Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik EMV und uC (.)


von Pepi K. (rudiultraplus)


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Bei mir schaut es so aus:
Ich betreibe seit 7 Jahren in 5 Wohnungen 12 Hausbus-Steuerungs-Knoten 
auf Basis von AtMega32 und einem RS485 Netzwerk.
Aus großer Vorsicht/Unkenntnis ist der uC sowohl vom Input als auch vom 
Output mit Optoko. getrennt.
Die Stromversorgung ist 2-fach ausgelegt, einmal für den uC einmal für 
die 8 Inputschalter und einmal für 8 Relais.
Schaltungsentwurf -> Platinen ätzen lassen -> wie gesagt läuft 
problemlos.

Nun möchte ich einen Neuaufbau mit dem Raspberry PI machen.

Derzeit betreibe ich Relais über Optoko.
Wie gesagt Zuverlässigkeit und Sicherheit hat bei mir erste Priorität.
Deshalb bitte ich um eure Meinung zu folgender Alternative:

Der RPI wird über eine getrennte 5V Netzteil versorgt.
GPIO-pin des RPI an UNL2008 mit 1,5mA(das sollte reichen) und die Relais 
mit einer getrennten 12V Versorgung betreiben.
Wenn ich hier keine Optoko. einsetze dann hätte ich für meinen Aufbau
das erste mal eine gemeinsame Masse zwischen RPI und den Relais.

Ziehe ich mir da aufgrund der gemeinsamen Masse Störungen in den RPI?
Wenn ja, wie ist dies eigentlich möglich.
Habe schon oft gelesen, dass es auch schon ausreicht wenn man die Relais 
zwar an der gleichen Versorgung fährt aber noch for dem 5V Regler des 
uC.
Ist das ebenfalls eine gesicherte Alternative?

Wie gesagt derzeit fahre ich das ganze doppelt gemoppelt, denn nach den 
Optoko. geht es eigentlich noch in SSR die Befalls noch eine Optoko. 
haben.
Dies liegt aber daran, dass ich es mir frei halten wollte was ich 
einsetze Relais oder SSR. BTW: die Sharp SSR laufen hervorragend. Nur 
ein ein paar brutale Induktive Lasten(8 Kunststoffröhren) wollten die 
SSR nicht nehmen.

Noch eine Frage zum Mysterium Relais/EMV: Beim Schalten bzw. Abschalten 
vom Relais kann es ja einen heftigen Funkten auf der Seite des 
Lastsromkreis geben. Kann sich diese Störung in der Praxis bei z.B. 8 
Amp. Relais auswirken? Gibt es dazu sinnvolle Mindestabstände zu 
Relais-Gruppen?
Bei meine SSR's habe ich jedenfalls keine Störungen wahrgenommen.
Der Abstand beträgt eine Hutschieneneinheit.

von MaWin (Gast)


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Pepi Kolller schrieb:
> Beim Schalten bzw. Abschalten vom Relais kann es ja einen heftigen
> Funkten auf der Seite des Lastsromkreis geben. Kann sich diese Störung
> in der Praxis bei z.B. 8 Amp. Relais auswirken?

Natürlich, Funken sind Funkwellen, Abstand hilft, Funken durch Snubber 
dämpfen auch, aber am sinnvollsten sind unempfindliche Platinen durch 
kurze Leitungen (Antennen) und kleine umschlossene Flächen (magnetische 
Antenne), verdrillte Leitungen und abgeblockte Versorgungsspannungen.

Dann stören auch fremde Quellen nicht.

von Simon S. (-schumi-)


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Pepi Kolller schrieb:
> Nun möchte ich einen Neuaufbau mit dem Raspberry PI machen.
> ...
> Wie gesagt Zuverlässigkeit und Sicherheit hat bei mir erste Priorität.

Sei dir aber bewusst, dass wenn gerade ein Schreibvorgang auf die 
SD-Karte erfolgt und er Strom ausfällt oft das Dateisystem defekt ist. 
Mini-USV + autmatisches Herunterfahren solltest du schon einbauen. Und 
auch alle unnötigen Schreibvorgänge auf die Karte unterbinden (Logfiles, 
Swap)

von Pepi K. (rudiultraplus)


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ad SD-Karte)

Der RPI ist ein Ersatz für den AtMega. Hätte eigentlich nicht vor, etwas 
zu Speichern. Das RS485 wird dann gegen das Ethernet ersetzt.
Statistiken macht eine Ebene höher(PC) und der hört mit.

von Peter D. (peda)


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Pepi Kolller schrieb:
> Aus großer Vorsicht/Unkenntnis ist der uC sowohl vom Input als auch vom
> Output mit Optoko. getrennt.

