Hallo Zusammen, Ich verwende an drei Stellen im Haus eine elektrische Heizung mittels 230V Heizband (von der Art her eine Rohrbegleitheizung, es wird aber kein Rohr beheizt), die im Interesse eines geringen Stromverbrauches jeweils auf einen individuellen Temperatur Sollwert geregelt werden soll. Die maximale Leistung pro Heizband beträgt etwa 60W. Die Impulsantwort des Regelkreises liegt im Bereich von Stunden. Zur Regelung möchte ich einen zentral verbauten Raspberry Pi B verwenden. Die Kabellänge zwischen Raspberry und 1-wire Temp.sensoren an den Heizstellen beträgt bei Sternverkabelung ca. 15..20m. Als Temperatursensoren kommen die üblichen 1-wire Typen DS18S20 zum Einsatz. Für die Steuerung der Heizbandleistung überlege ich, welches die aufwandsärmste Lösung wäre. Ich sehe folgende Möglichkeiten: Direkte Ansteuerung eines Halbleiter Relais (SSR, z.B. Carlo Gavazzi, RP1A23D3: http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C300/RP1A48D5%28280207%29.ger.pdf) mittels eines PWM-artigen Triggersignals, wobei die Periodendauer im Bereich von ein paar Sekunden liegen könnte, so dass sich Ungenauigkeiten (hoffentlich nur im <500ms Bereich) durch das sonst nicht PWM geeignete RPi OS nicht nennenswert auswirken. Ansteuerung eines Dimmers, z.B. dieses Exemplar: https://www.voelkner.de/products/82930/Dc-Gesteuerter-Dimmer-Bs.html Hierzu müßte ich entweder eine PWM vom RPi tiefpaß filtern oder ich müßte einen DAC ansteuern. Da die Leistungssteller (Dimmer / SSRs) nahe der beheizten Stellen liegen, stellt sich die Frage, wie das Steuersignal vom zentral gelegenen RPi zu den Stellern kommt. Wegen der relativ langen Leitungslänge und dem resultierenden Störeinfluß möchte ich ungern am RPi eine Gleichspannung erzeugen und diese dann bis zu den Dimmern übertragen. Hier sehe ich bisher folgende Möglichkeiten: 1. One-wire Bus: Der wird wegen den Temp.sensoren ohnehin schon zu den Heizstellen geführt. Hier könnte ich den DS2408 8-port Switch verwenden, der anscheinend vom RPi bzw. dem Modul w1-ds2408.c unterstützt wird. Mit dem DS2408 ließe sich ein einfacher DAC aufbauen gemäß dieser Application Note von Maxim: https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/4627 Mit dem ließe sich der o.g. Dimmer steuern. Nachteil dieser Lösung sind die höheren Kosten für den Dimmer und die Notwendigkeit, eine Schaltung und Stromversorgung für den DS2408 zu entwerfen und aufzubauen sowie eine Pegelanpassung zwischen dem DS2408 (5V) und dem Dimmer (12V). 2. Niederfrequente PWM: Bei einer PWM mit einer Periodendauer im Bereich von sagen wir mal 2..3s dürfte die mögliche Störabstrahlung über die ca. 15..20m Kabellänge bis zu den SSRs m.E. nach keine Rolle spielen. Vorteil: Geringere Kosten für die SSRs im Vergleich zum Dimmer, kein nennenswerter HW Entwicklungsaufwand. Nachteil: Zusätzliches Kabel oder zusätzliche Adern im Kabel zum Leistungssteller erforderlich. Außerdem muß der RPi permanent Steuersignale zu den Stellgliedern aussenden. Das würde für die Lösung (1) entfallen, weil nur Änderungen signalisiert würden. Ich tendiere momentan, vor allem aus Zeitgründen, zu (2). Sieht jemand weniger aufwändige oder insgesamt bessere Lösungen oder gibt es mit (2) Probleme, die ich bisher nicht erkannt habe? Danke und Grüße Thomas
> Die Sprungantwort liegt im Bereich von Stunden. Was heizt du mit den 60W auf, und welche Temperaturschwankungen sind erlaubt? Bist du dir sicher, dass du da für z.B. 2 Sekunden ein und für 2 Sekunden wieder ausschalten musst... Je nach Anzahl der Schaltzyklen, könntest du ein normales Relais verwenden, für 60 W sollte da auch günstig sein. Muss es ein PI-Regler sein, oder würde eine 2 Punkt Regelung auch genügen? Thomas schrieb: > Außerdem muß der RPi permanent Steuersignale zu den Stellgliedern aussenden Keine Sorge, der macht das ohne groß zu jammern ;-)
Lösung 2 klingt doch sinnvoll. Allerdings ist es immer ratsam, die GPIOs des RPi zu buffern und nicht direkt auf 20m lange Leitungen zu schicken - immerhin gehen die direkt ins Herz des Broadcom und eine Spannungsspitze von der Leitung schickt ihn dann zu den Engelein.
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