Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bus und Versorgung über 3 Adern


von Victoria J. (victoria_j)


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Hallo zusammen,

ich habe hier folgendes Problem, bei dem ich aktuell gedanklich nicht 
weiterkommen:

Es gibt eine bestehende Verdrahtung bestehend aus zwei Adern a 0,5mm2 
plus Schirm. Diese erstreckt sich auf ungefähr 100m und ich müsste 
ungefähr gleichmäßig verteilt 4 bis 5 Geräte plus einem Master mit 
dieser Verkabelung verbinden.

Dazu suche ich ein Bus System, welches Spannungsversorgung (Spannung 
egal, jeder Bus Teilnehmer braucht ca. 100mA) und Bus über die 
existierende Verkabelung ermöglicht. Die Versorgung wird von dem Master 
übernommen.

Optimal, wäre es wenn jeder Bus Teilnehmer von sich aus senden kann, 
ähnlich dem CAN Bus. Es ist aber auch kein Problem, wenn der Master wie 
bei Modbus die Datenabfrage starten kann.

Vielen Dank für eure Hilfe
Victoria

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Klingt nach einer Anwendung für M-Bus

von Joerg F. (felge1966)


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Kann aber sein, daß du bei der Leistungsaufnahme wegen des dünnen Kabels 
mit der Spannung in die Höhe gehen musst. Der Widerstand der Leitung auf 
100m ist nicht zu vernachlässigen.

von Victoria J. (victoria_j)


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Sebastian R. schrieb:
> Klingt nach einer Anwendung für M-Bus

Interessant, da hab ich noch nie etwas gehört gehabt. Danke für den 
Tipp.

Gibt es noch alternativen, die alle drei Adern nutzen würden? Hier wäre 
eine ja aktuell unbenutzt.

Joerg F. schrieb:
> Kann aber sein, daß du bei der Leistungsaufnahme wegen des dünnen Kabels
> mit der Spannung in die Höhe gehen musst. Der Widerstand der Leitung auf
> 100m ist nicht zu vernachlässigen.

Wenn hier 48V DC auf der Leitung anliegen würde, wäre das gar kein 
Problem

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Victoria J. schrieb:
> Hier wäre
> eine ja aktuell unbenutzt.

Den Schirm würde ich jetzt nicht als aktiven Leiter betrachten

von Frank O. (frank_o)


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Victoria J. schrieb:
> Gibt es noch alternativen, die alle drei Adern nutzen würden? Hier wäre
> eine ja aktuell unbenutzt.

1-Wire, wenn man den dritten Leiter als dauerhafte Stromversorgung 
nimmt.

von Victoria J. (victoria_j)


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Frank O. schrieb:
> 1-Wire

ist mir glaube ich zu langsam.

Hat noch jemand eine Idee für eine Variante mit einem differenziellen 
Signal um Störungen zu eliminieren?

von Peter S. (peter_sch)


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Victoria J. schrieb:
> Gibt es noch alternativen, die alle drei Adern nutzen würden? Hier wäre
> eine ja aktuell unbenutzt.

Vielleicht könnte man hier was mit LIN (Local Interconnect Network) 
machen. LIN ist allerdings nur bis zu 40m (bei 19.2 Kbit/s) 
spezifiziert. LIN-Transceiver sind sehr preisgünstig und werden mit UART 
angesteuert.

von Frank K. (fchk)


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Victoria J. schrieb:

> Hat noch jemand eine Idee für eine Variante mit einem differenziellen
> Signal um Störungen zu eliminieren?

Powerline-Modems sind relativ robust. Sowas wie das hier:

https://www.st.com/en/interfaces-and-transceivers/st7580.html

Farnell hat aktuell 48 auf Lager.

fchk

von Clemens L. (c_l)


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Victoria J. schrieb:
> Hat noch jemand eine Idee für eine Variante mit einem differenziellen
> Signal um Störungen zu eliminieren?

RS-485; für Power Line Communication gibt es den THVD8000.

von Peter D. (peda)


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von Victoria J. (victoria_j)


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Clemens L. schrieb:
> RS-485; für Power Line Communication gibt es den THVD8000

Das sieht sehr interessant aus.

Etwas ähnliches habe ich auch für CAN gefunden: 
https://yamar.com/product/dcan500/

Peter D. schrieb:
> SPE PoDL
>
> https://www.single-pair-ethernet.com/artikel/single-pair-ethernet-use-cases

Am elegantesten finde ich aber die Variante 10BASE-T1L PoDL und die 
Daten direkt ins Netzwerk einbinden zu können.

