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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik low cost sps Vorschlag


Autor: Chris None (lamda)
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Hallo allerseits,
ich habe Interresse, eine kleine SPS mit LPC2101/2/3 aufzubauen.
Sollte interresse bestehen, biete ich hier eine Diskussionsgrundlage.
Derzeit geplant:
2x 2003 für 12x Relais ausgang
2/4x adc Eingang
0/2x dac Ausgang
I2C/RS485 Bus
i2c eeprom für permanente Datenspeicherung

Gruß
Chris

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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So eine hab ich schonmal gebaut, allerdings mit einem AVR ;-)

8x DigIn, optokoppler
6x Relais OUT
2x LED.
8x 7Segmentanzeige mit 8Tastern. (für Visualisierung+Bedienung, 
Parameter,Systemwerte,Zustände,Alarme...)
8x Analogeingang, als zus. Steckplatine, somit anpassbar.
1x ICPin für Drehzahlmessung oder Ähnliches(ebenfalls steckbar,also 
universell)

EEPROM für Parameter im AVR

Autor: Paul Baumann (Gast)
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>So eine hab ich schonmal gebaut, allerdings mit einem AVR ;-)

Daran hätte ich großes Interesse! Ich habe hier eine "künstliche SPS"
mit jeweils 16 digitalen Ein- und Ausgängen über ULN2803 und mit 
Atmega8515 gebaut. Die wird mit einem BASCOM-Programm jeweils für die
anstehende Aufgabe programmiert.

Mich interessiert, wie andere Leute das realisiert haben.

MfG Paul

Autor: Jankey (Gast)
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LowCost SPSn hängt immer von der Intelligenz ab die die SPS in dem fall 
hat, wenns reicht kannst du mit einem 2051er eine SPS aufbauen die 16 
Relais schalten kann und 16 Digitale eingänge hat ( bei mir ging der 
eingang bis 3~48 Volt )

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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> Die wird mit einem BASCOM-Programm jeweils für die
>anstehende Aufgabe programmiert.

Naja, ich verwende lieber C.

Ich habe dort zwei Programme drauf laufen:
eine Steuerung für das aktuelle Problem, und
eine Visualisierung.

Beide arbeiten unabhängig voneinander, und tauschen Infos nur über ne 
(Art) Skruktur aus. Das ist der Hauptbestandteil meiner 
PRogrammierphilosophie: Steuerung+Visualisierung haben 
(programmtechnisch) nichst miteinander zutun.
Schnittstelle ist eine Art Prozessinterface: 
Parameter,Systemwerte,Alarme..

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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hmm...
Interesse besteht auf jeden Fall.
Erst mal egal, was für ein Chip eingesetzt wird.

Was mich hauptsächlich interessiert, ist was für ein 
Schaltungsinterpreter
eingesetzt wird, damit die Mini SPS sich wie eine richtige SPS in
" KOP,FUP u. AWL " programmieren lässt.
Wobei sich wohl " FUP " als einfachste Programmiersprache bewährt hat.
( siehe Siemens LOGO, Möller EASY usw. )

Ein ähnliches Projekt gibt es ja schon im Netz, wird aber anscheint 
nicht
weiter verfolgt, bzw. man möchte gerne Geld damit verdienen.
http://www.microsps.com/
und
http://www.kanis.de/home/products/microsps/d_microsps.htm

CAD-SOFT hat wohl hierfür die Grundlagen geschaffen, in dem man das
Programm in einem EAGLE Schaltplan erstellen kann.
http://www.cadsoft.de/microsps.htm

Der Knackpunkt an beiden SPS Varianten ist wohl der Interpreter der
sich auf dem µC befindet und nicht Open Source verbreitet wird.

Bei microsps.com gibt es zwar eine NC-Variante, die man kostenlos
laden und verwenden kann, ist aber auf den ATMEGA 32 begrenzt und
kann nicht auf größere µC wie den 664 übertragen werden.


lg
Peter

Autor: Joerg Wolfram (joergwolfram)
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Ich hatte vor ein paar Jahren mal so etwas ähnliches auf 8051 er Basis
angefangen, teilweise aufgebaut und auch wieder verworfen.
Allerdings nicht als Interpreter, sondern als "Compiler" der das 
Programm beim Start aus einem I2C EEPROM ausgelesen und daraufhin 
vorbereitete Blöcke aus dem Flash mit kleinen Änderungen in das externe 
RAM kopiert hat.
Mit einem Portpin ist dann von Lesen/Schreiben auf Ausführen 
umgeschaltet worden (ging nur mit RESET zurück) und das Programm bei 
$8000 gestartet.
Der große Nachteil, es war zu nichts richtig kompatibel (BUS) und den 
Code für das EEPROM mit nem Hex-editor zu erstellen ist auch nicht 
gerade sehr komfortabel.

Gruß Jörg

Autor: Chris None (lamda)
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Also, bez. der Realisierung dachte ich and AWL und Eagle, wobei Eagle
im Prinzip AWL mittels ulp produzieren würde.

Der Interpreter für die AWL ist zu 90% vorhanden, die Anbindung an Eagle 
muß noch gemacht werden, wollte eigentlich aber so eine HW haben, welche 
für ca 30 Euro
(bei 12 Relais) gemacht werden kann, oder auch weniger, bei 6 Relais,
entweder als Sammelbestellung oder auch Kommerziell angeboten.

Auch wollte ich dann mit der HW den Weg von AWL / Interpreter-Compiler
austesten, was auch noch nicht 100% feststeht.

Was ich hier so mehr sehen, ist kein Interresse der HW, sondern mehr der
SW. ist das Korrekt.

