Mehrere Fühler über 2 Draht

Gast #4306202
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Hallo Forum !

Ich möchte gerne mehrere Temperaturfühler hintereinander schalten. Um 
genau zu sein sollen es 1000stk Fühler werden die im Bereich alle 2m 
installiert werden.

Ich denke da an einen kleinen Controller (mega8) und einen Max488

24V        _________________             _________________
(+)----I         A        I----(+)----I         B        I----(+)
(A)----I                  I----(A)----I                  I----(A)
       I max488 und mega8 I           I max488 und mega8 I        ...usw
(B)----I    Temp.Fühler   I----(B)----I    Temp.Fühler   I----(B)
(-)----I__________________I----(-)----I__________________I----(-)
GND

Der "Master" sendet ein Start zu Modul A, Modul A sendet den Temp.Wert 
zu Modul BzuC CzuD DzuE ........ und der letzte sendet dann die Daten 
zurück zum Master. Am Ende müssten dann 1000char zum Master kommen (8bit 
Auflösung ist genug)

Ich denke dass ich es so sicher hinbekomme aber was ist wenn ein Modul 
ausfällt. Dann ist der ganze Bus im A...

Kennt Ihr eine Möglichkeit um das zu realisieren.

Danke für Ideen
Gast #4306252
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1000 Fühler alle 2 Meter ergibt für mich auch 2 Kilometer Gesamtlänge.

Ein Bus kommt wegen der hohen Anzahl von Busteilnehmern wohl kaum in 
Frage.

Da der Abstand zwischen den Fühlern gering ist, sollte eine simple 
direktverbindung der seriellen Leitungen möglich sein. Je nac 
Spannungsabfall am Kabel ist dort noch eine Potentialtrennung (z.B. 
mittels Optokoppler) nötig.

Viel Spannender finde ich die Stromversorgung. Wie willst du 
sicherstellen, dass auf der langen Leitung nicht zu viel Spannung 
verloren geht?
Gast #4306259
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> was ist wenn ein Modul ausfällt. Dann ist der ganze Bus im A...

Alle parallel schalten wird wohl auch kaum gehen, wegen der 
Leitungslänge und der Kapazitäten.

Von Bosch gab es dazu mal eine Lösung. Aber die Hardware dazu war 
aufwändig. Die Module überbrückten sich selbst quasi, wenn sie defekt 
sind.

Frag mal den Inhaber der Seite http://technikwueste.de/ , der hatte mir 
mal dieses System von Bosch im Detail gezeigt.
Gast #4306316
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bk schrieb:
> Ich denke dass ich es so sicher hinbekomme aber was ist wenn ein Modul
> ausfällt. Dann ist der ganze Bus im A...
>
> Kennt Ihr eine Möglichkeit um das zu realisieren.

RS-485 "Backbone", µC für Sensorgruppen und Master/Slave Protokoll. 
Falls Alternativ Funknetzwerk CDMA oder gleich Zigbee. Es kommt 
natürlich auch auf die Messrate, auf die Zuverlässigkeitsanforderungen 
und auf den Wartungsaufwand Falle eines Ausfalls drauf an.

Denk dran: Wer mit Funk nicht umgehen kann, nimmt besser Kabel.
Gast #4306427
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Irgendwie kommt mir die Aufgabe bekannt vor. Hatten wir hier schon mal.

War damals in industriellem Umfeld. Ist es hier auch so oder soll nur 
die Bodentemperatur von Pflanzen überwacht werden?

Einen Bus mit 1000 Teilnehmern sehe ich auch nicht.

Ich denke auch das eine serielle Verbindung von Sensor zu Sensor der 
richtige Weg ist.

Wie stefanus schon schrieb.

Fehler sind so per Software leicht zu finden.

Master an Sensor 1 -> bist Du da? -> wenn ja, Temperatur zurückgeben und 
Sensor 2 fragen -> dessen Temperatur durchreichen usw.

Ein µC mit 2 UARTs pro Sensor und wenn keine grossen Störfelder zu 
erwarten sind braucht man nicht mal Pegelwandler.

Problem könnte eben die Stromversorgung sein, kommt aber auf das Umfeld 
und die Anforderungen an.

Für die Ausfallsicherheit könnte ich mir einen Watchdog vorstellen der 
vom µC gesteuert wird. Fallen die Impulse aus werden die RX-TX mit einem 
FET direkt verbunden und so das Sensormodul überbrückt.
Gast #4306848
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Was sind denn die Anforderungen?

