Verbinden von Raspi mit Schneider Zelio-Logic - gemeinsame Masse?

  • Hallo,
    ich mache mir gerade Gedanken über ein neues Projekt, habe aber scheinbar bei einer grundlegenden Elektronikfrage bereits Probleme.


    Ich möchte meinen Raspi mit einer bestehenden Zelio Logic von Schneider (ähnlich Siemens Logo) verbinden. Hierfür hätte ich mir gedacht die analogen Eingänge der Zelio zu verwenden, sodass bei einem aktiviertem Raspi GPIO theoretisch 3,3 Volt am Eingang der Zelio anliegen sollten. Die Zelio selbst wird nämlich mit 24V Betrieben und würde für die digitalen Eingänge ebenso 24V für HIGH erwarten.


    Der Sinn dieses Vorgehens wäre, dass ich per Raspberry Pi der bestehenden Steuerung einfache Befehle (ein / aus) geben könnte.


    Meine Frage ist nun konkret diese: Ist dieses Vorgehen überhaupt so machbar - kann ich ohne weiteres einen GPIO vom Raspi an einen analogen Eingang eine Steuerung anlegen? Und muss ich hierfür auch einen Masse Pin des Raspi mit der Masse des Logikmoduls verbinden (obwohl dies mit 24V betrieben wird)? Vom Bauch heraus hätte ich gesagt das klappt (habe auch entsprechende Infos in Büchern und dem Internet gefunden), dabei ging es aber meist um Motorsteuerungen sodass ich dennoch nicht sicher bin ob mein Vorhaben nicht den Raspi zerstören würde...?


    Anbei ein Bild aus der Anleitung der Zelio. Ca / Ta steht (zumindest laut einer anderen Anleitung, welche ich online gefunden habe) für folgendes:
    Ca = Analoger Sensor
    Ta = Analoger Messumformer


    Wäre sehr froh und dankbar wenn ihr mir bei meiner Frage helfen könntet.


    bg Marc1

  • Hallo,
    also eigentlich wäre es schöner wenn du einen Transistor einsetzt und damit die Spannung von 3,3V auf 24V bringst, denn dann könntest du bei der SPS auch mit DI arbeiten.
    Ist dir das zu aufwendig kannst du es auch so durchführen wie du beschrieben hast, wichtig dabei: Die Massen müssen verbunden sein, denn Spannung ist immer ein Potenzialunterschied.
    Beispiel: Von 0V zu 12V gemessen sind 12V aber von 4V zu 12V gemessen sind 8V.
    WICHTIGER ZUSATZ:
    Wenn du den Digitalausgang und den Analogeingang verbindest, dann solltest du da noch ein Widerstand zwischenschalten. Dadurch kann kein hoher Strom entstehen und deine Geräte sind geschützt.

  • Hallo Marc1,


    herzlich Willkommen in unserem Forum!


    Eine gemeinsame Masse brauchst Du schon. Wenn Du Größenunterschiede von Menschen messen wisllst, dann stellst Du sie ja auch auf die gleiche Ebene. Und nicht den Kleinen auf 'nen Tisch und bittest den Größten, sich auf den Boden zu knien...



    Ansonsten scheinst Du hier mehrere Begriffe mit unterschiedlicher Bedeutung in einen Topf zu schmeißen, in der Hoffnung, die Suppe möge schmecken.


    Analog-Eingang - HIGH-Pegel.


    An einen Analog-Eingang kannst Du Analog-Signale (Spannungen) bis zu einem Maximal-Wert anlegen. Bei der Zelio Logic sind das meinetwegen 24 V.


    Ein Digital-Ausgang erzeugt einen bestimmten Pegel. Beim RPi sind das 3,3 V.


    Ob die Zelio bei einem Digital-Eingang einen HIGH-Pegel erst bei 24 V erkennt, wage ich zu bezweifeln. Beim RPi bedeutet z.B. HIGH ein Pegel > 1,3 V. Somit wird bei der Zelio auch bei Spannung < 24 V bis zu einem Grenzwert HIGH gemessen werden können.


    Beabsichtigst Du einen digitalen Ausgang des RPi mit einem digitalen Eingang der Zelio so zu verbinden, dass HIGH auf dem RPi auch HIGH auf der Zelio erzeugt? Falls ja, dann musst Du die Spannung verstärken (z.B. 2 BC 547B, 3 Widerstände), damit aus 3,3 V deren 24 V werden.


    Wenn Du aich den umgekehrten Weg gehen willst, dann musst Du die 24 V durch Spannungsteiler / Levelshifter auf 3,3 V bringen. Ein Spannungsteiler besteht aus 2 Widerständen im passenden Verhältnis.



    Was hast Du denn jetzt genau vor?


