Hallo Mikrocontroller Comunity,
Nach langem Suchen und Verzweifeln muss ich meine Probleme nun hier
Niederschreiben. Vorab muss ich sagen dass ich absolut kein Elektroniker
oder Coder bin, Ich kenne mich nur oberflächlich mit den
Begrifflichkeiten aus. Schließlich ist das ein Universum für sich. Also
mein Problem:
Ich bastle n einer Abfüllanlage, die mit Magnetventilen ausgestattet
ist. Der Schaltplan entspricht dem fertigen Aufbau, außer dass ich den
Not-Aus Knopf nicht eingezeichnet habe.
Solange nur der Arduino Strom bekommt funktioniert alles Tadellos.
Sobald Strom auf den 5 Relais und dem 12V Netzteil fließt geht auch noch
alles. Doch sobald ich die Magnetventile anschließe spinnt der Arduino
rum. er unterbricht das Programm, Schaltet sich selber an und aus.
Nun was ich rausfinden konnte ist das ein Solenoiden Magnet bei
Unterbrechung der Stromversorgung Strom zurückwirft.
auch dass eine Magnetventil (Logischerweise) ein Magnetfeld erzeugt.
also vermute ich, dass die Magnetventile ''stören''. Wie kann ich
Magnetventile richtig entstören? oder reicht es wenn ich die Steuer
Leitungen vom Arduino zum Relais entprelle? also an die Steuer Leitung
eines jeden einzelnen Relais einen Pullup integriere?
Ich bedanke mich schonmal im Voraus für eure Hilfe..
Liebe Grüße, Marius
Marius R. schrieb:> Wie kann ich> Magnetventile richtig entstören?
Tja, Elektronik ist eben nicht Lego - zusammenstecken und läuft -
sondern eine Ausbildung.
Deine Schaltrung hat ein EMV Problem, die Funken an den Relais stören
den Rest.
Funken kann man bei Gleichspannung mit einer Freilaufdiode klein halten,
bei Wechselspannung mit einem Snubber.
Aber auf jeden Fall gehört ein vernünftiger Aufbau dazu: Rückleitung des
Stroms parallel nahe an der Hinleitung (am besten Zwillingslitze
verdrillt), keine gemeinsame (Masse-)Leitung für unterschiedlich
geschaltete Verbraucher nutzen, Sternpunkte nahe an der Quelle von denen
die Leitungen ausgehen.
Michael B. schrieb:> Funken kann man bei Gleichspannung mit einer Freilaufdiode klein halten,> bei Wechselspannung mit einem Snubber.>> Aber auf jeden Fall gehört ein vernünftiger Aufbau dazu: Rückleitung des> Stroms parallel nahe an der Hinleitung (am besten Zwillingslitze> verdrillt), keine gemeinsame (Masse-)Leitung für unterschiedlich> geschaltete Verbraucher nutzen, Sternpunkte nahe an der Quelle von denen> die Leitungen ausgehen.
Hallo Michael, danke für die schnelle Antwort :)
- wie kann ich die Masseleitungen von einander trennen? auch mit Dioden?
Es ist so, dass die Masseleitungen z.B für die 12V Ventile alle
zusammenlaufen und dann durch eine Steckdosenverbindung (in dem fall
eine spezielle form des XLR-steckers) zu den Verbrauchern führt. also
die 3 Pins sind die Ventile 1, 2 und 3; und die Masse ist auf dem
ursprünglichen Erdungsring.
- kann ich da überhaupt die Masse von einander getrennt halten oder muss
eine andere Anschlussmöglichkeit mit mehr Pins her?
Liebe Grüße, Marius
Marius R. schrieb:> Heißt dass das die Relais ungeeignet sind? drauf steht ja 220V und 10A.> Ich dachte das reicht für meine Bedürfnisse.
Die können das schalten, aber sie haben nicht ausreichend Isolation
zwischen Spule und Kontakt.
Marius R. schrieb:> Nun was ich rausfinden konnte ist das ein Solenoiden Magnet bei> Unterbrechung der Stromversorgung Strom zurückwirft.