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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hallo Chris,

nee HW ist auch wichtig, fertige HW wirst du nit für 30 Teuros bekommen.
Da ist Selbermachen angesagt.
Und das ganze schön Modular aufgebaut. So wie die Logo.
Das halte ich für das beste Konzept.
Ich würde auch nicht 12 Ausgänge auf das Hauptmodul setzen, sondern
nur vier wie bei der Logo und den Rest über Erweiterungs Module machen.
Das dürfte von den Kosten her das effektivste sein.
Als Bus Konzept würde sich I²C anbieten. Dann kann jeder seine SPS
aufbauen wie er möchte.
Der eine braucht halt viele Eingänge, der andere viele Ausgänge.
Eingänge zb. für einen PT100 und Analog sind auch wichtig.
( sorry bin von Siemens versaut ;-) )

lg
Peter

Autor: Chris None (lamda)
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Wenn 12 als Zuviel geachtet werden, dann sind es 6, da ein ULN2003 7 
Treiber
aufweist, und ich eigentlich 2 brauchen würde, jedoch auch mit einem 
würde
es gehen. Wenn der Chip 6 Ausgänge hat, dann würde ich eher 6 Relais 
vorsehen,
auch wenn dann ev. nur 4 bestückt werden.

Auch kann ev. ein total anderes Konzept Sinn machen, eine 
Erweiterungsboard
(I2C) mit 16 I/O´s, auf welches ein Add-on Board gesteckt werden kann,
welches ev. Analogverarbeitung oder auch eine MCU sein kann, und das
Basismodell besteht aus dem Erweiterungmodul mit SPS Add-on Platine.

Was haltet ihr davon ?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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> Bus Konzept würde sich I²C anbieten.

Würd ich auf keinen Fall tun.

>( sorry bin von Siemens versaut ;-) )
Ich bin immun dagegen. Ich kenne B&R Ethernet Powerlink mit X20-Feldbus 
und EtherCAT mit Beckhoff E-Bus.

Ich würde für die Anbindung der (optionalen) Zusatzmodule an die SPS SPI 
vorschlagen. Vorteil (gegenüber I2C)
-sehr sehr schnell
-kein Overhead
-(fast) beliebig erweiterbar
-nicht bidirektional(die Leitungen) (Buspegel LVDS möglich ;-)
-...
(4Leitungen+UB benötigt)

Wenn ihr sowas aufbauen, entwickeln wollt, wäre ich mit dabei.

Autor: Chris None (lamda)
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Hatte auch bedenken bez. I2C bus, da dieser probleme bez. Timing und
Optoisolation hat, andererseits ist er einfach zu machen, 16bit i2c 
expander,
wobei es diese expander auch in SPI ausführung von Microchip gibt.
Wenn man sich beim Bus auf diese Bausteine (gibt es auch in 8bit) 
einigt,
dann ok, sonst würde ich eher auf rs422/rs485 gehen.
Sei es bei I2C sowie RS485 (nicht rs422) kann man ein RUN/STOP signal
durchreichen, bei SPI geht das nicht.
Bez. Relais, mit 2x uln2003 hat man 14 treiber, einen würde ich für
die Hintergrundbeleuchtung eines Display´s brauchen, den anderen für 
LIN-Bus.
Somit blieben 12 übrig,  (2x 2003 = 1x 2803 preislich) oder
5, wenn man nur eines bestückt. Bei SPS Steuerungen wären das dann
4x Relais, und ein Transistor für einen Buzzer verwenden.
Da ich 4 Ausgänge für relativ wenig halt, würde ich das zweite uln
draufpacken und max 12 Relais haben wollen.

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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hallo Chris,

mit dem Opto-Isolierten-Bus hast du natürlich recht. Das macht aus
Sicherheitstechnischen Gründen auf jeden Fall sinn.

An I²C hatte ich gedacht, weil er sehr weit verbreitet ist und es jede
Menge günstige Bausteine auf dem Markt gibt.

rs485 ist eine feine Sache gefällt mir auch, ist leider von den Treibern
her nicht so kostengünstig.

Wegen der 12 Ausgänge auf der CPU Platine.....

Ich würde die Ausgänge gerne mit Relais bestücken.
Dafür würde ich gerne so etwas wie die Finder "FIN 40.51.9" einsetzen.
Die sind 12mm breit.
Als Gehäuse würde ich gerne die HUT Gehäuse zur Hutschienen Montage
einsetzen. Die gibt es bei mehreren Anbietern recht günstig.

Für die CPU hatte ich an das MR6/C ( HUT6C )Gehäuse gedacht.
http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=1;INDE...
http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=1;INDE...

nun gibt es aber ein kleines Problem, das Gehäuse ist 100mm Breit und da
passen keine 12 Relais mit 12mm rein ;-)

oder ich müsste mir ein anderes Gehäusekonzept überlegen.
das Phoenix-Strangprofil-Gehäuse gefällt mir überhaupt nicht und ist
sehr schwer zu bekommen.

gut, die Ausgänge könnte man auch als Transistor Ausgang machen und dann
Koppelrelais einsetzen. Dann bräuchte man auch nicht so sehr auf 
genügend
große Isolationsabstände zu achten.

