, beschreibe, daß sie NUR für 5V konzipiert ist? Und ich muß mir vorhalten lassen, daß sie kaputt geht, wenn man da 24V, womöglich noch verpolt ranlegt? Wenn du meinst... Steht allerdings im Lastenheft, daß sie auch höhere Spannungen aushalten muß, hält sie das auch aus. Aber dann muß der Kunde das auch bezahlen. Und wenn ich weiß, daß mein Kunde da garantiert irgendwelchen Unsinn mit treibt, wird sie auch das überstehen. Sofern ich mir vorstellen kann, was einer da so alles mit anstellen könnte. Auch wenn das nicht im Lastenheft steht. mfg.
Robert M. schrieb: >> Auswertung der 20 Relais kann einfach mit 20 EOR hintereinander >> geschehen. Mehr ist da nicht. > Bis die EOR's fertig mit der Analyse sind, und den Buffer auf Masse > ziehen, sind jedoch 2 Relais an? Und du glaubst, ein Schaltung auf Relaisbasis ist schneller als ein paar Logikgatter? Das Problem kannst du mit Relais doch nicht umgehen, eher ,it den ICs abschwächen. Du benötigst, wenn diese sehr kurze Zeitspanne stört, ein Verzögerungsglied vor den Buffern, aber nach den EOR. Beispielsweise Flipflop mit Takt oder ein RC-Glied, wenn es nicht so auf die Flanke ankommt (ansonsten nimmste Schmitt-Triger mit Enable statt Buffer).
Helmut Lenzen schrieb: > Robert M. schrieb: >> Ja ganz recht. Durch Schalten zweier Relais entsteht ein Kurzschluss, >> der sich unter Umständen nicht gesund auswirken wird! > > Dann muss das nach VDE ueber die Oeffnerkontakte der anderen Relais > verhindern. Also nix mit uC und Co. Die koennen abstuerzen und damit die > Sicherheitsfunktion verhindern. Glaubenskriege... Man kann auch mit Elektronik sicherheitsrelevante Funktionen realisieren. Wäre das nicht so, würde kein Auto fahren und kein Flugzeug fliegen. Und auch die geforderte Robustheit lässt sich machen, kostet halt Platz und Geld. Allerdings ist der Aufwand, der dafür zu treiben ist, nicht ganz ohne. Kurz zusammengebastelt ist das nicht. FMEA, Fehlerbaumanalyse, Selbsttest, Plausibilisierung der Ergebnisse, Watchdog, Sicherheitsabschaltung der Ausgänge sind so ein paar Stichworte. Wenn man das alles richtig umsetzt, ist die Elektronik sicher nicht schlechter als die Relaislösung. Billiger aber auch nicht. Gruß, Max
Man muß immer Aufwand und Nutzen abschätzen. Wenn im Fehlerfall nur die Sicherung kommt und vielleicht das Relais verklebt, dann rechnet es sich einfach nicht, die Anforderungen für eine AKW-Steuerung erfüllen zu wollen. Das Transistoren und ICs zuverlässiger sind, als Relais, ist keine Frage. Die Zuse Relaisrechner waren zu unzuverlässig für den Serieneinsatz. Und die Röhrenrechner ENIAK waren auch nicht viel besser. Erst durch Transistoren und ICs konnte die Zuverlässigkeit auf brauchbare Werte angehoben werden. Die Zuverlässigkeit kommt natürlich nicht von Zauberhand. Sie muß durch einen Aufwand an Gehirnschmalz und Sorgfalt bei der Softwareentwicklung erst geschaffen werden. Peter
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Wie sieht es denn bei der Schaltung von Helmut aus, wenn zwei Signale gleichzeitig den High Pegel bekommen. Ich benutze finder Relais mit 2 Wechslern. Ist es möglich, dass für einen kurzen Moment zwei Relais anziehen, bevor das "rechte" abfällt? Genau die gleiche Frage stellt sich mir bei der Standard-Schützverriegelung zweier Schütze. ( Öffner des jeweils anderen vor Spule ) Ist das auch "idiotensicher" ?
