Brauereiautomation & Dual Relay

Guten Tag,

Letzte Woche ist ein Dual Relay eingetroffen womit wir gerne 2 Pumpen betreiben möchten. Die Pumpen werden in einer Brauerei eingesetzt und haben folgende Eigenschaften:

Spannung: 230V 50/60Hz

Stromg: 1.4A

Leistung: 1/20hp oder ~37W

Die pumpen sind magnetisch gekoppelt, d.h drehen bei fixer RPM können aber physikalisch gedrosselt werden mit einem Kugelhahnen am Ausgang. Hier ein Bild:

Nun habe ich gelesen, dass induktive Lasten womöglich nicht einfach an das Dual Relay angehängt werden sollten. Ich habe folgenden Artikel gelesen: http://www.mikrocontroller.net/articles/Snubber und auch folgendes Diagramm angeschaut: http://www.mikrocontroller.net/attachment/45846/RC_Glied.pdf bin mir jedoch überhaupt nicht sicher welche Komponenten ich an das Relais befestigen soll, damit ich von Spannungspeaks geschützt bin. Wahrscheinlich ein Varistor + RC-Snubber.

Ich bin per Zufall auf folgendes Bild gestossen:

Vielleicht ist eine solche Lösung besser als das Dual Relay? Im Bild sieht man anstelle des Dual Relay ein Industry Digital Out-4 an ein Siemens Sirius Schütz angeschlossen https://eb.automation.siemens.com/mall/de/WW/Catalog/Product/3RT2015-1AP01.

Vielleicht hat jemand ein Tipp wie ich am besten 2 solche Pumpen mit den Tinkerforge Komponenten sicher betreiben kann?

Besten Dank im Voraus und Grüsse aus der Schweiz!

Hallo Jax,

der Einsatz eines Motorschütz wie das Siemens Ding auf dem Foto ist die sichere Option (siehe Wikipedia). Kannst/Möchtest du mehr zu deinem Brauereiprojekt schreiben?

Ich bin auch dabei eine kleine Steuerung für meine Hobbybrauerei zu bauen. Ich schalte meine 1.8kW Heizung über ein Solid State Relay, dies funktioniert auch prima.

Grüße Bastian

Ich bin auch dabei eine kleine Steuerung für meine Hobbybrauerei zu bauen. Ich schalte meine 1.8kW Heizung über ein Solid State Relay, dies funktioniert auch prima.

 

Grüße Bastian

Selbiges habe ich demnächst auch vor zu bauen und will dann dafür auch eine kleine Steursoftware für das anfahren der Temperaturpunkte schreiben. Wie hast du die Steuerung auf dem Rechner umgesetzt? Man muss das Rad ja nicht andauernd neu erfinden.

Sorry für die späte Antwort – ich habe mich heute ziemlich lange mit diesen Motorschütz auseinandergesetzt und finde nicht wirklich die richtige Lösung.

Anbei ein Bild der Brauerei (photo.JPG). Momentan benutze ich die PTC boards, um von den DIN1/3 PT100 sensoren zu lesen, die daten zu loggen und via web interface anzuzeigen. Dazu verwende ich einen Rapsberry Pi mit postgres/nginx/django um die Daten zu speichern und anzuzeigen (siehe bild bcs.png). Eigentlich möchte ich die Pumpen auch via web-interface steuern und später auch elektrisch fahren statt mit Gas.

Nun habe ich mir die verschiedensten Spezifikationen angeschaut der Motorschützen und da ist mir folgendes aufgefallen: Alle schützen sind 3-Polig, sind also ausgelegt für 3 Aussenleiter/Phasen und einer Bemessungsbetriebsspannung von 400V. Ich nehme zwar an, dass ich meine Pumpen auch mit diesen Schützen verwenden kann wenn ich nur einen Aussenleiter anschliesse, jedoch macht mir die Steuerspannung Sorgen: Es gibt Schützen mit 24VDC Steuerspannung, jedoch habe ich nicht herausgefunden wie viel Strom die diese Schützen benötigen um geschlossen oder offen zu bleiben.. kann der Industry Digital Out-4 diese wirklich betätigen? Gemäss Spezifikationen kann der max 25mA liefern. Oder wisst Ihr mehr wie der Siemens Motorschütz im Bild meines ersten Posts verwendet wird mit dem Industry Digital Out-4? Wäre um Hinweise äusserst dankbar..

Hier noch die Schützen welche ich angeschaut habe:

https://www.distrelec.ch/ishopWebFront/search/luceneSearch.do?dispatch=find&keywordPhrase=3RT2015*

Beste Grüsse!

Das sieht ja um längen professioneller aus als meine "Brauerei" mit einem Einkochkessel  Alle Achtung!

Wegen dem Schütz, da sind 4W spezifiziert. Bei 24V wären das also 167mA. Die müsstest du dann wiederrum mit einem Quad Relay Bricklet schalten.

