Kaufberatung für Eingangsboard um 24V Signal auf GPIO zu senden

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Guten Tag an Alle, bin ganz frisch.

    Wie im Thema zu lesen benötige ich eine Kaufberatung für ein Erweiterungsboard was ich an einen PI4 4GB anstecken kann.

    Ich würde gerne mindesten sechs bis acht 24V-Signal verarbeiten die von 3 Maschinen kommen. Ich hab schon das Internet durchstöbert und komme da ja immer bei Relaisboards raus oder bei

    Optokopplern. Prinzipiell möchte ich nur Eingangssignale verarbeiten, 24V auf die 3,3V die der PI verträgt. Bis jetzt plane ich nicht Signale wieder raus zu schicken. Wenn es aber ein Erweiterungsboard gibt was Eingänge und Ausgänge zur Verfügung stellt ist das auch in Ordnung, wer weiß was noch dazu kommt.

    Bei der Menge an Angeboten weiß ich aber nicht so richtig was ich da nehmen soll.


    Danke Vorab, und ja habe die Suche benutzt bin aber nicht so richtig fündig geworden.

  • Kaufberatung für Eingangsboard um 24V Signal auf GPIO zu senden? Schau mal ob du hier fündig wirst!

  • Markus Daniel May 7, 2024 at 9:58 AM

    Changed the title of the thread from “Kaufberatung für Eingangsboard um 24V Signal auf GPIO” to “Kaufberatung für Eingangsboard um 24V Signal auf GPIO zu senden”.
  • Moinsen,

    Grundsätzlich musst du deine Anforderungen grundsätzlich in einem Rahmen abstecken der auch deiner angestrebten Auswertemethode entspricht.
    Ja mit 24 Volt kann man Relais ansteuern die dann eine Kleinspannung in der Auswertung wie ein Button ( Taster ) schalten. Aber du musst bedenken jeder mechanische Schaltkontakt prellt, also auch das Relaissignal ( Ausgangsseitig ) wird nicht Klack und dann ändert sich der Pegel schlagartig und stabil in den entgegengesetzten Zustand gehen, sondern es kommt für einige ms zu einer wiederkehrenden Kontaktöffnung und -schließung bis der metallische Kontakt im Relais selber stabil und sicher auf den Kontaktflächen aufliegt. Je nach Auswertemethode und der zeitkritischen Notwendigkeit einer sofortigen Pegeländerungsfeststellung können diese Zwischenrelais zu einigen Störungen bzw. Verzögerungen führen.
    Sicherer ist hier ein Optokoppler. Allerdings sollte auf der Eingangsseite dann eine Konstantstromquelle genutzt werden um mögliche Spannungssschwankungen im 24 Volt Stromkreis ausgleichen zu können, um immer gleiche Reaktionszeiten Auswertungsseitig zu haben.
    Einfach mit einem Vorwiderstand die Sende-LED eines Optokopllers anzusteuern kann durchaus funktionieren, es kann aber auch schief gehen. Das hängt vollständig von der Stabilität dieser 24 Volt Steuerspannung ab.
    Prinzipiell sind hier Optokoppler im Vorteil, weil mit einem definierten IForward Strom durch diese Sende-LED ein immer gleiches Schaltverhalten am Ausgang des Optokopplers sicher gestellt ist. Hier ist natürlich die Frage welche Latenzen zwischen der Auslösung des Signalausgangs 24 Volt und der Auswertungsreaktion seitens des Raspi PI4 für dich akzeptabel sind ?

    Franky

  • Bei der Menge an Angeboten weiß ich aber nicht so richtig was ich da nehmen soll.

    Welche Optokoppler-Boards hast du denn ins Auge gefasst? Wenn du ein paar Links schickst, bekommst du sicher zahlreich Hinweise auf Vor- und Nachteile der einzelnen Produkte.

