Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Näherungssensor Relaisschaltung


von Thomas B. (ribupim)


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Ich bin elektrisch nicht so auf der Höhe, verstehe aber das Problem 
welches ich lösen muss, allein diese Lösung (Bauteil) fehlt mir.

Ich habe einen induktiven Näherungssensor (12 V DC, ÖFFNER, 3-adrig), 
welcher bei Annäherung die zwischen 1 und 3 (+/-) anliegende Spannung 
(<100mA) zwischen 3 und 2 reproduziert (Kreis 1) Diese - dann zwischen 3 
und 2 anliegenden Spannung  - möchte ich nutzen um auf einem zweiten, 
elektrisch getrennten (potentialfreien) Kreis einen ÖffnungsIMPULS (!) 
zu generieren. Hat da jemand eine möglichst verschleissfreie Idee ? 
Danke im Voraus.

von Hoppenpichler (Gast)


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Monoflop und optokoppler?!

von Thomas B. (ribupim)


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Schon gegoogled, aber nicht sehr ergiebig. Problem ist "Öffnen" und 
"Impuls". Danke fürs mitdenken :-)

von Thomas B. (ribupim)


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Monoflop und Kippstufe überfordern mich. Hilfe wäre eher : besorge Dir 
Bauteil 4712 mit Klemmen 1 bis 4 :-)

von Hoppenpichler (Gast)


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Skizziere doch mal ein " Schaltbild" gemäß Deiner Beschreibung.
Oder ist das ein Kreuzworträtsel?

Monoflop wäre NE 555, Optokoppler sind sofort gegurgelt.
Da wird es aber auch was " fertiges" geben.

von void (Gast)


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> induktiven Näherungssensor (12 V DC, ÖFFNER, 3-adrig),
> welcher bei Annäherung die zwischen 1 und 3 (+/-) anliegende Spannung
> (<100mA) zwischen 3 und 2 reproduziert (Kreis 1)

Näherungssensor
pin 1:  +12V
pin 2:  Ausgang NC  (12V = nichts detektiert / 0V = detektion von 
Material)
pin 3:  GND


> einen ÖffnungsIMPULS (!) zu generieren.

Was ist das?
Du meinst, dass beim Umschalten des Näherungssensor-Ausgangs (pin 2) von 
12V auf 0V
für eine bestimmte kurze Zeit ein zweiter Stromkreis geschlossen wird?
Wie lange soll dieser Impuls (=kurze Zeit) sein?
Warum muss der zweite Stromkreis potentialfrei / elektrisch getrennt 
sein?
Wie hoch ist die Isolations-Anforderung zwischen Stromkreis 1 + 2?
Welche Spannung und Stromstärke soll beim zweiten Stromkreis geschaltet 
werden?


> möchte ich nutzen um auf einem zweiten,
> elektrisch getrennten (potentialfreien) Kreis

Also ein Relais.


> Hat da jemand eine möglichst verschleissfreie Idee?

Also doch kein Relais. ;-(


> Hilfe wäre eher

eine vollständige Beschreibung deines Problems. Vorher ist jeder 
Bauteilvorschlag nur fischen im trüben.

von Hoppenpichler (Gast)


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Eine Lüftersteuerung für einen Badezimmerventilator, genannt 
Nachlaufsteuerung, bei Pollin für unter 10€, würde wohl schon passen.
Wie lang soll denn der Öffnungsimpuls sein!

von Thomas B. (ribupim)


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>>Akzeptiert doch mal, dass man höflich um Rat fragt. Ich hab mich schon gewundert 
warum manche in diesem Forum genervt reagieren. Im Leben ist halt nicht alles + 
und -, sondern auch mal feucht und trocken :-) Zum Thema :

Näherungssensor
pin 1:  +12V
pin 2:  Ausgang NC  (12V = nichts detektiert / 0V = detektion von
Material)
pin 3:  GND

>>YES

Wie lange soll dieser Impuls (=kurze Zeit) sein?

