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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zu Rolladensteuerung


Autor: Martin Müller (Gast)
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Ich möchte mir eine Rolladensteuerung bauen. Hierzu habe ich bereits
Steuerleitungen 2x2x0,8 sternförmig von zentraler Stelle zu allen
Rolladenschalter unter Putz verlegen lassen. Die längste Leitungslänge
beträgt ca. 20m. Die Steuerleitung ist geschirmt, jedoch hat der
Elektriker zum Teil den Beidraht der Schirmung an den Enden der
Leitungen abgeschnitten.

Am Rolladenschalter ist eine spezielle UP-Dose vom Hersteller Kaiser
vorhanden, in die die Relais zum Schalten des Motors sollen. Der
Jalousieschalter bei der Dose soll von der Rolladensteuerung
ausgewertet werden. Daß zu den Rolläden nur eine 4-adrige Leitung
verlegt ist, ist etwas unpraktisch. Habe mir folgendes ausgedacht (Bild
oben):
* je eine Steuerleitung pro Relais
* eine 24V-Leitung zur Versorgung der Relais und Versorgung der
Schalterauswertung
* Schalterstellung wird analog über die 4. Ader eingelesen. Die
Relaisplatine liefert mit einem Spannungsteiler je nach
Schalterstellung folgende Spannungen an die Steuerung, die dort auf
5V-Pegel herunter geteilt werden:
- Schalter offen: 0V
- Schalter AB:   12V
- Schalter AUF:  24V

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Nun habe ich Bedenken, ob das mit der gemeinsamen 24V-Ader für Relais
und analoge Spannung überhaupt gut funktioniert. Habe mir daher eine
zweite Variante ausgedacht, wo je nach Polung der Ader "A" und "B"
das Relais "AUF" oder "AB" anzieht (Bild unten). Theoretisch müßte
es funktionieren. Hat jemand Erfahrungen mit solchen Schaltungen? Gibt
es einen Treiber, der einen 5V-Eingang hat und je nach Eingangspegel
satte 0V und satte 24V ausgibt?

Autor: Martin Müller (Gast)
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uups, die Freilaufdiode am Relais K_AB war falsch. Anbei der korrigierte
Plan.

Autor: Winfried (Gast)
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Transistoren direkt an den Port -> macht man nicht, ist böse.

Autor: Martin Müller (Gast)
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die Transistorschaltung ist im Plan nur angedeutet. Natürlich kommt ein
Vorwiderstand rein und ein Widerstand zwischen B und E....

Aber trotzdem danke für die Anmerkung.

Autor: Jürgen Berger (Gast)
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Hallo Martin,
ich würde die zweite Variante nehmen, mit folgender Änderung:
Beide (12V) Relais zusammen an +12V, je nach Ansteuerung mit
0V oder 24V zieht das entsprechende Relais an. Die vorhandene
+12V kannst du dann noch über die Taster und jetzt ja zwei Adern
zum µC schicken. Dort würde ich auch noch zwei Optokoppler zur
Störsicherheit spendieren.

Gruß
Jürgen

Autor: Martin Müller (Gast)
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Hallo Jürgen,

kannst Du mir mal einen Schaltplan schicken, wie das aussieht? Kann ich
mir gerade nicht so ganz vorstellen...

Autor: Jürgen Berger (Gast)
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Hallo Martin,

so etwa sollte es gehen

Gruß
Jürgen

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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Könnte man nicht die 2.Variante mit den Motoren auch auf den Schalter
anwenden?
Man legt eine Wechselspannung (selbst erzeugt per µC) an die beiden
anderen Leitungen und misst den Strom.
Wenn kein Strom fliesst ist entweder der Taster nicht betätigt, oder es
liegt ein Leitungsbruch vor.
Fliesst der Strom in die eine Richtung, so wurde bspw. die
Aufwärtsrichtung gewählt.
Fliest der Strom in die andere Richtung, so wurde die andere Richtung
gewählt.
Das sind 2 Portpins, die man ständig zwischen Ein- und Ausgang
umschaltet.
Einen galvanische Trennung stellt sich etwas komplizierter dar...

Autor: Martin Müller (Gast)
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Hallo Jürgen,

die Idee ist nicht schlecht. Allerdings müßte ich 12V generieren.

Aber einen Treiber bräuchte ich trotzdem, mit dem ich vom Prozessor 0V
oder +12V schalte (ein weiteres Relais will ich nicht zum Schalten
nehmen - habe 14 Rolläden, die ich ansteuern muß).

Gibts denn irgend einen Treiber, mit dem ich 0V/12V oder sogar 0V/24V
vom Prozessor aus schalten kann?