    Du sagst, die 24-V-Signale kommen von einer Maschine. Ist das gegeben (bestehende SPS/Maschinensteuerung) oder hast du noch Einfluss darauf, die signalgebenden Komponenten auszuwählen? Im ersten Fall erübrigt sich Weiteres. Im zweiten Fall bin ich der Ansicht, dass eine Konstantstromquelle keinerlei Sinn macht. Im Gegenteil. Wenn mehrere Optokoppler an der Stromquelle hängen, welchen konstanten Strom soll denn die Quelle dann liefern? Soll dann für jeden Optokoppler eine eigene Stromquelle her, die genau auf den Strom der Diode eingestellt ist? Und dann doch ein Vorwiderstand, damit die Konstantstromquelle nicht bei 1,2 Volt rumpinökelt, wo sich jede Störung stärker auswirkt als bei 24 Volt? Und bei jedem Schaltvorgang regelt die Stromquelle die Spannung rauf und runter, bis der gewünschte Strom erreicht ist? (Mit Verlaub, Franky07, das ist erneut totaler Unsinn!!! Hör endlich auf, arglose User mit derartigen Desinformationen zu verunsichern. Das nimmt wirklich krankhafte Züge an!) Nimm ggf. ein ordentlich stabilisiertes 24-V-Netzteil und entsprechende Vorwiderstände an den Optokopplern (bei geeigneten Boards sind die ggf. schon verbaut) und damit hat es sich.

    Es gibt einige Boards, die 8 Kanäle haben, das würde für deine Anzahl Eingänge ja gerade passen. Wenn du die Signale wieder ausgeben willst, kannst du ein zweites dieser Board quais umgekehrt benutzen und hast dann 8 Ausgänge. Allerdings brauchst du dann natürlich für 3,3 V Eingangsspannung andere Widerstände als für 24 V. Daher gibt es einige dieser Boards auch mit unterschiedlichen Widerständen bzw. für unterschiedliche Spannungsbereiche. Außerdem kommt es drauf an, was dann an den Ausgängen dran hängt und ggf. wie die Ausgänge beschaltet sind. Für Eingänge einer SPS gibts da in der Regel keine Probleme. Wenn es aber Komponenten sind, die mehr Strom brauchen (vielleicht ein Magentventil oder sowas), muss man natürlich genauer hinschauen. Dafür könntest du uns etwas genauer sagen, woher die Eingangssignale kommen und wohin die Ausgangssignale gehen.

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

  • Moinsen,

    Ich weiss zwar nicht wann du das letzte mal einen Optokoppler und eine Konstantstromquelle verwendet hast aber du scheinst mal wieder alles mißverstehen zu wollen.
    Rein Vom Beiteileaufwand ist ein Konstantstromquelle nicht das Platzmonster ! Zu anderen sollte jede Sende-LED mit einer eigenen Konstantstromquelle ausgestattet werden, oder jede andere Art die IForwrad der Sende-LED in einem sinnvoll begrenzten Rahmen zu halten. Durch das Eigenverhalten deiner solchen Konstantstromquelle kann die Eingangsspannung in einem großen Bereich schwanken bzw Variieren, ohne daß das Auswirkungen auf die Signalweitergabe hat. Mit einem Delta-U von +/-2 Volt an diesem 24 Volt-Ausgang kannst du schon alleine bei einem durchschnittlichen Optokoppler mit einer Signalverzögerung wenn durch einen direkt wirkenden Vorwiderstand angesteuert im Bereich mehrerer 10 µSek rechnen.
    Deswegen erwähnte ich auch, was eindeutig im meinen Post zu lesen, welche Anforderungen an eine Latenz seitens des TOs gestellt werden, ist der entscheidende Punkt, ob eine solche Zusatzbeschaltung notwendig werden könnte.
    Wenn man dann das PI noch und gleichzeitig im Kreisläuferbetrieb ( Polling via Statemachine loop() ) betreibt, aber dennoch eine zügige und vorhersagbare Auswertezeit benötigt, also nicht via IRQ auf die GPIOs triggern läßt, wirst du diesen Verzögerungseffekt deutlich zu spüren bekommen. Wenn dann dieses Output Signal auch noch selber mit einer Impulsdauer unter 10 ms von dieser Steuerung abgegeben wird, dann besteht sogar die Gefahr das die einzelne Impuls durch die Lappen gehen.
    Aber das sind wieder Parameter die nur der TO kennt, und uns bisher darüber keine detaillierten Informationen hinterlassen hat, was seine speziellen Kernanforderungen sind.

