Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hörmann Garagentor über ABB US/U 4.2 schalten


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von Chris W. (toffer1976)


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Guten Morgen zusammen,
Ich hoffe Ihr könnt mir helfen:
Ich habe das Haus meiner Eltern elektrotechnisch auf Vordermann 
gebracht. Steuerung diverser Funktionen über einen Loxone Miniserver und 
auch KNX Komponenten sind eingebaut.
Für 2 Garagentore möchte ich nun die Steuerung und Auf-Zu-Erkennung über 
die Hörmann Busschnittstelle UAP1 und die KNX Universalschnittstelle ABB 
US/U 4.2 realisieren. Das auslesen des Öffnungszustands funktioniert 
auch schon, aber um ein Relais zu schalten reicht der Strom der US/U 
nicht aus.
Laut Datenblatt steht am Ausgang zum Betrieb einer LED 5V mit max 2mA 
zur Verfügung.
Die Eingänge zum Öffnen und schließen des Tores an der Hörmann Platine 
müssen nur kurz geschlossen werden. Dafür wird schon ein recht klein 
dimensioniertes Relais  ausreichen.
Die Lösung dürfte nun vermutlich eine Transistorschaltung sein, wovon 
ich aber null Ahnung habe.
Ich habe schon ein paar Stunden gelesen, verstehe aber einfach nicht, 
wie ich da genau vorgehen muss, weil
ich die 5V nur aus der US/U über die KNX Spannung bekomme, aber nicht 
vorher nochmal abgreifen kann. Und wenn ich über die 2 freien Adern des 
grünen EIB Kabels zwar noch 12 oder 24V zur Verfügung stellen könnte, so 
wäre der GND für Transistor und Relais doch unterschiedlich (?)....
Ich denke, für euch dürfte dass nicht allzu schwer sein und würde mich 
sehr freuen, wenn mir jemand helfen könnte. Perfekt wäre natürlich ein 
Schaltplan mit Widerstandswerten, Diodenbezeichnungen und 
Transistortypen. Ich würde das dann alles beim großen C bestellen und 
zusammenlöten. Das traue ich mir durchaus zu, aber welche Bauteile ich 
benutzen muss, ist für mich ein großes Rätsel...

Ich danke euch schon mal für eure Hilfe!
Lieben Gruß
Christoph

von THOR (Gast)


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Mach erstmal nen Schaltplan vom aktuellen Stand.

von Chris W. (toffer1976)


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Also Schaltpläne zeichnen kann ich nicht. Aber ich habe  mal versucht, 
die Situation so darzustellen, wie ich sie sehe.
Das Fragezeichen steht für die Transistorschaltung etc. das Relais ist 
ebenfalls noch nicht vorhanden und kann je nach Anforderung ausgesucht 
werden.

Nochmals vielen Dank für Eure Vorschläge...

Lieben Gruß
Christoph

von Andreas S. (igel1)


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Hi Chris,

leider hattest Du nicht alles beschrieben, weshalb ich in der
anliegenden Schaltung etwas raten mußte.

Wenn Du ein Voltmeter hast, so wären folgende Infos noch gut:

- Welche Spannung liegt dort an, wo Du die LED eingezeichnet hast,
  wenn die LED NICHT angeschlossen ist?
  Mich interessiert sowohl die Spannung im aktivierten, wie auch
  im nicht aktivierten Zustand.
  (Meine Annahme:  ca. 5V und ca. 0V)

- Welche Gleichspannung liegt dort an, wo Du Schaltkontakte des Relais
  angezeichnet hast? (also rechte Seite meines Kastens)
  (Meine Annahme:  ca. 10-24V)
  Sollte dort Wechselspannung anliegen, so mußt Du meinen Vorschlag
  verwerfen.

- Welcher Strom fließt, wenn Du die beiden Schaltkontakte des Relais
  mit einem Amperemeter überbrückst?
  (Meine Annahme:  ca. 10mA)

Je nach Deiner Antwort, müßte man ggf. die beiden Widerstände noch
etwas anpassen.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Chris (Gast)


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Hallo Igel1,

erst einmal vielen, vielen Dank, dass Du dich meines Problems so schnell 
schon mal angenommen hast.
Wenn ich das richtig verstehe, steuern wir so jetzt kein Relais an, 
sondern leiten die Abfragespannung der UAP 1 direkt durch den 
Transistor.
Natürlich eine noch elegantere Lösung...
Leider kann ich die von Dir angefragten Werte so ad hoc nicht liefern, 
da meine Eltern 50 km entfernt wohnen und ich erst im Laufe der 
kommenden Woche abends dort zum messen vorbei schauen kann. Das werde 
ich aber auf jeden Fall tun.
Zu Deinem Punkt 3 habe ich allerdings eine Frage:

Andreas S. schrieb:
> - Welcher Strom fließt, wenn Du die beiden Schaltkontakte des Relais
>   mit einem Amperemeter überbrückst?
>   (Meine Annahme:  ca. 10mA)

Bisher ist ja noch kein Relais verbaut. Zumindest nicht von meiner 
Seite...
Oder meinst Du etwas anderes ? Vielleicht kannst Du den Punkt für die 
Messung ja nochmal in meinem Plan einzeichnen ??? Ich habe meine 
Vermutung mal mit 2 roten Kreisen markiert...

