Grüß Gott nochmals, ich stehe vor der Frage, einen Arduino für Dauerbetrieb zu nutzen. Mit Dauerbetrieb meine ich, >10 Jahre Betriebsdauer,Rund-um-die-Uhr-Betrieb ist angestrebt. Hat jemand Kenntnis oder Erfahrung, wie lange so ein Controller im Schnitt durchhält, wenn er 7 x 24 Stunden die Woche ununterbrochen laufen soll? (Die Schaltung/Programm ist einfach, sie soll in der Schleife nur zyklisch INPUT-Pinabfragen machen und je nach Status OUTPUT-Pins beschalten. Es geht mir nur um die Durchhaltedauer/Zuverlässigkeit des Arduino selber(speziell Arduino NANO, aber auch sonstige wären interessant), nicht um die Peripherie. (Bei LEDs werden ja zum Beispiel Angaben gemacht, wie viele Stunden diese im Schnitt durchhalten. Gibt es sowas auch für µCs?) Vielen Dank, Paule
Ewig. Arduino als Hardware ist vernünftig und hält wenn man sich an die Specs hält "unbegrenzt". Deine Software könnte ein Problem sein, aber der Arduinoteil tut. Irgendwann ist vielleicht mal Flash-Alzheimer zu erwarten, aber das sind auch Jahrzehnte bis da was passiert.
Bei LEDs werden ja zum Beispiel Angaben gemacht, wie viele Stunden diese im Schnitt durchhalten.
Bei LEDs nimmt die Lichtausbeute kontinuierlich ab. In den Datenblättern wird meist angegeben, wie langes es dauert, bis sie auf 70 oder auf 50% abgenommen hat.
LEDs sterben nicht plötzlich, solange man sie anständig behandelt.
speziell Arduino NANO
Mal anders gefragt, was hältst du davon, wenn du dir gleich mehrere programmierst?
Dann legst du zwei mit dem Programm drauf in die Schublade.
Ich habe die immer wieder mal für 1,50€ gekauft.
Hier, beim ersten Blick, für 2,30€:
https://www.az-delivery.de/products/nano-v3-mit-ch340-arduino-kompatibel?
Bei dem Preis stellt sich dann nicht mehr die Frage. Vermutlich wird eher die Hardware drum rum ausfallen. Aber wenn einer ausfällt, dann steckst du eben den Ersatz rein.
Es gibt genügend Rechner aus den 80'ern, die immer noch einwandfrei funktionieren.
Die üblichen kritischen Punkte:
- Elektrolytkondensatoren. Die haben eine begrenzte Lebensdauer. Nimmt man nur, wenn man hohe Kapazitäten und/oder hohe Spannungen braucht. Inzwischen ist das Angebot an Keramikkondensatorenmit relativ hohen Kapazitäten immer größer geworden. 10uF/X7R/16V gab es in den 80'ern noch nicht, da musste ein Elko hier. Heute nimmt man Kermik und hat fast unbegrenzte Lebensdauer.
- alles, was warm wird, geht schneller kaputt
- offene, unbenutze Eingänge sind empfindlich gegenüber ESD. Also: alle unbenutzen Pins auf Ausgang und 0 schalten. TVS Dioden vorsehen.
- alles, wo Spannungsspitzen auftreten können. Kann anfangs funktionieren, aber wenn über die Zeit Isolationsschichten innerhalb von Halbleitern und Keramikkondensatoren immer weiter geschädigt werden, kann das irgendwann zum AUsfall führen.
- Korrosion kann ein Faktor sein. Steckkontakte vergoldet statt verzinnt ausführen.
- Mechanische Belastung, Vibration.
Ansonsten: Ich habe hier ein System mit PIC18F67J60 im 24/7 Betrieb, das seit mehr als 20 Jahren störungsfrei läuft. Geht also, wenn man es richtig macht.
fchk
wie lange so ein Controller im Schnitt durchhält
Die gängigen Mikrocontroller an sich halten "ewig". In der Industrie oder auch IoT-Umfeld laufen viele Systeme Jahrzentelang 24/7/365. Natürlich unter der Annahme dass keine Überspannung, extreme Temperaturen o.ä. auftreten.