Einen weiteren Vorschlag hätte ich auch noch.
Eine SD-Speicherkarte als Programm und ev. Datenspeicher zu verwenden.
Das hätte den vorteil, Das man keine direkte Verbindung zwischen SPS
und Rechner benötigen würde. man könnte sich die RS232 oder gar USB
Schnittstelle sparen, bzw. auf ein Modul auslagern falls benötigt.
Ein Ethernet Anschluss wird wohl vorerst ein Traum bleiben.

lg
Peter

Autor: Sven (Gast)
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Hallo,

wie denkt Ihr über eine Funktion für mehrere Programme ?
d.h. ich habe eine SPS laufen, muss aber verschiedene Zeitparameter
oder Abschnitte verändern. (das kann aber soweit gehen, dass das 
Programm
komplett anders ist )

Da der AVR ja nur CODE aus dem Flash ausführt, müsste man also
jedesmal neu programmieren.
Habt Ihr dazu eine Idee ?

Meine Idee ging da auch Richtung I2C Bus:

Analoge Eingänge,
Analoge Ausgänge,
Digitale Eingänge,
Digitale Ausgänge,

über I2C.

An diesem Bus hängen mehrere CPU Module (AVRs). Diese
können mit einem extra Programm geflasht werden.
(I2C Multi-Master)

An der Spitze arbeitet eine CPU die die anderen kontrolliert
und jeweils nur das CPU Modul aktiviert, welches Programm
ausgewählt wurde. Diese kann kleine Parameter verändern.
Für jeweils andere Programme steckt man also ein weiteres
CPU Modul hinzu. Diese CPU Module könnten dann hiermit
programmiert werden:

http://www.cq.cx/ladder.pl

Antworten die CPU-Module nicht mehr geht die SPS in einen
Hardware-HALT-Zustand.

Eine weitere CPU macht dann Ethernet und SD-Card Anbindung
für Updates oder ähnliches.


Gruß Sven

Autor: Chris None (lamda)
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Also, das mit den mehreren slave CPU´s (außer für ADC, LCD, Keys) finde
ich nicht gut, zumindest wenn sie nicht als extender arbeiten, sondern
eigene Programme ausführen.
Das was ich bei I2C nicht mag, ist, daß es keinen timeout gibt.
Wenn man einen SMB Bus implementiert (levels sind sowiso smb), dann
gibt es dort einen timeout, der ist aber nicht besonders für sps 
geeignet.
Habe das programm für ladder logic schon gesehen, hat mich aber nicht
begeistert.

Für das Gehäuse dachte ich an ein OKW B650x11x (B6504111 als beispiel)

Autor: Sven (Gast)
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@Chris None:

Hmm, und wie sollen dann verschiedene Programme (sofort abrufbar)
laufen ?
Oder geht Ihr davon aus, das nur ein Programm läuft ?

Also diese CPU-Module, sollten dann im RESET gehalten werden, wenn sie
keine Programme ausführen.
Damit ist immer nur 1 CPU-Modul aktiv.

> Also, das mit den mehreren slave CPU´s (außer für ADC, LCD, Keys) finde
> ich nicht gut...

Warum ?

> Was was ich bei I2C nicht mag, ist, daß es keinen timeout gibt.
> Wenn man einen SMB Bus implementiert (levels sind sowiso smb), dann
> gibt es dort einen timeout, der ist aber nicht besonders für sps
> geeignet

Das ist ein Argument.

> Habe das programm für ladder logic schon gesehen, hat mich aber nicht
> begeistert.

Warum ?

Dieses Programm ermöglicht es doch jedem Benutzer das Programm 
nachträglich zu ändern ohne das dieser Spezialkenntnisse haben muss.

Gruß Sven

Autor: Patrick S. (kof)
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Hallo Leute,
Ihr "zankt" euch zwaf noch um die Hardware, doch die Software ist 
hierbei das wesentlich Problem. Ich arbeite momentan an einem 
"Zwischeninterpreter" für SPS-Artige Aufgaben. Idee ist aus einem 
Speicher (bei mir z.B. ein ser. FRAM -> schnell, nahezu unbegrenze 
Anzahl R/Ws) ein Programmcode der Vorübersetzt wurde abgearbeitet wird.
Das Programm ist noch lange nicht fertig... dauert auch noch lange 
(wenig Zeit)... aber da ist, so denke ich, das meiste Hirnschmalz 
reinzustecken... HW kann man immernoch später planen. Ich habe mich von 
anfang an auf keine genaue HW, geshweige den uC festgelegt.

Autor: Chris None (lamda)
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Hallo, habe beim Überlegen von Eingängen inkl. ADC eingängen entdeckt,
daß es problematisch ist, 24V und 230V eingänge gleichzeitig zu haben.
Wie denkt ihr, eine ADC abfragung mit galvanischer Isolierung ?


@Sven:

>Hmm, und wie sollen dann verschiedene Programme (sofort abrufbar)
>laufen ?
>Oder geht Ihr davon aus, das nur ein Programm läuft ?

In AWL gibt es dafür bedingte Sprünge, wird änlich wie eine IF oder 
SWITCH
anweisung programmiert.

>> Also, das mit den mehreren slave CPU´s (außer für ADC, LCD, Keys) finde
>> ich nicht gut...

Weil es in SPS nicht üblich ist, zumindest nach meinen Informationen.
Wenn jemand das braucht, kann er verschiedene SPS nehmen, und nicht
eine SPS + I/O extender.

>> Habe das programm für ladder logic schon gesehen, hat mich aber nicht
>> begeistert.

>Warum ?

Als Programmierer ist mir das Programm zu einschränkend, man kann es
aber sicherlich verwenden, ausgehend vom Ansi-C code.

@Kof:

Die SW steuere ich bei, nachdem sie auf einer Xbeliebigen Zielhardware
getestet sowie fertig portiert worden ist.

Autor: Chris None (lamda)
Datum:

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Also, hier erstmal einen Vorschlag für die 70mm Version,
bei der 150mm Version sollten zwei solcher Platinen reinkommen.
Die SPS Platine mit dem Prozessor sollte vertikal gesteckt werden,
somit ist sie für verschieden SPS größen verwendbar.