>>Na ja, für max eine sec oder so (Taster)

Warum muss der zweite Stromkreis potentialfrei / elektrisch getrennt
sein?

>>Weil der Hersteller der Steuerung darauf hinweist dass "Potenz" zur (Zer)störung 
führen kann. Getrenntes GND

>>Die Isolationsanforderung ist wohl so dass das eine mit dem anderen nicht 
wirklich etwas zu tun haben soll.

>> "Relais" mit meinem Horizont als Mechaniker, Ich denke ein elektrischer 
Schaltkreis (Transistor, Diode, Widerstand, Opto) wäre eleganter.

Spannung der Potenzfreiheit im zweiten Schaltkreis vermutlich bezogen 
auf den 5V Abgriff am Netzteil.

Freu mich dass ich diese Resonanz so schnell und zur späten Stunde 
bekomme und bedanke mich noch einmal herzlichst bei Euch !

Nee - so ein Lüfternachlauf passt nicht.

Worum es geht : Ich muß meine AnnoSchnuf - SchiebetorSteuerung von der 
ehemaligen HardcoreKraftSteuerung auf ImpulsSteuerung umstricken. Wo 
früher durchgeschaltet wurde ist heute Impuls gefragt (ACM400S). Alles 
funzt - bis auf die Endabschaltung mittels Näherungssensor.

Nochmals Danke.

von void (Gast)


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Dann akzeptiere doch auch mal das Leute welche dir helfen wollen das nur 
können wenn du Ihnen dein Problem auch beschreiben kannst.

> Im Leben ist halt nicht alles + und -

Genau, und aus dem Grund wären ein paar solide technische Daten oder mal 
ein Hinweis auf "SchiebetorSteuerung (ACM400S)" sinnvoll.

http://langguth-antriebe.de/wp-content/uploads/ACM400S.pdf
Du möchtest also mittels des Näherungssensors
einen Taster am Impuls-Eingang [X8.2] (Klemmen24/25) simulieren.
Dieser Impuls-Eingang hat 5V Level (5V = offen / 0V = geschlossen),
benötigt 10mA zum schalten und hat einen integrierten Pull-Up Widerstand 
mit 625 Ohm nach 5V.
Impuls-Dauer ist > typ. 50ms (also passt auch "eine Sekunde oder so").



> Hilfe wäre eher : besorge Dir Bauteil 4712 mit Klemmen 1 bis 4 :-)

Du wolltest es nicht anders.

Besorge dir
1) Bauteil NE555 (oder LM555 oder TLC555) mit Pin 1-8
   https://www.fairchildsemi.com/datasheets/LM/LM555.pdf

2) Bauteil SFH615A-2X mit Pin 1-4
   http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/183247-da-01-en-OPTOKOPPLER_SFH_615A_2X.pdf


Bauteil NE555
Pin 2 ist der Eingang, der kommt an Pin 2 Näherungssensor
Pin 8+4 ist Versorgung, die kommt an +12V Pin 1 Näherungssensor
Pin 1 ist GND, kommt an 0V Pin 3 Näherungssensor
Pin 3 ist Ausgang, kommt über Widerstand 680 Ohm an SFH615A-2X pin 1.
Rest wie beschrieben in
  http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0310121.htm

Bauteil SFH615A-2X
Pin 1 ist der Eingang, (siehe oben)
Pin 2 ist GND, kommt an 0V Pin 3 Näherungssensor
Pin 3 ist GND*, kommt an ACM400S Klemme25
Pin 4 ist Ausgang*, kommt an ACM400S Klemme24


P.S.: Es könnte übrigens sein, dass der Impuls-Eingang des ACM400S auch 
auf Schaltflanken reagiert. Dann könntest du dir den NE555 sparen. 
Einfach mal ausprobieren; Mit einem Schalter dauerhaft ACM400S Klemme 
24/25 schließen. Wenn das Tor darauf auch wie gewünscht reagiert hast du 
gewonnen.

