Creasol DomBus37: 12 analoge/digitale Eingänge, 3 AC-Eingänge und 3 Relaisausgänge für Gebäudeautomation

DIN-Schienen-Domotikmodul, 115 x 90 x 40 mm, unterstützt sowohl DomBus- als auch Modbus RTU-Protokolle und integriert 12 analoge/digitale Niederspannungseingänge, 3 Relaisausgänge und 3 115-Vac-/230-Vac-Eingänge . Optional kann es die Stromversorgung einer externen Einbruchalarmsirene steuern und überwachen.

Geeignet für die Verbindung von Alarmsensoren (Magnetkontaktsensoren, PIRs, Manipulationsmelder), die Überwachung von Stromausfällen (über die 3 AC-Eingänge) und die Steuerung von bis zu 3 Ausgängen (Relais).

Es kann über einen seriellen RS485-Bus (4 Kabel, 2 für die 12/24-V-Stromversorgung und 2 für Daten mit 115.200 Bit/s) mit dem Heimautomatisierungs-Controller verbunden werden.

Wie andere DomBus-Geräte ist DomBus37 auf geringen Stromverbrauch, Zuverlässigkeit, vollständige Konfigurierbarkeit und einfache Bedienung ausgelegt . Jeder Eingangsanschluss ist vollständig konfigurierbar, beispielsweise als analoger oder digitaler Eingang, Doppeltaste (Doppeltaste an einen einzelnen Anschluss angeschlossen), Zähler, Summer, NTC 10k usw. Analoge Anschlüsse können einzelne, doppelte, dreifache und vierfache symmetrische Alarmsensoren dekodieren.

Merkmale

• 1 x 250 V 10 A Relais mit NO (SPST) Anschluss, konfigurierbar im Normal- oder Energiesparmodus, Jalousiemodus (AUF/AB-Motor) und im Blitzmodus (angeschlossen an eine Blinkleuchte oder Sirene)
• 2 x 250 V 5 A Relais mit NO (SPST) Anschluss, konfigurierbar im Normal- oder Energiesparmodus, Jalousiemodus (AUF/AB-Motor) und im Blitzmodus (angeschlossen an eine Blinkleuchte oder Sirene)
• 12x konfigurierbare E/A , jeder kann als digitaler Eingang (mit internem Pullhigh, Active Low) , digitaler Eingang mit Pulldown (Active High: kann Spannung von +3 bis +40 V annehmen), analoger Eingang, Twinbutton-Eingang (Doppeltaster an einen einzelnen Modul-Eingang angeschlossen) , Zähler (Energiezähler, Gas- oder Wasserzähler) eingestellt werden; ein interner 10k-Pullup, der per PCB-Jumper aktiviert werden kann (erforderlich für Twinbutton- und NTC10k-Sensoren)
• 3 x 115 V AC/230 V AC optoisolierte Eingänge , die als Digitaleingang (zur Erkennung von Spannung an Geräten, PIRs und Stromausfällen) oder Zähler (Messgerät mit AC-Ausgang) verwendet werden können
• Optional kann es, aktiviert durch einige PCB-Jumper, eine Alarmsirene versorgen, die die Sirenenspannung, den Strom und den Status/Fehler überwacht.
  
• Busspannung überwachen
• Die 12 Eingangsanschlüsse sind durch Klemmdioden geschützt und können zwischen -40 V und +40 V betrieben werden.
• 9-35-V-Gleichstromversorgung (intern geregelt durch eine hocheffiziente Schaltnetzteilschaltung, die Stromverbrauch und Verlustleistung minimiert)
• geringer Stromverbrauch: 12 mW normalerweise, 180 mW mit den 3 Relais EIN
• 115200 bps RS485-Bus (max. Länge: 1 km)
• DomBus-proprietäres Protokoll , das mit dem Hausautomationssystem Domoticz funktioniert, oder Modbus RTU-Standardprotokoll , das mit Node-RED , Home Assistant , OpenHAB und vielen anderen Systemen funktioniert.