    [Warum soll man für eine andere Eingangsspannung irgendwelche Widerstandswerte ändern / anpassen müssen, also auf so einer Baslterplatine herumlöten müssen, wenn man dieses Problem mittels besagter Konstantstromquelle in einem weitem Bereich umschiffen kann ? Es gibt wirklich auch im Internet zu finden, Schaltpläne dafür, die in einem weiten Spannungsbereich von 5 bis 30 Volt sehr zuverlässig und mit resultierend konstanter Weiterleitungsgeschwindigkeit arbeiten ! ]

    Man muss sich halt etwas Mühe geben wollen, oder man lässt es bleiben, und wundert sich schlußendlich über ein eher mittelprächtiges Ergebnis. Aber das kann jeder machen wie er will.

    Franky

  • Ein fertiges Aufsteckboard für den Pi mit Deinen Anforderungen wird es kaum geben. Woher soll der Hersteller wissen, welche GPIO Pins bei Dir frei zu lassen sind ?

    Sowas musst Du Dir selbst basteln. Zur Umspannung von 24 V auf 3 V kommt neben einem simplen Spannungsteiler auch jeder Schalttransistor, oder ein Levelshifter in Betracht. Ein Optokoppler ist natürlich optimal.

    Eine kleine Streifenrasterplatine, die dann mit den passenden Pins des Pi verkabelt wird, hält die nicht verwendeten Pins für andere Anwendungen frei.


    Servus !

    RTFM = Read The Factory Manual, oder so

  • Jaja, ein paar 10 µS werde ich "deutlich zu spüren bekommen"...

    Mann, Franky, allmählich machst du dich wirklich lächerlich!!! Zeig mir eine einzige normale Maschine, bei der die Eingänge über Konstantstromquellen angesteuert werden... nur eine einzige!

    Ein hundsgewöhnlicher 817 hat Schaltzeiten von typisch 4 µS - wie kommst du auf Verzögerungen von mehreren 10 µS, wenn die Spannung bei 24 Volt um +/- 2 Volt schwankt? Wie kommst du überhaupt zu der Annahme, dass eine 24-V-Versorgungsspannung um +/- 2 Volt schwankt? Und selbst wenn... mit 1,2 kOhm hast du bei 26 V 19 mA, bei 22 Volt hast du immer noch 17,3 mA. Was denkst du wohl, welchen Unterschied diese 1,7 mA machen? Wo erwartest du an einer Maschine, dass Verzögerungen im zweistelligen µS-Bereich irgendwelche Probleme machen? Zumal der TO Relais ins Spiel gebracht hat, die 1000-fach größere Schaltzeiten haben (abgesehen davon, dass sie auch noch prellen). Du malst hier wieder wie ein Verrückter den Teufel an die Wand und verunsicherst andere mit deinen an den Haaren herbeigezogenen Argumenten und Bedenken. Ich sags nochmal - das hat krankhafte Züge. Nach welcher Art Anerkennung lechtzt du eigentlich mit diesem Verhalten? Glaubst du, dass dir unbedarfte Anfänger zu Füßen liegen, wenn du ihnen solchen Humbug erzählst? Fällt dir nicht auf, wie widerlich es ist, dass du alles und jeden in den Dreck ziehen, an allem was rummäkeln und deine Korinthenzählerei zum universellen Maßstab erheben musst? Immer mit der Drohkulisse, dass es am Ende nicht funktionieren wird und dass nur du, der sich "etwas Mühe" gibt, ein vernünftiges Ergebnis erreichst, während alle anderen hier nur dümliche Pfuscher sind, die bestenfalls "mittelprächtige" Resultate erzielen? Und diese fortwährenden Tiraden vollziehst du ohne den geringsten Anhaltspunkt dafür zu haben, dass es überhaupt irgendwelche Anforderungen in der Richtung gibt. Wie wäre es noch mit Abschirmung gegen komische Strahlung? Kannst du dazu noch Empfehlungen geben? Also, man weiß ja nicht, ob der TO seine Maschine im Weltraum betreiben will, aber das könnte ja Probleme geben. Beglücke uns mit deinem wertvollen Wissen - wir dürsten danach!

    Der TO braucht ein Isolationsboard für 24 V Signale einer Maschine. Wenn er hochfrequente Präzisionssignale auswerten wollte, hätte er das vermutlich durchblicken lassen. Nach allem Ermessen interessieren ihn deine "technologischen Grenzwertbetrachtungen" nicht die Bohne! Und sonst auch niemanden.

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

Participate now!

Don’t have an account yet? Register yourself now and be a part of our community!