von Thomas B. (ribupim)


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Oh das ist super. Ganz herzlichen Dank dass Du Dir so eine Mühe gemacht 
und sogar das ACM400 angeschaut hast. ! Zu allem bringst Du es auch auf 
den Punkt bezüglich Erfordernis des NE555. Meine Überlegung war zunächst 
ob ein in Endstellung aktiviert bleibender Sensor lediglich die 
Laufrichtung sperrt oder aber den Motor insgesamt. Ersteres wäre ja 
sinnvoller da der Sensor in der jeweiligen Endstellung aktiviert 
(geöffnet) bleibt. Das werde ich simulieren und rausfinden können. 
Gesetzt den Fall es wäre so dass NE555 nicht notwendig ist dann 
schreibst Du


Bauteil SFH615A-2X
Pin 1 ist der Eingang, (siehe oben) => Pin 2 des Sensors ?
Pin 2 ist GND, kommt an 0V Pin 3 Näherungssensor
Pin 3 ist GND*, kommt an ACM400S Klemme25
Pin 4 ist Ausgang*, kommt an ACM400S Klemme24

Da hakt es bei mir noch, denn


Was wäre dann mit den (potentialfreien) Klemmen ACM400  40 bis 42 ? 
(Endschalter auf/zu)

Noch einmal herzlichen Dank für Deine Mühe. Gruß Thomas

von Thomas B. (ribupim)


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Also, es sieht danach aus dass der NE555 nicht notwendig ist.

Die Aktivierung (Öffnung) der jeweiligen Endabschaltung auf Klemme 40 
und 42 führt dazu, dass ein Fahren des Motors IN GEGENRICHTUNG möglich 
bleibt. (obwohl der Sensor ja noch aktiv ist, also durchleitet.) Hebt 
man die Aktivierung NICHT auf (also weiterhin geöffnet) bleibt der Motor 
bei Lauf in Gegenrichtung nach etwa 4 Sekunden stehen. Wird hingegen die 
Aktivierung des Sensors durch Verlassen der Endposition (erneutes 
Schliessen des Stromkreises) aufgehoben läuft der Motor normal weiter.

Also kann ich meine ursprüngliche Aufgabenstellung von oben wie folgt 
ändern :


Statt „Öffnungsimpuls“ kann es „öffnen“ heißen.

Also bedarf es lediglich eines Relais mit getrennten zwei Kreisen (12V 
von Klemme 20/22) mit Öffner - Funktion im Sekundärkreis. Was muss ich 
hinsichtlich der Spannung beachten ?

von Thomas B. (ribupim)


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Vielleicht schaust Du das noch mal an ob das korrekt ist bzw. ob noch 
irgendwas fehlt. Danke !

von SonicHazard (Gast)


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Die Endabschaltung einer Richtung wird laut technischen Daten mittels 
eines potentialfreien Öffnerkontaktes der Sicherheitskategorie 1 
realisiert. Ein Rollenendschalter ist das richtige Mittel!

MFG

von Thomas B. (ribupim)


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Danke für den Hinweis. Rollenendschalter lassen sich leider bauseits nur 
sehr aufwendig realisieren. (z.B. Zerstörung der Verzinkung) Zudem sind 
die Träger und induktive Näherungsschalter vorhanden, Es gibt 
mechanische Endstops, Warnlicht und beidseitige Lichtschranken so dass 
die Sicherheit hinreichend gewährleistet sein sollte. Die oben gezeigte 
Schaltung führt zur potenzialfreien Öffnung in den Endlagen. (Hoffe ich 
:-)

: Bearbeitet durch User
von void (Gast)


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Hallo Thomas,

> Da hakt es bei mir noch, denn
> Was wäre dann mit den (potentialfreien) Klemmen ACM400  40 bis 42 ?
> (Endschalter auf/zu)

Die Endschalter an X16 (Klemme 40/41 und Klemme 42/41) welche die ACM400 
erwartet sind passive Öffner. Also z.B. Reedkontakte welche durch einen 
Magnet betätigt werden. Damit hättest du garkeine Probleme mit den 
Spannungspegeln, weil jeweils nur Klemme 40 (oder 42) gegen 0V von 
Klemme 41 geschaltet wird.
Das ist die Lösung welche SonicHazard vorgeschlagen hat.

