Changes for page 6fach strommessender Binärausgang 230V 16A

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1		-**Diese Beschreibung ist noch in Arbeit!**
2		-
3	3	= Features =
4	4
5	5	(((
...	...	@@ -31,8 +31,18 @@
31	31
32	32	Der 6-fach Aktor passt in ein 6 TE Gehäuse. Um den Bus mit der Stromaufnahme bei Schaltvorgängen nicht außerordentlich zu belasten, wird Schaltenergie in großen Kondensatoren zwischengespeichert und die Relais werden mit einer ladungsabhängigen PWM geschaltet. Damit können auch viele Aktorkanäle einer KNX-Installation gleichzeitig geschaltet werden, ohne dass das KNX-Netzteil überfordert wird.
33	33	Als Controller kommt ein 4TE Top-Controller mit ARM LPC1115 zum Einsatz, der gleichzeitig auch die Taster und LEDs für die Handbedienung trägt.
34		-Das Konfigurationsinterface dieses Gerätes ist kompatibel zum SA/S 8.16.6.1 von ABB. Nur die Kanäle A bis F sind mit Funktion und nur in der Betriebsart "Schaltaktor" (kein Heizungsaktor).
	32	+Das Konfigurationsinterface dieses Gerätes ist kompatibel zum SA/S 8.16.6.1 von ABB (Version 3.2). Nur die Kanäle A bis F sind mit Funktion und nur in der Betriebsart "Schaltaktor" (kein Heizungsaktor).
35	35
	34	+== Strommessung ==
	35	+
	36	+Der Aktor hat eine Effektivwert-Strommessung. Der sinnvolle Messbereich beginnt etwa bei 7mA. Lasten von 1,6W können also bereits erkannt werden. Die obere Grenze des Messbereichs ist 21A bei sinusförmiger Stromaufnahme, was ausreichend Reserven für für "hässlichere" Kurvenformen bedeutet. Die Auflösung des Messwerts ist 1mA, die Messungenauigkeit liegt bei 4% vom Messwert +/-5mA.
	37	+
	38	+Die Art der Messung des Aktors ist elektrisch recht einfach und verlagert viele Probleme der Effektivwert-Messung in die Software. Der Strom durch die Ausgänge wird mit Stromwandlern gemessen, dies sind Transforamtoren für Strom. Ein Strom von beispielsweise 1A auf Netzspannungsseite erzeugt einen Strom von 1A/1500=0,66mA auf der Sekundärseite. Dieser erzeugt über einen Widerstand einen Spannungsabfall, der dann gemessen wird. Um die Genauigkeit bei kleinen Strömen zu verbessern gibt es zwei Mesbereiche mit unterschiedlichen Verstärkern vor zwei ADC-Eingängen des ARM-Controllers. Damit nicht 12 ADC-Eingänge für 6 Kanäle benötigt werden, werden die Signale durch einen Multiplexer geführt. Der Schlüssel für die genaue Effektvwert-Messung besteht darin, den momentanen Strom sehr oft zu erfassen, um auch sehr unregelmäßige und pulsförmige Kurvenformen korrekt zu erfassen. Aus den Messwerten wird dann der Effektivwert berechnet.
	39	+
	40	+Dieses Prinzip ist von der Schaltungstechnik viel einfacher als Schaltungen, die den Effektivwert rein elektronisch ermitteln. Es werden jedoch viele AD-Wandlungen benötigt und diese müssen auch verarbeitet werden. Der ARM-Controller ist dafür leistungsfähig genug.
	41	+
	42	+== Warnhinweis ==
	43	+
36	36	[[image:Icons.WebHome@icon_warning_128.png||height="70" width="70"]]
37	37
38	38	**Vorsicht beim Arbeiten an 230V Netzstrom, es ist lebensgefährlich!**
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101	101
102	102	== Zusammenbau und Bestückung der Stromwandler ==
103	103
104		-Als erstes werden die Abstandshalter in die Platine out6-cs-ctrl eingeklipst. Dies sind in SLS-3D-Druck hergestellte Teile aus Polyamid. Der quaderförmige "Fuß" des Abstandshalters ist dann auf der Unterseite der Platine, der Rest auf der Oberseite. In die obere Ebene der Abstandshalter wird später die Controller-Platine eingeklipst. Der untere Teile der Abstandshalter bestimmt den richtigen Abstand zu den Relais. Dennoch sollte jetzt kontrolliert werden, ob genügend Abstand vorhanden ist: Wenn man die Platinen händisch zusammenhält, sollte zwischen den Betätigern der Relais und der Platine ein sichtbarer Spalt sein. Böse Falle: Beim HFE10 steht der Betätiger ein wenig weiter aus dem Gehäuse heraus, wenn das Relais ausgeschaltet ist. Das ist die Schaltstellung zu den Spulenanschlüssen hin. Sollte der Platz zu knapp sein, hilft z.B. die Zwischenlage von Isolierband.