So ein Magnet wirft nicht mit Strom um sich. Das Abschalten des Stromes
führt zu einer starken Stromänderung. Und das Induktionsgesetz besagt,
dass dadurch in der Spule eine Spannung induziert wird. Das lässt sich
(weitgehend) unterbinden, indem der Strom eine Möglichkeit bekommt,
weiter zu fließen. Bei Gleichstrombetrieb ist die einfachste Möglichkeit
dafür die schon genannte Freilauf.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion#Beispiel:_Induktion_durch_Flussdichte%C3%A4nderung
Im Anhang ist das Datenblatt zu meinen verwendeten Relais.
ich habe keine extra Code-zeile für die relais eingeführt, da ich nur
die N/O funktion benötige. Sie schalten ja tadellos.
Und sie sind fest verbaut. Siehe Bild :)
Liebe Grüße, Marius
Marius R. schrieb:> Heißt dass das die Relais ungeeignet sind? drauf steht ja 220V und 10A.
Ja das heisst es. Die Kontakte des Relais halten 220V aus. Aber die
Isolation in den Relais ist unzureichend, um die in unserem Netz
erwarteten Spannungsspitzen von der 5V Seite fern zu halten.
Die VDE Richtlinien verlangen 2500V bei Geräten mit Netzstecker und
4000V bei fest installierten Geräten. Diese Relais isolieren nur bis
1000V.
Sie sind gefährlich.
Im Anhang die Bilder zeigen die bisherige Verkabelung ohne die; wie ich
heute erfahren habe notwendigen Veränderungen, und die
Anschlussmöglichkeiten.
Ich habe eine Kaltgerätebuchse integriert, und Erdung ist an allem
verbunden. Steuerkasten, Maschinengehäuse und an die 3 12V DC Ventile.
die 220V Ventile haben keinen erdungsanschluss. da müssten also die
2500V geprüften Relais ausreichen oder?
Liebe Grüße, Marius
Marius R. schrieb:> An den Wechselstromverbrauchern müsste ich dazu Drosselspulen einsetzen> oder?
Mit Drosselspulen kannst du kurze Spannungsspitzen eventuell irgendwovon
fern halten, d.h. filtern. Wesentlich besser ist es, die Entstehung mit
einem Snubber gleich an der Quelle zu verhindern.
Marius R. schrieb:> Im Anhang die Bilder zeigen die bisherige Verkabelung
Ich hätte bei der zusammengestopften Netz- und Kleinspannungsverkabelung
Kopfschmerzen.
Eleganterer Ansatz: Steuerung in ein Hutschienengehäuse, dazu ein
Hutschienen-Netzteil und ein paar Installationsrelais, die Du mit
Freilaufdioden versiehst.
Glaube mir die Habe ich bereits.. Nachher ist man immer schlauer.
Ich werde als erstes Die kabel vernünftig verlegen, Dioden und einen
Snubber integrieren. Und wenn das Alles nichts hilft werde ich mit dem
Gehäuse nochmal neu ansetzen.
- Geht Jeder beliebige Snubber für Netzspannung? und setze ich den
direkt nach der Strom- oder Störquelle?
Liebe Grüße, Marius
Stefan ⛄ F. schrieb:> Die VDE Richtlinien verlangen 2500V bei Geräten mit Netzstecker und> 4000V bei fest installierten Geräten. Diese Relais isolieren nur bis> 1000V.>> Sie sind gefährlich.
Mein Gott! Geht das schon wieder los? Da ist überhaupt nichts gefährlich
und die Isolationsspannung zwischen Spuel und Kotakten beträgt 2500V.
Als Beispiel mal ein Datenblatt eines Relais dieser Baureihe, wie es von
etlichen Herstellern gefertigt wird.
Oh no! schrieb:> Mein Gott! Geht das schon wieder los?
Ja, du schreibst dazu ständig Stuss, brüllst rum wie ein Affe, und dann
wird dein Müll endlich entfernt.
> die Isolationsspannung zwischen Spuel und Kotakten beträgt 2500V.
Leider hast Du das falsche Datenplatt erwischt, im Anhang das richtige.
Spule/Kontakt ist dort mit 1500Vac/1 Minute speckifiziert,
Kontakt/Kontakt mit 1000Vac.
Das hilft mir jetzt nicht viel weiter.. Ich gehe lieber auf Nummer
Sicher, Die Relais die ich verbaut habe gab es in einem Starter-Kit
dazu. ich verwende GERNE was besseres/ solideres. Ich seh mich schon die
ganze Zeit um, allerdings finde ich keine Angaben zu den geprüften Volt.
Wenn mir da Jemand eine Informelle Abhilfe beschaffen kann wäre ich Euch
sehr verbunden.