Die Endschalter-Eingänge (Klemme 40 + 42) haben 10..12V Pegel (>9V = 
betätigt / <1V = offen) und bei betätigt (>9V Level) fließt ein Strom 
von 28..40mA in den Eingang.

Praktisch kannst du hier direkt auf Klemme 40 (bzw.42) mit zwei deiner 
Näherungssensoren draufgehen.
Falls du auf eine elektrische (galvanische) Trennung bestehst, kannst du 
auch hier einen Optokoppler (SFH615A-2X) einsetzten. Der Vorwiderstand 
zwischen Näherungsensor und Optokoppler müsste aber etwas niedriger 
sein; 270 Ohm.


> Also, es sieht danach aus dass der NE555 nicht notwendig ist.

Super.


> Also bedarf es lediglich eines Relais mit getrennten
> zwei Kreisen (12V von Klemme 20/22) mit Öffner
>  - Funktion im Sekundärkreis. Was muss ich
> hinsichtlich der Spannung beachten?

Klemme 22/20 (12V Versorgung-Ausgang) hat eine Belastbarkeit von "nur" 
200mA.
Also solltest du dafür sorgen nicht mehr Strom für deine Sensoren darauf 
zu ziehen. Sollte aber passen für das was du vorhast.

Wegen der
Endschalter-Eingänge [X16] (Klemme 40/41 + 42/41) haben 10..12V Pegel
musst du nichts beachten. Du kannst (wenn du möchtest) mit den 12V drauf 
gehen (oder mit den per 12V versorgten Näherungsschaltern).

Wegen dem
Impuls-Eingang [X8.2] (Klemmen24/25) hat 5V Pegel
musst du die Signal-level konvertieren (12V -> 5V), das würde eine 
Lösung mit Optokoppler automatisch erledigen.


> [Schaltplan]
> Vielleicht schaust Du das noch mal an ob das korrekt ist
> bzw. ob noch irgendwas fehlt. Danke !

Ja, so könnte man es machen.
Allerdings zwei Punkte:
1) Du kannst aber die Spannungswandler "Traco TMA 1205D" jeweils durch 
einen Widerstand 680 Ohm ersetzten.
2) Der gewählte Fotomos AQV412EH hat glaube ich eine andere Pin-Belegung 
(1+2 passt, 3 ist nicht belegt, 5 GND an Klemme 40, und 4+6 and Klemme 
41(bzw42)). Und der Fotomos AQV412EH wäre auch auf AC verwendbar und ist 
möglicherweise schwerer zu beschaffen...
siehe 
http://www3.panasonic.biz/ac/e_download/control/relay/photomos/catalog/semi_eng_ge1b_aqv41_e.pdf?via=ok


Und wie schon gesagt, könntest du auch direkt mit dem Ausgang von Sensor 
IF7203 auf Klemme 40(bzw.42) gehen.

von ribupim (Gast)


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Oh mann, da muss ich jetzt aber erst einmal eine Schachtel Pralinen 
einpacken ! :-) Ich bin sehr dankbar für die Mühe mir aufs Pferd zu 
helfen :-)

Also, ich hatte angesichts meiner sparsamen Kenntnis zunächst versucht 
die Sensoren direkt zwischen 41 und 40, bzw 41 und 42 schalten zu 
lassen, wobei 41 die 0 V war (sind im Auslieferungszustand gebrückt). Da 
gab es aber eine Fehlermeldung (E5 = Check Sensor) wahrscheinlich 
hervorgerufen durch die 12 Volt die bei Aktivierung der Sensoren 
auftauchten.