Robert M. schrieb: > für einen kurzen Moment zwei Relais anziehen Ist gut möglich. Wenn zuerst ein Relais rechts anzieht und danach eins weiter links, hast Du eine große Chance auf einen Kurzschluss. Die Relais haben nämlich GROßE Schaltzeiten. Bei meiner Widerstands-Dioden-Komparator-Lösung kannst Du noch abschalten, bevor das Relais überhaupt anzieht (ist ja recht träge). Gruß Jonathan
Jonathan Strobl schrieb: > ... Bei meiner > Widerstands-Dioden-Komparator-Lösung kannst Du noch abschalten, bevor > das Relais überhaupt anzieht (ist ja recht träge). Vor allem wenn die Abschaltung elektronisch erfolgt, also nicht über ein weiteres Relais, ist sie allemal schneller, als 2 Relais gleichzeitig anziehen können. Also gesamte Relaisversorgung per Komparator elektronisch lahmlegen und für das Restrisiko (Versagen des Komparators) gibt es ja noch Sicherungen. Ich frage mich allerdings schon die ganze Zeit, warum man tatsächlich 20 Relais gegeneinander verriegeln muss? Ein Motor hätte zwei Laufrichtungen, und es ist klar, das man nicht beide gleichzeitig einschalten kann. Aber was braucht 20?
Klaus 2m5 schrieb: > Aber was braucht 20? Es handelt sich um Pins einer Anwendung die durch den Wechsler auf eine (gemeinsame) Leitung gezogen werden und dann von dort durch weitere Relais gegen Masse oder Spannung "kurzgeschlossen" werden. Da die Pins eine gemeinsame Leitung nach dem Zuziehen haben, kann nur ein Relais zuschnappen, damit es zwischen den Pins keinen Kurzschluss gibt. Die Komparatorschaltung leuchtet mir ein, nur wie ziehe ich die Signale am besten auf LOW?
Robert M. schrieb: > nur wie ziehe ich die Signale > am besten auf LOW? Es muss ja nicht LOW sein, hochohmig reicht ja auch. Das kann dann jeder popelige Transistor machen. So könnte das dann aussehen:
1 | Steuerleitung Steuerleitung |
2 | | | |
3 | | | |
4 | ----- ----- |
5 | |\ | |\ | |
6 | | \ | Relais | \ | |
7 | | \| | \| ... |
8 | ----- ----- |
9 | |-------------|------ |
10 | / |
11 | High zum |< |
12 | Abschalten ---------| PNP |
13 | aller Relais |\ |
14 | \ |
15 | | |
16 | --- GND |
Simpel, oder? ;) Gruß Jonathan
Ich würde eher NPN nehmen und den Transitor umdrehen - oder gleich einen MOSFET nehmen. Die Kollektorschaltung hat immer den Nachteil, dass die 0,6-1V BE Spannung dem Nutzsignal fehlen. Bei 12V kein Problem aber bei 5V schon. Außerdem dürfen die Steuersignale nur high getrieben werden, sonst schalten die Relais über die vermutlich vorhandenen Schutzdioden doch noch.
Robert M. schrieb: > nur wie ziehe ich die Signale am besten auf LOW? Da müsste man wissen, woher die Signale kommen, und wie die Relaisansteuerung aussieht... Robert M. schrieb: >>> Ich habe einige Steuersignale die im Endeffekt Relais steuern. Woher und mit welchem Pegel kommt das Signal und was kommt zwischem dem Signal und dem Relais? Kannst du die Relais so beschalten, wie es dir lieb ist? Was von der Schaltung ist vorgegeben?
Lothar Miller schrieb: > Was von der Schaltung ist vorgegeben? Es kommen 5V Signale (direkt von Spannungsquelle) und werden über Relais zu oder abgeschaltet. Die sollen große Relais Schalten (10k PullDown und MOSFET wäre meine Idee). Die Relais an sich werden mit 12V gesteuert. Vorgabe: Es darf maximal nur ein Relais angezogen sein, auch wenn mehr Signale kommen. Die Relais die die Steuersignale steuern, kann ich leider nicht beeinflussen und absichern, deswegen muss das hinterher geschehen.