Vorsicht ja, aber Unkenntnis nein.
Es gibt nunmal keine idealen Leiter, Isolatoren und Schirme.

Ob die Optokoppler nötig sind, weiß man erst, wenn man sie wegläßt und 
es Probleme gibt.
In der Industrie werden sie auch gerne eingesetzt.
Erdschleifen sind so ziemlich das häßlichste, was es in der Elektronik 
gibt.

Und der RP wird durchaus störempfindlicher sein (höhere Frequenz, 
geringere Spannung, kleinere Strukturen) als die AVRs.

: Bearbeitet durch User
von Pepi K. (rudiultraplus)


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D.h. Optoko. vor dem Relais ist kein Overkill sondern eine sinnvolle 
Massnahme.
Na dann lass ich das einmal so.
Bin nur verwundert wie viele Lösungen mit Masse verbundenen uC/Relais 
verwendet werden.

von Simon S. (-schumi-)


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Pepi Kolller schrieb:
> Der RPI ist ein Ersatz für den AtMega. Hätte eigentlich nicht vor, etwas
> zu Speichern. Das RS485 wird dann gegen das Ethernet ersetzt.
> Statistiken macht eine Ebene höher(PC) und der hört mit.

Anstelle des Raspi würde ich dir etwas in diese Richtung empfehlen:

#1 VoCore (Crowdfunding ist vor kurzem ausgelaufen, aber den wird es 
später auch regulär zu kaufen geben): 
https://www.indiegogo.com/projects/vocore-a-coin-sized-linux-computer-with-wifi

#2 Im Prinzip das selbe, ein klein wenig größer, etwas günstiger 
https://olimex.wordpress.com/2014/07/23/rt5350f-olinuxino-design-is-almost-complete/

Vorteile gegenüber Raspi:
 - Günstiger
 - Kleiner
 - Energiesparender
 - Robuster (auch gegen Stromausfall (an Routern orientiert mit OpenWRT 
als OS)
 - WLAN on Board (Teil des System on a Chip))

Nachteile:
 - Kleinere Community
 - schwächere CPU / weniger RAM. Aber wenn das vorher AVRs geschafft 
haben ist das überhaupt und garkein Problem

Von der Pheriepherie bieten die Teile nebst USB und Ethernet auch 
einiges: viele GPIOs, UART, I²C, SPI

: Bearbeitet durch User
von Pepi K. (rudiultraplus)


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Oh, coole HW. Werde ich in Beobachtung halten.
Derzeit habe ich einen SPS-Interpreter im AtMega laufen.
Einen ähnlichen habe ich am RPI in Python geschrieben.
Der ist natürlich leistungsfähiger. Jetzt gibt es Commands wie Speak, 
SendMail usw.

Das ist auch der Grund vom Umstieg von 8bit auf 32bit mit einem vollem 
Linux ist der SWE-AUfwand ungleich kleiner.

Noch Ideen zur Relais/Optoko. Varianten?

von Christian (Gast)


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Simon S. schrieb:
> #1 VoCore (Crowdfunding ist vor kurzem ausgelaufen, aber den wird es
> später auch regulär zu kaufen geben):
> https://www.indiegogo.com/projects/vocore-a-coin-sized-linux-computer-with-wifi

Das Teil hat nen Pin der P O R N heisst.. hihi..

von Purzel H. (hacky)


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RS485 durch Ethernet ersetzen wuerd ich nicht ausser die zusaetzliche 
Bandbreite ist das Upgrade Kriterium. Denn Ethernet zieht ein Vielfaches 
an Strom. Anstelle von Optokopplern kann man die magnetische koppler 
ueberlegen. In der Richtung von ADuM3001 oder so.

von Pepi K. (rudiultraplus)


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Völlig richtig, der Durchsatz ist es nicht. Mit dem RS485 kann ich 
derzeit alle Noldes 1000x pro Sec abfragen. Das Ethernet ist bereits 
vorhanden; deshalb die Entscheidung.

Die magnetischen Koppler habe ich bereits gekauft. Werde einmal einen 
Test machen.

Aber so wie es aussieht, geht kein Weg bei Isolatoren für den 
Relais-Betrieb vorbei.

Meine derzeitige Lösung wird so aussehen:

 8x Input Adum1400
 8x Output Adum1400 uns dahinter einen ULN2008

Und das ganze lese- bzw schreibbar via:
 - GPIO's, (ohne weiteren Baustein)
 - seriell mit AtMega328 der dann die 2x8 Pins liest und schreibt
 - per I2C mit MCP23017

Dies liest sich somit mit nahezu jeden uC bzw uP steuern.

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