Warnhinweise

• Mischen Sie keine Hoch- und Niederspannungsgeräte an den Relaisausgängen : Es können alle Relais an 115/230-V-Wechselstromgeräte oder alle an 30-V-Max-Geräte angeschlossen werden.
  
• Verwenden Sie für den Bus ein abgeschirmtes 4-adriges Kabel und verwenden Sie zwei Leitungen zur Stromversorgung (12 oder 24 VDC), die durch eine Sicherung geschützt sind .
• Um Rauschen und Reflexionen auf dem Bus zu reduzieren, aktivieren Sie den Abschlusswiderstand (durch Kurzschließen des Rbus-PCB-Jumpers hinter der LED) an den beiden entferntesten Enden des Busses .

DomBus37 Ports-Funktionen

Standardadresse: 0xff37

(1): kann als BLIND-Ausgang verwendet werden, um eine Jalousie/einen Vorhang zu öffnen, aber nur der vorherige Port kann in Domoticz als OUT_BLIND konfiguriert werden, da das DomBus-Gerät bei Konfiguration als OUT_BLIND den nächsten Port automatisch so konfiguriert, dass er ein Relais in Öffnungsrichtung ansteuert.

DomBus37 Modbus RTU-Funktionen (für die Modbus-Version)

Beim Einschalten zeigt das Modul auf der roten LED die aktuelle Modbus-Slave-Adresse (Registeradresse = 8192) im Dezimalformat, auf der grünen LED die serielle Baudrate (Reg. 8193) und schließlich auf der roten LED die serielle Parität (Reg. 8194) an.
Bei einem Wert von Null wird ein langer Blitz ausgegeben.

Wenn beispielsweise reg(8192)=55, reg(8193)=0, reg(8194)=0, werden beim Einschalten die folgenden LED-Blinksignale angezeigt:
5 rote Blinksignale, Pause, 5 rote Blinksignale (Slave-Adresse = 0x37 = 55 dezimal), Pause, 1 langes grünes Blinken (reg(8193)=0 => Baudrate=115200bps), Pause, 1 langes rotes Blinken (reg(8194)=0 => Parität=Keine).

Das Gerät ist nur betriebsbereit, wenn die Parameter Adresse/Baudrate/Parität angezeigt wurden. Anschließend akzeptiert das Modul Befehle über Modbus RTU und zeigt regelmäßig den Ausgabestatus für alle Ports von 1 bis zum maximalen Port an: Grünes Blinken bedeutet, dass der Portstatus ausgeschaltet ist, rotes Blinken bedeutet, dass der Port eingeschaltet ist.

Standard-Slave-Adresse: 55 (0x37)

Es ist möglich, einen oder mehrere Ausgänge für eine bestimmte Zeit zu aktivieren (monostabiler/Timer-Ausgang), wie in der Tabelle angegeben. Der Parameter, der der benötigten Zeit entspricht, kann anhand der folgenden Regeln berechnet werden:

Von 0 bis 60 s => 31,25 ms Auflösung 2 = 62,5 ms, 3 = 93,75 ms, ... 1920 = 60 s => Wert = Zeit in Millisekunden/31,5
Von 1 Min. bis 1 Std. mit 1 Sek. Auflösung: 1921=61 Sek., 3540+1920=5460=1 Std. => Wert=(Zeit_in_Sekunden-60)+1920
Von 1h bis 1d mit 1m Auflösung 5461=1h+1m, 1380+5460=6840=24h => Wert=(Zeit_in_Minuten-60)+5460
Von 1 Tag bis 1500 Tage mit 1-Stunden-Auflösung 6841 = 25 Stunden, 6842 = 26 Stunden usw. => Wert = (Zeit in Stunden - 24) + 6840

Die folgenden Tabellen zeigen einige Beispiele für Modbus-Befehle.

Das Modbus-Protokoll kann einfach mit einem Modbus-Programm wie mbpoll für Linux getestet werden:

mbpoll -v -m rtu -0 -1 -a 1 -b 115200 -P keine -r 0 /dev/ttyUSB0 32 0 64 128 0 0 0 65280

um RL1 für 1 s, R3 für 2 s, RL4 für 4 s und RL8 für immer zu aktivieren.

mbpoll -v -m rtu -0 -1 -a 1 -b 115200 -P keine -r 255 -c 1 /dev/ttyUSB0

um alle Portzustände zu lesen.

