Originalzubehör IPswitches
1-Wire ist ein eingetragenes Warenzeichen vonMAXIM Integrated Products, Inc. Bitte beachten Sie die Bedienungsanleitungen der verwendeten Komponenten
und die für Ihren Einsatzzweck geltenden Vorschriften. Daten von Teilnehmern am Sensorbus sind nicht zum Schutz von Personen oder für medizinische Anwen-
dungen geeignet. Technische Änderungen und Irrtum vorbehalten.
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Stand 22.08.10
Anleitung Temperatursensoren am Sensor-Bus
und Sensormodule am Sensor-Bus
An den IPswitch-SG.1 können über einen 2- oder 3-adrigen Sensorbus bis
zu 8 Temperatursensoren (oder Sensorbus-Module) angeschlossen werden
mit einem Messbereich von -40°C bis +110°C
(a,b)
und +125°C
(c)
bei einer
Genauigkeit von ±0.5°C. Der 1.Sensor am Bus ist der interne Temperatur-
sensor des IPswitch, die restlichen 7 Sensoren können extern angeschlos-
sen werden. Die Sensoren sind kalibriert. Die Temperatursensoren gibt es in
drei Ausführungen:
a) der Sensor befindet sich in einer elektrisch nicht leitenden Ummantelung
für Temperaturerfassungen innerhalb von Computer-Racks oder anderen
elektrischen Kleinspannungsanlagen mit offenliegenden Kontakten. Für die
Messung der Vorlauftemperatur einer Heizung oder eines Warmwasserkes-
sels, ist der Sensor zwischen Rohr und der Wärmeisolierung des Rohres zu schieben.
b) der Sensor ist in einer Tauchhülse aus V4A-Edelstahl vergossen für Temperaturmessungen im Be-
reich der Lebensmittelindustrie und in feuchter Umgebung. V4A hat wegen seines Molybdänanteils ge-
genüber V2A eine bessere Korossionsfestigkeit in Chlor- und Salzwasser der chemischen Industrie
und der Schwimmbadtechnik. Die Tauchhülse hat einen Durchmesser von 6mm, eine Länge von 40mm
und ist bis 1.5m wasserdicht. Hinweis: die Farbkodierung ist rot= +5V, schwarz= GND, gelb= SB.
c) der Sensor ist in einen M10-Schraubenkopf mit 30mm Gewindelänge vergossen für Temperaturmes-
sungen in aggressiven Flüssigkeiten, unter Druck oder in Ölwannen. Die Schraube darf mit einem
Drehmoment von bis zu 5Nm angezogen werden. Wenn möglich, ist eine Federscheibe unterzulegen.
Die Sensoren verfügen über ein 3adriges Kabel mit 4.5mm Aussendurchmesser und 1m Länge. Kom-
men nur Temperatur-Sensoren bis 90°C zum Einsatz und handelt es sich um eine störungsarme Um-
gebung mit einer Buslänge bis 100m, kann der Bus in der Regel zweiadrig ausgeführt werden. In
diesem Fall können die braune und grüne Ader des Sensors gemeinsam auf die Masseverbindung zum
IPswitch-SG.1 (Klemme „41=GND“) gelegt werden und später, gemäß Beschreibung, die weiße Ader
an „22=Sensor-Bus“. Als 2-adriges Kabel genügt ein handelsüblicher Klingeldraht (Y-Draht oder Mes-
sleitung LIYY 2 x 0.8mm
2
mit typ.10nF/100m).
Wir empfehlen immer ein Kabel mit mind. 4 Adern vorzusehen
(z.B. CAT5 mit 4 Aderpärchen), eines für GND, eines für die
Datenanbindung, eines für +5V und eines für +12V. So kann
man später auch Sensorbus-Module anbinden, die eine Span-
nungsversorgung benötigen. Und bei den Temperatursenso-
ren hat sich gezeigt, dass eine +5V-Versorgung weniger
Sensorfehler verursacht als ohne Spannungsversorgung.
