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Automatisierungstechnik im Wohnhaus
06.01.06
Automatisierungstechnik im Wohnhaus
Nach langem Suchen ist jetzt klar, welches System wir für die Steuerung unseres Hauses einsetzen wollen:
Den Wago Industrie PC 758-870.
Warum ausgerechnet den?
Gegen viele Bussysteme, die ich mir angesehen habe, insbesondere gegen EIB, spricht, daß keine Standard-Lichtschalter einsetzbar sind, sondern jeder Schalter das Busprotokoll beherrschen muss und die Teile dementsprechend teuer sind. Weiterhin habe ich von Anfang an nach einem System gesucht, bei dem ich über Internet-Protokoll Zugriff auf die Daten habe, um z.B. Messwertreihen abspeichern oder den aktuellen Zustand über ein Web-Interface abfragen kann. Derartige Funktionen sind bei den meisten Systemen nur über spezielle Zusatzgeräte zu bekommen, jedoch nicht im Grundumfang enthalten. Schliesslich habe ich bei Freunden von uns (EIB-Besitzer) inzwischen erfahren, wie schnell man an Grenzen des Systems stösst, die sich dadurch ergeben, dass die einzelnen Geräte jeweils nur einen begrenzten Funktionsumfang haben (der auch durch den Preis bestimmt ist) und bestimmte Funktionen damit sehr leicht, andere dagegen schlicht und einfach gar nicht zu realisieren sind.
Über einige umfangreiche Diskussionen auf Haustechnik-dialog.de wurde ich auf Speicherprogrammierte Steuerungen (SPS) aufmerksam, die eigentlich aus der Automatisierungstechnik kommen, aber recht universell einsetzbar sind und daher auch in der Gebäudeautomatisierung immer wieder verwendet werden. Vor allem das von Wago und Beckhoff gemeinsam entwickelte Busklemmen-System, mit dem Feldbus-Knoten nach Bedarf aufgebaut und erweitert werden können, wurde immer wieder genannt. Der Wago Controller 758-870 war schliesslich für mich als Unix-Fan die logische Wahl, da er einen kompletten PC mit Realtime-Linux als Betriebssystem darstellt. Auf Compact-Flash können Daten permanent abgespeichert werden, die CPU ist x86-kompatibel, so dass es auch kein Problem sein dürfte, per Cross-Compiling evtl. noch Software nachzurüsten. Die Steuerungsfunktionen sind IEC-61131-3-kompatibel programmierbar. Sensoren und Aktoren werden einfach über entsprechende I/O-Module angebunden. Der Zugriff erfolgt programmiertechnisch über das Auslesen bzw. Beschreiben korrespondierender Speicheradressen. Damit ist schon einmal möglich, was unter EIB ein gewisses Problem zu sein scheint, nämlich den aktuellen Zustand eines Aktors zu jedem Zeitpunkt auslesen und für die Steuerung verwenden zu können.
Da ich Informatiker bin, fehlen mir derzeit noch die notwendigen Elektrotechnik-Kenntnisse, insbesondere über Sensoren, Aktoren und die hier herrschenden Industriestandards. Für Links und Literaturhinweise in dieser Richtung bin ich sehr dankbar!
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Warum ausgerechnet den?
Gegen viele Bussysteme, die ich mir angesehen habe, insbesondere gegen EIB, spricht, daß keine Standard-Lichtschalter einsetzbar sind, sondern jeder Schalter das Busprotokoll beherrschen muss und die Teile dementsprechend teuer sind. Weiterhin habe ich von Anfang an nach einem System gesucht, bei dem ich über Internet-Protokoll Zugriff auf die Daten habe, um z.B. Messwertreihen abspeichern oder den aktuellen Zustand über ein Web-Interface abfragen kann. Derartige Funktionen sind bei den meisten Systemen nur über spezielle Zusatzgeräte zu bekommen, jedoch nicht im Grundumfang enthalten. Schliesslich habe ich bei Freunden von uns (EIB-Besitzer) inzwischen erfahren, wie schnell man an Grenzen des Systems stösst, die sich dadurch ergeben, dass die einzelnen Geräte jeweils nur einen begrenzten Funktionsumfang haben (der auch durch den Preis bestimmt ist) und bestimmte Funktionen damit sehr leicht, andere dagegen schlicht und einfach gar nicht zu realisieren sind.