Hi Jax

Warum nimmst du kein Solid State Relais? Die gibt's schon mit Thyristor Funktion und die meisten schalten auch Wechselspannung beim Nulldurchgang der Phase. Damit können auch induktive Lasten ohne Spannungsspitzen beim Ausschalten geschaltet werden.

danke für die Antworten!

ok, langsam blicke ich durch - danke für den Tipp raphael_vogel. Diese Schütze sind viel zu grob für was ich hier mache.

Wäre dies zum Beispiel eine Option?

https://www.distrelec.ch/halbleiterrelais-einphasig-4-32-vdc/carlo-gavazzi/rp1a23d3-m1/410245

Control Voltage: 3-32 VDC

max. Input Current: 10 mADC

Da müsste ich aber unabhängig davon ob ich den "Industrial Digital Out-4" oder den "Industrial Quad Relay" einsetze noch eine externe Spannungsquelle haben um den Control-Strom zur Verfügung zu stellen, oder?

Ich habe noch so eine rumliegen, das würde doch gehen?

https://www.distrelec.ch/schaltnetzteil-12-w-12-vdc-1-0-a/comatec-ehs/psm1-12-12/365761

danke noch mal für die Antworten und gute Nacht

Hi Jax

Das Relais sieht gut aus. Hat galvanische Trennung, schaltet bei Nulldurchgang, Input Current 10 mA.

Wenn dir 3A reichen und du Hutschienenmontage willst ist das ok.

Persönlich hab ich das verwendet (hoher Schaltstrom von bis zu 20A und input curren kleiner 20mA)

http://www.pollin.de/shop/dt/OTI1OTU2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Mechanische_Bauelemente/Relais_Zugmagnete/Solid_State_Relais_XSSR_DA2420.html

Da müsste ich aber unabhängig davon ob ich den "Industrial Digital Out-4" oder den "Industrial Quad Relay" einsetze noch eine externe Spannungsquelle haben um den Control-Strom zur Verfügung zu stellen, oder?

Nein das IO16 z.B. (http://www.tinkerforge.com/de/doc/Hardware/Bricklets/IO16.html#io16-bricklet) liefert ja 20 mA und 5V. Da brauchst du keine zusätzliche Spannungsquelle.

Du kannst auch das Industrial Digital Out nehmen (http://www.tinkerforge.com/de/doc/Hardware/Bricklets/Industrial_Digital_Out_4.html#industrial-digital-out-4-bricklet). Das liefert ja auch max 25 mA.

Achso nochwas, ich will mir nicht vorwerfen müssen nicht gewarnt zu haben:

230V sind Lebensgefährlich! Ein Stromschlag kann tödlich sein! Bitte immer mit äußerster Vorsicht arbeiten und das Bauteil nur dann mit der Steckdose verbinden, wenn sichergestellt ist, dass man selbst das Bauteil nicht berührt und man sicher ist, dass man keinen Kurzschluss verursacht hat! (Zitat Loetkolben)

Hallo Raphael,

sehr gut, danke!

etwas verwirrt mich noch: Wie kann der "Industrial Digital Out-4" mehr als 5V liefern wenn keine externe Spannung anliegt? Oder liefert der einfach die 5V vom Master Brick wenn keine externe Speisung angeschlossen ist? Ausserdem nehme ich an, dass jeder der 4 Ausgänge einen maximalen Ausgangsstrom von 25mA zulassen, alle Ausgänge zusammen also 100mA?

Zeit für eine Bestellung... 

wenn ich das Schaltdiagramm des Industrial Digital Out-4 anschaue sind es sogar glaube ich nur 3.3V?

Wenn du das IO-16 Bricklet nimmst brauchst du nichts. Einfach direkt mit dem SSR verbinden.

Beim Industrial Digital Out hast du recht, da bin ich mir nicht sicher ob du das auch ohne externe Spannung betreiben kannst. Vielleicht kann hier TF oder jemand anderes antworten?

Das Industrial Digital Out 4 Bricklet benötigt eine externe Spannung. Siehe http://www.tinkerforge.com/de/doc/Hardware/Bricklets/Industrial_Digital_Out_4.html#anschlussmoglichkeit

Grüße Bastian

Hallo zusammen,

hier noch ein Update wie das bis jetzt aussieht! Stelle da einfach mal paar Details rein, vielleicht macht ja mal jemand was ähnliches und ist daran interessiert.

Im Brick stack sind von oben nach unten:

Wifi Brick

Master Brick

Step-Down Power Supply Brick

Industrial Out-4 Brick

Das Industrial Out-4 Brick steuert bis jetzt nur ein Relais mit einem der 4 Ausgänge.

links sind 3 PTC Bricklets übereinander woran Temperatursensoren angeschlossen sind.

Habe da eine 12V DC, max 1A, getaktete Stromversorgung von Comatec um a) Das Step-Down Power Supply Brick zu speisen und b) Um den Steuerstrom für das Halbleiterrelais von Comat AG zu steuern.

Der Stack zieht ungefähr konstant 180mA Strom. Das Relais braucht nur sehr wenig Strom, ungefähr 10-20mA um geschaltet zu bleiben.