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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Noch ne Idee:
Wenn man beide Relais-Steuereingänge konstant mit 24V betut, dann
schalten die Relais ja nicht, weil sie auf beiden Seiten das gleiche
Potential haben.
Mit jeweils einer Diode in der Steuerleitung (1-Punktgleichrichter;
vielleicht noch einen Kondensator vorsehen), wird die Spannung auf den
Schalter gegeben. Dann folgt die Auswertung wie bei Jürgen mit
Optokopplern.
Braucht nur 4 Leitungen und keinen 12V-Wandler.
Ausserdem würden die Relais ja in Jürgens Fall nur mit 12V betrieben.

Im Anhang was zusammengekritzeltes...

Autor: Martin Müller (Gast)
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Hallo Rahul,

die Idee ist auch nicht schlecht. Das Schalter einlesen (ob mit
A/D-Wandler oder mit Optokoppler) ist eigentlich nicht das Problem,
sondern einen Treiber zu finden, der satte 24V und satte 0V für die
Relais ausgibt (High-Side / Low-Side switch).

Es müßte doch irgend so ein Bauteil geben... Dual wäre optimal (2
Eingänge / 2 Ausgänge)

Autor: Jürgen Berger (Gast)
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@Martin
um zwischen 0V und 24V umzuschalten brauchst du einen Treiber mit
Gegentaktausgang und TTL Eingang, wie z.B den L6374 (4 Treiber)von
www.st.com.

Gruß
Jürgen

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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da würden sich ja High-Side-Driver (IRF...) anbieten, mit denen man
wiederum MOSFETs ansteuert. Die müssen sogar wegen der
Bootstrap-Schaltung konstant H-Pegel bekommen.

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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Oder einfach einen L298.
Der enthält 2 H-Brücken. Also genau, was gebraucht wird.

Autor: and_ref (Gast)
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Den Nachteil an der Relaisverschaltung merkst du, wenn ein Relais kleben
bleibt! Besser ist's wenn du die Relais in Reihe schaltest, dabei muß
eins dann ein UM-Relais (Wechsler) sein. Ich male nur den
Leistungsteil. Die Ansteuerung kann ganz normal über 2 getrennte
Portpins erfolgen.


          /          /o---------o L(ab)
L o-----/  o-------/  o---------o L(auf)
      Versorungs-  Richtungs-
      relais       relais

Selbst wenn jetzt ein Relais kleben bleibt, kann nix passieren. Zudem
kannst du so die Abnutzung des Richtungsrelais deutlich reduzieren,
wenn du dieses nur schaltest, wenn das Vorsorgungsrelais nicht
angezogen ist (also Richtungsrelais nie unter Last schalten).

Autor: Lang (Gast)
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Hallo Martin!
Mir persönlich gefällt die erste Schaltung am Besten.
Die Ansteuerung mit NPN Transistoren ist am einfachsten.
( Rolladen_03.GIF  oberes Bild.)
Die Relais werden ja keinen so großen Spulenstrom haben. <100mA.
Dann würde ich auch 24V Relais nehmen. Kleinerer Strom wegen der
Leitungslängen. Zwischen Port und der Basis des Transistors einen
Widerstand von ca. 2k bis 4k ohm. fertig. Das der Schirm weg ist, ist
natürlich ärgerlich. Aber dennoch kein Problem. Du hast einen
Kondensator am AD Eingang gelegt. Den so groß wie möglich. Dann geht
das. Du mußt ja keine Präzisionsmessung machen sondern nur 3 Pegel
unterscheiden. Wenn du doch die zweite Schaltung vorziehen möchtest,
dann kannst du das von meinem Bild die Schaltung nehmen.
Viel spaß.

Autor: Jürgen Berger (Gast)
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@and_ref
dem kann ich auch nur zustimmen. Habe bei mir
auch ein Relais für Power und aber jeweils ein
Relais für auf und ab.
Gesteuert wird die ganze Sache über AS-i

Gruß
Jürgen

Autor: Unbekannter (Gast)
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Die erste Schaltung ist doch gar nicht so schlecht. Einfach, primitiv
und zuverlässig. Ich würde evtl. die Widerstände um den Faktor 2 (ca.)
größer wählen. Denn bei bei Taster-Stellung "Auf" hat der 2,7 Kiloohm
Widerstand 213 Millwatt zu verbraten. Das muss nicht sein. Die Hälfte
tut es auch.

Was auf jeden Fall größer sein sollte, ist der Kondensator zur
Entstörung. Bei Deinen Widerstandsdimensionen ca. 4,7 uF, bei doppelt
so großen Widerständen 2,2 uF.

Als weitere Entstörungsmaßname könntest Du zum kleinem Elko noch einen
100 nF Kondesator parallelschalten und die beiden Kondensatoren durch
ca. 100 Ohm trennen.

