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Samstag, 26. Januar 2013, 02:14

MoSteuS - der Vorgänger

Um schon in der Planungsphase von MoSteuS eine Vorstellung vermitteln zu lönnen, wohin der Zug rollen wird, stelle ich hier zunächst den Vorgänger von MoSteuS vor. Sozusagen die Version 0.X.
Es handelt sich hier um eine Hutschienensteuerung für den Einsatz (nicht nur) in Schaltschränken.

Wer meine bisherigen Projektorstellungen aus anderen Foren kennt, ahnt vermutlich schon, wohin die Reise geht: Die Entwicklung eines modularen, servicefreundlichen, jederzeit erweiterbaren und veränderbaren Steuersystems, mit starker Ausrichtung auf Lichttechnik, das aber auch für alle möglichen anderen Aufgaben geeignet ist.

Bei dem hier gezeigten Projekt ist das eingesetzte Gehäuse ein besonderer Eckpfeiler des Gesamtkonzeptes.
Es ist nicht nur ein Gehäuse, sondern vielmehr eine ganze Gehäuseserie, rund um den genialen HBUS von Phoenix Contact.
Eine der herausragenden Besonderheiten dieser Gehäuseserie ist die, dass die einzelnen Hutschienen-Module untereinander kommunizieren können, über Busverbinder, die in die Vertiefung einer ganz normalen Tragschiene einschnappt werden.

Bild 1 zeigt einige, wenige Komponenten dieser Gehäuseserie, die ich gerade zufällig noch liegen hatte:


Unten im Bild sehen wir die schwarzen Busverbinder, die einfach auf eine Hutschiene aufgeschnappt werden; oder besser gesagt: in sie hinein.
Rechts davon sehen wir eines der beiden möglichen Anschlusskabel, die man einsetzen kann, wenn man den Bus weiterführen oder dort direkt Signale einspeisen möchte.
Es gibt diese Kabel in männlicher und weiblicher Ausführung, je nachdem, ob man sie links oder rechts auf den Bus stecken möchte.


Bild 2 verdeutlicht, wie die Busverbinder, nach dem Einrasten in der Hutschiene, durch seitliches Zusammenschieben miteinander verbunden werden:


Die Gehäuseserie ist. u.a. bei Conrad erhältlich.
Es existieren verschiedene Gehäusebreiten und einige Zusatzkomponenten.

Die folgenden sechs Suchbegriffe fördern bei Conrad die Einzelteile der jeweils gewünschten Gehäusebreite zu Tage:
BC 17,8
BC 35,6
BC 53,6
BC 71,6
BC 107,6
BC 161,6

(Die Bilder dort im Webshop sind aber nicht immer die korrekten, also bitte aufpassen!)

Bild drei zeigt eine mit mehreren Modulen bestückte Hutschiene, der gerade ein Modul entnommen wurde:

Genau das macht die sagenhafte Flexibilität und Servicefreundlichkeit dieses Gehäusesystems aus!
Da ich auch alle Anschlüsse steckbar ausführe, kann man jederzeit Module entnehmen und durch andere ersetzen, egal an welcher Position diese auf der Hutschiene bestückt sind!
Der Busverbinder in der Schiene, mit den nach oben zeigenden Buchsen macht es möglich!

Wer Schütze mit seitlich aufgestecktem Hilfskontakt kennt, der weiß, was es da mitunter für eine Fummelei und Schrauberei ist, Teile, die inmitten einer Schiene bestückt sind, zu ersetzen. Der HBUS von Phoenix befreit einen von dieser Plage.

Die hier gezeigten Module sind übrigens vom Typ BC 71,6 und exakt so breit wie vier Sicherungsautomaten.


Die Bilder 4 bis 7 zeigen eines der Module, in verschiedenen Ansichten:









Das nächste Bild zeigt ein paar Platinen, die ich für das BC 71,6 Gehäuse layoutet habe.
Die großen Platinen werden in die Unterteile der Gehäuse geschnappt.

Die kleine Platine, mit dem rechteckigen Ausschnitt, diente mir zum Einbau eines Displays. Diese Platine wird in das Oberteil des Gehäuses geschnappt, unter dem optionalen Klappdeckel.




Wie man sieht, gibt es also Gehäuseteile mit Klappdeckel, wahlweise in weiß oder transparent, sowie ohne Klappdeckel:




Auf den folgenden Bildern sehen wir ein einzelnes Modul, das ich in einen Schaltschrank eingebaut habe:




Wobei auf dem letzten Bild ein doofer Designfehler meinerseits deutlich wird:
Bei diesem Modul war ich so schlau, als Steckbuchsen solche Typen einzusetzen, die das Abziehen der Stecker noch oben ermöglichen (es gibt Buchsen in liegender und stehender Ausführung). Das ermöglicht eine hohe Packungsdichte im Schaltschrank, weil man die Module direkt unter/über einen Installationskanal setzen kann.
Leider dachte ich bei der USB-Buchse nicht daran, ebenfalls eine stehende Ausführung einzusetzen, weswegen es schwierig war, beim eingebauten Modul das USB-Programmierkabel einzustecken, so dass ich einen Steg vom Kabelkanal wegbrechen musste. Doch selbst dann war es noch problematisch.


