Fußbodenheizungsaktor – 12-fach, motorisch, HmIP-FALMOT-C12

Begonnen von Guzzi-Charlie, 13 September 2019, 19:13:24

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My-FHEM

#15
Siehe obige Bilder des Stromverlaufs übe die Zeit Imot(t).

Idee wäre für jedes Ventil diese Funktion regelmäßig automatisch zu messen, um
dann eine Funktion Tmot(pos) zu errechnen und den Motor mit dieser Laufzeit zu beaufschlagen.

Bei Soll Position 0% oder 100% kann man dann zusätzlich das Ventil kalibrien.

So sollten sich kleine Ungenauigkeiten nicht aufsummieren.

PS: Hier ist ein Foto des geöffneten Motors zu sehen.

https://homematic-forum.de/forum/viewtopic.php?f=58&t=50958&sid=9432f943501199362b2d62cb6dabe7b6&start=150#p546159


Andreas234

Hallo zusammen,

ich bin gerade dabei ein Board zu entwerfen, mit welchem man bis zu 12 von den HmIP-VDMOT Stellmotoren ansteuern kann. Aktuell gehe ich davon aus, dass sich der Motor sicher mit einer Aufösung <1% Verfahrweg positionieren lässt.

Die Stromaufnahme des VDMOT wird nur als Abschaltbedingung verwendet, um das Fahren auf den Anschlag zu erkennen. Für die dazwischenliegende Positionierung werden die Umdrehungen des Motors gezählt.

Als Schnittstellen habe ich vorerst WiFi, CAN und RS485 vorgehalten. Auf diesen sollten sich dann eine Vielzahl verschiedener Protokolle realisieren lassen.

Der Einsatz der FALMOT-C12 ist bei der obigen Lösung nicht notwendig.

Überlege aktuell die SW Entwicklung auf GitHub zu organisieren...

Tedious

FHEM auf Proxmox-VM (Intel NUC) mit 4xMapleCUN (433,3x868) und Jeelink, HUE, MiLight, Max!, SonOff, Zigbee, Alexa, uvm...

Andreas234

Kleines Update.

Habe mal den aktuellen Stand des Boards in 3D Ansicht angehängt.
Verbaut sind ein ESP8266 und ein STM32 auf einem BluePill Board.
Der STM32 wird das Handling der Ventile, den CAN- und RS485 Bus übernehmen. Mit dem ESP8266 wollte ich Wifi als Schnittstelle hinzufügen und ggf. auch komfortabler in der Anwendung debuggen können.
Eine 1-wire Schnittstelle über DS2482-100 habe ich noch als mögliche Erweiterung vorgehalten.

Maße sind mit Hutschienengehäuse knapp 160x90x60.

Werde mich die Tage vielleicht mal etwas weiter der Software widmen...

Grüße

Rocket_Mutschler

Hi Andreas,

super spannendes Thema! Genau dass was ich gerade suche!

Willst Du das Layout veröffentlichen?

Gruß Marcel

nliaudat

#20
https://github.com/nliaudat/esp32_8ch_motor_shield

I've made a controller board for less than 15$

Andreas234

Scheint ja wirklich interessant zu sein das Thema.

Update nach langer Zeit nun auch von mir. Habe in der letzten Zeit vor allem die Software erstellt.

Das Projekt ist nun veröffentlicht unter: https://github.com/Lenti84/VdMot_Controller

Zum Stand:
- Ventile drehen und fahren automatisch auf und zu
- die Positionierung mittels Back EMF Messung scheint zu funktionieren
- eine Ansteuerung aus FHEM heraus habe ich jetzt erstmal über MQTT realisiert, für jedes Ventil gibts ein topic mit mehreren Eigenschaften als subtopic
- Schaltplan ist mit veröffentlicht, Layout überlege ich noch

Andreas234

Habe neben dem HmIP-VDMOT Antrieb auch mal mit einem anderen experientiert.
Grundsätzlich sollten ja viele Stellantriebe ähnlicher/gleicher Bauart nutzbar sein.

Den Stellantrieb Eqiva Model N bekommt man ab knapp 9€.
Wenn man ihn öffnet findet man eine Motoreinheit vor, welche der des HmIP-VDMOT doch recht ähnlich zu sein scheint.
Bei meinen Tests hatte der Motor mit ca. 15 mA etwa die gleiche Stromaufnahme während Leerfahrt.
Maximaler Strom am Endanschlag lag bei knapp 110 mA.