Schraubklemmen:     Funktion:      Beschreibung:

  2    PWR      Power für Relais und MCU.
  2    RS232/RS485/I2C    Programmierung  Modbus  RS485
  6    2x Relais CH    Wechsler, 3 Klemmen je Relais
  5    4x Relais NO    Gemeinsamer Anschluß
  8    8x Input     Eingänge, Anzahl der ADC ist t.b.d. (Layout)
  1               1x DAC/PROG/LIN

Autor: Sven (Gast)
Datum:

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@Chris None:

Danke, für die Erklärungen. Mein Vorschlag hatte eigentlich nur den 
Hintergrund, da der AVR nur Programme aus dem Flash ausführt.
Da war mein Denkprozess also durch diese Funktion beschränkt. ;-)

Warum sollen denn die Relais in das Gehäuse ? Um das ganze Modular
zu halten, sollte doch die SPS (also CPU Modul) nur Ausgänge
beinhalten, die dann externe Relais oder Schütze ansteuern. (s.u.)

Es gibt ja eine Auswahl von schmalen Relais zur Hutschienenmontage
bis zum xx kW Schütz.

Beispiel:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=3;ARTICLE=283...

Für das CPU Modul würde ich vorschlagen die Funktionen für alle
Schnittstellen vorzusehen, wie Du oben erwähnt hast. (+Ethernet)

Dann könnte man auch als externe Module hieraus schon Teile verwenden:

http://openhc.wiki.sourceforge.net/


    .---------.   .------.  .-------------.
    |   CPU   |   |  IO  |  |     IO      |
    |         |   |      |  |             |
    |         |   |      |  |             |
    |         |   |      |  |             |
    |         |   |klein |  |   gross     |
    |         |   |      |  |             |
    '---------'   '------'  '-------------'
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)


Gruß Sven

Autor: Jupp (Gast)
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AVR, RS232, EEPROM, Betriebssystem => fertig ist die SPS. Dürfte in zwei 
Stunden programmiert sein.

Autor: Chris None (lamda)
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Wieviel Leute sind eigentlich dabei, sowas in HW haben zu wollen, zwecks
Sammelbestellung von Platinen und Relais ?

@Sven:
Der Grund, die Relais im Gehäuse haben zu wollen ist rein Preislich.
7.45 x 6 = 45 euro
2 x 6    = 12 euro

Derzeit, stimmt nicht ganz, aber als Anhaltspunkt:
Gehäuse  12 Euro
Relais   12 Euro (6 Stück)
elektr.  12 Euro (PSU, ULN, 4N35, 1N4004, PLATINE)
sps MCU  12 Euro (MCU, ... PLATINE)

Weiters kann das Relais problemlos über PWM angesteuert werden, extern
ist das eher problematisch, ist aber eine total andere Baustelle.

Wie man sieht kostet das Gehäuse 1/4 des Preises, deshalb wollte ich
auch ein Gehäuse, wo man optional 2x Platinen reinstecken kann, um dann 
die
doppelten Ausgänge zu haben, und sonst das kleinere Gehäuse nimmt.
 Bei den Erweiterungen braucht es keine sps Platine.

@Jupp:
genau, der Thread hier geht um eine SPS HW, es ist klar daß
jeder selbst sowas sehr schnell für sich machen kann.
Sollte es universeller sein, dann beginnt es, komplizierter zu werden.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Chris None (lamda)

>Hallo, habe beim Überlegen von Eingängen inkl. ADC eingängen entdeckt,
<daß es problematisch ist, 24V und 230V eingänge gleichzeitig zu haben.
>Wie denkt ihr, eine ADC abfragung mit galvanischer Isolierung ?

Das wird eine eierlegende Wollmilchsau und diese ist alles andere als 
pflegeleicht und billig. Ich würde einen 24V ADC ohne galvanische 
Trennung nehmen. 230V sollte ein optionales Modul sein.

>Warum sollen denn die Relais in das Gehäuse ? Um das ganze Modular
>zu halten, sollte doch die SPS (also CPU Modul) nur Ausgänge
>beinhalten, die dann externe Relais oder Schütze ansteuern. (s.u.)

Würde ich auch so sehen. Ist besser modularisierbar. Hirn und Muskeln 
trennen.

>Autor: Chris None (lamda)

>Wieviel Leute sind eigentlich dabei, sowas in HW haben zu wollen, zwecks
>Sammelbestellung von Platinen und Relais ?

Naja, erstmal sollte ein Prototyp mit zwei drei Exemplaren gebaut und 
intensiv getestet werden. DANN kann man über eine Sammelbestellung und 
Kleinserie nachdenken.

>Weiters kann das Relais problemlos über PWM angesteuert werden, extern
>ist das eher problematisch, ist aber eine total andere Baustelle.

???
Mit sowas würde ich nicht anfangen. Entweder normal ein/aus oder 
bistabile Relais. Krampfhaft da mit PWM arbeiten um ein paar Watt zu 
sparen halte ich für keine gute Idee.