Der Bus ist bevorzugt als eine Stichleitung zu verlegen. Eine
Sternstruktur ist auch möglich, begünstigt aber unerwünschte
Leitungsreflektionen.
Der IPswitch listet automatisch alle IDs der angeschlossenen
Sensoren am Bus in der sb.html, sofern keine ID im EEprom
des IPswitch programmiert ist mit der IPswitches-prog.exe.
Daten Sensorkabel
Kupfer-Leiter: verzinnt nach IEC/EN 60228, VDE 0295 Klasse 5, Aderisolation: Silikon MN nach DIN VDE 0282 Teil 1 und HD 22.1,
Silikon Mantel: Silikon MN nach DIN VDE 0282 Teil 1 und HD 22.1, Mindestbiegeradius: fest verlegt 4 x Leitungsdurchmesser,
beweglich verlegt 6 x Leitungsdurchmesser, Halogenfrei: nach DIN VDE 0472 Teil 813 und IEC 60754-1, Flammverhalten: schwer
entflammbar, Silikonfestigkeit: 4 N/mm² (mechanisch gering belastbar)
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Zunächst ist für die Dauer der Inbetriebnahmearbei-
ten die etwaige Verbindung zu einer Internetdaten-
bank zu deaktivieren. Danach ist vor dem
Anschluss der externen Sensoren der interne Sen-
sor zu erfassen.
Nach Anlegen der Versorgungsspannung an den
IPswitch kann bei ausgeschalteter Zeitsynchronisa-
tion per ntp und ausgeschaltetem email-Versand
per smtp die Webseite „sb.html“ mit der Liste der T-
Sensoren am Sensorbus sofort aufgerufen werden,
bei eingeschaltetem ntp oder smtp sollte der Aufruf
erst nach 40 Sekunden erfolgen. Neben der mo-
mentanen Temperatur wird auch die dazugehörige
„ID“ des Sensors angezeigt. Die Bezeichnung iT0 -
iT7 wird automatisch vergeben und entspricht der
Reihenfolge des Sensors am Sensor-Bus. Es dür-
fen keine externen Sensoren an der Klemme
„22=Sensor-Bus“ angeschlossen sein und alle ID
müssen gelöscht (00) sein, so wird nur der interne
Temperatur-Sensor gefunden und unter „iT0“ geli-
stet. Zur Unterscheidung von externen Sensoren
reicht in der Regel, sich das 2. und das letzte Byte
der ID von „iT0“ zu notieren, diese wird später be-
nötigt.
Nun werden alle weiteren Sensoren angeschlos-
sen:
Handelt es sich um ein Sensorbus-Modul, ist beim
Auflegen der Verdrahtung folgende Reihenfolge
unbedingt einzuhalten, ansonsten kann das Modul
beschädigt werden:
1. Anlegen der richtigen Versorgungsspannung, je
nach Modul +5V oder +12V und Prüfung
2. Anlegen GND
3. Anlegen Sensorbus Datenleitung
Es ist die korrekte Temperatur und die persönliche ID in der Li-
ste auf Einzigartigkeit zu prüfen, danach wird der nächste
Sensor angeschlossen, usw. Sollte ein Sensor nach dem An-
schließen nicht in der Liste mit korrekten Daten auftauchen, ist
das grüne Kabel des Sensors von GND zu trennen und offen
zu lassen.
Erst wenn alle Sensoren korrekt gelistet werden öffnen wir in
der IPswitches-prog.exe die Einstellungen am IPswitch-SG.1
an iTe (S-Bus). Wird der Mauszeiger über einen Eintrag in der
1. ID-Zeile positioniert, erscheint ein erklärender Hinweistext
und mit Rechtsklick eröffnet sich ein Auswahlfenster aller ge-
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fundenen IDs. Es ist wichtig, als erstes die ID des internen T-Sensors zu
wählen. In dem Beispiel rechts steht diese zufälliger Weise auch in der er-
sten Zeile, sie könnte aber auch in einer anderen Zeile stehen. Mit eine
Dopplelklick darauf wird die ID in das Programmierfenster übernommen.