Klemme 22/20 (12V Versorgung-Ausgang) hat eine Belastbarkeit von "nur"
200mA.
Also solltest du dafür sorgen nicht mehr Strom für deine Sensoren darauf
zu ziehen. Sollte aber passen für das was du vorhast.

>>>Die Sensoren sind mit 100mA (Ie) angegeben.




1) Du kannst aber die Spannungswandler "Traco TMA 1205D" jeweils durch
einen Widerstand 680 Ohm ersetzten.

>>>> Also statt Traco lediglich zwischen Sensor (schwarzer Pfeil und AVQ ( Pin 1) 
einen Widerstand 680 Ohm zwischenschieben ? Das wäre ja einfach… :-)

Ich habe mir jetzt bei Conny das

PhotoMOS-Relais AQY_EH-Serie Panasonic AQY410EH Pole 4 Pin 1 Öffner 350 
V DC/AC 130 mA bestellt. Hat laut Abbildung nur 4 Pins.

Bin mal gespannt ! Ich wünsche ein schönes Wochenende !!! :-)

von void (Gast)


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Danke für die virtuellen Schnaps-Pralinen.
- Das Känguru und ich freuen uns sehr darüber!

Thomas B. (ribupim) schrieb:
> Da gab es aber eine Fehlermeldung (E5 = Check Sensor) wahrscheinlich
> hervorgerufen durch die 12 Volt die bei Aktivierung
> der Sensoren auftauchten.

Okay, das spricht dafür, dass wirklich potentialfreien Öffner-Kontakte 
(also die genannten Rollenendschalter bzw. passive Reed-Kontakte) 
benötigt werden.
Damit bis du effektiv bei deiner Lösung mit Näherungsschalter + 
Optokoppler um das potentialfreie Signal zu erzeugen. Das scheint also 
notwendig zu sein.


>Die Sensoren sind mit 100mA (Ie) angegeben.

Jain. ;-)
Datenblatt des IF7203:
http://media.automation24.com/datasheet/de/IF7203.pdf

Der Sensor selber benötigt 10mA und kann am Ausgang bis 100mA Last 
treiben. Die kommen dann natürlich als Stromaufnahme hinzu. In deinem 
Fall also pro Sensor etwa 10mA für sich selbst und nochmal 10..15mA für 
den Ausgang.
-> 2x 25mA = 50mA
Mit 50mA bis du also noch sicher weit weg von den möglichen 200mA welche 
der 12V Ausgang (Klemme 22/20 der ACM400) kann.


>>>> Also statt Traco lediglich zwischen Sensor […]
> einen Widerstand 680 Ohm zwischenschieben ? Das wäre ja einfach… :-)

Ja, auch mit dem Traco müsstest du noch einen Widerstand dazwischen 
schalten. Der Grund ist, dass der Eingang des Optokopplers eine 
Leucht-Diode (LED) ist. Für diese benötigst du immer einen 
Vorwiderstand. Wegen der niedrigeren Versorgungs-Spannung würde nur der 
Wert des Vorwiderstands kleiner ausfallen. Auf die Berechnung komme ich 
gleich nochmal...


> PhotoMOS-Relais AQY_EH-Serie Panasonic AQY410EH Pole 4 Pin 1 Öffner
>  350V DC/AC 130 mA bestellt. Hat laut Abbildung nur 4 Pins.

Dann passt die Belegung mit 'nur' 4 Pins. (Ich hatte mich von der 
Bezeichnung AQY410EH vs. AQV412EH verwirren lassen. Entschuldigung.)
Datenblatt des AQV410EH:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/504872-da-01-en-PHOTOMOS_RELAIS_AQY_1B_130MA_350V.pdf

Nochmal kurz zurück zur Berechnung des Vorwiderstands. Der gewählte 
Optokoppler sollte mit 10mA am Eingang deutlich auskommen. Dabei fällt 
an seinem Eingang (LED) max. 1.5V ab. Und der Sensor (IF7203) liefert 
12V am Ausgang (mit bis zu 100mA).