Problematischer ist eher das Drumherum, bei Kondensatoren ist das Ableben ja bekannt, aber üblicherweise auch erst nach Jahrzehnten. Bei billigen Arduino-Klonen ist da nicht unbedingt die Qualität garantiert, aber bei den Originalen kann man da wohl ziemlich entspannt sein.
Deine Software könnte ein Problem sein
Wenn dann im Sinne von Fehlern, nicht dass die Software sich "abnutzt" ;-) Eine Ausnahme sind der Programm-Flash oder EEPROM - wenn das Programm ständig diese Speicher beschreibt, kann der schnell "hin" sein. Gilt natürlich nicht für den RAM.
Dann legst du zwei mit dem Programm drauf in die Schublade. Ich habe die immer wieder mal für 1,50€ gekauft.
Das Problem kann sein, dass man an den Einsatzort einfach nicht mehr dran kommt! Da hilft auch der Ersatz nichts. Und gerade von solchen 2,30€ -Kopien würde ich unter diesen Voraussetzungen Abstand halten.
Und gerade von solchen 2,30€ -Kopien würde ich unter diesen Voraussetzungen Abstand halten.
Die sind völlig unkritisch. Und wenn man "nicht dran kommt", dann sollte man das so bauen, dass man da dran kommt. Erst recht, wenn es Jahrzente laufen soll.
Hier läuft ein ATTiny45 auch schon seit 12 Jahren (oder warens schon 14?) in meinem 'intelligenten heissen Dach(tm)'. Fragt 2 Temperatursensoren ab und steuert danach einen 110V Lüfter mit Wellenpaketen.
Die sind völlig unkritisch.
Hatte schon China-Eval-Boards bei denen die SMD-Teile beim schiefen Anschauen runtergefallen sind...
Und wenn man "nicht dran kommt", dann sollte man das so bauen, dass man da dran kommt. Erst recht, wenn es Jahrzente laufen soll.
Geht schlicht und ergreifen nicht je nach Einsatzort.
In der Firma haben wir IoT-Geräte im Einsatz, die > 10 Jahre 24/7/365 kontinuierlich laufen, ohne Software-Updates oder -Reboots, ohne jeglichen manuellen Eingriff, ohne Batteriewechsel (Solarbetrieb), draußen bei Wetterextremen zwischen Tundra und Sahara, ständige Bewegung und Witterung... Wirklich merklich ist nur die Alterung der Akkus (Innenwiderstand).
Geht schlicht und ergreifen nicht je nach Einsatzort.
Ist selten und wahrscheinlich nicht beim TO so.
Aber auch dafür gibt es ein Zauberwort: Redundanz.
Das System redundant auslegen. Zwei gleiche Nano, die am System angeschlossen sind und ein Überwachungsrechner, der die Versorgungsspannung umschaltet, wenn das eine System nicht mehr funktioniert. Da dieser Überwachungsrechner langsamer laufen kann und nur wenige neuralgische Punkte abfragt, wird der auf jeden Fall das Hauptsystem überleben und kann dann noch umschalten.
Aber das ist sowieso hypothetisch, da dein Fall in vernünfigen Umgebungen überhaupt nicht vorkommt.
Zwei gleiche Nano, die am System angeschlossen sind und ein Überwachungsrechner, der die Versorgungsspannung umschaltet,
Ist auch in manchen Szenarien nicht möglich aufgrund extremer Einschränkungen bei Größe & Gewicht. Dann würde man aber natürlich auch keinen Arduino nehmen.
Aber das ist sowieso hypothetisch, da dein Fall in vernünfigen Umgebungen überhaupt nicht vorkommt.
Die Welt da draußen ist nicht immer vernünftig.
SD-Karten verschleißen vergleichsweise schnell, vor allem die billigeren. eMMC hält länger, noch besser wäre ein SBC, der richtige (M.2) SSDs benutzen kann.
Ansonsten müsste man sich bei der Konfiguration des OS extra Mühe geben, die Schreibvorgänge auf die SD-Karte zu reduzieren, also volatile Daten soweit möglich auf memory filesystem abzulegen.