Über einige umfangreiche Diskussionen auf Haustechnik-dialog.de wurde ich auf Speicherprogrammierte Steuerungen (SPS) aufmerksam, die eigentlich aus der Automatisierungstechnik kommen, aber recht universell einsetzbar sind und daher auch in der Gebäudeautomatisierung immer wieder verwendet werden. Vor allem das von Wago und Beckhoff gemeinsam entwickelte Busklemmen-System, mit dem Feldbus-Knoten nach Bedarf aufgebaut und erweitert werden können, wurde immer wieder genannt. Der Wago Controller 758-870 war schliesslich für mich als Unix-Fan die logische Wahl, da er einen kompletten PC mit Realtime-Linux als Betriebssystem darstellt. Auf Compact-Flash können Daten permanent abgespeichert werden, die CPU ist x86-kompatibel, so dass es auch kein Problem sein dürfte, per Cross-Compiling evtl. noch Software nachzurüsten. Die Steuerungsfunktionen sind IEC-61131-3-kompatibel programmierbar. Sensoren und Aktoren werden einfach über entsprechende I/O-Module angebunden. Der Zugriff erfolgt programmiertechnisch über das Auslesen bzw. Beschreiben korrespondierender Speicheradressen. Damit ist schon einmal möglich, was unter EIB ein gewisses Problem zu sein scheint, nämlich den aktuellen Zustand eines Aktors zu jedem Zeitpunkt auslesen und für die Steuerung verwenden zu können.
Da ich Informatiker bin, fehlen mir derzeit noch die notwendigen Elektrotechnik-Kenntnisse, insbesondere über Sensoren, Aktoren und die hier herrschenden Industriestandards. Für Links und Literaturhinweise in dieser Richtung bin ich sehr dankbar! 6 Kommentare
Kommentar von: Jan Krause [Besucher]
Hallöle,hab grad schon auf deinen Beitrag im Haustechnikdialog-Forim geantwortet. Da ist leider nicht so viel los in der Richtung. Ich bin auch gerade am bauen und plane ein eigenes Hausautomatisierungssystem zu entwickeln. Hardwareseitig entwickel ich Mikrocontroller basierte Terminals, die die Ein/Ausgabe übernehmen und mit dem Steuer-PC über Ethernet bzw. eventuell den CAN-Bus kommunizieren. Hab schon eine Menge I/Os integriert. Ich kann sogar schon Audio auf das Teil streamen :) Auf der Softwareseite bevorzuge ich eigentlich Visual Basic, weil man damit wirklich schnell entwickeln kann. Allerdings hätte ich es auch lieber, das die Steuersoftware unter Linux läuft und der Wago-PC sieht ja sehr interessant aus. Kannst dich ja mal melden wenn du magst.
28.01.06 @ 21:39
ich würde gern bzgl. der Wago mal in Erfahrungsaustausch treten wollen. Ich stehe vor der Entscheidung KNX/EIB oder eben so eine SPS.Gruß
17.09.09 @ 12:16
Gern doch. Was interessiert Dich denn?Ich stand ja vor der gleichen Entscheidung und hab die Wahl einer SPS bisher in keinster Weise bereut. Inzwischen kann man die Welten ja sogar koppeln, da Wago einen KNX-fähigen Controller anbietet ...
17.09.09 @ 12:22
tja, im Grunde interessiert mich, wie man da jetzt mal anfängt :)Ich bin zwar E-Techniker, aber etwas einführende Literatur zum Controller und zum Konzept wär schon ganz nett. Zu KNX gabs genug in der Uni-Bibo. Es stellen sich ja schon so Fragen wie:
- Schalter
- Dimmer
- Heizungsaktoren
Gibts das, nimmt man normale usw usf...