Mechanisch scheint er auch zu passen. Ohne das klobige Gehäuse werden die 50 mm max. Breite für FBH STellantriebe unterschritten.
Das M30 Gewinde passt ohne Probleme auf meinen Heizkreisverteiler.

Werde ich bei meinem anstehenden Feldtest ggf. mal mit testen.

freddie

Hört sich gut an. Wenn Du das Ding mal in die Fertigung gibst, sag Bescheid. Dann kann ich meine RWE-heizungssteuerung einstampfen. Die Thermostate habe ich schon programmiert (ESP8266/ESP12E mit DHT22, 1,3"-TFT-Display und Touch-Tasten. Mir fehlt da nur noch das Gehäuse ...
RasPI 4B, Bulls Eye, Mosquitto, 14 x NodeMCU V2 (Rolladensteuerung, etc.), 2 x D1 (Mini NodeMCU), Sonoff basic, T1 mit eigener Firmware

Andreas234

Ich plane ggf. ein C-Muster des VdMot-Controllers zu erstellen.
Alle ICs der Aufsatzplatinen ins Layout integrieren, kleinere Fehler fixen usw.

Wenn Interesse besteht kann ich das gerne berücksichtigen.

Aktuell habe ich mal den HmIP VDMOT Motor näher vermessen.
Anbei die Kurven vom Öffnen und Schließen. Position ist angegeben in Kommutator Wechseln.
Eine dreifache Wiederholung bringt sehr ähnliche Verläufe.

Evtl. lässt sich aus dem spezifischen Stromverlauf auf die Zeitpunkte schließen, zu welchen der Ventilstößel auch von der Motorspindel berührt wird und wann das Ventil den Durchfluss stoppt und nur noch das Gummi des Stößels komprimiert wird.
Damit ließe sich der Durchfluss sicher nochmals deutlich besser steuern.

freddie

Hm, macht ja schon mal einen sehr guten Eindruck! Ich hatte ja gehofft, daß ich vielleicht meine vorhandenen Temperatursensoren von RWE (heute Livisi, zwischenzeitlich Innogy) irgendwie verwenden kann , aber auch im Openhab-Forum geht das nur über die Zentraleinheit. Bei nächster Gelegenheit wollte ich mir mal einen Scanner für 868Mhz mit einer NodeMCU bauen. Vielleicht kann ich darüber herausfinden, wie die Dinger angesprochen werden. Allzu viel Hoffnung habe ich nicht, da das anscheinend schon versucht wurde. Als ich mir die Anlage vor sechs Jahren gekauft habe, gab es kaum Alternativen und ich dachte eigentlich, daß ich mit RWE eigentlich, was Support betrifft, gut aufgestellt sein müßte. Inzwischen wurde diese Sparte schon zwei Mal verkauft! So viel zu Großkonzernen! Die nächste Enttäuschung kam beim Konfigurieren. Dazu war MS-Silverlight notwendig. Nur, ich habe hier zu Hause kein MS! (Vier PCs, zwei Raspberrys, alle mit Linux (seit ca. 17 Jahren Nutzer)
Da habe ich mir geschworen, daß die Fußbodenheizung die einzige Smarthome-Instanz bei uns bleibt, die ich nicht selbst gebaut und programmiert und habe daher angefangen, mich mit Alternativen zu beschäftigen. An die Fußbodenheizung habe ich mich bis jetzt noch nicht rangetraut.
ich denke daß ich nicht der Einzige hier im Forum bin, der Interesse an einer solchen Lösung hat.
Mach weiter so! Sieht schon mal sehr gut aus. Du scheinst auf dem richtigen Weg zu sein.
Ich denke, daß man eine Korrelation zwischen dem Öffungsgrad des Motors und der Raumtemperatur herstellen kann, das heißt, nach dem ersten kurzzeitigen Öffnen als "Turbo", kann man dann eigentlich schon auf die Position für die gewünschte Temperatur fahren und dann Warten. Nur noch minimal Nachregeln, dann sollte das gehen. Das Problem bei Fußbodenheizungen ist leider die extrem große Totzeit! Aber das müßte man eigentlich über einen passend eingestellten D-Anteil auch zumindest etwas reduzieren können, d.h. z.B. die aktuelle Steigung der Raumtemperatur ermitteln und vorausberechnen, wann der Sollwert erreicht wird und, sobald die Steigung anzeigt, daß man, sagen wir mal in den nächsten zwei Stunden den Sollwert erreicht, schon mal auf die zuvor ermittelte Position fahren.
Das ließe sich in FHEM realisieren. Dann muß man nicht unbedingt die ESPs als Regler nutzen