MFG
Falk

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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@ Chris None (lamda)

hmm...

wegen dem ADC
wieso brauchst du einen 24V ADC ??
Industrie Norm ist eigentlich 0-10V oder 0(4)-20mA
Mit den 0-10V gibts schon genug Probleme, weil der ADC vom Prozessor nur
0-5V kann. Da wird man um einen Externen ADC wohl nicht herum kommen, 
wenn
man die ganze Bandbreite ausnutzen will.

und für was eigentlich einen 230V ADC ??
wenn überhaupt dann gehört der in ein Extra Modul, so wie es Falk 
beschrieben
hat. Wenn du unbedingt 230V Eingänge brauchst, gehören die auch in ein
Extra Modul. Der ganzen Netzspannungsgeschichte stehe ich etwas 
Skeptisch
gegenüber. Lässt sich aber bei einer reinen 1 Phasen Lösung noch machen.
Zwei oder drei Phasen in einem Modulgehäuse ist der absolute Overkill 
und
mit Hobbymitteln nicht zu realisieren. Für so etwas würde ich mich nicht 
hergeben.

Die Relais mit PWM ansteuern zu wollen halte ich auch nicht für sinnvoll
da muss ich Falk recht geben.

Das von dir vorgeschlagene Gehäuse von OKW entspricht eigentlich dem von
mir genannten HUT Gehäuse. Es ist sogar noch in anderen Variationen 
Lieferbar.
Nur konnte ich das leider bis jetzt bei keinem der üblichen Verdächtigen
Lieferanten hier in Deutschland finden.

Die Geschichte mit dem Netzteil ist auch noch so eine Sache.
Gut kann man selber Bauen, macht aber wenig Sinn.
Ich würde da ein fertiges Netzteil von Siemens oder MEAN WELL verwenden.
das MEAN WELL gibts zb. bei Reichelt " SNT MW-DR45-xx " für 21,90€

wobei es gerade beim Netzteil noch so einen Diskussionspunkt gibt.
1. Spannungsversorgung der MCU und der Module. Da wären 5V eigentlich 
Ideal
2. Spannungsversorgung ADC hmm... 12 oder 24V
3. Spannungsversorgung von Sensoren etc. eigentlich 24V Industrie 
Standard.

also braucht es entweder Mehrere Netzteile, oder auf der MCU und den 
Modulen muss eine Spannungswandlung gemacht werden. Rauf oder runter ist
erst mal wurscht. da kommst du aber nit mit deinen 12€ hinn.


Bei den Leiterplatten möchte ich gerne mithelfen um das ganze so günstig
wie möglich zu gestalten.


lg
Peter

Autor: Chris None (lamda)
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Hallo, bei mir geht es jetzt in die nächst Phase über, bei der folgende
Dinge definiert werden sollten.

Wieviele high speed Inputs sollten vorhanden sein (Encoder, ...)
Wieviele DAC / PWM ausgänge sollten, auch optional bestückbar sein.
Anzahl der ADC´s im Falle eines 24V Gerätes, bitte realistisch.

Zur Abwägung interner Relais, extern. Die internen Relais sind durch
Drahtbrücken auch als Transistorausgänge vorhanden. In diesem Falle 
können
anstatt 6 Relais 10 Transistorausgänge (Ausgegangem vom 70mm Modul)
abgenommen werden. Sollte wirklich nur das CPU modul interressieren,
so kann es auch in ein 35mm Gehäuse verbaut werden.

Mfg
Chris

Falk Brunner wrote:
> @ Chris None (lamda)
>
>>Hallo, habe beim Überlegen von Eingängen inkl. ADC eingängen entdeckt,
> <daß es problematisch ist, 24V und 230V eingänge gleichzeitig zu haben.
>>Wie denkt ihr, eine ADC abfragung mit galvanischer Isolierung ?
>
> Das wird eine eierlegende Wollmilchsau und diese ist alles andere als
> pflegeleicht und billig. Ich würde einen 24V ADC ohne galvanische
> Trennung nehmen. 230V sollte ein optionales Modul sein.
>
Der Gedanke kam mir auch. Trotzdem möchte ich ein Layout haben, mit
unterschiedlicher Bestückung inkl. null-ohm Wiederstände oder auch
Drahtbrücken genannt, um auch ev. nur Transistorausgänge zu haben.
Kurz gesagt, die gleiche Gerät muß nicht alles können, aber das Layout
sollte durch verschiedene Bestückung unterschiedliche Geräteversionen
(24V/ADC/230V...) erlauben. Daran versuche ich zu Arbeiten, natürlich
mit Abwägung vom Aufwand / Nutzen usw. Weiters erscheint das machbar.

>>Warum sollen denn die Relais in das Gehäuse ? Um das ganze Modular
>>zu halten, sollte doch die SPS (also CPU Modul) nur Ausgänge
>>beinhalten, die dann externe Relais oder Schütze ansteuern. (s.u.)
>
> Würde ich auch so sehen. Ist besser modularisierbar. Hirn und Muskeln
> trennen.
>
Ich würde da zwei Platinen vorsehen, eine als Ein/Ausgang und das CPU
Modul als add-on Platine verbaut in den vertikalen oder horizontalen
Führungsschlitzen, die das Gehäuse aufweist.

> Naja, erstmal sollte ein Prototyp mit zwei drei Exemplaren gebaut und
> intensiv getestet werden. DANN kann man über eine Sammelbestellung und
> Kleinserie nachdenken.
>
Trotzdem würde ich die Ein/Ausgabe-Platine bereits als Kleinserie
machen lassen. Risiko trage ich.

>>Weiters kann das Relais problemlos über PWM angesteuert werden, extern
>>ist das eher problematisch, ist aber eine total andere Baustelle.
>
> ???
> Mit sowas würde ich nicht anfangen. Entweder normal ein/aus oder
> bistabile Relais. Krampfhaft da mit PWM arbeiten um ein paar Watt zu
> sparen halte ich für keine gute Idee.
>
War mal als nice to have notiert, zumindest nicht am Anfangs.

