Heizungsregler im Eigenbau (Embedded-Linux, Temperatursensoren, Relaisschalter)

Hallo!

Ich habe vor mir einen Heizungsregler zusammenzubauen. Vorerst soll dieser lediglich 4 Temperatursensoren auslesen können:

- Außentemperatur (-50 bis +50 °C)

- Vorlauftemperatur (0 bis +100 °C)

- Rücklauftemperatur (0 bis +100 °C)

- Temperatur des Abgasrohrs (>250 °C)

Die Temperaturbereiche sind lediglich Schätzungen. Bei dem Abgasrohr wird wohl nur ein Keramik-Sensor mit Teflon-Kabel sinnvoll sein?! Ich halte es durchaus für möglich, dass irgendwann noch einige Raumfühler hinzukommen werden. Weiterhin soll der Regler vorerst zwei Umwälzpumpen und ein

3-Wege-Mischventil steuern. Die Pumpen laufen ganz normal mit 220V. Der Mischer benötigt 1x 220V zum Halten der aktuellen Ventilstellung und je 1x 220V um das Ventil auf- und zuzudrehen. Letztere dürfen natürlich nicht gleichzeitig an sein ;-) In Zukunft kommt evtl. ein zweitens Mischventil für Fußbodenheizung hinzu, da 60°C Vorlauftemperatur für Fußbodenheizung nicht wirklich ratsam sind (außer man will die Personen die auf dem Boden stehen tanzen lassen oder kochen *g*).

Kann mir jemand diesbezüglich ein System (mit Embedded-Linux) empfehlen, welches folgenden Ansprüchen genügt:

- RJ45 Schnittstelle

- Relaismodule 220V Schaltmöglichkeiten (wäre schön wenn ich davon nahezu unbegrenzt viele ansteuern kann)

- Temperatursensoren (wäre schön wenn ich davon nahezu unbegrenzt viele ansteuern kann)

- Linux-Embedded OS: - WEB-Server - Datenbank für Messwerte (wäre toll, muss nicht unbedingt sein) - SSH/Telnet-Server zum direkten Login - Programmierumgebung (C/C++, Perl evtl. Shell oder sowas)

Desweiteren beschäftigt mich noch die Frage, wie ich dieses System weitestgehend Ausfallsicher gestalten kann. Wäre schon irgendwie doof, wenn bei einem Systemabsturz die Umwälzpumpe zwischen Kessel und Pufferspeicher ausgeschaltet wird :S. Hat jemand diesbzgl. Erfahrungen oder evtl. schon mal selber so etwas zusammengebastelt?

Ich hatte schon die Idee ein kleines lüfterloses Epia-Board mit kleiner CPU und Flashcard bzw. 2.5" HDD (wegen Verschleiß wahrscheinlich nicht wirklich toll) zu nehmen. Schliesslich hätte ich doch gern genug Speicherplatz für das notwendige Betriebssystem. Nur ist das ja wieder ein PC und mir eigentlich zu groß für eine solche Aufgabe. Habe ich evtl. einen Denkfehler und sollte das evtl. anders realisieren?

mfg Erik

PS: Wichtig ist, dass das ganze Ausbaufähig ist. Momentan wird das ganze mir Holz beheizt. Demnächst kommt noch eine Gasheizung (Anschlüsse dafür sind am Pufferspeicher schon vorgesehen) und ggf. eine weiter Pufferspeicher hinzu. Auch möchte ich Windkraft bzw. Solar nicht ausschließen, sobald sich die Kosten dafür relativiert haben.

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Erik Griffin
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Hallo!