Das Kabel das von links ins Bild kommt ist an einer Pumpe angeschlossen aus den USA (Deshalb der weisse Nullleiter).

Jetzt nur noch ein geeignetes Gehäuse finden

Thanks for all the great hardware!

Grüsse aus der Schweiz,

Gabe

und so sieht es verbaut aus.

Thanks TinkerForge!

Und wann können wir das Bier Testen? 

Hi jax

Auch wenn's off-topic ist:

Kannst du ein paar Worte über die Anlage (Mechanik) selbst verlieren?

Hast du die selbst gebaut? Ist die gekauft? Wo?

Ich habe immer noch Probleme sobald ich das Gehäuse schliesse. Momentan hab ich die Box etwa 3m vom WLAN AP entfernt. Wenn ich den Transparenten Teil des Gehäuses abmontiere, funktioniert alles wunderbar. Sobald ich dann das Plastikteil wieder montiere, beginnt sich nach einiger Zeit alles wieder zu restarten und ich kriege Timeouts im Brickv, dann gibts immer wieder "Reconnected!"... Weiss jemand, ob es unmöglich ist das WLAN Brick IN einem Gehäuse zu montieren? Ist dies eventuell Materialabhängig, dass der Empfang dann drastisch abnimmt? Ist eine normale Industrie CUBO S Box wie im Bild oben zu sehen ist.

Anbei noch ein aktuelles Bild der Box. Setup wie bisher: Links 3x PTC, dann Industrial Digital Out 4, Step Down unter dem Master, und Wifi zuoberst. Grosses Bild, hier klicken http://www.tinkerunity.org/forum/index.php?action=dlattach;topic=1944.0;attach=1941;image

oh interessant: http://www.lsr.com/white-papers/antenna-matching-within-an-enclosure

Jax, führe die Wlan Antenne extern nach außen und zwar damit:

https://www.tinkerforge.com/de/shop/accessories/antennas/2-4ghz-sma-antenna-external-magnetic-mount.html

Passende Bohrung ins Gehäuse und Antenntenkabel durchlegen.

genau, wenn du genau hinschaust hab ich da schon ein Verlängerungskabel mit micro-FL (U.FL auf SMA) welche aus der box geht. Da hab ich die Antenne angeschraubt aber hatte ganz schlechten Empfang. Ich habe aber festgestellt, dass ich eventuell das falsche Kabel genommen habe, denn das SMA ende hat keinen Stift drin wie der Anschluss am WiFi Extension. Ich müsste wohl eher ein RP-SMA Anschluss am Gehäuse aussen haben. Oder eventuell einfach ein Stück Draht reinstecken zum testen?

so was wäre doch das richtige? Direkt am U.FL Anschluss des WiFI Extensions anbauen und am Gehäuse anschrauben. oder?

http://www.titanwirelessonline.com/10-U-FL-to-RPSMA-Female-Pigtail-p/pt-rsmaf-ufl.htm

oder das hier: http://www.conrad.ch/ce/de/product/986205/WLAN-Antennen-Verlaengerungskabel-1x-IPEX-Stecker-1x-RP-SMA-Buchse-020-m-Grau-vergoldete-Steckkontakte-Delock?ref=searchDetail

Oder hat man da wieder Impedanz Probleme?

genau, wenn du genau hinschaust hab ich da schon ein Verlängerungskabel mit micro-FL (U.FL auf SMA) welche aus der box geht

Natürlich kannst Du auch so ein Verlängerungsstück nehmen, aber mit der externen WiFi-Antenne zahlst du fast den gleichen Preis und hast eine bessere Empfindlichkeit als dieser "Mäusestummel".

http://www.tinkerunity.org/forum/index.php?action=dlattach;topic=1944.0;attach=1941;image

unten rechts im Kasten ist der goldige Anschluss reingebohrt, um die Antenne aussen zu montieren. Das Problem ist, dass der Schwanz nun zu kurz ist um das WiFi Brick zu erreichen. Die 20cm Mäuseschwänze sind aber unterwegs, dann sollte es Problemlos klappen. Habe folgende Bestellt, falls jemand das auch mal sucht: http://www.biz-conrad.ch/ce/de/product/986205/WLAN-Antennen-Verlaengerungskabel-1x-IPEX-Stecker-1x-RP-SMA-Buchse-020-m-Grau-vergoldete-Steckkontakte-Delock/SHOP_AREA_19069

Wichtig ist, dass das ne RP-SMA Buchse ist, und nicht eine SMA Buchse. Die sehen zwar gleich aus, die RP-SMA Buchse hat aber noch einen Pin in der Mitte drin - sehr entscheidend wenns funktionieren soll..

An die TinkerForge leute: Kann es sein, dass obwohl der Empfang relativ gut ist ~-39dB, trotzdem die Verbindung sehr schlecht ist, da die Frequenz durch die Installationsbox verschoben wird? Wie könnte man das sicher überprüfen?