> MFG
> Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Peter S* (sandmannnn)

>Mit den 0-10V gibts schon genug Probleme, weil der ADC vom Prozessor nur
>0-5V kann. Da wird man um einen Externen ADC wohl nicht herum kommen,

???
Schon mal was von einem Spannungsteiler gehört?

>Nur konnte ich das leider bis jetzt bei keinem der üblichen Verdächtigen
>Lieferanten hier in Deutschland finden.

http://www.industriegehaeuse.woehrgmbh.de/html/hut...

>2. Spannungsversorgung ADC hmm... 12 oder 24V

Ein ADC arbeitet problemlos mit 5V. Siehe oben. Nur für Analogausgänge 
bräuchte man 24 ..30V.

>erst mal wurscht. da kommst du aber nit mit deinen 12€ hinn.

Die Rechung ist ja auch reichlich naiv. ;-)

>Bei den Leiterplatten möchte ich gerne mithelfen um das ganze so günstig
>wie möglich zu gestalten.

Einseitig mit Drahtbrücken? ;-)
Im Ernst, das sollte man schon mal gut überlegen was man tut. Wenn man 
ne ordentliche zweilagige macht kann man meist viel Fläche sparen.

MFG
Falk

Autor: Patrick S. (kof)
Datum:

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Wo ihr gerade bei ADC/DACs seid... nur die 10Bit ADCs des uCs oder doch 
14Bit, wie es in der industrie gang und gebe ist?

Autor: Chris None (lamda)
Datum:

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Peter S* wrote:
> und für was eigentlich einen 230V ADC ??
> wenn überhaupt dann gehört der in ein Extra Modul, so wie es Falk
> beschrieben
> hat. Wenn du unbedingt 230V Eingänge brauchst, gehören die auch in ein
> Extra Modul. Der ganzen Netzspannungsgeschichte stehe ich etwas
> Skeptisch
> gegenüber. Lässt sich aber bei einer reinen 1 Phasen Lösung noch machen.
Hätte gern auch z.B. Pizzaofen Steuerung oder Trockenkammersteuerung mit
diesem Teil, als Beispiel. Ist klar, 230V muß auch vom Elektrotechniker 
abgenommen werden, wenn man nicht selbst einer ist, die Platine sollte
zumindest den rechtlichen Bestimmungen entsprechen, damit sowas möglich 
ist.

> Zwei oder drei Phasen in einem Modulgehäuse ist der absolute Overkill
> und
> mit Hobbymitteln nicht zu realisieren. Für so etwas würde ich mich nicht
> hergeben.
Das war auch nicht gemeint.

>
> Die Relais mit PWM ansteuern zu wollen halte ich auch nicht für sinnvoll
> da muss ich Falk recht geben.
Die PWM Steuerung ist sowiso drinn, wegen DAC ausgängen sowie ev. PWM
ausgängen (optionale Bestückung warscheinlich).
>
> Das von dir vorgeschlagene Gehäuse von OKW entspricht eigentlich dem von
> mir genannten HUT Gehäuse. Es ist sogar noch in anderen Variationen
> Lieferbar.
> Nur konnte ich das leider bis jetzt bei keinem der üblichen Verdächtigen
> Lieferanten hier in Deutschland finden.
Sonst ev. Distrelec solltest du es sonst nicht finden.

> Die Geschichte mit dem Netzteil ist auch noch so eine Sache.
> Gut kann man selber Bauen, macht aber wenig Sinn.
War nicht gemeint, ich dachte immer an 24V externen Spannungseingang,
bei andersweitiger Bestückung 12V.

> Ich würde da ein fertiges Netzteil von Siemens oder MEAN WELL verwenden.
> das MEAN WELL gibts zb. bei Reichelt " SNT MW-DR45-xx " für 21,90€
>
> wobei es gerade beim Netzteil noch so einen Diskussionspunkt gibt.
> 1. Spannungsversorgung der MCU und der Module. Da wären 5V eigentlich
> Ideal
3.3V, warscheinlich mittels dc/dc converter.

> 2. Spannungsversorgung ADC hmm... 12 oder 24V
braucht es nicht, da Spannungsteiler.

> 3. Spannungsversorgung von Sensoren etc. eigentlich 24V Industrie
> Standard.
>
> also braucht es entweder Mehrere Netzteile, oder auf der MCU und den
> Modulen muss eine Spannungswandlung gemacht werden. Rauf oder runter ist
> erst mal wurscht. da kommst du aber nit mit deinen 12€ hinn.
Den dc/dc Wandler kostet 3 Euro + Märchensteuer, ein normaler PSU 1 Euro

>
>
> Bei den Leiterplatten möchte ich gerne mithelfen um das ganze so günstig
> wie möglich zu gestalten.
PM an mich, bitte.
>
>
> lg
> Peter

Autor: Chris None (lamda)
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Patrick S. wrote:
> Wo ihr gerade bei ADC/DACs seid... nur die 10Bit ADCs des uCs oder doch
> 14Bit, wie es in der industrie gang und gebe ist?

Standard 10bit, mehr Bits nur als Erweiterung (35mm Modul) aufgrund
von Platzproblemen sowie warscheinlich erst später realisiert, welches 
jedoch
dann in die 150mm Version mit 2x 70mm Platinen verwendet werden kann.

Autor: Chris None (lamda)
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Falk Brunner wrote:

>>erst mal wurscht. da kommst du aber nit mit deinen 12€ hinn.
>
> Die Rechung ist ja auch reichlich naiv. ;-)
>
Ja, es ist eine Märchenrechnung, genauere nach Layout, es zeigt aber das
Verhältnis zwischen Gehäuse, Relais, sowie Elektronische Komponenten.
An diesem Verhältnis dürfte sich wenig ändern.