(12V – 1.5V) / 10mA = 1050 Ohm
Damit passt ein gewählter Vorwiderstand von 1k Ohm gut.


Und dann nochmal deine Gesamtlösung als Bild, denn ein Schaltplan sagt 
ja bekanntlich...


> Bin mal gespannt! Ich wünsche ein schönes Wochenende !!! :-)

Danke, schönes WE hatte ich. Deshalb die Antwort erst jetzt.

von ribupim (Gast)


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Danke ! Ich hab das ganze bereits auf einer Leiterbahnplatine 
verwirklicht, allerdings noch nicht getestet weil ich aufgrund Deiner 
Nachricht noch eine Frage zum Vorwiderstand habe. Die müsste ich also 
noch jeweils zwischen TRACO   5 V Ausgang und dem Pin 1 des AQY 
zwischenschalten ?

Schönen Abend noch. Gruß Thomas

von Sebastian S. (amateur)


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Wenn Du es nicht so mit Elektronik hast, es gibt auch Firmen, die so 
etwas fertig verkaufen.
Ich habe zwar keine Ahnung wie lang ein kurzer Impuls ist, aber 
vielleicht kommt ja etwas wie das: 193631 - 62 oder 506666 - 62 vom 
Conrad infrage. So etwas gibt es auch von vielen anderen Firmen.

von void (Gast)


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> Danke ! Ich hab das ganze bereits auf einer Leiterbahnplatine
> verwirklicht,

Naja, der 12V nach 5V DC/DC Spannungswandler (von Traco) ist zwar 
unnütz, aber wenn du Ihn schon einbaut hast; Schaden tut der auch nicht 
(nur nichts nutzen und was kosten).

> allerdings noch nicht getestet weil ich aufgrund Deiner
> Nachricht noch eine Frage zum Vorwiderstand habe. Die müsste ich also
> noch jeweils zwischen TRACO   5 V Ausgang und dem Pin 1 des AQY
> zwischenschalten ?

Und das war auch besser so. Die LED (im Optokoppler) benötigt auf jeden 
Fall einen Vorwiderstand. Ja genau dort am Pin 1 des AQY ist richtig.

>> Der gewählte Optokoppler sollte mit 10mA am Eingang deutlich auskommen.
>> Dabei fällt an seinem Eingang (LED) max. 1.5V ab.
Und der Spannungswandler (Traco) liefert 5V am Ausgang.

(5V – 1.5V) / 10mA = 350 Ohm
Du kannst einen Vorwiderstand in dieser Größenordnung nehmen.
330 Ohm und 390 Ohm wären die nächsten Werte welche du einfach findest 
(E-Reihe).

von ribupim (Gast)


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So, hat geklappt. (Widerstandslösung war die bessere...) Endergebnis als 
Bild. Danke nochmal

von wieder einer zu dumm (Gast)


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Naja, wenn du die Beschreibung des von dir gewählten Forums gelesen 
hättest, wärest du sehr unzufrieden mit der Lösung. Schließlich wolltest 
du es doch digital und mit Mikrocontroller...Oder warum hast du es hier 
gepostet?!
Warum hält sich denn keiner an die Beschreibung der Foren?! Sollen wir 
in Zukunft alles im Bereich "Marktplatz" posten, einfach nur weil es 
falsch ist und das scheinbar der neueste Trend ist? Absichtlich dummes 
zu tun?

von wendelsberg (Gast)


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ribupim schrieb:
> Endergebnis als
> Bild. Danke nochmal

Geil. Ein Schaltplan im Hybridformat.

wendelsberg

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