Gesucht: Datenbus über 48 Volt-Speisung

[elos-k3]

Hallo Zusammen,
ich möchte über eine 2-polige 48 Volt Leitung (AC oder DC) Datensignale übertragen. Da viele Steckkontakte beteiligt sind, will ich das Datensignal auf die Speisung aufmodulieren. So fliesst immer ein recht hoher Strom und die Übertragung sollte meiner meinung nach zuverlässiger sein. Auch habe ich keine weitere Leiter mehr zur Verfügung.
Folgende Anforderungen müssen erfüllt werden.
Länge: max. 60m
Anzahl Teilnehmer (Knoten): max.40
Baudrate: mind. 2400 (besser 9600 oder höher)
Kosten pro Knoten: max 10€ + Spannungsversorgung (Einzelpreis)
Aktuelle EN-Normen müssen erfüllt werden
WICHTIG: Die Bauteile sollten auch nach 10 Jahren noch erhältlich sein.

Ich suche dabei keine fixfertige Baugruppen sondern nur die Bauteile/Treiber/Controller.
Ich habe mich bei verschiedenen Halbleiterhersteller (ST, Ti, etc.) mit mehr oder weniger Erfolg erkundigt. Ich habe auch gesehen, dass z.T. hoch angepriesene neue Systeme versanden und nun nicht mehr hergestellt werden.
Wer hat Erfahrungen oder Ideen?

Gruss Peter

[Joe]

Uni- oder bidirektional?
Besonders nett finde ich deine Forderung, dass die Bauteile in 10 Jahren noch verfügbar sein müssen :-)

[elos-k3]

Uni- oder bidirektional?
... 10 Jahren noch verfügbar sein müssen :-) Bidirektional.
Leider leben wir in einer sehr schnelllebigen Zeit, was der Industie nicht immer zugute kommt.....
Ich meine einfach, dass ich ein Exotenlösung eher nicht verwenden werde.
Gruss Peter

[elmar]

Hi,


bei Bidirektional gibt es zwei Wege.

1. Die Daten saugen so stark an der Quelle, dass die Spannung schwankt. Je nach Stromverbrauch der Verbraucher gibt das eine ziemliche Belastung.

2. Aufmodulieren eines HF-Signals. Die Versorgungsleitung dient sozusagen als Antenne. Das aufmodulieren geht Leistungsarm, das Signal läßt sich leicht durch Kondensatoren wieder herausholen. Allerdings ist das mit EMV Störungen verbunden.

Gruß
Elmar

[Anatec]

@elos-k3,
Zu deinen Forderungen kann man leider keinen vernünftigen Vorschlag machen. Technisch wirds aufwendig, wegen der "schlechten" Kabelbedingungen und das ganze noch zum Geschenkpreis...............
Ein ähnliches wie das von dir geforderte System ist Powerline, das haben sie heute noch nicht im Griff und schon garnicht für 10€.

MfG Gerd H

[jpgi]

Powerline, das haben sie heute noch nicht im Griff
Wenn Du diese Zeilen lesen kannst, funktioniert mein Internetzugang über Powerline heute noch so gut wie vor drei Jahren. ;)

Unser Energieversorger bietet auch intranet-artige Powerline-Lösungen an, die ich allerdings nicht nutze.

(Womit ich mir als Laie freilich nicht die Einschätzung erlauben will, man beherrsche diese Technik nach Belieben oder gar für 10 Taler pro Steckdose.)

Gruß
c.

[elmar]

Hi,


Lan über Powerline funktioniert zwar, ist aber aus EMV Sicht total umstritten. Auf jeden fall trübt es sehr schnell den Mittelwellenempfang in ummittelbarer Nähe.

eine Mögliche Lösung für das Problem der Datenübertragung wären sicherlich die 433MHz Module. Der Vorteil wäre, dass die miteinander kommunizierenden Geräte auch unterschiedliche Stromquellen bekommen können.

Ob jetzt über Powerline oder über Funk, in beiden Fällen muß man ein Übertragungsprotokoll verwenden, dass Kollisionen durch gleichzeitiges Senden verhindert undwenn es trotzdem auftritt durch wiederholung repariert. Ob man da ein Token-Ring ähnliches Protokoll oder Ethernetähnkliches Protokoll wählt ist egal. Auch muß die Datensicherheit durch Übertragungsfehler gewährleistet sein.