	112	+Als erstes werden die [[Abstandshalter>>https://github.com/selfbus/hardware-incubation/blob/master/Apps/out6_cs/Abstandshalter%20V1.1.stl]] in die Platine out6-cs-ctrl eingeklipst. Dies sind in SLS-3D-Druck hergestellte Teile aus Polyamid. Der quaderförmige "Fuß" des Abstandshalters ist dann auf der Unterseite der Platine, der Rest auf der Oberseite. In die obere Ebene der Abstandshalter wird später die Controller-Platine eingeklipst. Der untere Teile der Abstandshalter bestimmt den richtigen Abstand zu den Relais. Dennoch sollte jetzt kontrolliert werden, ob genügend Abstand vorhanden ist: Wenn man die Platinen händisch zusammenhält, sollte zwischen den Betätigern der Relais und der Platine ein sichtbarer Spalt sein. Böse Falle: Beim HFE10 steht der Betätiger ein wenig weiter aus dem Gehäuse heraus, wenn das Relais ausgeschaltet ist. Das ist die Schaltstellung zu den Spulenanschlüssen hin. Sollte der Platz zu knapp sein, hilft z.B. die Zwischenlage von Isolierband.
105	105
106	106	(% style="text-align:center" %)
107	107	[[image:Trafos-Draehte.jpg||width="400"]]
108	108
109		-Jetzt werden die Stromwandler vorbereitet: Wie in der "out6_cs-base V1.1 BOM.csv" steht, werden je Wandler ein 64mm Stück Aderleitung 1,5mm^^2^^ benötigt. An den Enden werden 6mm abisoliert. Über die Aderleitung wird ein 52mm Stück Isolierschlauch gezogen. Das ist notwendig, um eine ausreichende Isolierung zwischen der Netzspannung und dem KNX-Bus zu erreichen.
	117	+Jetzt werden die Stromwandler vorbereitet: Wie in der [[out6_cs-base V1.1 BOM.csv>>https://github.com/selfbus/hardware-incubation/blob/master/Apps/out6_cs/ou6_cs-base%20V1.1%20BOM.csv]] steht, werden je Wandler ein 64mm Stück Aderleitung 1,5mm^^2^^ benötigt. An den Enden werden 6mm abisoliert. Über die Aderleitung wird ein 52mm Stück Isolierschlauch gezogen. Das ist notwendig, um eine ausreichende Isolierung zwischen der Netzspannung und dem KNX-Bus zu erreichen.
110	110	Zum Biegen des Drahtes wird ein kleines Hilfsmittel benötigt. Benutzt man nur die Stromwandler, um den Draht zu biegen, kann die Isolierung beschädigt werden. Betrachtet man die Stromwandler, so hat das Durchsteckloch auf einer Seite abgerunde Kanten, auf der anderen ist es jedoch scharfkantig (auf der beschrifteten Seite). Hier würde der Druck beim Zurechtbiegen des Drahtes die Isolierung beschädigen. Als sinnvoll hat sich ein Hilfsmittel aus einem Stück Platinenbasismaterial herausgestellt: Von einem kleinen Stück wird an einer Seite eine Seite zu einem Viertelkreis rundgefeilt. Die andere Seite wird nur kurz entgratet.
111	111
112	112	|[[image:Biegehilfe.jpg||alt="Biegehilfe"]]Biegehilfe aus einem Stück Basismaterial|[[image:Stromwandler.jpg||width="530"]]Stromwandler mit zurechtgebogenem Draht
...	...	@@ -137,12 +137,23 @@
137	137
138	138	In die Frontplatte müssen noch die Löcher für die Taster und für kleine Lichtleiter bei den LED-Positionen gebohrt werden. Am einfachsten geht dies mit der Bohrschablone out6_cs-drill-aid. Sie wird mit den Pfeil nach rechts zeigend in den Frontplattenausschnitt des Deckel geklemmt, dann geben die markierten Bohrungen die richtigen Positionen für die Löcher vor. Die Schablone kann umgedreht werden, die eine Seite hat kleine Löcher zum Vorbohren, die andere die großen Löcher. Neben den Löchern steht der richtige Bohrdurchmesser für das endgültige Loch. Vorsicht: Es sind Löcher für alle Taster und LEDs der Controller-Platine vorhanden. Jedoch werden nicht alle benötigt. Also vorher überlegen, welche von den Löchern benötigt werden. Für die Taster wird ein etwas exotischer Bohrdurchmesser benötigt: 3,7mm. Im Baumarkt wird man den kaum finden, eher im Werkzeughandel oder halt Online. Für den Programmiertaster kann man noch ein kleines Feature einbauen: Benutzt man hier einen flachen Taster und bohrt durch die Frontplatte nur ein kleines Loch, z.B. 2mm, so hat man einen gewissen Schutz gegen ungewolltes oder auch unbefugtes Betätigen. Es ist dann allerdings notwendig, das kleine Loch von der Innenseite des Deckel noch mal zum Teil größer aufzubohren. Ansonsten klemmt Programmiertaster.