Du schreibst leider nicht, ob Du die Ein-/Ausgabemodule gerne selber bauen möchtest oder lieber fertig kaufen. Für letzteres stelle ich mal das Wago I/O-System 750 in den Raum. Ein E/A-Knoten besteht im Prinzip aus einem Buskoppler, mehreren Ein-/Ausgangsklemmen und einer Endklemme. Die Buskoppler sind für die Anbindung an den Feldbus zuständig, da gibt's für jedes bekanntere Bussystem eine Variante. Für Deine Anwendung wären vermutlich die RS232/485 oder die Ethernet-Koppler interessant. Als Protokoll wird bei diesen MODBUS verwendet, das ist einfach und gut dokumentiert. Anstelle der Buskoppler läßt sich auch sogenannter "Buscontroller" verwenden, der sich zusätzlich wie eine Mini-SPS programmieren läßt. Nicht schlecht für zeitkritische Sachen oder falls der Rechner mal ausfällt. Die Controller sind gar nicht mal so viel teurer als die Koppler, allerdings wird eine Programmiersoftware (Windows) benötigt, die natürlich auch auf's Budget schlägt. Die Ein-/Ausgangsklemmen sind praktisch "Scheiben" mit einer bestimmten Funktion, die hintereinander an den Buskoppler/-controller angereiht werden. Die E/A-Klemmen gibt's auch in allen möglichen Varianten, natürlich auch Relaisausgänge und Analogeingänge (z.B. auch für PT100/PT1000). Aus diesen Scheiben kann man sich dann die E/A's genau so zusammenstellen, wie man sie braucht und später auch erweitern. Ans Ende kommt dann noch eine Endklemme, die den internen Bus abschließt. Ach so, was vielleicht auch noch wichtig ist: Das alles sind Industriekomponenten, die brauchen zum einen eine 24V-Versorgung und sind zum anderen nicht unbedingt "Hobby-Budget-kompatibel"...

Die Idee mit dem Epia-Board ist ja schon mal gar nicht so schlecht. Flashcards werden natürlich gerne genommen, wenn man auf bewegte Teile völlig verzichten will, aber Du solltest Dir die Frage stellen, ob das für Deine Anwendung wirklich nötig ist. Denn wenn Du Dir um den Verschleiß einer Festplatte Sorgen machst, solltest Du wissen, daß die Anzahl der Schreibzyklen einer Flashkarte im Vergleich _sehr_ begrenzt ist. Bei Consumer-CF's meine ich mich an die Zahl 300.000 Schreibzyklen erinnern zu können, es gibt auch spezielle "industrial grade"-Karten mit 2 Mio. Zyklen, natürlich zum entsprechenden Preis. Ich gehe mal davon aus, daß starke Vibrationen bei Deiner Anwendung auch kein Thema sind und von daher sollte eine Festplatte schon ok sein. Falls der Rechner auch Industrie-geeignet sein sollte, könntest Du Dich zum Beispiel mal bei

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und bei
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umschauen. Erstere bieten u.a. kleine lüfterlose Rechner im Metallgehäuse an, die ich selbst schon eingesetzt habe, letztere liefern IPC's direkt mit einem Embedded-Linux aus und haben im Gespräch einen sehr kompetenten Eindruck gemacht.

Wenn Du einen Rechner verwendest, solltest Du natürlich auch mal über eine USV nachdenken. Mag zwar sein, daß es auch ohne geht, aber das erfordert dann entweder größere Klimmzüge oder Wagemut und Glück.

Als Betriebssystem kann man zwar eine der Embedded-Linux-Varianten einsetzen, man kann aber auch die meisten "Standard"-Distributionen so abspecken, daß sie auf eine Flashcard passen. Bei Festplatteneinsatz sollte der Platz ja sowieso kein Problem sein.

Alles in allem sollte man bei dem Ganzen den Aufwand nicht unterschätzen und daran denken, daß es viele Kleinigkeiten zu beachten gibt.

HTH

Eugen

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Eugen Artus

Dir ist bekannt, dass Du dann weder Garantie noch Gewährleistung auf Deine Anlage hast, wegen fehlender Bauartzulassung etc.? Und mit der schwarzen Zunft wirst Du auch Probleme bekommen, eben auch wegen Zulassung etc.

