Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Robot, CNC, Pneumatik, Hydraulik, mm
mrtrigger
Inlägg: 4
Blev medlem: 14 december 2015, 19:12:46

Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av mrtrigger »

Hej!
Ok, jag vill bygga ett automatiserat bryggverk men behöver hjälp med elektroniken, jag är en rutinerad programmerare men har inte tillräckliga elektronikkunskaper för att ro iland detta. Jag ska försöka beskriva vad jag vill göra så bra jag kan och är väldigt tacksam för all hjälp jag kan få.

Systemet består av:
- 18st motoriserade ventiler med status feedback, 12v, 500mA, kopplingsschema här
- 6st temp sensorer, DS18B20 1-wire
- 2st pumpar, 24v med varvtalsreglering (Topsflo TD5)
- 3st tryckmätare MPX5010DP
- 2st 3-fas värmeelement, ett på 12kw och ett på 6kw där jag tänkt styra varje fas separat med 40A SSR:er

Allt detta vill jag kunna styra från ett Arduino-kort via RS485 eller liknande.
Det finns 7st naturliga grupper av utrustning men avstånden är ju inte stora så man kan slå ihop vissa, skriver ut ungefär var de är placerade. Det beror helt på vad det finns för kretsar med olika många kanaler osv. och hur det blir bäst att slå ihop det:
Tankgrupp 1-3 (vänster, mitten, höger):
- 2st temp sensorer
- 1st trycksensor
- 1st värmeelement (utom på mittentanken)

Pumpgrupp 1 (höger):
- 1st pump
- 6st ventiler

Pumpgrupp 2 (vänster):
- 1st pump
- 4st ventiler

Ventilgrupp 1 (ovanför):
- 6st ventiler

Ventilgrupp 2 (valfritt):
- 2st ventiler

Som sagt, det är dom här aktuator/sensor modulerna som jag vill ha hjälp att ta fram, antingen bara med tips på vilka komponenter jag bör titta på eller jättegärna med hela kretsscheman såklart! :-)

Just ja, jag har två stycken relämoduler för arduino liggande om man kan använda dom. En 16st platta + en 8st, typ sån här

Edit: Det är möjligt denna skulle varit i Allmänt istället, admin får gärna flytta isåfall.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26632
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av Icecap »

Jag har extremt svårt att se att du ska kunde styra allt detta med en Arduino, det finns inte pinnar nog helt enkelt.

Eller menar du att Arduinon ska skicka kommandon via RS485 och sedan ska det finnas "underenheter" som ska ta emot kommandon/förfrågningar och reagerar på dessa?

Att göra "smarta" enheter är inte svårt, i grunden behöver du "bara" komma på ett kommunikationsprotokoll med en adress för varje enhet, något som kan göras på lite olika sätt.

Att läsa ett antal 1-Wire sensorer är inget stort problem heller, jag har numera rutin för att läsa alla adresser på bussen och spara dessa i en tabell som sedan används för att fråga varje enhet.

Detta kan enkelt göras i en Arduino.
mrtrigger
Inlägg: 4
Blev medlem: 14 december 2015, 19:12:46

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av mrtrigger »

Ja precis, Arduinon ska skicka kommandon via RS485 och sedan ska det finnas "underenheter" som styr motorer/ventiler och skickar tillbaka status och värden från sensorer. Protokoll är inga problem, det löser jag.
Jag har gjort en delmängd för att testa på Arduinon och har bl.a. temp sensorer osv. uppe via onewire men som du säger så räcker pinnarna inte till allt.

En lösning kunde ju vara att ha fler Arduinos som slavar under men jag tänkte att man säkert kan göra det lite "roligare". Detta är ju ett hobbyprojekt så jag tänkte man kanske kunde har någon PIC och motorstyr på underenheterna? Så min fråga är egentligen vilka kretsar behövs (som är hyffsat billiga) för att dels kunna prata RS485 "uppåt" och styra motorer/ läsa sensorer "neråt"? Hade varit kul att gå igenom hela processen med att fixa kretskort osv.
mrtrigger
Inlägg: 4
Blev medlem: 14 december 2015, 19:12:46

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av mrtrigger »

Som kuriosa kan jag nämna att ovanför Arduinon har jag en Raspberry Pi för den högre logiken samt användargränssnitt via touchskärm. Raspberryn pratar I2C med Arduinon och egensnickrat protokoll. Så egentligen kan man skippa Arduinon alt. ha flera mindre enheter på samma nivå men det är som sagt ett hobbyprojekt så man försöker få in så mycket man kan om det man vill lära sig mer om. ;-)
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26632
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av Icecap »

En MAX485/ST485 eller liknande RS485 interface-krets kopplat till UART'en på vilken µC som helst, då kan du prata med den.

Själv skulle jag definitivt inte blanda in Arduino i det hela men det är för att jag ändå bygger från grunden och inte ser någon fördel med Arduino i det fall.

Ska du ändå bygga "enheter" med en µC på kan du styra från vilken enhet som helst som har rätt program och RS485. Det kan vara en Raspberry Pi med en RS485 drivning på den seriella port om du vill.

Till sådana småprojekt föredrar jag PIC18FxxKyy, de finns med olika antal pinnar och tuggar på ganska bra samtidig som de är billiga och har bra med minne.
Användarvisningsbild
lillahuset
Gått bort
Inlägg: 13969
Blev medlem: 3 juli 2008, 08:13:14
Ort: Norrköping

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av lillahuset »

Kör Modbus RTU. Enkelt och beprövat.
zealotry
Inlägg: 919
Blev medlem: 9 oktober 2004, 22:28:40
Ort: Västerås

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av zealotry »

Eller varför inte ethernet direkt om du ändå har en raspberry inblandat så kan du koppla allt i samma nätverk o styra med udp/tcp.