Wir haben im Verein einen (alten) RPi als Zugangssystem zu einem Server-Consolenport. Nach ca. 5 Jahren war dann eine SD-Karte am Ende, was im laufenden Betrieb nicht gleich auffiel, aber den nächsten Reboot hat das System nicht überstanden. Bei der Einrichtung hatten wir eine Kopie der Karte angelegt und diese dann eingesetzt, damit läuft er wieder – die restliche Hardware ist also nicht problematisch.
Wenn jemand wieder einmal den völlig unwahrscheinlichen Fall konstruiert, nur damit er dagegen reden kann.
Ganze Firmen leben von solchen Fällen...
offene, unbenutze Eingänge sind empfindlich gegenüber ESD. Also: alle unbenutzen Pins auf Ausgang und 0 schalten. TVS Dioden vorsehen.
Wem soll das nützen. Einen Pin kannst du nur dann als Ausgang konfigurieren, wenn der µC läuft. Ein ESD-Schaden tritt genauso bei stromlosem µC auf.
Wenn dann im Sinne von Fehlern, nicht dass die Software sich "abnutzt" ;-) Eine Ausnahme sind der Programm-Flash oder EEPROM - wenn das Programm ständig diese Speicher beschreibt, kann der schnell "hin" sein.
Das meinte ich. Zählerüberläufe, Stacküberläufe oder Schreibzugriffe auf begrenzt schreibfähigen Speicher, das sind so Probleme. Ich hab auch schon einige Jahre einen Billigst-Ardu Promini mit einem Billigst-4x7-Segment-Display laufen, mit einem Recom-Netzteil, als Lichtrelais laufen.
Ein ESD-Schaden tritt genauso bei stromlosem µC auf.
Dauerbetrieb bedeutet doch wahrscheinlich, dass der Controller nie stromlos ist.
Das meinte ich. Zählerüberläufe, Stacküberläufe oder Schreibzugriffe auf begrenzt schreibfähigen Speicher, das sind so Probleme.
Ja, das ist eine Wissenschaft für sich.
Klar! Habe ich schon dadrüber geschrieben. Niklas will unbedingt recht behalten. Außerdem war das nur ein Beispiel, um auch eine andere Richtung in die Überlegungen einzubringen. Meine Nanos, auch die ganz billigen, haben hier auch schon lange gelaufen und runter fällt da gar nichts. Aber bitte, du und Niklas, ihr habt beide ja sooo recht. Es ist auch kein Problem einen "echten" zweiten Nano zu nehmen, denn wenn dieses System so wichtig ist, ist der Preis trotzdem günstig. In meiner Welt und ich habe überall in der Industrie gearbeitet, da gibt es solche Fälle nicht, dass man irdendwo nicht mehr dran kommt. Das wäre nur im Weltraum so. Außerdem wissen wir nicht einmal was das Ding überhaupt tun soll und ob das privat oder gewerblich ist. Ich vermute mal, dass das nicht im gewerblichen Bereich eingesetzt werden soll. Dazu muss der TO etwas sagen.
Die Schaltung/Programm ist einfach, sie soll in der Schleife nur zyklisch INPUT-Pinabfragen machen und je nach Status OUTPUT-Pins beschalten.
Da steht nichts von Daten speichern.
... bei Kondensatoren ist das Ableben ja bekannt, aber üblicherweise auch erst nach Jahrzehnten.
Bei Kondensatoren, die du an der Grenze ihres Temperaturbereichs betreibst, findest du Lebensdauerangaben von z.B. 2000 h für Elkos.
Bei Dauerbetrieb wären das 0,034 Jahrzehnte. Der Plural scheint mir dafür nicht angebracht ;-)
Ein externer Watchdogbaustein erhöht die Zuverlässigkeit, hilft aber nicht gegen Hardwareausfall.
Da steht nichts von Daten speichern.
Naja, für die genannte Aufgabe braucht man nichtmal einen Controller, das kann man auch via Logik lösen.
Das wäre nur im Weltraum so.
Dir mangelt es an Vorstellungskraft.
