DS2408 als Ventilansteuerung mit PWM

Haus-Andi · 05 Januar 2017, 13:43:32

Aus aktuellem Anlass habe ich hier rasch ein kleines Musterschema gezeichnet und hätte gerne von den 1-Wire Spezialisten gewusst, ob ich noch was wichtiges vergessen habe?
Die Schaltung sollte die gleichen Funktionen erfüllen, wie die Relaisboard die es fertig zu kaufen gibt, nur einfach mit einer Transistorenstufe und nicht Relais.

Mit diesem DS2408 Interface sollten 8stk thermische Ventile vom Typ Siemens STA73 mittels Puls-Pausen Modulation angesteuert werden. Die Ventilantriebe haben einen Heizwiderstand drin, der eine integrierte Oel-Patrone erwärmt und damit den Ventilstössel bewegt.

Vor allem mit der Beschaltung des PIN10 verstehe die Funktion nicht ganz.

Vielen Dank
Andi

smurfix · 05 Januar 2017, 13:57:53

laut Datenblatt: RSTZ an +5V anschließen.

Haus-Andi · 05 Januar 2017, 16:00:20

Danke für die Hilfe
Ich habe nochmals intensiv im Web gesucht und diverse Varianten dazu gefunden. Was dann auch immer richtig ist?

Hier die neuste Version des Schaltplans.
Was mich irgendwie erstaunt, ist die Tatsache mit dem DS2408 gibt es viele verschieden Relaisboard, aber keines das Transistoren oder MOSFET benutzt. Anscheinend wollen alle immer nur Lampen schalten oder wo liegt der Grund dafür?

Gruss Andi

Morgennebel · 05 Januar 2017, 16:22:08

Ganz ehrlich würde ich immer Relais bevorzugen - ich mag eine klare Trennung der Stromflüsse zwischen Steuerung und gesteuerten Dingen. Kommt es in einem Bereich zu einem Kurzschluß, Überlast, Spannungsimpuls ist meine Steuerung (die noch für viele viele andere Dinge da ist) sicher.

Bei Deiner Lösung besteht die Gefahr, daß Störungen sich von den gesteuerten Dingen zu Deiner Steuerung durchschlagen und die Auswirkung maximal größer ist.

Zumal Du bei Heizungen (Ventilen) mit Wasser und Strom arbeitest - im Normallfall passiert nicht viel, aber für den Normallfall wurden auch keine FI-Sicherungen erfunden...

Ciao, -MN

Haus-Andi · 05 Januar 2017, 16:43:27

bei einer Puls-Pausen-Modulation verzeichtet man sinnvollerweise auf Relay denn die sind spätestens nach einem Jahr defekt, resp. Kontakte abgebrannt.
Ich werde da noch ein 8fach Optokoppler als Trennung dazwischen machen. Aber wenn ich zum Beispiel ein thermisches Ventilantrieb (wie auf Verteiler von Bodenheizungen üblich) mit einem Relais ansteuern will und das Relais alle 30s schalten soll, damit das Rohr immer etwa gleich warm bleibt, kommen Relais sehr schnell ans EOL.

andi11 · 05 Januar 2017, 17:01:31

Ansonsten evl mal Photomos oder Solid State Relais schauen. Das ist Trennung + verschleißfreies Relais in einem.

Prof. Dr. Peter Henning · 05 Januar 2017, 20:22:19

Ich sehe hier eigentlich keinen Grund für eine galvanische Trennung - auf der sekundären Seite gibt es keine hohen Spannungen und keine induktiven Elemente.

Also einfach Power-Mosfet, über einen kleinen Widerstand direkt vom DS2408 geschaltet.

LG

pah

Haus-Andi · 05 Januar 2017, 20:44:54

In den Beschreibungen zu den Ventilantrieben wird immer nur von einer ohmschen Last gesprochen, die zwar beim einschalten grösser sein soll und mit der Erwärmung dann kleiner wird. Ich gehe davon aus, dass ist der Leitfähigkeit des Heizwiderstandes geschuldet. Die Siemens STA73 haben 24VDC/300mA Einschaltlast, sollten also mit einem 0.5A "Schalter" schaltbar sein.
Diese Photomos habe ich gar nicht gekannt, da gibt es sogar welche die sind Kurzschlussfest, aber die sind alle sehr teuer, der Panasonic AQV112KL kostet knapp 7 Euro, wenn ich das 8x rechne wird das sehr schnell sehr teuer. Wenn der DS2408 in der Lage ist einen normalen Mosfet anzusteuern, wäre das für mich eine gute Lösung.