Ich habe leider keine Seite gefunden, wo mal jemand sein Projekt detailiert vorgestellt hat.
13.10.09 @ 23:36
Hallo,vielleicht erklär ich mal, wie ich angefangen hab: Nachdem ich mich für ne SPS entschieden habe, hab ich mir ein Buch über die SPS-Programmiersprachen gekauft und das WAGO-Starterkit mit der 750-841. Nach einem Tag Rumprobieren hatte ich die SPS eingerichtet und so weit verstanden, dass ich nen Lichtschalter mit nem Stromstossbaustein am digitalen Eingang und Ansteuerung eines digitalen Ausgangs in das Teil einprogrammiert hatte. Das Dimmerthema hab ich erst mal nach Mathematikerart verschoben ("Beweis der Lösbarkeit durch Google geführt, Ausfertigung verbleibt als spätere Übung"). Zu den Heizungsventilen hatte ich die Info, "dass es da was gibt". Tatsächlich gibts Ventile mit verschiedenen Steuerspannungen und unterschiedlichem Schaltverhalten; meine arbeiten jetzt mit 24V, sind stromlos geschlossen und hängen jeweils direkt an nem digitalen Ausgang. Nachdem mir die Heizungsfirma fälschlicherweise mitgeteilt hat, jedes Ventil benötige 300mA Schaltstrom, hab ich dafür noch ne eigene Einspeiseklemme vorgesehen und ein leistungsfähiges Netzteil dazugekauft. Tatsächlich waren's dann 300mW, den Aufwand hätte ich mir also eigentlich sparen können.
Als Schalter hab ich jetzt normale 4-fach-Taster, die mit Niedervoltleitung sternförmig zum Schaltkasten hin verkabelt sind (gibt eine gewisse Kabelmenge, ist aber dann sehr flexibl einsetzbar). In einer Schalterdose in jedem Zimmer liegt zusätzlich noch ein PT1000-Fühler für die Raumtemperatur, dafür gibts bei Wago (vermutlich auch bei den anderen Herstellern) spezielle Eingangsbausteine, die die Temperatur dann gleich als Zehntel-Grad-Wert digital abliefern. Nachträglich hätte ich da vermutlich NTC-Fühler genommen, da die deutlich größere Widerstandswerte haben und daher bei langer Zuleitung weniger Messungenauigkeit aufweisen. In meinem Fall hab ich einfach die Leitung vor Anklemmen des PT1000-Fühlers mal durchgemessen und ziehe je nach Widerstand von der gemessenen Temperatur noch nen entsprechenden Korrekturwert ab. Alle Lichter hängen (ebenfalls bis zum Schaltkasten runter verkabelt) an Schaltrelais, die über 24V digitale Ausgänge angesteuert werden. Dito die Jalousienmotoren. Für die Jalousiensteuerung hab ich dann noch ein Windrad auf unserem Geräteschuppen montiert und an eine Zählklemme angehängt, damit ich die Jalousien bei Sturm automatisch hochfahren kann. Auserdem les ich per TCP/IP die Steuerung unserer Solaranlage aus und entscheide anhand der Kollektortemperatur, ob draussen die Sonne scheint. Wenn ja, fahr ich abhängig von der Raumtemperatur die jeweiligen Jalousien runter.
Angehängt ist auch unsere Teichpumpe (mit einer Zeitschaltung).
In Zukunft will ich auch noch unser Meerwasseraquarium teilweise automatisieren, falls ich mal dazu komme,
Viele Infos und Diskussionen zu dem Thema findest Du auf http://www.haustechnikdialog.de/ im dortigen Forum.
14.10.09 @ 20:25
Ok, danke für die Infos. Ich habe noch mit anderen SPS, LOGO und KNX Erfahrenen gesprochen. Meine Meinung ist im Moment, KNX zu verwenden (Sensoren, Aktoren), aber wenn Logik gebraucht wird statt eines GIRA Homeservers lieber eine Wago zu kaufen. Das hat sich bei den anderen als sehr effektiv herausgestellt.
26.10.09 @ 14:41
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