Gruß
Elmar

[Peter Dannegger]

Es gab mal eine Entwicklung, nannte sich Meterbus, hat sich aber nicht verbreiten können.

Der Master hat zum Slave mit Spannungsabsenkung um 12V gesendet, in umgekehrter Richtung erfolgt das Senden durch Stromerhöhung um 20mA, d.h. echtes Full-Duplex.

Die Slaves waren hinter einer Graetzbrücke, d.h. die beiden Leitungen waren sogar verpolsicher.

Spezielle ICs braucht man dazu nicht.


Peter

[elmar]

Hi,


coole Idee. Nur muß man je nach dem eine Regelung einbauen um den STromverbrauch konstant zu halten. Also muß man immer einen Teil der augenommenem Leistung verheizen um Reserve zu haben, wenn die Schaltung mal was mehr braucht.

Gruß
Elmar

[Peter Dannegger]

Nur muß man je nach dem eine Regelung einbauen um den STromverbrauch konstant zu halten. Also muß man immer einen Teil der augenommenem Leistung verheizen um Reserve zu haben, wenn die Schaltung mal was mehr braucht.


Man koppelt einfach die Strom- bzw. Spannungsänderung über einen Kondensator auf einen Schmitt-Trigger aus.

Erfolgt die Änderung schnell genug, sind es Dateninformationen, bei langsamen Änderungen sind es dagegen Lastzu- oder Abschaltungen.

Die Stromversorgung wird über eine Elko gepuffert, der über ein Drossel versorgt wird und schon ergeben Laständerungen nur langsame Stromänderungen (Drossel mag keine Stromänderung).

Nur der Sendetransistor wird direkt auf die Versorgung geschaltet.


Peter

[elmar]

Hi,


tolle Sache, das. Hier lernt man richtig was. Ich kannte sowas nur von 1-wire Sensoren. Und die brauchen immer das selbe oder haben eine Stromkompensation durch so ne Art "Standheizung" :D

Gruß
Elmar

[Anatec]

@Peter,
ich zitiere mal unseren Frager

Länge: max. 60m
Anzahl Teilnehmer (Knoten): max.40
Baudrate: mind. 2400 (besser 9600 oder höher)
Wir haben mal vor 20 Jahren Messungen an solchen Systemen gemacht, um die Datentauglichkeit zu ermitteln.
Schon ab drei Knoten ohne definierten Abschlußwiderstand werden die Reflexionen auf der Leitung so groß, das dein Schmittrigger alles mögliche auswertet. Das System soll auch noch bidirektional arbeiten, da wirds noch grilliger. Ich will nicht schwarz malen, aber zu bedenken geben, Datensignale sind Rechtecke und können mit ihrer hohen Grenzfrequenz wunderbare Reflexionen erzeugen. Nimm dir mal ein Reflektometer, häng 20m Klingeldraht ohne Abschluß drann und du wirst erstaunt sein, wie schön die zurückkommenden Echos aussehen. Es gibt nur drei Möglichkeiten
1. angepasste Koax oder Zweidrahtleitungen benutzen
2. Modulationsverfahren mit entsprechendem Datenprotokoll das "alles" ausbügelt
3. eine Übertragungsrate jenseits von "Gut und Böse" um einen genügend großen Echoabstand zu bekommen.

zu Punkt 1

Da viele Steckkontakte beteiligt sind, will ich das Datensignal auf die Speisung aufmodulieren
zu Punkt 2

Kosten pro Knoten: max 10€ + Spannungsversorgung (Einzelpreis)
zu Punkt 3

Baudrate: mind. 2400 (besser 9600 oder höher)

Da muß man nicht mal über technische Details nachdenken, sondern erst mal die Grundvoraussetzungen definieren.