Ich möchte mich schonmal bei Allen bedanken für die Informationen. Ein
super Forum :) Bin um einiges schlauer geworden!
Marius R. schrieb:> Ich seh mich schon die ganze Zeit um, allerdings finde ich keine Angaben> zu den geprüften Volt.
In jedem Datenblatt von Relais ist die Isolationsspannung angegeben.
Schau nicht in die Beschreibung der China Boards sondern in die
Datenblätter der Relais.
Ich empfehle steckbare Relais von Finder mit Fassungen für Hutschienen.
Vielen Dank :)
So ich werde nun alle Veränderungen vornehmen und werde danach nochmal
Feedback geben und evtl taucht ja noch Etwas auf..
Ich Wünsche euch einen schönen Abend!
Liebe Grüße, Marius
die Relais sind sicher genug so lange sie in einer in sich geschlossenen
Schaltung in ein Gehäuse eingebaut sind, die 5V nicht nach aussen
geführt werden
Aber wenn Du es sicherer machen willst:
- nimm Relais z.B. von Eltako für die Hutschiene
- oder verzichte kompeltt auf die 230V, alle Relais mit 12V
- als erstes würde ich das offene Netzteil austauschen
Marius R. schrieb:> - Geht Jeder beliebige Snubber für Netzspannung? und setze ich den> direkt nach der Strom- oder Störquelle?
Nein, der Snubber muss zur Spannung und zur im Magnetfeld der Last
gespeicherten Energie passen.
Marius R. schrieb:> Hier nochmal das Foto
Als schneller Testaufbau naja, aber Zugentlastung des Netzkabels?
Eigentlich habe ich Bauchschmerzen, sobald der Deckel zu ist oder eine
Schraube drin vagabundiert. Logik und Netzspannungen sollten man sauber
trennen und für später auch schön dauerhaft alles beschriften.
Heinz R. schrieb:> nimm Relais z.B. von Eltako für die Hutschiene
Nun hacke nicht auf den Relais rum, die sind nicht Ursache seines
Problems.
Bastler Marius hat da irgendwas zusammengesteckt:
Michael B. schrieb:> Tja, Elektronik ist eben nicht Lego - zusammenstecken und läuft> sondern eine Ausbildung.Heinz R. schrieb:
Solange Masseführung und Führung der Versorgungsspannungen nicht
sachgerecht erfolgen, helfen Markenrelais auf Hutschiene genau
garnichts.
Man muß Grundlagen verstehen, wo es koppeln und verschieben könnte. Ich
traue mir nicht zu, das im Rahmen dieses Forums zu erklären - das
braucht Erfahrung.
Ob man eine sichere elektrische Trennung braucht, hängt, wie schon
geschrieben, vom Gesamtaufbau ab, den ich nicht kenne.
Nun jetzt mal dazu eine Info.. Die Thermistoren sitzen auf den
Magnetventilen. Die hb ich dort aufgeklebt als Sicherung gegen
Überhitzung. So ein Ventil wird irgendwann Heiß. Wenn ich die
Thermistoren abfrage zeigen sie das richtige Ergebnis an. Also ging ich
bisher von keinerlei Problem von dort aus. ABER
- Kann es sein das durch die Verkabelung der Thermistoren, die ja nahe
an dem Magnetfeld sitzen, ebenfalls solch kollaterale Störsignale
verursachen kann?
Marius R. schrieb:> Nun jetzt mal dazu eine Info.. Die Thermistoren sitzen auf den> Magnetventilen.
das ist sogar sehr wahrscheinlich
Aber warum versuchst Du nicht einfach den Fehler einzukreisen?
Lass auf dem Arduino ein Programm laufen das alle Sekunde z.B. den Text
auf dem Display aktualisiert
Dann probierst DU
- Magnetventlil mit / ohne Thermistor
- Magnetventil mit / ohne Last
- Magnetventil direkt ohne Arduino nur über Relais angesteuert
usw
Der Fehler müsste sich doch so sehr schnell finden lassen?
Nunja auf die Thermistoren kam ich jetzt erst.
Manfred schrieb:> Man muß Grundlagen verstehen, wo es koppeln und verschieben könnte.
Und wirklich Nah sind nur die thermistoren an den Ventilen. Die Kabel
außerhalb des Steuerungskastens sind getrennt in jeweils eigenen
schläuchen verlegt.