Lieben Gruß und einen schönen Abend !
Chris

von Andreas S. (igel1)


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Hi Chris,

jawohl - Deine Vermutung ist richtig.

Dort solltest Du den Strom messen, indem Du Dein Multimeter auf 
Gleichstrommessung umschaltest und genau zwischen die beiden
roten Kreise auf Deinem Bild hängst.

Ich würde irgendetwas zwischen 1mA ... 50mA erwarten.

Sicherheitshalber schaltest Du es anschließend auf Wechselstrom-
messung und wiederholst die Messung.

Diesmal würde ich irgendetwas zwischen 0 ... 10mA erwarten -
Hauptsache deutlich geringer als der Gleichstromanteil der
vorigen Messung.

Beide Messungen messen den Kurzschlußstrom und sollten dazu führen,
dass Dein Tor herunterfährt (wenn's denn der Kontakt für das
Herunterfahren war).

Außerdem solltest Du die Gleichspannung und die Wechselspannung
zwischen den beiden Punkten messen.


Warum der ganze Akt?

Ganz einfach: So ein BC547C Transistor verträgt max. 100mA auf seiner
Collektor-Emitter-Strecke.

Wenn Deine Kurzschlußmessung ergibt, dass sowieso nicht mehr
als 100mA Strom dort fließen, so solltest Du den 330 Ohm
Widerstand ganz weglassen.

Allerdings mußst Du auch die max. Verlustleistung des Transistors
berücksichtigen, nämlich 500mW für einen BC547C.
(http://pdf.datasheetcatalog.net/datasheet/philips/BC546_547_3.pdf)

Wenn Du somit die Spannung mit dem gemessenen Strom multiplizierst,
so sollten nicht mehr als 500mW dabei herauskommen.
Beispiel: 20V * 20mA = 400mW => paßt.

Und final darf die Spannung zwischen Collector und Emitter nicht
mehr als 45V betragen. Auch das kannst Du mit Deiner Spannungs-
messung ausschließen.

Damit Du jetzt nicht X-Mal zwischen Dir und Deinen Eltern hin- und
herfahren mußt, lohnt noch ein Blick auf die Preise:

1x BC547C:   4Ct
1x Widerstand:  10Ct    (nimm Metallschicht-Widerstände)

Ich empfehle daher auf Vorrat zu kaufen (pro Schaltung):

1x BC547C:   4Ct
1x 330 Ohm    (nimm Metallschicht-Widerstände)
1x 100 Ohm
1x 33  Ohm
1x 1k  Ohm
1x 1N4148      (Freilaufdiode, falls Du das Relay schalten willst)

Morgen kann ich Dir evtl. noch etwas mehr dazu schreiben.

Viele Grüße

Igel1

von Chris (Gast)


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Hallo Igel1,

Super, wie nett Du mir alles erklärst.
Ich denke, ich verstehe das auch größtenteils. Da ich eh dieses Jahr 
noch öfter zu meinen Eltern fahre, ist die Messung nicht tragisch bzw 
unmöglich.
Ich melde mich dann nochmal, wenn ich die Werte habe.

Nochmal tausend Dank !

Lieben Gruß
Chris

von Andreas S. (igel1)


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Hi Chris,

zum Folgenden habe ich noch eine Frage:

> Für 2 Garagentore möchte ich nun die Steuerung und Auf-Zu-Erkennung über
> die Hörmann Busschnittstelle UAP1 und die KNX Universalschnittstelle ABB
> US/U 4.2 realisieren. Das auslesen des Öffnungszustands funktioniert
> auch schon, aber um ein Relais zu schalten reicht der Strom der US/U
> nicht aus.
> Laut Datenblatt steht am Ausgang zum Betrieb einer LED 5V mit max 2mA
> zur Verfügung.
> Die Eingänge zum Öffnen und schließen des Tores an der Hörmann Platine
> müssen nur kurz geschlossen werden.

Wenn Du ein Relais via US/U schalten willst, produziert die US/U
dann genau diesen einmaligen Puls zum Öffnen/Schließen des Tores
oder verändert die US/U dauerhaft ihre Ausgangsspannung, wenn Du
ihr befiehlst: "Ausgang aktivieren"?

Im letzteren Fall müßten wir ja noch den dauerhaften Signalanstieg
in einen einmaligen Signalpuls verwandeln (Stichwort: Monoflop).

Außerdem sollten wir den Transistor evtl. durch einen Optokoppler
ersetzen - dann hast Du 100%ige Potentialtrennung.

Viele Grüße

Igel1

von Cyborg (Gast)


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Ich frage ich mich, wozu die Schaltung gut sein soll?
Soll man über Handy das Tor öffnen können?