139	139
140		-Mit einem Extra kann man dafür sorgen, dass das Gerät nicht nur die Features eines gekauften hat, sondern auch fast so aussieht: Einer in 3D-Druck gefertigten Aufnahme für die Standard-EIB-Steckverbinder. Andererseits kann auf der Platine auch eine normale Schraubklemme bestückt werden, dann wird das Buskabel geschraubt.
	148	+Mit einem Extra kann man dafür sorgen, dass das Gerät nicht nur die Features eines gekauften hat, sondern auch fast so aussieht: Einer in [[3D-Druck>>https://github.com/selfbus/hardware-incubation/blob/master/Apps/out6_cs/EibSteckeraufnahme%20V1.1.stl]] gefertigten Aufnahme für die Standard-EIB-Steckverbinder. Andererseits kann auf der Platine auch eine normale Schraubklemme bestückt werden, dann wird das Buskabel geschraubt.
141	141
142	142	[[image:Out6-cs komplett.jpg]]
143	143
	152	+= Status der Entwicklung =
	153	+
	154	+Mit der Version 1.1 der Platinen sind alle bekannten Fehler behoben worden.
	155	+
	156	+Die Firmware ist mit den Funktionen als Schaltaktor fertiggestellt.
	157	+
	158	+Beta-Phase
	159	+
144	144	= Häufige Fragen =
145	145
	162	+* Warum 6 Kanäle?
	163	+Der Binärausgang benötigt 1TE je Kanal. In 4TE hätten jedoch nicht alle Bauteile für 4 Kanäle Platz gefunden. Ein 8 Kanal Gerät mit 8TE Breite hätte den Nachteil, dass man eine übliche 12TE Tragschiene dann nicht voll ausnutzen kann.
	164	+
146	146	* Warum diese großen Relais?
147	147	Diese Art von Relais wird auch in käuflichen Schaltaktoren verwendet, in der "Industrieausführung". Sie verträgt besonders gut hohe Einschaltströme oder induktive Lasten und sollte auch unter solchen Belastungen lange Lebensdauern erreichen. Mit den inzwischen allgegenwärtigen Schaltnetzteilen sind hohe Einschaltströme eine der Hauptprobleme für Schaltaktoren.
148	148
...	...	@@ -157,4 +157,28 @@
157	157
158	158	= Downloads =
159	159
160		-.
	179	+[[[[image:Icons_22.WebHome@icon_database_22.png]] Firmware>>url:https://github.com/selfbus/software-arm-incubation/tree/master/actuators/outputs/out-cs-bim112]]
	180	+
	181	+LPC1115 4TE Top-Controller
	182	+
	183	+[[[[image:Main.Icons_22@icon_eagle_22.png]] Schaltplan V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Controller/lpc1115_4te_top/LPC1115_4TE_TOP%20V1.1.sch]]
	184	+
	185	+[[[[image:Main.Icons_22@icon_board_22.png]] Board V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Controller/lpc1115_4te_top/LPC1115_4TE_TOP%20V1.1.brd]]
	186	+
	187	+[[[[image:Icons_22.WebHome@icon_database_22.png]] Github-Projekt>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/tree/master/Controller/lpc1115_4te_top]] mit allen Informationen
	188	+
	189	+Kontrollplatine out6-cs-ctrl
	190	+
	191	+[[[[image:Main.Icons_22@icon_eagle_22.png]] Schaltplan V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Apps/out6_cs/ou6_cs-ctrl%20V1.1.sch]]
	192	+
	193	+[[[[image:Main.Icons_22@icon_board_22.png]] Board V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Apps/out6_cs/ou6_cs-ctrl%20V1.1.brd]]
	194	+
	195	+[[[[image:Icons_22.WebHome@icon_database_22.png]] Github-Projekt>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/tree/master/Apps/out6_cs]] mit allen Informationen
	196	+
	197	+Relaisplatine out6-cs-base
	198	+
	199	+[[[[image:Main.Icons_22@icon_eagle_22.png]] Schaltplan V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Apps/out6_cs/ou6_cs-base%20V1.1.sch]]
	200	+
	201	+[[[[image:Main.Icons_22@icon_board_22.png]] Board V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Apps/out6_cs/ou6_cs-base%20V1.1.brd]]
	202	+
	203	+[[[[image:Icons_22.WebHome@icon_database_22.png]] Github-Projekt>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/tree/master/Apps/out6_cs]] mit allen Informationen