>>Bei den Leiterplatten möchte ich gerne mithelfen um das ganze so günstig
>>wie möglich zu gestalten.
>
> Einseitig mit Drahtbrücken? ;-)
Zweiseitig mit Drahtbrücken. Die sind gedacht, z.B. wenn man externe
Schützen nehmen will, kann man mit 0-Ohm Wiederständen den 
Transistorausgang
nach außen führen, usw.

> Im Ernst, das sollte man schon mal gut überlegen was man tut. Wenn man
> ne ordentliche zweilagige macht kann man meist viel Fläche sparen.
>
> MFG
> Falk

Autor: Chris None (lamda)
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Habe Vergessen, Platinenlayout ist durch Gehäuse vorgegeben und wie 
folgt:
82x64mm für Ein/Ausgabe
33.6x56.6mm für MCU, eventuell größer, kostet dann aber mehr.

ADC muß noch genauer definiert werden.

Die I/O Platine sollte auch als Erweiterung des SPS ohne SPS-Platine
funktionieren, ist zwar etwas teuerer, insgesamt aber billiger als
unterschiedliche Platinen.

Autor: 6638 (Gast)
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Ne kleine Frage : Die 24V Ausgaenge. Da gibt's doch Openkollektor, 
genannt NPN. Und dann gibt's doch noch OpenEmitter, sogenannte PNP. 
Welche verwendet ihr ? Oder ist das konfigurierbar ? Auch mit 
Emitterfolger Ausgang ?

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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@Falk Brunner

Falk Brunner wrote:
> @ Peter S* (sandmannnn)
>
>>Mit den 0-10V gibts schon genug Probleme, weil der ADC vom Prozessor nur
>>0-5V kann. Da wird man um einen Externen ADC wohl nicht herum kommen,
>
> ???
> Schon mal was von einem Spannungsteiler gehört?

:-) JAAAAAAAAAAAA.......
das hat aber unter Umständen schon nachteile bei der Auflösung ;-)
es gibt ja auch ADC's die 10V können g


>
> http://www.industriegehaeuse.woehrgmbh.de/html/hut...
>

danke, die Firma kannte ich noch nicht. Liefern die auch an Privat ????
und liefern die auch Kleinmengen ???


>>Bei den Leiterplatten möchte ich gerne mithelfen um das ganze so günstig
>>wie möglich zu gestalten.
>
> Einseitig mit Drahtbrücken? ;-)
> Im Ernst, das sollte man schon mal gut überlegen was man tut. Wenn man
> ne ordentliche zweilagige macht kann man meist viel Fläche sparen.

nööööö.......
geht auch zweiseitig allerdings NDK ev. DK mit Nieten.

Das Board mit den Ein und Ausgängen müsste man sowieso zweiseitig 
machen,
um die nötigen Isolationsabstände einzuhalten. Die Jungs wollen ja
unbedingt Netzspannung Schalten. :(
Und bei den Optokopplern kann/darf man ja nicht unterm Chip Routen,
Da würde ich sogar noch einen Schlitz reinfräsen.


@ Patrick S. (kof)



> Wo ihr gerade bei ADC/DACs seid... nur die 10Bit ADCs des uCs oder doch
> 14Bit, wie es in der industrie gang und gebe ist?

Das wird wohl ein Wunschtraum bleiben, hast du mal geguckt, was die 
Dinger
kosten ???


lg
Peter

Autor: 6638 (Gast)
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@ Peter S* (sandmannnn) ...

Falk Brunner wrote:
> @ Peter S* (sandmannnn)
>
>>Mit den 0-10V gibts schon genug Probleme, weil der ADC vom Prozessor nur
>>0-5V kann. Da wird man um einen Externen ADC wohl nicht herum kommen,
>
> ???
> Schon mal was von einem Spannungsteiler gehört?

:-) JAAAAAAAAAAAA.......
das hat aber unter Umständen schon nachteile bei der Auflösung ;-)
es gibt ja auch ADC's die 10V können g

Tatsaechlich ? Nachteile bei der Aufloesung ? Erklaer das mal naeher.

Autor: Chris None (lamda)
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6638 wrote:
> Ne kleine Frage : Die 24V Ausgaenge. Da gibt's doch Openkollektor,
> genannt NPN. Und dann gibt's doch noch OpenEmitter, sogenannte PNP.
> Welche verwendet ihr ? Oder ist das konfigurierbar ? Auch mit
> Emitterfolger Ausgang ?

Es werden Openkollektor Transistorausgänge verwendet, welche optional
direkt ein Relais steuern.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Peter S* (sandmannnn)

>danke, die Firma kannte ich noch nicht. Liefern die auch an Privat ????
>und liefern die auch Kleinmengen ???

AFAIK ja.

>geht auch zweiseitig allerdings NDK ev. DK mit Nieten.

Ob das heutzutage so sinnvoll ist? Soooo teuer sind die Platinen ja nun 
weiss Gott nicht.

>Das wird wohl ein Wunschtraum bleiben, hast du mal geguckt, was die
>Dinger kosten ???

Das wird schon wieder Wollmilchsau. Soll alles können und nix kosten. 
Seit ihre BWLer? ;-)

MfG
Falk

Autor: Chris None (lamda)
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>>geht auch zweiseitig allerdings NDK ev. DK mit Nieten.
>
> Ob das heutzutage so sinnvoll ist? Soooo teuer sind die Platinen ja nun
> weiss Gott nicht.
>

Werde sicher nicht die Platinen für das selbstherstellen Layouten,
Drahtbrücken deshalb, um das Ding konfigurabel zu halten, als Beispiel
Transistorausgänge statt Relais, und trotzdem die Sicherheitsabstände
einhalten zu können.