- Wetterstationen auf Berggipfeln, Polarregion, Wüsten, Vulkanen, im Urwald oder sogar Kriegsgebieten
- Langzeit-autonome Drohnen (Boote, Flugzeuge, Ballons)
- Sensorknoten in Gefahrenbereichen (Explosionsgefährdete Industrie, Chemie, AKWs...) die irgendwo tief in einer (versiegelten) Anlage, Reaktor, ... eingebaut sind
- Hochseebojen
- GPS-Tracker für Wildtierforschung
Ja, wenn es absolut unbedingt sein muss würde man irgendwie dran kommen, zu einem absolut irrsinnigen Preis. Da doch lieber ein bisschen auf die Qualität achten. Beim letzten Beispiel kommt's auch mal auf Zehntelgramm an, da kann man nicht einfach mehrere Controller stapeln.
Paul macht wahrscheinlich nichts in die Richtung, aber nur um mit der Idee aufzuräumen, dass solche Fälle rein hypothetisch seien und dass es Allheilmittel dafür gibt.
Bei Kondensatoren, die du an der Grenze ihres Temperaturbereichs betreibst, findest du Lebensdauerangaben von z.B. 2000 h.
Ich schrieb ja schon dass die Temperatur ein Faktor ist...
Bei Dauerbetrieb wären das 0,034 Jahrzehnte. Der Plural scheint mir dafür nicht angebracht ;-)
Du bist ganz schön pingelig.😆
Ein externer Watchdogbaustein erhöht die Zuverlässigkeit, hilft aber nicht gegen Hardwareausfall.
Er verkürzt die Zeit, bis ein System nach einem Fehler wieder verfügbar ist. Was das für die Zuverlässigkeit bedeutet, hängt davon ab, wie diese gemessen wird.
p.s.
Rainer W. schrieb im Beitrag #8087104:
Bei Dauerbetrieb ...
Korrektur: 2000h Dauerbetrieb sind 0,023 Jahrzehnte.
Dir mangelt es an Vorstellungskraft.
Nein Niklas, daran magelt es mir sicher nicht.
Der TO hat doch oben geschrieben worum es geht. Er hat eine realtiv einfache Frage gestellt, wie ich finde. Hier im Forum wird erstmal so viel dagegen geredet, dass jedes Projekt, je länger die Beiträge werde, am Ende unmöglich zu sein scheint.
Leider bekommst du auch ein bisschen von heute Morgen ab, da war der Birnkichler wieder in Höchstform. Deshalb reagiere ich vielleicht ein wenig ungerecht.
Ich weiß, du bist vernünftig.
Also nochmal auf Anfang.
Mir ging es darum den TO auf einen einfachen Weg zu führen. Weil wahrscheinlich alles andere drum rum eher ausfallen wird, als sein Arduino und dass es mit einem zweiten, programmierten Arduino in nullkommanichts wieder am laufen ist, sollte der Arduino tatsächlich ausfallen.
Das war mein Gedanke dabei.
Hier im Forum wird erstmal so viel dagegen geredet,
Hab ich doch überhaupt nicht, ganz im Gegenteil. Aber wenn man mir erzählt dass gewisse Überlegungen und Herausforderungen, mit denen viele Leute tagtäglich zu tun haben, rein hypothetisch sein sollen, finde ich das nicht ganz fair.
Hab ich doch überhaupt nicht, ganz im Gegenteil.
Alles gut Niklas! Wir rudern jetzt beide wieder zurück und warten was der TO zu sagen hat. Die Grundantwort hat er sowieso hier schon mehrfach und von mehreren bekommen. Arduino ist auch für über 10 Jahre zuverlässig.
Tut mir leid, dass ich etwas ungerecht war!
Tut mir leid, dass ich etwas ungerecht war!
Ist okay, ich habe auch manchmal ein Talent für Abschweifungen 🤪
Habe ich schon dadrüber geschrieben.
Ja, mit zweifelhaftem Informationsgehalt, aber dafür mehrfach.
Niklas will unbedingt recht behalten.
Nicht nur Niklas.
Mir ging es darum den TO auf einen einfachen Weg zu führen. Weil wahrscheinlich alles andere drum rum eher ausfallen wird, als sein Arduino und dass es mit einem zweiten, programmierten Arduino in nullkommanichts wieder am laufen ist, sollte der Arduino tatsächlich ausfallen.
Dei Geschwafel mit Reserve-Arduino und Redundanz hilft kein Stück weiter. Eher im Gegenteil, verursacht eine nicht durchdachte Redundanz Ausfälle, die eigentlich keine wären.