Verwenden von Eingangsanschlüssen zum Lesen externer Gleichspannungen

Die an einen DomBus-Moduleingang angelegten Spannungen müssen im Bereich von 0–3,3 VDC liegen. Daher sollte zur Messung höherer Spannungen eine externe Widerstandsteilung angewendet werden.
Um beispielsweise eine Spannung von 12 V zu überwachen, kann eine Widerstandsaufteilung mit 100 k und 22 k verwendet werden: In diesem Fall ist die maximal angelegte Spannung 3,3 / 22 k * (100 k + 22 k) = 18,3 V und die im Domotic-Controller verwendete A-Konstante zum Ermitteln der tatsächlichen Spannung wird wie folgt berechnet: 18,3 / 65535 = 0,00027924
Bitte beachten Sie, dass analoge Spannung nur an Modulanschlüssen ohne 10k-Pullup-Widerstand angelegt werden kann.
Achten Sie darauf, Spannungen nur an Geräten zu messen, die dieselbe Masse (GND) des DomBus-Netzwerks verwenden!

Verwenden von Eingangsanschlüssen zum Ablesen von Temperaturen

DomBus-Module können die Temperatur mithilfe von NTC-Sensoren mit 10.000 Widerstand bei 25 °C und einem Koeffizienten von B = 3950 ablesen.
NTC sollte an Eingänge angeschlossen werden, die bereits über den internen 10k-Pullup-Widerstand verfügen, andernfalls muss ein externer 10k-Widerstand verwendet werden. NTC-Sensor zwischen Eingang und GND anschließen.

Durch die Einstellung IN_ANALOG,FUNCTION=3950 wird der Modulport im Analogmodus konfiguriert und der DomBus-Treiber wandelt den gelesenen Wert in den Temperaturwert in °C um.

Bei Verwendung des Modbus-Protokolls sollte der vom Modul zurückgegebene Analogwert mithilfe der folgenden Formel per Software konvertiert werden:

Ro=10000
To=25.0
beta=3950
#value=0..65535, value returned by DomBus module
if (value==65535): value=65534 #Avoid division by zero
r=value*Ro/(65535-value)
temp=math.log(r / Ro) / beta
temp+=1.0/(To + 273.15)
temp=round((1.0/temp)-273.15, 2)

Anwendungshinweise

Anschluss von bis zu 12 Temperatursensoren an DomBus37 zur Überwachung von Gewächshäusern, Heizungsanlagen, ...

Alle analogen/digitalen Eingänge von DomBus37 können als IN_DIGITAL,FUNCTION=3950 konfiguriert und an Standard- NTC-Thermistoren, 10k @25°C mit 3950 konstant , angeschlossen werden: Auf diese Weise ist es möglich , bis zu 12 Flüssigkeits- oder Lufttemperaturen zu messen ( Raum-, Tunnel- oder Gewächshaustemperaturen, Bodentemperaturen, Heizungs- und Kesselwassertemperaturen , …).
Für jeden Eingang, der mit einem NTC-Temperatursensor verbunden ist, muss der 10k-Pullup aktiviert werden (durch Kurzschließen des entsprechenden RUx-PCB-Jumpers). Wenn beispielsweise IN1 mit NTC verbunden ist, muss RU1 mit einem Lötkolben und etwas Zinn kurzgeschlossen werden, um die als RU1 gekennzeichneten PCB-Pads kurzzuschließen.
Im Fall des DomBus-Protokolls sollte das NTC-Gerät als IN_ANALOG,FUNCTION=3950 konfiguriert werden, sodass das DomBus37-Modul regelmäßig einen Wert zwischen 0 und 65535 sendet, der der durch 10k und NTC bestimmten Teilungsspannung entspricht und von der DomBus-Bibliothek/dem DomBus-Plugin in einen Temperaturwert in Celsius umgewandelt wird.