Bei Deiner Anwendung (Holz) reicht das wohl nicht. Rechne mit bis zu

350°C bis 400°C.

Dein Temperaturfühler muss auch korrosionsfest sein. Holz ist zwar nicht so schlimm wie Öl, aber auch nicht ohne.

Dass der Mischer Spannung zum Halten seiner Position benötigt, halte ich für ausgeschlossen. Fabrikat und Typ?

Die tanzenden Personen sind das kleinste Problem. Die wirklichen Probleme sind Risse im Boden und beschädigte Heizschlangen (frühzeitige Alterung).

Ja, fertige Regelung kaufen. z.B. ist Marktführer Regelungstechnik Buderus. Da gibt's auch ein Interface zum PC mit schöner Software für Windows etc. Da kannst Du Dich austoben und Dein Anlage im Keller vom PC aus im Wohnzimmer nach Lust und Laune zerkonfigurieren.

Ansonsten: Ist's eine Neuanlage von einem renomierten Hersteller (Buderus, Viessmann), passt die Herstellerlösung sowieso am besten. Da ist eine Menge Entwicklung und Erfahrung drin. Ist es eine Altanlage, rentiert sich der Aufwand nicht und kann auf die Neuanlage nicht übernommen werden. Ist's eine Bastellösung aus dem Baumarkt, wurde an der falschen Stelle gespart...

Die Selbstbauregelung an einer Gasheizung nimmt Dir eh keiner ab. Da hängt Dir das Gaswerk nicht mal den Gaszähler auf.

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Michael Roth

In article , Erik Griffin writes: |> Kann mir jemand diesbezüglich ein System (mit Embedded-Linux) empfehlen, |> welches folgenden Ansprüchen genügt: |> |> - RJ45 Schnittstelle |> - Relaismodule 220V Schaltmöglichkeiten (wäre schön wenn ich davon |> nahezu unbegrenzt viele ansteuern kann) |> - Temperatursensoren (wäre schön wenn ich davon nahezu unbegrenzt viele |> ansteuern kann) |> - Linux-Embedded OS: |> - WEB-Server |> - Datenbank für Messwerte (wäre toll, muss nicht unbedingt sein) |> - SSH/Telnet-Server zum direkten Login |> - Programmierumgebung (C/C++, Perl evtl. Shell oder sowas)

Schau Dir mal das Suzaku-Board an mit XS3400 (Spartan 3, 400kGates). Die Relaismodule und Temperatursensoren mußt Du Dir natürlich in geeigneter Form selbst anflanschen, aber dafür eben "unbegrenzt" (im Rahmen der zur Verfügung stehenden I/Os) erzeugen.

Darauf dann ein uCLinux. Die Programmierumgebung gibt's extern in Form des EDK, das willst Du nicht direkt auf dem Embedded System machen.

Nachteil: Das ganze wird vermutlich etwas teurer, als Du es Dir vorgestellt hast, nämlich $295 für das Board (zzgl. eigene Hardware) und $495 für die Software.

|> Ich hatte schon die Idee ein kleines lüfterloses Epia-Board mit kleiner |> CPU und Flashcard bzw. 2.5" HDD (wegen Verschleiß wahrscheinlich nicht |> wirklich toll) zu nehmen. Schliesslich hätte ich doch gern genug |> Speicherplatz für das notwendige Betriebssystem. Nur ist das ja wieder |> ein PC und mir eigentlich zu groß für eine solche Aufgabe. Habe ich |> evtl. einen Denkfehler und sollte das evtl. anders realisieren?

Diese Lösung wird Dich aber nicht wirklich billiger kommen -- und Du kannst "off the shelf"-Komponenten nehmen, mußt nichts basteln und kannst Dich ganz auf die Software konzentrieren.

|> PS: Wichtig ist, dass das ganze Ausbaufähig ist. Momentan wird das ganze |> mir Holz beheizt. Demnächst kommt noch eine Gasheizung (Anschlüsse |> dafür sind am Pufferspeicher schon vorgesehen) und ggf. eine weiter |> Pufferspeicher hinzu. Auch möchte ich Windkraft bzw. Solar nicht |> ausschließen, sobald sich die Kosten dafür relativiert haben.