Ein Arduino ist eine simple Mikrocontrolller-Baugruppe und lebt so lange, wie es die verwendeten Bauteile eben tun. Die tun das verdammt lange, wenn man deren Umgebung sinnvoll gestaltet und ich dabei primär an deren Stromversorgung denke.
Hier läuft ein China-ProMini seit Ende 2016 dauerhaft durch.
also meiner läuft im 11 Ja(h)r
das Bild ist von 2017 weil ich es noch mal fotografiert hatte, gebaut 2015
-
rolladensteuerung_web.jpg
(91 KB)
Manfred du bist ein Meister im zusammenfassen. Vor allem, wenn das Thema längst erledigt ist. Machmal tust du mir sogar leid.
Moin,
Ich habe schon viele Jahre einige modul-integrierte Chinesische Klon Nanos und Pro-Minis im Betrieb. Sie sind als Einsteckmodule in eigenen einfachen Bords aufgesteckt. Die externe Beschaltung erfüllt meistens typische Industrie Schutz Anforderungen. Bis jetzt gab es noch keine Vorfälle. Ist also (für mich) ausreichend zuverlässig.
Einige Forenmitglieder gehen ähnlich vor. Da man selber alles entwickelt, bleibt alles ein offenes Buch im Vergleich zu Consumer Elektronik und bleibt deshalb wartbar.
Die Links führen zu einigen Beispielen solcher Bauart:
Beitrag "Ein Füllstandmesser auf Einperlungsbasis"
Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (2015)"
Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (2017)"
Gerhard
Moin,
... Die externe Beschaltung erfüllt meistens typische Industrie Schutz Anforderungen. Bis jetzt gab es noch keine Vorfälle. Ist also (für mich) ausreichend zuverlässig.
Gerhard
Ein wichtiger Punkt, der bei bisherigen Diskussion viel zu kurz kam.
Ein Anfänger weiss nicht was Grob- und Feinschutz sind.
Wenn man dem erzählt, dass ein "Arduino" 24/7-kann, ist das nur dann richtig, wenn es keine externen Verbindungen gibt. Ziemlich praxisfern...
Was im Labor noch problemlos funktioniert, würde dann im Betrieb mehr oder weniger schnell ausfallen.
Wenn man dem erzählt, dass ein "Arduino" 24/7-kann, ist das nur dann richtig, wenn es keine externen Verbindungen gibt.
Also, mein Garagenlichtzeitschalterdingskasten
- bekommt von den Toren via Reedrelais und 10m Telefondraht den Torzustand mitgeteilt (auf=hell) weil da 24V anliegen,
- hat aus Verkabelungstechnischen Gründen ein 230V-Finderrelais, das die Lichttaster an den Toren und Türen auf arduinische 5V übersetzt (Spule wird von den Tastern angesteuert, Kontakt schaltet IO auf GND mit 10k Pullup an 5V)
- steuert über 5V-Finderrelais (mit BC547, 1k Basis- und 10k Angstwiderstand, plus 1N4148-Freilaufdiode) einen 230V-Schütz, der 6 Leuchtstofflampen a 58W ansteuert (mittlerweile Philips-LED-Röhren)
- läuft auf einem ebay-promini (16MHz 5V ATmega328P) für 3€
- nutzt ein Recom 5V 10W-Modul mit Sicherung davor
- hat ein 4x7-Segment-LED-Display mit Schieberegister a la SPI, das mittels Bitbanging die Restzeit anzeigt.
Das war die Weihnachtsurlaubsbastelei 2017 und läuft seitdem 24/7 problemlos durch. Hängt in einer Verteilerbox auf der UP-Anschlussdose und sorgt dafür das die Bude hell ist wenn und solange ein Tor aufsteht oder man einen Taster drückt, dann nur zeitbegrenzt. Man kann aber durch langen Tastendruck einen Dauerbetrieb z.B. für Bastelarbeiten anfordern. WAF = vollgrün, denn endlich bleibt das Licht nicht tagelang an (vorher war ein Eltako in der UP-Dose), das Licht ist automagisch an wenn man kommt oder geht und: das ganze ist trotzdem leicht zu bedienen. Zudem weiß man immer wie lange man noch in den Kisten wühlen kann bevor man im Dunkeln steht.