Gruß Gerd H

[Kamayaka]

Moin,

der Bus der Daten und Sensorinformationen auf zwei Adern noch dazu vollkommen ungeschirmt fährt heißt ASI-Bus. Aktor Sensor Interface und wird teilweise in der Automobilindustrie verbaut.
Aus meiner Vorlesung von vor 1 Jahr mal kurz die wichtigsten Daten zitiert:
- Topologie offene Baumstruktur
- Teilnehmer max 31 Slaves Version 2.1 maximal 62
- Buszugriff: Master Slave zyklisches Polling
- Datenrate 167kBd
- Leitungslänge: max 100m
- Telegrammformat: fest 4 Bit Daten
- Buspegel 24V 2A Hilfsenergie


Schau mal ob du dazu was findest. Sowas selbst out of the Box zu entwickeln ist denke ich nicht so einfach zu handeln. Da haste wenigstens Anhaltspunkte vielleicht findet man auch Beispielimplimentierungen.

Der technische Aufwand aus der Schwankung der Spannungsversorgung die Nutzinformationen rauszuziehen ist wirklich sehr hoch. Bei interesse kann ich dir ne E-Mail von jemandem an der FH München vermitteln der sich hauptsächlich und ausschließlich mit Feldbussen ausseinandersetzt.

Greetz

Jan

[Kamayaka]

Moin,

ah nachdem die Teile ausm Skript im Netz frei verfügbar sind hier mal der Link:
http://ee.fhm.edu/fb/lab/lsa/
(Bei Automatisierung und Robotik auf Lehrveranstaltungen dann ganz unten bei den Feldbussen)

Da gibts praktisch zu allen heute verwendeten Feldbussen die Infos.

Eine der wenigen WIRKLICH guten Vorlesungen an der FH München.
Waren auch mal bei Siemens wo die Bestückungsautmaten hergestellt werden und haben uns dort den Can Bus angeschaut... SEHR geile teile.. :)

Jan

[Anatec]

@Kamayaka
ganz toller Link, ich denke da ist alles erklärt und keine Frage bleibt offen. Das ist sicher auch sehr informativ wenn ein "Praktiker" drüber nachdenkt, seinen PC in die Gartenlaube zu verlängern oder Steueraufgaben durchs Häusle zu verdrahten.

[Kamayaka]

@Anatac,
jo war auch eine der wenigen wirklich guten Vorlesungen weil der Dozent einfach ne Ahnung von der Materie hat und nicht alles so frontal kam. Ich hab zwar noch nichts nachgebaut aber ich weiß wen ich fragen muss...

:)

[Winne]

Dder Instabus arbeitet auch so. Allerdings nur mit Gleichspannung und unabhängig vom Lastkreis und nur mit 22V Highpegel und 20V Lowpegel
die Spannungsqvelle liefert weiche 22V die auf 20V stabil gehalten wird. Alle Teilnehmer sind Master und lauschen. will einer ein Bit senden so zieht er die Leitung auf 20 V runter ca. 100-150 m Buslänge sind möglich und 64 Adressen je Line sowie 64 Line's. Jeder Teilnemer hat eine Adresse. Zwischen den Lines gibt es Brücken.
Ein Telegramm beinhaltet Absender( Line- und Geräte- Adresse), Empfänger(Line- und Geräte- Adresse) und Befehle, die Aktoren beantworten mit adresse und Ackn
Gruppenrufe sind möglich. ......

Die Sache wurde von verschiedenen Fa. entwickelt Siemens hat sich als Quasistandart entwickelt und es ist nicht ganz billig (jeder schalter ein µC) und schon eine Weile am Markt etabliert. Die Firma Berker hat vor ca. 10 jahren ein ähnliches Produkt mit eigener kompatibler Software gehabt. Habe das mal eingebaut in einem relativ großen Objekt. Steckverbinder waren kein Problem aber der sündhafte Preis.

Google nach "europäischer Elektroinstallationsbus"

[elos-k3]

Vielen Dank erstmals an Alle die hier mitgewirkt haben.
Ich nehme Eure Infos gerne zur Kenntnis und werde die Spuren weiterverfolgen.
Gruss Peter

[elmar]

Hi,

je nach Last ist das Spannungsändern nicht so einfach. Runter gehlr durch die Gleichrichterbrücklen imVerbraucher leicht - aber der Spannungsanstieg ist schwierig, da alle Elkos geladen werden wollen. Da ist das umpolen als Datenübertragung leichter. Die kurze Pause beim Umpolen lässt die Elkos kaum entladen und dadurch braucht man weniger Leistung. Ber gerade bei hohen Strömen wird man da kein CE Zertifikat wegen EMV Störungen bekommen.

Gruß
Elmar