Robert M. schrieb: > Die Relais die die Steuersignale steuern, kann ich leider nicht > beeinflussen und absichern, deswegen muss das hinterher > geschehen. Ich komme das vor lauter (Steuer-)Signalen und (großen und kleinen) Relais nicht mehr mit... :-o Kannst du da ein Bildchen (mit den Pegeln und Signalnamen) malen und zeigen, worauf du Zugriff hast? Und irgendwo in der Mitte muß ja die Sammelschiene sitzen...
Angehängte Dateien:
-
rel.png
3,8 KB
Nunja warum hab ich das nicht gleich gemacht, so sieht der Aufbau etwa aus.. Natürlich mit mehr Signalen. Im linken Teil hab ich Freiheit ab der Anwendung. Und hier muss ich dafür Sorgen, dass K1-Kn nicht gleichzeitig zuschnappen können. Und vor einem Wechsel am Besten zur Sicherheit auf 0 gehen, damit nichtmal kurzzeitig ein Kurzer reinkommt. Von der Anwendung links kommen Relais die 5V der Spannungsquelle durchlassen, oder eben nicht. Deswegen eigentlich noch PullDown-10k die ich im Schaltbild vergessen habe. edit: Der kritische Fall ist in meinen Augen jetzt wenn S0 und S1 auf 5V sind, oder das Umschalten: S0 von 5V auf 0V und S1 von 0V auf 5V im gleichen Moment.
Robert M. schrieb: > Im linken Teil hab ich Freiheit ab der Anwendung. Das heißt, DU machst diese "Anwendung"? Und du hast auch Zugriff auf die 12V-Versorgung der Relais? Dann könntest du leicht mit dem angesprochenen CPLD alle Eingänge abfragen und dann im Fehlerfall die 12V für die Relais abschalten. Das wäre eine komplett autonome Einheit. Hier der VHDL-Code dafür:
1 | library IEEE; |
2 | use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; |
3 | |
4 | entity MaxOne is |
5 | Port ( Relais : in STD_LOGIC_VECTOR (19 downto 0); |
6 | Fehler : out STD_LOGIC); |
7 | end MaxOne; |
8 | |
9 | architecture Behavioral of MaxOne is |
10 | |
11 | begin
|
12 | process (Relais) |
13 | variable Ones : integer; -- Zähler für die aktiven Relais |
14 | begin
|
15 | Ones := 0; |
16 | for i in Relais'range loop -- alle Relais abklappern |
17 | if Relais(i)='1' then |
18 | Ones := Ones+1; -- aktive Relais mitzählen |
19 | end if; |
20 | end loop; |
21 | if Ones>1 then Fehler <= '1'; -- wenn mehr als 1 Relais aktiv: Fehler |
22 | else Fehler <= '0'; |
23 | end if; |
24 | end process; |
25 | end Behavioral; |
Alternativ könntest du das CPLD ganz links zwischen deine "Anwendung" und die Relaistreiber schalten, und nur 1 Ausgang aktiv sein lassen:
1 | library IEEE; |
2 | use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; |
3 | |
4 | entity MaxOne is |
5 | Port ( Anwendung : IN std_logic_vector(19 downto 0); |
6 | Relais : OUT std_logic_vector(19 downto 0) |
7 | );
|
8 | end MaxOne; |
9 | |
10 | architecture Behavioral of MaxOne is |
11 | |
12 | begin
|
13 | process (Anwendung) begin |
14 | Relais <= (others=>'0'); -- erst mal alles ausschalten |
15 | for i in Relais'range loop |
16 | Relais(i) <= Anwendung(i); -- dann Pin für Pin zuweisen |
17 | if Anwendung(i)='1' then -- nach der ersten '1' abbrechen |
18 | exit; |
19 | end if; |
20 | end loop; |
21 | end process; |
22 | end Behavioral; |
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