Diese Funktionalität gab es damals nicht zu kaufen, und auch Finder oder Eltako können nur Teilaspekte abdecken. Mittlerweile würde ich das mit einem Tasmota machen, der könnte dann die Tore auch ansteuern und z.B. "via App" schließen wenn man's vergessen hat.
Da ist kein besonderer Schutz drin (außer Potentialtrennung durch Relais, das war aber technisch bedingt) und das hat schon etliche Gewitter, Stromausfälle und kaputte Leuchtstoffröhren(-starter) überlebt ohne auch nur einen Absturz, völlig ohne Watchdog, Redundanz und EMV-Test.
Hier läuft ein ATTiny45 auch schon seit 12 Jahren
Bei mir laufen AT90S2313 seit 26 Jahren, einer im Keller und einer als Codeschloß am Zaun an der 'Ostweide'. Habe ich jetzt den 1. Preis gewonnen?
Schon gut, das hat nichts mit der Fragestellung zu tun, denn 'Arduino' gab es da noch garnicht ;-)
Meine Erfahrung: Beschäftige mich seit 2014 mit Arduinos. Eine Hand voll sind seit dem im Dauereinsatz. Keine Ausfälle.
Bisher 3 defekte AVR Arduinos. Einmal Pin defekt, wohl, vermutlich beim Basteln mit 12V dran her gewischt. Einmal EEPROM platt. Klar ein Programmierfehler. Zu oft beschrieben. Einmal Flash defekt, keine Ahnung warum.
Meine Schlussfolgerung: Wenn man keinen groben Mist baut, sind die Dinger stabil.
Beachte, dass z.b. millis() nach rund 50 Tagen überläuft.
Wenn es um Langzeit-Zuverlässigkeit geht, dann muss man genauer hingucken was mit "Arduino" gemeint ist. Das Original aus Italien verwendet einen originalen Controller von Atmel und wurde in einem reproduzierbaren Prozess gelötet.
Chinesische Nachbauten benutzen Controller unterschiedlichster Herkunft und Qualität. Von Original Atmel bis Fake mit Flash-Alzheimer nach drei Monaten ist alles dabei. Ebenso die Verarbeitung. Ich habe vom Ali Nanos bekommen, wo man die SMD-Kondensatoren mit dem Fingernagel abknibbeln konnte, aber auch einwandfrei verarbeitete Teile. Wie haltbar die sind hängt also stark vom Fertigungslos ab.
Wenn man dem erzählt, dass ein "Arduino" 24/7-kann, ist das nur dann richtig, wenn es keine externen Verbindungen gibt.
Also, mein Garagenlichtzeitschalterdingskasten
- bekommt von den Toren via Reedrelais und 10m Telefondraht den Torzustand mitgeteilt (auf=hell) weil da 24V anliegen,
- hat aus Verkabelungstechnischen Gründen ein 230V-Finderrelais, das die Lichttaster an den Toren und Türen auf arduinische 5V übersetzt (Spule wird von den Tastern angesteuert, Kontakt schaltet IO auf GND mit 10k Pullup an 5V)
- steuert über 5V-Finderrelais (mit BC547, 1k Basis- und 10k Angstwiderstand, plus 1N4148-Freilaufdiode) einen 230V-Schütz, der 6 Leuchtstofflampen a 58W ansteuert (mittlerweile Philips-LED-Röhren)
- läuft auf einem ebay-promini (16MHz 5V ATmega328P) für 3€
- nutzt ein Recom 5V 10W-Modul mit Sicherung davor
- hat ein 4x7-Segment-LED-Display mit Schieberegister a la SPI, das mittels Bitbanging die Restzeit anzeigt.
Ja richtig. Du hast das nicht mit einer SPS verwechselt. ☺
Bei mir laufen AT90S2313 seit 26 Jahren, einer im Keller und einer als Codeschloß am Zaun an der 'Ostweide'. Habe ich jetzt den 1. Preis gewonnen?
Ein ST62 dreht bei mir seit 32 Jahren an der Heizung. Dank echtem EPROM (mit Guckloch) wird er es wohl noch einmal so lange tun. Der ST62 hat auch mit Sicherheit noch keinen "Die-Shrink" gesehen...
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