Die restlichen IDs werden
der Reihe nach genauso
übernommen.
Wichtig, jetzt mit „ok“ abspei-
chern, warten bis unten am
Fenster des IPswitches wie-
der die Sekunden zählen
(Daten wurden zum IPswitch
übertragen)und danach das
Programm für 1 Minute ver-
lassen. IPswitches-prog.exe
neu starten und wieder das
Fenster öffnen, um weitere
Eintragungen vorzunehmen.
Wir sehen, die Sensoren er-
scheinen nun nach der von
uns gewählten Reihenfolge. Der Sensor in der 1.Zeile sollte immer der interne T-Sensor sein und wird
im IPswitch auch als iTi angezeigt. Wir vergeben für die interne Temperatur den Namen „CPU“. Wir
können für jeden Sensor Schwellwerte und Schaltungen vorgeben und wir können beliebige Tempera-
turdifferenzen durch die Wahl zweier unterschiedlicher Indizes bilden, z.B. in der zweiten Zeile „iT0-
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iT1“, was 5° ergibt. Mit Bildung einer Temperaturdifferenz beziehen sich Grenzwerte und Schaltungen
dieser Zeile auf die Temperaturdifferenz, hier ein unterer Grenzwert für die Differenz von 2° und ein
oberer mit 8°, bei Erreichen der Grenzwerte würde der Ausgang oC1 geschaltet werden.
Die Webseite sieht nun
folgend aus.
Um die Daten des IPswitch-SG.1 zu loggen und die IPs-
witches von mehreren PCs aus beobachten und bedie-
nen zu können, wird in der IPswitches-prog.exe unter
der Einstellung „oE2“ der PC mit der IPswitches-ser-
ver.exe als Datenlogger eingetragen. Nun kann von je-
dem anderen PC aus im Netzwerk mit der IPswitches-
client.exe der IPswitch-SG.1 bedient werden.
In der IPswitches-server.exe und der IPswitches-cli-
ent.exe werden die Temperaturwerte der externen Sensoren nacheinander im Sekundentakt unter iTe
dargestellt.
Im Beispiel würde die Differenz der Sensoren T0-T1 den Ausgang „oC1“ schalten. Um ein Flattern der
Schaltung im Schaltpunkt zu verhindern, ist eine Hysterese von 1° programmiert. Das bedeutet, mit Er-
reichen einer Differenz von 8° wird oC1 geschlossen und bleibt geschlossen, bis die Differenz kleiner
7° wird.
Mit Schalten des Ausganges kann der IPswitch eigenständig eine email auf ein Handy versenden, sie-
he auch Applikationsschrift: www.SMS-GUARD.org/downloads/app-ips-email.pdf
Bei 8 Sensoren ergibt sich ein Messintervall von 8 Sekunden, bei 2 Sensoren würde jeder Sensor in-
nerhalb von 2 Sekunden ein mal eingelesen werden. Beim Versenden von emails, Uhrzeitsynchronisa-
tion über das Internet und schnell aufeinanderfolgende html-Abfragen verlängern sich die Abtastzeiten
und die Sekundenanzeige in der Uhrzeit der IPswitches in der IPswitches-server.exe und -program-
mer.exe stoppt daraufhin ebenfalls, damit die verschiedenen Protokolle sich nicht gegenseitig stören.
Wird ein „??“ anstelle des Temperaturwertes ausgegeben, so ist entweder der Sensor nicht vorhanden
oder es liegt ein Übertragungsfehler vor (falsche Checksumme).
Ab model m2-0Cr kann der IPswitch-SG.1 seine Messwerte an eine Internetdatenbank senden. Die
Temperaturen sind dann als Grafiken übers Internet abrufbar.