Also vom Spannungsteiler aus 18 und 4,7 Kiloohm auf den 100 nF
Kondensator, dann ein 100 Ohm Widerstand, dann auf einen kleinen Elko
mit 4,7 uF danach die Schutzdioden und dann auf den ADC-Eingang.

Dann ist Ruhe in der Kiste.

Autor: and_ref (Gast)
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> Habe bei mir auch ein Relais für Power und aber jeweils ein
> Relais für auf und ab.
Wie ist da die Anordnung? Fängst du dir da nicht wieder die Probleme
bei Relaisklebenbleiben ein?

Autor: Fred (Gast)
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Ich habe bei mir in etwa die zweite Variante umgesetzt, allerdings habe
ich statt einem Schalter (und Widerstand, Diode o.ä.) nur einen Taster.
Der funktioniert ähnlich wie bei einem Garagentor:

1x drücken -> Rollo runter
das nächste Mal drücken -> Rollo hoch
während der Fahrt drücken -> Rolle hält an
nächster Tastendruck -> geht wieder in die andere Richtung

Klingt kompliziert, ist es aber nicht. Die ganze Familie kommt mit
klar.

Vorteile:
- einfacher Taster kein Schalter mit 3 Stellungen
- man muss nicht drücken bis das Rollo in Endlage ist
- man kann eine Zeitsteuerung implementieren was schlecht möglich ist,
wenn man einen Schalter nimmt, der in seiner Schaltposition bleibt ->
sonst geht das Rollo automat. hoch und gleich wieder runter, weil der
Schalter noch auf "Runter" steht

Gruss Fred

Autor: Martin Müller (Gast)
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@ Fred:
Die Idee ist genial. Darauf bin ich gar nicht gekommen. Leider habe ich
schon seit mehreren Monaten Jalousieschalter von Jung gekauft, Die
Motoren werden derzeit direkt mit dem Schalter geschaltet. Die Schalter
möchte ich nicht wechseln (waren ziemlich teuer).

@ alle:
wieviel Strom sollte man über den Jalousieschalter mindestens fließen
lassen? Ich denke weniger als 10mA könnte zu Problemen führen (wegen
Oxidschicht).

@ alle:
Die Sache mit dem Wechler-Relais für die Richtung finde ich auch gut,
allerdings ist es fatal, wenn man das Richtungsrelais während der Fahrt
schaltet (z.B. wenn ein Wackler drauf ist). Der Hersteller der
Rohrmotoren schreibt eine Totzeit von 200ms beim Umschalten vor.

Die Zeit habe ich bisher mit dem µC realisiert (bisher Variante mit
einem AUF- und einem Ab-Relais). Daß das Auf- und Ab-Relais nicht
gleichzeitig schalten kann (falls die Software spinnt), hätte ich mit
Gattern verriegelt.

Weiß jemand, wie das Ganze bei "profesionellen" Rolladensteuerungen
gemacht ist? Ein Relais für Richtung und eines für Freigabem oder je
ein Richtungsrelais?

Autor: and_ref (Gast)
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> Ich denke weniger als 10mA könnte zu Problemen führen (wegen
> Oxidschicht)
Ja, wurde mir von der Firma Jung auch so auf Anfrage mitgeteilt.
Freibrennstrom ist da das Stichwort.

> allerdings ist es fatal, wenn man das Richtungsrelais während der
> Fahrt schaltet
Naja, wird wohl nicht so schlimm sein, wie wenn beide Wicklungen
bestromt werden ;-)

Und nochmal was zum Klebenbleiben. Ich hatte das in meiner früheren
Installation schonmal. Kein RC-Snubber überm Relais und nach wenigen
Monaten wars dann soweit... die Motoren hatten gewaltig gebrummt. Klang
nicht gut, habens aber überlebt.

Autor: Martin Müller (Gast)
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@ Fred:

> Ich habe bei mir in etwa die zweite Variante umgesetzt

Wie hast Du die Relaisansteuerung realisiert?

Autor: Fred (Gast)
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Ich habe die Rolläden mit einer SPS gesteuert. Am Rolladenschalter habe
ich 230V von der nächsten Steckdose und ein 3 pol. NYM Kabel in den
Keller zur SPS:

Schalter gibt L1 über einen Widerstand auf den SPS-Eingang.
Die Relaisausgänge der SPS steuern mit L1 über die beiden anderen Adern
des Kabels direkt den Motor. Leider nur Softwaremässig verriegelt.

Gruss Fred

Autor: Rüdiger Bruns (Gast)
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Bei meiner Mischersteuerung für die Heizung habe ich aus 
Sicherheitsgründen ( Software ist ja nie fehlerfrei ) den Ruhekontakt 
einen Relais als Eingang des anderen Relais benutzt, so ist garantiert 
dass nicht beide Wicklungen gleichzeitig Strom bekommen.

Autor: Seppel (Gast)
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