Ich würde keinen Transistor nehmen, sondern einen Optokoppler, wo ja
auch nur eine LED drin verbaut ist, aber da gibts noch andere Probleme.
LEDs werden gewöhnlich NICHT mit 5V betrieben, sondern eher über einen
Vorwiderstand mit ca. 1,5V. Da wäre ich bei solch abweichenden Angaben
im Datenblatt skeptisch und würde ein paar Messungen machen.

Wie weit ist denn die Tor-Steuerung von dem KNX-Schaltgerät entfernt?
Da macht sich Spannungsabfall und eine Störempfindlichkeit möglicher-
weise bemerkbar. Eine Stromschnittstelle nach TTY-Manier oder besser
ein Differenzbus nach RS485 wäre da eine Lösung, aber da brauchst
schon ein bisschen mehr Info.

Chris W. schrieb:
> Ich habe das Haus meiner Eltern elektrotechnisch auf Vordermann
> gebracht.

Na, wie weit muss man sich das denn vorstellen und mit welcher
beruflichen Qualifikation hast du dir denn das erlaubt?
Wenn du da keinen Abschluss(Studium reicht nicht) hast, sollte
sich ein Elektromeister das noch mal anschauen, weil sonst im
Schadenfall die Sachversicherung nada sagen könnte.

Mein lieber Andreas. Deine Mühe in Ehren, aber du schreibst viel
zu professionell und brauchbar ist deine Schaltung auch nicht, weil
du doch gar nicht weißt, ob die Anode oder die Kathode von der LED
geschaltet wird. Das hat nämlich Einfluss auf eine Schaltungslösung.
Du hast anscheinend in deiner Begeisterung vergessen, dass der TO
von Elektronik, nach seinen eigenen Worten, keine Ahnung hat, du
aber schön professionell von Kurzschlussströmen usw. da schreibst,
die ein Laie doch gar nicht versteht. Da musst du schon auf das 
Erklärungsniveau so weit runter, als würdest du es einem Kind
erklären.

von Chris W. (toffer1976)


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Hallo noch mal,

ich möchte diesen Thread nicht unkommentiert offen lassen:

Zuerst noch mal ein dickes Dankeschön an Andres (igel1). Er hat sich 
sachlich meines Problems angenommen und sich nicht um das völlig 
irrelevante "Drumherum" gekümmert. Ich bin mir sicher, dass wir das 
Problem auch auf diese Weise gelöst bekommen hätten.

Solche Beiträge hingegen helfen niemandem:

Cyborg schrieb:
> Chris W. schrieb:
>> Ich habe das Haus meiner Eltern elektrotechnisch auf Vordermann
>> gebracht.
>
> Na, wie weit muss man sich das denn vorstellen und mit welcher
> beruflichen Qualifikation hast du dir denn das erlaubt?
> Wenn du da keinen Abschluss(Studium reicht nicht) hast, sollte
> sich ein Elektromeister das noch mal anschauen, weil sonst im
> Schadenfall die Sachversicherung nada sagen könnte.
>
> Mein lieber Andreas. Deine Mühe in Ehren, aber du schreibst viel
> zu professionell und brauchbar ist deine Schaltung auch nicht, weil
> du doch gar nicht weißt, ob die Anode oder die Kathode von der LED
> geschaltet wird. Das hat nämlich Einfluss auf eine Schaltungslösung.
> Du hast anscheinend in deiner Begeisterung vergessen, dass der TO
> von Elektronik, nach seinen eigenen Worten, keine Ahnung hat, du
> aber schön professionell von Kurzschlussströmen usw. da schreibst,
> die ein Laie doch gar nicht versteht. Da musst du schon auf das
> Erklärungsniveau so weit runter, als würdest du es einem Kind
> erklären.

Ich habe lange überlegt, ob ich hierauf überhaupt reagiere, aber ich 
denke einen kleinen Satz hat sich Cyborg verdient:
Mach Dir keine Gedanken darüber was ich verstehe und was nicht und vor 
Allem nicht um meine Qualifikationen, Abnahmen, Versicherungen etc. 
Alles GUT und konform der geltenden Richtlinien !

Und jetzt zum Abschluss meine Zwischenschritte und meine finale Lösung:
Bei Pollin habe ich Bausätze bestellt (Relaiskarte K1), welche laut 
Beschreibung den geforderten Funktionsumfang besitzen, und 
zusammengelötet.
Soweit funktionieren diese auch an der Hörmann Seuerung, wie ich mir das 
vorstelle, aber in der Zwischenzeit bin ich auf die kommerzielle Lösung 
des Ingenieurbüros Budde gestoßen (HM-KNX).
Eine kleine Platine, die in den Einbauschacht des Garagenantriebs passt 
und noch mehr Funktionen bereitstellt als die UAP 1.

Daher werde ich nun diese benutzen.

Allen hier noch mal vielen Dank und ich hoffe, ich darf mich in Zukunft 
wieder melden, wenn ich ein "elektronisches Problem" habe.

LG
Chris

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