Überwachung der Stromversorgung einer Außen-Einbruchmeldesirene

Dies ist eine experimentelle Funktion, die nicht ausreichend getestet wurde. Daher wird für diese Lösung keine Garantie übernommen.

DomBus37 ermöglicht die Stromversorgung einer Außensirene und überwacht den Strom zur Sirene: Da jede Außensirene eine Batterie enthält, ist es möglich, dass die Batterie durch einen Kurzschluss des internen Elements beschädigt wird, was zu einer niedrigeren Batteriespannung und einem höheren Stromfluss führt. In diesem Fall ist es sinnvoll, Außensirenen zu überwachen, um ihren Batteriestatus zu überprüfen.

Um Probleme zu vermeiden, ist in DomBus37 ein Strombegrenzer eingebaut, der den Strom auf maximal 450 mA begrenzt, sowie ein Mosfet zum Ein- und Ausschalten der Stromversorgung. Normalerweise ertönt die Sirene, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet wird. Normalerweise ist die Sirene also immer mit Strom versorgt und die Stromversorgung wird im Falle eines Einbruchs oder Alarms unterbrochen.

Um diese Funktion zu aktivieren, muss der Port IN12 als BENUTZERDEFINIERT konfiguriert werden (standardmäßig ist er als digitaler Eingang konfiguriert), 3 PCB-Jumper mit der Markierung „Sirene“ müssen geschlossen sein (Zinnkugel mit einem Lötkolben) und der PCB-Jumper „In12“ muss geöffnet sein (mit einem Cutter).

Durch Anschließen der positiven Stromversorgung der Außensirene an den Klemmenblock IN12 und Aktivieren des S.On-Anschlusses beginnt das Gerät mit der Messung:

• Vbus (normalerweise 13,5–13,8 V), mit 1 mV Auflösung
• S.Volt ist die Sirenenspannung (Spannung am Klemmenblock IN12) mit 1mV Auflösung
• S.Curr ist der Sirenenstrom (Strom zur Sirene) mit 1mA Auflösung

Der S.State-Anschluss zeigt außerdem den aktuellen Status der Sirene an, d. h., ob die Sirene EIN oder AUS ist, einen hohen Strom aufnimmt oder eine niedrige Spannung aufweist oder ob die Sirene aufgrund eines hohen Stroms oder einer niedrigen Spannung deaktiviert wurde, was zu einer hohen Leistungsabgabe am Mosfet im Modul führte.

Anschluss eines Wasserflusssensors

Wasserflusssensoren sind nützlich, um den Kalt- und Warmwasserverbrauch zu messen. Einige Wasserflusssensoren basieren auf einem Hall-Sensor zur Messung der internen Rotordrehung und erzeugen Impulse von bis zu 100–200 Hz.
Hall-Wasserflusssensoren sind keine empfindlichen Sensoren, insbesondere wenn sie aus Eisen bestehen wie der auf dem Bild gezeigte. Wir empfehlen daher , Messgeräte mit der höchsten Empfindlichkeit zu wählen, z. B. 1–30 l/min, aus Messing. Beachten Sie, dass der Sensor 0 Impulse ausgibt, wenn die Durchflussrate unter 1 Liter pro Minute liegt!
DomBus-Module können mit Hochgeschwindigkeitssensoren arbeiten und bis zu 500 Impulse/Sekunde erzeugen .

Das Bild unten zeigt, wie DomBus37 mit einigen Temperatursensoren, Alarmsensoren, Wasserflusssensoren und Strom-/Energiezählern verbunden wurde.

Wenn DomBus-Module mit Domoticz verwendet werden (in diesem Fall das mit dem DomBus-Protokoll programmierte DomBus37-Modul):

• NTC-Temperatursensoren (10k bei 25°C, B=3950) werden als IN_ANALOG,FUNCTION=3950 konfiguriert;
• Der Wasserdurchflussmesser ist als IN_COUNTER,A=0,0025 (400 Impulse pro Liter) mit dem Teilerparameter=1000 konfiguriert, um von Liter in m³ umzurechnen;
• Strom-/Energiezähler (DDS238-2) sind konfiguriert als IN_COUNTER,TYPENAME=kWh,DIVIDER=2000