Was spricht also gegen das EPIA-Board?

Rainer

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Rainer Buchty

Michael Roth schrieb:

Ich habe jahrelang eine Selbstbausteuerung gehabt, der Schwarze Mann hat immer gestaunt: "So was habe ich noch nicht gesehen".

Letztendlich hat sie das Gasventil über den für Thermostaten vorgesehenen Anschluss geschaltet, der Sicherheitsbegrenzer war noch mit im Kreis, also kann eigentlich nix passieren, außer dass es zu kalt oder zu warm wird, wenn sie spinnt.

Das mit der Garantie wird stimmen.

Alfred

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Alfred Gemsa

empfehlen,

FPGAs und Softprozessoren sind ne feine Sache - für eine Heizung seh ich aber nicht ganz die Notwendigkeit eines solchen Boards ... die Aufgaben die ich sehe sind einfache und langsame Berechnungen (und halt noch Linux dazu) ... ein FPGA ist hier eigentlich unnötig

evtl. auch ungeeignet - aber billiger: der Linksys WLAN Router WRT54G(S) kostet um die 80 Eur und läuft unter Linux - dank offener Quellen gibt es alternative Firmwares und eigene Modifikationen kriegt man bestimmt auch zum Laufen ... allerdings fehlen auch hier die Schnittstellen - nur seriell ist onboard ... CPU mit 125 oder 200 MHz, 4-8Mb Flash, 16-32 Mb RAM

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bye, Michael

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Michael Schöberl

In article , =?iso-8859-15?Q?Michael_Sch=F6berl?= writes: |> FPGAs und Softprozessoren sind ne feine Sache - für eine Heizung seh ich |> aber nicht ganz die Notwendigkeit eines solchen Boards ... die Aufgaben |> die ich sehe sind einfache und langsame Berechnungen (und halt noch |> Linux dazu) ... ein FPGA ist hier eigentlich unnötig

Nunja, wenn er ein System mit "beliebig" vielen I/Os sucht, liegt ein FPGA auf der Hand.

Wobei ich zugeben muß, daß ich noch unter den Nachwirkungen des zweitägigen XUP Seminars leide :)

|> evtl. auch ungeeignet - aber billiger: |> der Linksys WLAN Router WRT54G(S) kostet um die 80 Eur und läuft |> unter Linux

Interessanter Gedanke.

Rainer

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Rainer Buchty

Schau mal auf http://www,gumstix.com vir allem

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in Kombination mit
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wäre der Bringer.

Gibt's als Expansion Board (OnBoard ist schon Bluetooth vorhanden)

60 I/O Ports hat das Teil. Einen Releaistreiber dazu schon kannste deine Pumpen ansteuern

Programmier einen I2C und schon kannste I2C Temperatur A/D Chips dranhängen.

Das ist im Lieferumfang enthalten. Ausserdem hat das Teil einen Watchdog integriert und bootet innnerhalb weniger Sekunden.

--
Wolfgang Draxinger
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Wolfgang Draxinger

Das gibt's auch als Bundle:

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--
Wolfgang Draxinger
Reply to
Wolfgang Draxinger
  • Michael Roth schrieb:

Dem Schornsteinfeger ist das ehrlich gesagt völlig egal ;-)

Nunja das war lediglich ein Schätzwert. Bei Ebay gibt es ja einige Fühler die 600°C und mehr vertragen...

Ich hatte eigentlich vor den Fühler außen am Abzugsrohr anzubringen!