>>Das wird wohl ein Wunschtraum bleiben, hast du mal geguckt, was die
>>Dinger kosten ???
>
> Das wird schon wieder Wollmilchsau. Soll alles können und nix kosten.
> Seit ihre BWLer? ;-)
>

Ich würde Sagen, die SPS wird für das 70mm Gehäuse Entwickelt,
8x input, 6x output (2 Wechsler, 4 NO, 10x Output bei Transistoren).
Wenn man ADC mit mehr Bits braucht, kann man ein Board im 35mm Gehäuse
 entwickeln, welches 10 Verbindungen aufweist, 4 braucht man für 
pwr+bus, bleiben 6 übrig, warscheinlich 4x ADC + 2x DAC.

Diese Platine kann man dann zusammen mit einer 70mm Platine in ein 100mm
Gehäuse stecken, oder eben in ein 35mm Gehäuse. Diese Platine kann
später bei Bedarf entwickelt werden, die I/O Platine sollte aber so
gemacht werden, daß diese zwei Platinen in ein 100mm Gehäuse passen 
sollten
und eventuell zwecks Spannungsversorgung zusammengeschaltet werden 
könnten,
letzteres muß aber auch nicht sein. So kann ich mir das vorstellen, ohne
daß es zur sogenannten Wollmilchsau ausartet.
Auch die 14bit Wandler sind bezahlbar, ca 10 Euro bauteilkosten für 4x
ADC+ 2x DAC, 3V welche dann mittels entsprechender Schaltungen auf
den 10V Ein/Ausgangsbereich umgesetzt werden.

MfG
Chris

Autor: Sven (Gast)
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@Chris None:

> Hätte gern auch z.B. Pizzaofen Steuerung oder Trockenkammersteuerung mit
> diesem Teil, als Beispiel. Ist klar, 230V muß auch vom Elektrotechniker
> abgenommen werden, wenn man nicht selbst einer ist, die Platine sollte
> zumindest den rechtlichen Bestimmungen entsprechen, damit sowas möglich
> ist.

Dafür braucht man jetzt aber keine SPS. Für diesen Zweck kann man auch
direkt diese

http://www.mikrocontroller.com/de/SPS-ctrl.php

Steuerung hier nehmen.
Vor allen Dingen ist jetzt das oben genannte (Features im Posting 
darüber) nichts anderes als eine zweite Version von obigem Link.

Wie gesagt, mir bleibt gerade der riesen Vorteil dieser Version etwas 
verborgen.

Gruß Sven

Autor: Jürgen C (Gast)
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Hallo,

im Anhang ist eine Anregung für den Aufbau, wie ich es gelöst habe.

Die Kosten für die Bauteile auf der unteren Platine mit 8 Relais, Trafo, 
Klemmen, Spannungsregler, Varistoren, Kleinzeug und Gehäuse
(HUT 6 von Reichelt) belaufen sich auf etwa 71.- Euro ohne Platine.

Die Bauteile für die obere Platine mit Display, Processsor, SD-Slot,
RTC, RS485, einstellbare Referenz für AD-Wandler kommen auf ca. 35,- 
Euro
ohne Platine.

Als Platine reicht eine Eurokarte (160mm x 100mm)

Für die Herstellung in Handarbeit brauche ich ca. 5 STD.

Die Hardware ist für eine Heizungsregelung gedacht. Die 8 Analogeingänge
können direkt mit PT1000 Sensoren belegt werden.

Gruß

Jürgen

Autor: Chris None (lamda)
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Sven wrote:
> @Chris None:
>
>> Hätte gern auch z.B. Pizzaofen Steuerung oder Trockenkammersteuerung mit
>> diesem Teil, als Beispiel. Ist klar, 230V muß auch vom Elektrotechniker
>> abgenommen werden, wenn man nicht selbst einer ist, die Platine sollte
>> zumindest den rechtlichen Bestimmungen entsprechen, damit sowas möglich
>> ist.
>
> Dafür braucht man jetzt aber keine SPS. Für diesen Zweck kann man auch
> direkt diese
>
> http://www.mikrocontroller.com/de/SPS-ctrl.php
>
> Steuerung hier nehmen.
> Vor allen Dingen ist jetzt das oben genannte (Features im Posting
> darüber) nichts anderes als eine zweite Version von obigem Link.
>
Schaut ehrlich gesagt so aus, auch wenn mir diese I/O erweiterung
nicht angeschaut habe.

> Wie gesagt, mir bleibt gerade der riesen Vorteil dieser Version etwas
> verborgen.

Stimmt, es ist sowas ähnliches, mit ein paar anderen Ansätzen.

>
> Gruß Sven

Autor: Chris None (lamda)
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Wer Interresse hat, bitte PM, Preis wird beim obgenannten bleiben, sowie
wer für den zweiten Add-On Platine eine Verwendung weiß, sollte sich 
bitte
per Email melden.
Danke.
Fasse nochmals zusammen.
24V Spannungseingang, Modbus, 8x Input, 4x NO-Relais output mit 
gemeinsamen
Kontakt, 2x UM-Relais mit je drei Kontakten rausgeführt, 2x 0-10 oder 
1-10V
ADC (nicht separat, sondern alternativ zu Input 0 und 1 ).
Mindestens ein High-Speed Eingang (mindestens 400KHZ).

Bei Verwendung als Extender ist keine Add-On Platine erforderlich.
Display Platine ist auch in der Queue, als Indikation, auch ca 12 Euro.

Gruß
Chris

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