Auflösung, Genauigkeit, Ansprechzeit, Messintervall, Temperaturbereich, 
Umweltbedingungen, Lebensdauer, Ausfallsicherheit, Stromversorgung etc.? 
Was ist das Budget?

Wenn man pro Node für Platine mit Controller und Sensor, Gehäuse und 
Zusammenbau optimistische 20-50€ annimmt, kommt man bei 1000 Messstellen 
vermutlich in den Bereich der oben erwähnten faseroptischen Lösung.
(Firma: Outside the Asylum) #4306919
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Wolfgang schrieb:
> Dann guck dir mal größere Funknetzwerke an, z.B. AIS
> https://de.wikipedia.org/wiki/Automatic_Identification_System

ähh, Äpfel und Birnen?
Genauso könntest Du argumentieren, das Mobilfunknetz hat millionen 
Teilnehmer.
Die Lösung mit Sensorgruppen und 422/485 zum Verbinden untereinander 
dürfte die brauchbarste Lösung ergeben.
Aber solange nicht mehr Informationen kommen ist diese Diskussion müßig.
Gast #4306961
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Ich glaube, ich habe Probleme mit dem Zählen. Es wird von 2-Draht 
gesprochen, und in der Zeichnung zähle ich sechs Leitungen.
Da das Erfassen der Temperaturen wohl eine gewisse Zeit dauern darf (10 
Werte/s?), kann man die Daten auch mit niedriger Baudrate sicher 
übertragen. Mit eigenem Protokoll kann man auch 1000 Geräte adressieren.
Meine Frage: wie soll die Zuleitung denn tatsächlich aussehen? Zwei 
Drähte als Klingeldraht oder auch geschirmte mehradrige Zuleitung?
(Firma: Torrox.de) #4306977
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bk schrieb:
> Ich denke dass ich es so sicher hinbekomme aber was ist wenn ein Modul
> ausfällt. Dann ist der ganze Bus im A...

Bei 1000 Stück, kannst Du Dir ja recht einfach ausrechnen, dass die 
einzelnen Sensoren entweder extrem ausfallsicher sein müssen, oder es 
fällt entsprechen häufig aus.

Prinzipiell müsstest Du mal analysieren, wie hoch die Anforderungen an 
die Ausfallsicherheit ist und danach Deine Topologie auswählen. So 
würden Mischformen von Parallel- und Serienschaltung zu geringeren 
Ausfallauswirkungen, bei ggf. geringfügig höheren Verdrahtungskosten 
führen. Wenn die Sensoren tatsächlich physikalisch alle in einer 2km 
langen Reihe liegen, dann könnte man auch über einen/mehrere zusätzliche 
Busse nachdenken, der/die immer einige Sensoren auslassen und dann ggf. 
ausgefallene Sensoren überbrücken können.

mfg Torsten
Gast #4306990
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Oder zwei Linien, die in entgegen gesetzte Richtung ausgerichtet sind. 
Dann darf ein einzelner Node ausfalen, die anderen sind dann noch hinten 
herum erreichbar.
1
Host 
2
Kanal A ---->----->----->----->----->----->----->----->
3
Nodes       1     2     3     4     5     6     7     8    
4
            <-----<-----<-----<-----<-----<-----<-----<-----+
5
                                                            |
6
Host                                                        |
7
Kanal B-----------------------------------------------------+

Das erfordert natürlich µC mit 4 seriellen Ports. Kann man notfalls per 
Software emulieren. In der AVR Xmega Reihe gibt's welche mit ganz vielen 
seriellen Ports.
Gast #4307075
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Man könnte die Sensoren auch auf Untergruppen verteilen:
1
s__s__s__s__s__s__s__s__s__s_C_s__s__s__s__s__s__s__s__s__s
2

3
s  -> Sensor
4
C  -> µController
5
-  -> 1m (__ -> 2m)

10 One-Wire Sensoren an einem 19m Kabel sollten kein Problem sein. Zwei 
dieser Kabel werden dann von einem Controller abgefragt.
Statt 1000 Controller sind es dann nur noch 50.

Aber es sind ja noch jede Menge Fragen offen:

butsu schrieb:
> Was sind denn die Anforderungen?

Auflösung=
Genauigkeit=
Ansprechzeit=
Messintervall=
Temperaturbereich=
Umweltbedingungen=
Lebensdauer=
Ausfallsicherheit=
Stromversorgung=
Budget=

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