Das ist definitiv so! Er hat ein braunes Kabel (zum halten der Position) und je 1 scharzes zum raus und reinfahren. Naja und dann halt noch Blau und Gelb/Grün. Das Ding funktioniert so, dass beim rausfahren eine Feder gespannt wird und beim reinfahren die Feder wieder entspannt wird. Fällt nun der Strom aus, wird die Feder komplett (und sehr schnell) entspannt, da beim braunen Kabel halt der Strom weg ist. Ich kann das braune Kabel auch abklemmen und schon löst das die Feder aus...

Hab gerade nochmal nachgeschaut und kein Typenschild gefunden :S... Ich vermute einfach mal, dass der von Honeywell ist. Jedenfalls ist von denen das 3-Wege-Mischventil, welches an diesen Mischer passt.

Ich wollte damit nur sagen das ich noch ggf. einen weiteren Mischer brauche.

Eben das möchte ich nicht! "Schöne Software für Windows" wird mir bald nix mehr bringen, da ich kein Windows mehr vorhanden sein wird.

Momentan steuert das ganze ein alter Ista-Regler den damals ein Fernwärmeversorger eingebaut hatte - nur ist dieser in seinem Funktionsumfang sehr beschränkt. Von einem Bekannten (Heizungsfachmann) könnte ich auch jederzeit eine flexible Regelung bekommen, die durch eine KlickKlack-Windows-Software sehr felxibel konfiguriert werden kann (AND, OR, DELAY, TIMER, etc.pp.). Da dieser Heizstationen beliebiger Größe betreut würde das sicher auch was taugen, aber wie gesagt "Windows-Software" und kein Bastelspaß ;-)

Die Gasheizung halt selbstverständlich für die Heizung selbst (Brenner) eine eigene Regelung. Was ich aber zwischen dieser Heizung und meinem Pufferspeicher mache ist meine Sache, da hat das Gaswerk einfach mal garnix zu melden. Letztendlich soll das so funktionieren, das man den Pufferspeicher mit Holz aufheizen kann (erster Heizpreis). Der zweite Heizkreis wo die Gasheizung dranhängt heizt ebenso nur den Pufferspeicher auf. Hat der Pufferspeicher eine vorgegebene Temperatur erreicht, schaltet die Gasheizung automatisch ab. Somit kann ich z.B. mit der Gasheizung garantieren, dass das ganze System frostfrei ist und Wärme mit der Holzheizung kostengünstiger erzeugen, da das Holz uns nur Zeit und nicht direkt Geld kostet.

mfg Erik

Reply to
Erik Griffin
  • Rainer Buchty schrieb:

writes:

Mit beliebig viel meine ich, das ich das Ding jederzeit erweitern kann. Ich könnte jetzt einfach mal ne Obergrenze von 1000 Relais und 1000 Temperatursensoren setzen. Mehr als 1000 brauch ich auf keinen Fall ;-)

[...]

mfg Erik

Reply to
Erik Griffin
  • Michael Schöberl schrieb:
[...]

Ein Bekannter von mir hat auch nen WLAN-Router mit 8MB Flash und 32MB RAM (könnte sogar von Linksys sein) mit nem Linux drauf. Davon inspiriert, dachte ich, dass es sowas auch für Regler gibt.

mfg Erik

Reply to
Erik Griffin

Erklär bitte mal, was der Gasversorger mit der Heizungsregelung zu tun hat.

Volker

--
Im uebrigen bin ich der Meinung, das TCPA verhindert werden muss.
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Volker Neurath

Merkwürdige Konstruktion. Sowas ist mir in 6 JAhren SHK-Großhandel noch nicht untergekommen.

Volker

--
Im uebrigen bin ich der Meinung, das TCPA verhindert werden muss.
Reply to
Volker Neurath

Bimetallventil. Ist zwar nicht soo verbreitet, gibt's aber, und die meisten handelsüblichen Regelungen lassen sich dafür konfigurieren. Es gibt auch welche, die nur zwei Anschlüsse haben und über PWM eingestellt werden. Auch das können einige Regler.

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Erik Hermann

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