Als nächstes sehen wir den fertigen Schaltschrank, mit transparentem Berührschutz über den Solid-State-Relais:


Aus Kostengründen war es hier leider nicht möglich, SSRs für Hutschienenmontage einzusetzen, obwohl das nach meiner Philosophie eigentlich Pflicht wäre.
Also kamen billige, schraubbare SSRs zum Einsatz und darüber eine Plexiglasscheibe als Berührschutz.
Diese Scheibe wird unten in eine Kunststoffschiene eingesteckt und oben mit zwei Magneten gehalten. Sie kann also ohne Werkzeug schnell entfernt werden.
Das Gelbe vom Ei ist so eine Lösung aber nicht, denn entfernbare Berührschutzmaßnahmen bleiben irgendwann dauerhaft entfernt …


Die nächsten beiden Bilder zeigen den geschlossenen Schaltschrank und das was er tut: Die Front einer Schaustellerbude effektvoll beleuchten.





Das Problem mit dem USB-Kabel hat mich gleich doppelt gestört. Auch hier war der Schaltschrank vor Ort nur per Leiter zu erreichen. Dann fummelte man erst oben auf der Leiter mit dem blöden USB-Kabel rum, währen unten mein Notebook stand, das ich für Programmänderungen brauchte. Aber unten nützen mir die Kontroll-LEDs im Schaltschrank, auf der Platine des Hutschienenmoduls, nicht viel …

Zwar hatte ich das Programm schon Zuhause fertig gestellt, mit dem Modul und dessen Kontroll-LEDs direkt im Blick, aber Kunden haben ja immer noch nachträgliche Wünsche, die ein Anrücken und Programmänderungen vor Ort erfordern.

Bei kommenden Projekten will ich daher auf USB verzichten und Programmänderungen per Funk, mittels RFM12 ermöglichen.
Später sogar aus der Ferne, per GSM, so dass ich künftig gar nicht mehr anrücken muss, wenn der Kunde noch nachträgliche Wünsche äußert.


Auf den Bildern sieht man es nicht, aber auf der Steuerplatine im Modul sind - wie schon erwähnt - noch 16 Kontroll-LEDs in SMD-Ausführung bestückt, sowie MOSFETs, die immerhin 4A pro Kanal schalten können, um Power-LEDs direkt zu treiben.
Wobei die Schaltleistung von 4A pro Kanal hier im Schaltschrank überflüssig ist, weil mein Modul nur die Optokoppler in den SSRs treiben muss.
Von SSRs bin ich inzwischen übrigens ab, weil die für 230V LED-Leuchtmittel reichlich suboptimal sind. Auf meiner Homepage schreibe ich einige Zeilen zu der Problematik.

Ein richtig guter, für 230V-Leuchtmittel jedweder Art geeigneter Lastteil sollte besser mit IGBTs bestückt sein. Und zwar natürlich hutschienentauglich und mit ausgangsseitiger Kontroll-LED.
So hat man im Servicefall erstens die Kontroll-LEDs im 5V-Teil, sowie auch ausgangsseitig, auf der 230V-Seite, nach den IGBTs.
So kann jeder Dussel auf den ersten Blick erkennen, wo ein Fehler vorliegt und mit wenigen Handgriffen in Sekundenschnelle das jeweils defekte Modul ersetzen.


MoSteuS wird auf all diesen Erfahrungen aufbauen und die Philosophie der Modularität noch deutlich weiter treiben.
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Dienstag, 28. Oktober 2014, 18:24

Modifiziertes Gehäuse

Das MoSteuS-Projekt lag lange auf Eis, weil ich einerseits ganz andere Baustellen hatte und weil ein paar Unzulänglichkeiten der auserkorenen Gehäuseserie dem Projekt unakzeptable Kompromisse abverlangt hätten.

Aktuell wird daher an einem modifizierten Gehäuse gearbeitet.
Nach wie vor wird alles auf dem Phoenix-Konzept basieren und zu den Hutschienenverbindern kompatibel bleiben. Allerdings in einer abgewandelten Gehäuseform, die mehr Flexibilität bietet.

Ich möchte erneut daran erinnern, dass MoSteuS ein Open-Source-Projekt sein wird und dass mir Mithilfe durch pfiffige Elektroniker nach wie vor sehr willkommen ist!
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