Ab model m2-0Cs wird bei programmierter ID und bei Kabelbruch ein vorher von dem Sensor geschal-
teter Ausgang zurückgesetzt und eine Alarm-email versendet und es kann über ee_sb_logic (siehe
IPswitches-set.pdf) ein Ausgang geschaltet werden. Die Schalthysterese ist auf 0.5° reduziert und die
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Grenzwertbildung der externen T-Sensoren kann über die Wochenzeitschaltuhr freigeschaltet und ge-
sperrt werden.
Ab Model m2-0Ct können an den Sensorbus-Unterputzmodule „SB-UPM“ an-
geschlossen werden. Diese beinhalten einen Sensor für Temperatur und wahl-
weise für Luftfeuchte, Lichtstärke, Luftqualität sowie den Eingang für einen
spannungslosen Schalttaster und eine schaltbare LED, siehe auch:
www.SMS-GUARD.org/downloads/sensorbus-unterputzmodul.pdf
Zunächst werden die Module je nach Ausstattung am 2- oder 3Draht-Sensor-
bus (reine T-Sensoren treiben bis zu 10nF Leitungskapazität, das „SB-UPM-
Log“ max. 5nF) wie Temperatursensoren in Betrieb genommen, die zusätzli-
chen Sensorwerte stehen dann unter sbm.html zur Verfügung, sofern über die
Variable „ee_sb_module“ mit
der IPswitches-set.exe freige-
schaltet.
Bitte beachten, laufen im Hin-
tergrund Dienste für html, smtp
oder ntp, bleibt der Sensorbus
inaktiv, die Bedienung der Mo-
dule verlängert sich für diese
Zeit. Dies lässt sich gut bei ei-
nem Schaltwechsel an der LED
des „SB-UPM“ sehen:
http://192.168.1.13/?sbm3=0
sleep 10
http://192.168.1.13/?sbm3=1
sleep 10
oder einfach an den fortlaufen-
den Sekunden in der Uhrzeit
des IPswitches in der IPswit-
ches-server oder -client.exe.
Stoppt die Sekundenanzeige,
laufen besagte Dienste. Die lo-
gische Signalverknüpfung an
den Ein- und Ausgängen wird
unabhängig von der Ethernet-
Anbindung abgearbeitet.
Die Sensorwerte der Module können in einer Internetdatenbank dargestellt werden, die Signale werden
standardmäßig alle 900s erfasst und bei Grenzwertüberschreitungen kann die Internetdatenbank
emails versenden und, in Vorbereitung, auch Schaltungen an IPswitches auslösen.
Ab Model m2-0Cu arbeitet der IPswitch als ISG-Controller (Internet-Schalt-Gerät) und erlaubt die Inter-
netdatenbankanbindung ohne am Router Einstellungen vornehmen zu müssen. Über diese Anbindung
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erfolgt auch der email-Versand und die Zeitsynchronisation, gesonderte Einstellungen sind hier nicht
mehr nötig. Es werden bis 7 Kurven aus bis zu 38 Signalen im Diagramm dargestellt als Tages-, Wo-
chen- oder , Monatschart. Außerdem gibt es für die Sensorbus-Module erweiterte Schaltfunktionen. Die
Tasteneingänge der SB-Module können die Ausgänge des IPswitches schalten oder Ausgänge an an-
deren SB-Modulen. Außerdem kann ein Analogsignal mit einem security -Grenzwert belegt werden und
so einen Ausgang auf 0 oder 1 schalten und halten, um beispielsweise den Trockenlaufschutz einer
Pumpe in Abhängigkeit eines Pegelstandes vorzusehen.
In dem Bild wird der im SB-cm-Modul „sbcm1“ programmierte Grenzwert verwendet um bei zu hohem
Pegelstand das „in“-Signal zu schalten und damit eine separate Notpumpe über oE1 einzuschalten.
Unter „security and forced output“ wird mit dem gleichen Messwert bei Unterschreitung eines unteren
Grenzwertes der Ausgang „oC1“ auf „0“ gehalten. Dies ist ein Trockenlaufschutz für die an oC1 ange-
schlossene Pumpe. An oC1 könnte wiederum eine minimale Laufzeit programmiert werden um ein
Flattern der Pumpe auszuschließen.