Några såna här: https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardNano
Med ethernet shield tex: http://www.ebay.com/itm/ENC28J60-Ethern ... 0389806489

Enkelt, plug n play. Fast förstår såklart poängen med att du vill göra det själv från grunden.

Vore kul att se mer av bryggverket när det tar sig, brygger själv och har så klart lite drömmar om ett liknande bygge i framtiden!
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26632
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av Icecap »

MODBUS-RTU är inte en dum lösning faktisk.

Kommunikation via TCP/IP är användbart men kräver en del mer hårdvara, t.ex. router, fasta IP-adressor osv. Kan definitivt ha sin validitet men till detta projekt är det - i mina ögon - fel väg att gå.
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av xxargs »

Skall man ansluta i ett större spridningsnät både inom apparatrum och över flera rum så måste man tänka på att få det galvaniskt isolerade mellan enheterna - annars får man jordströmmar, brum, övertoner från frekvensomriktare, transientspikar etc. farande runt.

Ethernet är alltid isolerad med trafo på klientsidan - där tänkte man på detta redan från början i designen och har ett protokoll passande för överföring genom transformator och dessutom klarar dubbelriktad trafik samtidigt på samma par.

Nu finns det isolerade RS485-kretar att köpa och rent designmässigt av en system bör man alltid räkna med att enheterna måste skiljas åt galvaniskt på sina olika grenar.

Men kan man bygga och anpassa protokoll för att klara passage genom en massproduceras ethernet-trafo så är sådana lösningar i regel billigare än att basera på kretsar med inbyggd isolerande barriär i sig i alla delar.

Brist på galvanisk isolation är en av de viktiga faktorerna där saker som fungerar bra i labbet, inte fungerar ute i verkligheten senare...
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26632
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av Icecap »

xxargs: det är helt sant. Frågan är bara hur "stort" detta bygga är rent fysisk.

Projektbeskrivningen är: "...ett automatiserat bryggverk..." och jag ser det som något i ett rum i huset eller garaget och då är detta med isoleringen inte lika akut, gissningsvis kommer matningen till delarna att vara gemensam för en hel del av sakerna.

Men kommer man till situationen "mellan 2 eller fler rum" är det fullständigt korrekt att jordslingor är ett helvete och att TCP/IP inte har någon fördel som protokoll men att LAN med den isolering som finns är en mycket viktig faktor.
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av xxargs »

hmm - pratar man om elelement på 12 KW och en på 6 kW så såg jag inte framför mig en liten anläggning i ett hörn av en lokal... kör man 3-fas element (och jag antar 230V-element i Y-koppel här) så kommer jordpotentialen att hoppa upp och ned i spänningen en smula beroende på hur många faser som aktiva samtidigt och därmed olika ström och därmed spänningsfall i nolledare (det är bara när alla 3 faser är igång eller helt avstängda samtidigt som strömmen är noll i nolledaren).

Men även i samma utrymme kan det bli problematisk mellan tex. två stativ om de inte har samma matning och jord från samma ställe.

Är det bryggutrustning så har man förmodligen vattenledningar, mejerikopplingar, avlopp kopplat och dessa spretar i olika riktningar och är jordade på olika sätt (om alls) och är inte samma jord som elsystemet har. Se på dem som har bekymmer med kännbara elstötar mellan diskbänken och elspisen i köket...


Visst man kan prova utan - men jag tror att man slipper mycket av konstiga avbrott/störningar och annan instabilitet mm. om man tänker en smula före och förbereder mentalt på att galvanisk skilja olika delar i lämpliga sektioner. - Bygger man på ethernet-kopplingar mellan så är det sas. gratis (även om det kostar en och annan router/hub istället), men bygger man på RS485-chip så bör man vara säker på att det finns dito isolerade på samma foot-print på kretskorten - för dom kommer antagligen behövas förr eller senare.
Användarvisningsbild
lillahuset
Gått bort
Inlägg: 13969
Blev medlem: 3 juli 2008, 08:13:14
Ort: Norrköping

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av lillahuset »

Galvanisk isolering är en lysande idé.
mrtrigger
Inlägg: 4
Blev medlem: 14 december 2015, 19:12:46

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av mrtrigger »

Tack för alla svar!

Bryggsystemet består av 3st 200l mjölktankar men det är dimensionerat med värmeelement, pumpar etc. så jag kan byta ut dom mot 600l senare utan problem. Det är byggt på ett stativ och allt är i samma rum, men jag hör vad ni säger om den galvaniska isoleringen och det kanske är lika bra att köra ethernet ändå. Ska fundera på saken men just nu lutar jag åt Raspberry Pi "på toppen" och sedan ett par små arduinos med ethernet shield som submoduler.

Om man ändå absolut vill göra något själv utan Arduino, vad behöver man för att kunna koppla upp en mindre microkontroller, t.ex. en PIC, med ethernet?
Vilken krets behövs då på utsidan av PIC:en för att styra motorer mm?
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 46931
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av TomasL »

Det beror ju på vilken typ av motor du skall styra, alltifrån en enkel Darlington via H-brygga till Tyristor-styrning/SSR och i slutändan en omformare.
Användarvisningsbild
Micke_s
EF Sponsor
Inlägg: 6741
Blev medlem: 15 december 2005, 21:31:34
Ort: Malmö

Re: Hjälp med styr/sensor modul via RS485

Inlägg av Micke_s »

Ethernetdelen kan du titta på wiznet också, slipper man hålla på med hela stacken själv.
Skriv svar