Was mich im Moment noch etwas beschäftigt, ist eher die Zugriffszeit über den 1Wire, es ist mir klar je mehr Slave angeschlossen sind, desto langsamer wird das ganze. Aber kann ich zb. mit einem Abstand von 30s ein und wieder ausschalten wenn da noch 25-30 Temperaturfühler angeschlossen sind? Also einschalten 30s warten und dann wieder ausschalten und wieder 30s warten und wieder einschalten, resp. die Zeiten sollten dann eben von einem Heizungsregler mit PID im Fhem berechnet werden.

Morgennebel · 05 Januar 2017, 20:45:39

Zitat von: Haus-Andi am 05 Januar 2017, 16:43:27
bei einer Puls-Pausen-Modulation verzeichtet man sinnvollerweise auf Relay denn die sind spätestens nach einem Jahr defekt, resp. Kontakte abgebrannt.
Ich werde da noch ein 8fach Optokoppler als Trennung dazwischen machen. Aber wenn ich zum Beispiel ein thermisches Ventilantrieb (wie auf Verteiler von Bodenheizungen üblich) mit einem Relais ansteuern will und das Relais alle 30s schalten soll, damit das Rohr immer etwa gleich warm bleibt, kommen Relais sehr schnell ans EOL.

Verstehe ich Dich richtig: Du möchtest mit einem thermischen Ventilantrieb (der eine Laufzeit von 240-300 Sekunden für toggle) hat, PWM machen und dann mit kurzen Pulsen Zustände zwischen 0% und 100% erreichen?

Warum sparst Du Dir nicht den ganzen Aufwand und nimmst einfach Heizungsventile? Oder ein Ventil mit 0...10V DC Steuerung wie z.B. http://www.moehlenhoff.info/index.php/258/Alpha-Antrieb_4___0-10_V_Proportional ?

Schaue ich meine Fußbodenheizung an, heizt das fhem PWM/PWMR-Modul durchaus einige Stunden auf 100%, bevor es anfängt zu pulsen. Die Pulsweiten sind 15 Minuten...

Ciao, -MN

Morgennebel · 05 Januar 2017, 20:48:53

Zitat von: Haus-Andi am 05 Januar 2017, 20:44:54
Aber kann ich zb. mit einem Abstand von 30s ein und wieder ausschalten wenn da noch 25-30 Temperaturfühler angeschlossen sind? Also einschalten 30s warten und dann wieder ausschalten und wieder 30s warten und wieder einschalten, resp. die Zeiten sollten dann eben von einem Heizungsregler mit PID im Fhem berechnet werden.

Ich glaube, Du unterschätzt die Trägheit einer Fußbodenheizung massiv.

Gerne gebe ich zu, daß meine alte Anlage nicht das Maß der Dinge ist - aber ich würde von Pulseweisten von 30 Min bis Stunden ausgehen und nicht im Sekunden-Bereich. Ich kann Dir gerne Graphiken mit Außentemperaturen schicken, um mein "Gefühl" zu validieren...

Ciao, -MN

Haus-Andi · 05 Januar 2017, 21:08:12

Aus beruflicher Erfahrung (17 Jahre Gebäudeautomation) weiss ich um die Trägheit einer Bodenheizung, aber ich weiss auch um Wasserflüsse die möglichst linear sein sollten. Es ist nicht besonders Energieeffizient alle Ventile auf 100% zu öffnen und die Umwälzpumpe auf 100% hochzufahren und dann langsam wieder auf 0% herunter zu regeln. Dazu kommt, dass die Bodenheizungen sehr empfindlich auf zu hohe Temperaturen reagieren können, darum ist aus meiner Erfahrung ein gleichmässiger, mässiger Wasserfluss viel besser als das permanente ein/aus.

In meinem Job haben wir schon tausende solcher Ventilansteuerungen so realisiert, und bis heute haben wir keine besser und effizientere Lösung gefunden. Ich denke die Industriellen Lösungen sind sicher auch gut für eine "kleine Home-Automation". Die 0-10V Ventilantriebe sind mir auch bekannt, nur haben die aus meiner Sicht ein paar Mängel: 1. sie sind mehr als doppelt so teuer wie thermische mit PWM, 2. eine Slavesteuerung mit 0-10V Ausgang kostet sehr schnell viel Geld und ist nicht so ganz einfach zu realisieren, 3. der Standby-Strom ist nicht zu vernachlässigen weil er relativ hoch ist und zusätzliche Wärme erzeugt. Wir verwenden diese Antrieb häufig bei Kühldecken um eine sehr Zeitnahe regulierung zu haben.