Viele Grüße

Freddie
RasPI 4B, Bulls Eye, Mosquitto, 14 x NodeMCU V2 (Rolladensteuerung, etc.), 2 x D1 (Mini NodeMCU), Sonoff basic, T1 mit eigener Firmware

markus_e

Zitat von: Andreas234 am 01 Februar 2021, 22:03:26

Das Projekt ist nun veröffentlicht unter: https://github.com/Lenti84/VdMot_Controller


tolles Projekt! Versuche gerade die Schaltung zu verstehen, das mit den Motor Treibern ist klar, aber das Schalten der jeweils anderen Motorleitung (OUT_NCOM)  über das Transistorpaar V2/V3 auf 0V oder V+, wie wird die angesteuert bzw wo wird gesteuert ob die auf 0V oder V+ liegen soll? die müsste ja eigentlich immer genau entgegen dem Potential sein, das vom Motortreiber kommt, damit der Motor drehen kann?
Danke für deine info!

Andreas234

Zitat von: freddie am 08 Februar 2021, 12:02:19
Ich denke, daß man eine Korrelation zwischen dem Öffungsgrad des Motors und der Raumtemperatur herstellen kann, das heißt, nach dem ersten kurzzeitigen Öffnen als "Turbo", kann man dann eigentlich schon auf die Position für die gewünschte Temperatur fahren und dann Warten. Nur noch minimal Nachregeln, dann sollte das gehen. Das Problem bei Fußbodenheizungen ist leider die extrem große Totzeit! Aber das müßte man eigentlich über einen passend eingestellten D-Anteil auch zumindest etwas reduzieren können, d.h. z.B. die aktuelle Steigung der Raumtemperatur ermitteln und vorausberechnen, wann der Sollwert erreicht wird und, sobald die Steigung anzeigt, daß man, sagen wir mal in den nächsten zwei Stunden den Sollwert erreicht, schon mal auf die zuvor ermittelte Position fahren.
Das ließe sich in FHEM realisieren. Dann muß man nicht unbedingt die ESPs als Regler nutzen

Viele Grüße

Freddie
Aus aktueller Sicht werde ich den VdMot Controller wohl nur zur Ansteuerung der Aktoren, also der HmIP-VDMOT nutzen.
Die Regelung wollte ich in FHEM realisieren. Zum Beispiel über das PID20 Regler Modul.

Die 1-wire Temperatursensoren werde ich dabei zu Abgleichzwecken auswerten. So kann ich ggf. eine Art hydraulischen Abgleich durchführen, um unnötig hohe Rücklauftemperaturen zu vermeiden. Evtl. könnte man aber auch auf die Rücklauftemperatur regeln... Naja, erstmal werde ich klassisch rangehen und jeweils einen Aktor mit einem Raumthermostat koppeln.

Andreas234

Zitat von: markus_e am 13 Februar 2021, 19:16:30
tolles Projekt! Versuche gerade die Schaltung zu verstehen, das mit den Motor Treibern ist klar, aber das Schalten der jeweils anderen Motorleitung (OUT_NCOM)  über das Transistorpaar V2/V3 auf 0V oder V+, wie wird die angesteuert bzw wo wird gesteuert ob die auf 0V oder V+ liegen soll? die müsste ja eigentlich immer genau entgegen dem Potential sein, das vom Motortreiber kommt, damit der Motor drehen kann?
Danke für deine info!
Der Trick ist die Versorgung der Halbbrücken mit etwas mehr als der doppelten typischen Versorgungsspannung der VDMOTs. V2/V3 treiben aber immer fix genau die Hälfte dieser Spannung. So kann mit nur einer Halbbrücke ein Motor in beiden Richtungen bewegt werden.
Das DC/DC Modul stellt etwa knapp 8V zur Verfügung, die Halbbrücke schaltet dann den Mittelpunkt von 4V auf GND oder auf 8V.

Zwer2k

Hallo Andreas,

ein wirklich interessantes Projekt.
Wie weit bist du gekommen? Lassen sich die Antriebe schon richtig positionieren?
Ich habe kurz mal HmIP-FALMOT-C12 getestet, stellte aber fest, dass es nicht flexibel genug für meine Zwecke ist. Ich würde gern einzelne Antriebe ansprechen können, was bei dem FALMOT leider nicht geht, außer man verwendet für jeden Antrieb eigenen Wandthermostat, was weder sinnvoll noch günstig ist.
Hast du vor die Originalschaltpläne und Layouts oder zumindest Gerber-Datein zu veröffentlichen.

Gruß
Jurij