Vielen Dank für eure Hilfe!
Victoria

von Frank K. (fchk)


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Victoria J. schrieb:

> Am elegantesten finde ich aber die Variante 10BASE-T1L PoDL und die
> Daten direkt ins Netzwerk einbinden zu können.

10BASE-T1L ist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Dafür brauchst Du eine 
Sterntopologie und einen Switch im Sternpunkt. 10BASE-T1S ist ein Bus, 
ist aber nur für 25m ausgelegt, weil bei einem Bus die Signallaufzeiten 
und damit die Buslänge wichtig ist.

fchk

von DSGV-Violator (Gast)


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Profibus und andere feldbus-systeme, such dir eins aus:
https://de.wikipedia.org/wiki/Feldbus#Verbreitete_Feldbusse

von Manfred P. (pruckelfred)


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Joerg F. schrieb:
> Der Widerstand der Leitung auf 100m ist nicht zu vernachlässigen.

Ist noch beherrschbar: 7,2 Ohm, 3,6 Ohm hin und 3,6 Ohm zurück.

Victoria J. schrieb:
> Wenn hier 48V DC auf der Leitung anliegen würde, wäre das gar kein
> Problem

Da lauert ein Falle: 48V Speisung und in jedem Gerät ein Schaltregler. 
Die 48V laufen hoch, bei 15V schwingen alle Schaltregler an und ziehen 
Strom. In dieser Phase ist der Strom so hoch, dass der ganze Kram nicht 
anlaufen kann.

Man sollte dafür sorgen, dass die Zielgeräte nicht zu früh anlaufen, 
optimal noch zeitversetzt.

von Rüdiger B. (rbruns)


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EIB bzw KNX.
Kommt mit 2 Adern aus.

von DSGV-Violator (Gast)


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Rüdiger B. schrieb:
> EIB bzw KNX.
> Kommt mit 2 Adern aus.

Kommt aus der Gebäudeautomatition, wurde bereits zusammen mit anderen 
Feldbus-Systemen genannt, zur Wdhlg:
https://de.wikipedia.org/wiki/Feldbus#Verbreitete_Feldbusse

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Victoria J. schrieb:
> Frank O. schrieb:
>> 1-Wire
> ist mir glaube ich zu langsam.
Was wäre denn glaubhafterweise schnell genug? Was ist die nötige 
Geschwindigkeit? Oder besser noch: was soll denn da miteinander 
kommunizieren? Welche Datenmenge wird wie oft ausgetauscht?

von Maxim B. (max182)


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Für Mikrofone verwendet man Phantomspeisung mit 48, 24 und 12 Volt. Man 
könnte auch hier ähnlich vorgehen.

von Victoria J. (victoria_j)


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Frank K. schrieb:
> 10BASE-T1L ist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung

Stimmt, dass hab ich in der Euphorie leider übersehen.

Lothar M. schrieb:
> Welche Datenmenge wird wie oft ausgetauscht?

Transportiert werden müssen pro Gerät 24 16-bit Werte mit einer 
Aktualisierungsrate von mindestens 5 Hz. Macht bei fünf Geräten 1200 
Bytes pro Sekunde ohne Protokolloverhead.

von Bauform B. (bauformb)


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Victoria J. schrieb:
> 1200 Bytes pro Sekunde ohne Protokolloverhead.

Clemens L. schrieb:
> RS-485; für Power Line Communication gibt es den THVD8000.

Wobei "Power Line" in diesem Fall eher 24V oder 48V bedeutet.

von Clemens L. (c_l)


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Bauform B. schrieb:
> Clemens L. schrieb:
>> RS-485; für Power Line Communication gibt es den THVD8000.
>
> Wobei "Power Line" in diesem Fall eher 24V oder 48V bedeutet.

"Using THVD80x0 Devices to Communicate Over an AC Outlet"
https://www.ti.com/document-viewer/lit/html/slla590

von Maxim B. (max182)


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Bauform B. schrieb:
> Wobei "Power Line" in diesem Fall eher 24V oder 48V bedeutet.

Ich würde lieber wie bei Schoeps P12 favorisieren. P48 war früher 
eingeführt, um Polarisationsspannung direkt von Phantomspannung 
abzuleiten. Heute haben viele Mikrofone interne Spannungswandler für 
Membran, P24 und besonders P12 sind aber für mobile Geräte besser. Aus 
gleichem Grund würde ich auch hier Phantomspannung 12 Volt wählen.

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