Im Programm schaltet er verschiedene Magnetventile abwechselnd an und
aus. bei den 12V Ventilen dauert es bisschen bis er abstürzt. Sobald die
220V Ventile betätigt werden geht es ziemlich schnell, und meistens erst
beim Abschalten des Relais. Also bei Spannungsunterbrechung. Und ich
habe mir bei der Verkabelung nicht viel gedacht zu diesem, wie mir jetzt
bewusst ist, Uferlosem Thema der Störsignale.
Heinz R. schrieb:> das ist sogar sehr wahrscheinlich>> Aber warum versuchst Du nicht einfach den Fehler einzukreisen?>> Lass auf dem Arduino ein Programm laufen das alle Sekunde z.B. den Text> auf dem Display aktualisiert>> Dann probierst DU> - Magnetventlil mit / ohne Thermistor> - Magnetventil mit / ohne Last> - Magnetventil direkt ohne Arduino nur über Relais angesteuert> usw>> Der Fehler müsste sich doch so sehr schnell finden
Das hab ich gemacht. Die Probleme kamen aber erst nach Schließen des
Steuerungskastens. Ich habe danach Die Netzleitungen via schraubklemmen
in den von den Steuerleitungen am entferntesten Pfad verlegt. Seitdem
sind die Abstürze nicht mehr so heftig. also vermute ich sehr stark dass
die Ursache die schlechtverlegten Netzleitungen- und/oder die fehlende
enstörung der Ventile ist. Soweit konnte ich den Fehler bisher
einkreisen. Und mit den Thermistoren war deshalb die Vermutung, da sie
als einzige Elemente im aufbau direkte Berührung zum ''Störer'' haben
Marius R. schrieb:> wie kann ich die Masseleitungen von einander trennen?
Es läuft von JEDEM Verbraucher je eine Leitung zum Punkt von dem die
Spannung herkommt, dem Eingang, und nur dort sind sie alle in einem
grossen Sternpunkt verbunden.
Und die stromversorgende Leitung genau so direkt dazu parallel (ggf. mit
der Masseleitung verdrillt).
Marius R. schrieb:> muss eine andere Anschlussmöglichkeit mit mehr Pins her?
Könnte sinnvoll sein.
Hallo Mikrocontroller Gemeinde,
Ich habe mir jetzt zu den hier erwähnten punkten weitere Informationen
geholt.
Ich werde die Schaltung in eine Schaltbox mit doppelter größe verlegen.
Sämtliche Steckverbindungen werden entfernt, sprich fest verlegte
durchgehende geschirmte Kabel zu jedem Sensor und Stromverbraucher.
Alle Kabel (Steuer- und Stromleitungen) werden durch geschirmtes Kabel
ersetzt. Für die Steuerleitungen Jeweils 4x0,5mm², Für Stromleitungen
aöjeweils 3x1,5mm².
Die 12V Magnetventile sind auf 24V ausgelegt und brauchen 20W, sprich
0,83A
Die 220V Magnetventile brauchen 0.12A
Also gehe ich davon aus dass 1,5mm² querschnitt reichen sollte..
Das offene Netzteil fliegt raus. Ich werde ein gutes geschlossenes
24V/5A Netzteil verbauen. 24V deswegen weil Die Ventile eigendlich als
24V verkauft worden sind, und ich mittlerweile einen Spannungswandler
für den Arduino verbaut habe.
Die Relays werde ich ersetzen.
Zu diesem Thema habe ich jetzt einiges gelesen und bin auf dieses
Ergebnis gekommen:
https://t1p.de/6v4u
Diese Relais aufbauten in kombination mit
STPS2H100 Schottkydioden, Vrrm = 100V / If (AV) = 2A
für die 24V Magnetventile, und für die 220V Ventile jeweils ein
Löschglied (Snubber).
Mit den Snubbern werde ich nicht schlau.. Wenn mir da jemand evtl sagen
könnte welche für mich die richtigen währen..?
Jedenfalls Habe ich nun intensive Fehlersuche betrieben. der Fehler
kommt eindeutig von der Induktionsspannung, Denn; Der Arduino stürzt
erst bei Unterbrechen der Stromversorgung der Magnetventile ab. Also
Dioden und Snubber verbauen..
PS: Wenn ich falsch liege bitte korrigieren, ich eigne mir dieses Wissen
gerade erst an. Meine Profession ist Konstruktionstechnik, nicht
Elektrotechnik.
Viele Grüße, Marius