    Beste Grüße


    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds - "Vater" von Linux

    • Icon-Tutorials (IDE: Geany) - GPIO-Library - µController-Programmierung in Icon! - ser. Devices - kein Support per PM / Konversation

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    Edited once, last by Andreas ().

  • Hallo Marc1,


    dein Bild ist leider für mich nicht sichtbar, aber entscheidend für die Frage ob die beiden GND beider Schaltungen verbunden werden müssen ist, was Du damit erreichen willst. Man kann so eine Schaltung ( wenn es nur um das Erkennen von H/L Signalen geht ) auch mit einer galvanischen Trennung aufbauen, dafür müßte man dann Optokoppler verwenden. Wenn Du einen analogen Eingang verwenden willst, solltest Du dir darüber aber im klaren sein, das dies nur in eine Richtung geht.

  • Hallo und vielen Dank für eure Antworten!


    Jetzt ist mir die Sache klar, also deshalb müssen die Massepole verbunden sein :).
    Naja, prinzipiell war ich eigentlich auf der Suche nach einer relativ einfachen Lösung um meine Zelio vom Raspi aus anzusteuern (nur in diese Richtung). Natürlich könnte man auch den umgekehrten Weg andenken, auch wenn ich das vorerst nicht benötige :-).


    Die Idee wäre gewesen ohne weiteres Material die beiden Geräte zu verbinden, daher hab ich an den Analog Eingang der Zelio gedacht... Da die Zelio wahrscheinlich High erst ab einen höheren Pegel als 3,3 interpretiert, kam mir die Lösung nicht so schlecht vor ;-).


    Würdet ihr sagen dass es so mit einem Widerstand dazwischen funktionieren würde? Welchen Widerstand müsste ich denn da verwenden?


    Bg Marc1

  • Hallo Marc1,



    Würdet ihr sagen dass es so mit einem Widerstand dazwischen funktionieren würde? Welchen Widerstand müsste ich denn da verwenden?


    Das ist eigentlich egal, da Du eh so drei Widerstände brauchst. Und die Widerstände helfen Dir alleine nicht wirklich weiter.


    Suche doch mal nach

    Code
    Verstärkerschaltung BC 547B
    Emitterschaltung BC 547B


    Die Links im Elektronik-Kompendium sind da ganz gut.


    Die erforderlichen Widerstände musst Du dann eh berechnen und anpassen.


    Bei mir läuft eine Schaltung seit knapp 2 Jahren auf dem Steckbrett, um seriell zwischen RPi und Arduino Daten und Kommandos auszutauschen (Projekt Arduino Control Center).
    Mit einem Spannungsteiler wird 5V des Arduino auf 3,3 V für RXD des RPi geteilt. In der anderen Richtung verrichten zwei BC 547B und drei Widerstände ihren Dienst, um aus den 3V3-Pegeln des RPi solche für 5V für RXD des Arduino zu erzeugen (obewohl letzteres überflüssig ist). In Deinem Fall ist es aber wichtig.
    Simples Anpassen der Widerstände (nach Rechnen!) führt zum Ziel...



    Beste Grüße


    Andreas

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  • Hallo,



    Ok vielen Dank, werde mich da mal einlesen :-).
    Nur zum Verständnis: Prinzipiell verstehe ich schon, dass ein Erhöhen der Spannung notwendig ist - aber doch eigentlich nur für digitale Eingänge an der Zelio, oder? Die Zelio von mir besitzt ja auch einen integrierten Analog/Digitalwandler und so könnte ich doch auch 3,3 Volt vom Raspi programmintern in der Zelio als 'High' interpretieren (überschreiten des numerischen Werts der 3,3 Volt entspricht...) - oder wo liegt mein Denkfehler?


    Bg Marc1

  • Schau halt mal in das Datenblatt deiner SPS, dort solltest Du fündig werden, mit welchem Eingangsspannungsbereich und mit welcher A/D Auflösung das Gerät arbeitet. Wichtig wäre auch noch zu wissen, ob am Eingang deiner SPS schon 24V anliegen und der A/D Wandler quasi nur die Änderung des Stromes auswertet.

  • Hallo,
    Soweit ich mich erinnere arbeitet der A/D Wandler zwischen 0 und 10 Volt und programmtechnisch könnte ich bis zu 10 Bit Auflösung - 1024 Werte - einstellen. Von einer Auswertung anhand der Stromänderung ist mir nichts bekannt, soweit ich weiß wird nur die Spannung ausgewertet.
    Zumindest laut Simulation in der Zelio Software wird 3,3 Volt als Wert um ca 85 (bei der weniger genauen Auflösung) interpretiert.


    Sollte also prinzipiell mit einem vorgeschalteten Widerstand zwischen GPIO und Analogeingang der Zelio klappen, oder?


    Bg Marc1