Störungsmelder für eine Heizung

[Automatik]

Hallo,

ich bin neu hier, habe aber vorher schon einiges als Gast hier gelesen. Nun dachte ich mal, ich schreibe eine Lösung für ein konkretes Problem, das vielleicht auch andere haben. Ich möchte außerdem erklären, welche Möglichkeiten ich erwogen und wieder verworfen habe. Andere hätten die Entscheidungen wahrscheinlich anders getroffen, aber das macht nichts Ich habe Links zu den jeweiligen Komponenten eingefügt, hoffe das ist okay. Ich kann sie auch entfernen, falls das als Werbung verstanden wird. Es sind keine Affiliate-Links, ich verdiene damit nichts.

Konkret geht es darum, dass meine Ölheizung mit Hilfe einer Relaisplatine ein Störungssignal aktivieren kann, das ich gerne über die Homematic erkennen möchte. Dieses Störsignal ist nicht potentialfrei, sondern 230V Dauerstrom via Relais solange die Störung besteht.

Die Bastellösung ist schnell erklärt: Ein 230V-Relais anschließen zur Potentialtrennung und dahinter ein HM-SWI-3-FM, das die Benachrichtigung der Zentrale ermöglicht. Aus Sicherheitsgründen habe ich davon aber Abstand genommen, bei 230V möchte ich ungern Gefrickel. Zudem ist im Heizungskeller immer mit Überraschungen zu rechnen, und sei es nur ein Sicherheitsventil, was sich plötzlich in einen Wassersprüher verwandelt bei Überdruck. Wenn sich das ein Elektriker anschaut, soll er meinetwegen sagen "Komisches Zeug, versteh ich nicht", aber nicht die Hände über dem Kopf zusammenschlagen, weil es unsicher ist.

Meine Anforderungen waren:
- IP44 oder höher
- Alle Komponenten zugelassen für die jeweilige Verwendung
- keine Batterie, die man wechseln muss.
- möglichst kompakt
- überschaubare Kosten

Grundsätzlich kommt die Homematic schwer mit Dauersignalen zurecht. Ein großer Teil der Komponenten fällt einfach dadurch raus, dass ein langer "Tastendruck" (also das, was das Störungssignal dann im Homematic-Sinne wäre) entweder gar nicht erkannt wird, weil die fallende Signalflanke fehlt, oder als Sonderfunktion wirkt. Dazu später.

Zuerst einmal die Ideen, die es nicht geschafft haben:

• HM-SWI-3-FM: Gescheitert an Anforderung "Keine Batterie" und am Frickelcharakter.
• HM-LC-Sw4-Ba-PCB: Hier wäre eine Versorgung mit einem 12V-Netzteil gut möglich. Leider keine Schalteingänge. Und bastelig würde es hier auch.
• HM-LC-Sw4-WM: Besser verpackt, leider sind die Eingänge direkt mit Schaltern verbunden und stehen nicht frei zur Verfügung. Könnte man umlöten... Aber schön ist anders. Problem mit Schaltsignal auch hier.
• HM-MOD-EM-8: Bastellösung, man muss selber auf VDE-Konformität achten, dafür fehlt mir die Zeit. Aber Hochachtung für den Forenkollegen, der hier sein Hutschienenmodul vorgestellt hat.
• HM-ES-PMSw1-SM: Das ist nah dran. Keine Batterie, IP44, Tasteingang. Leider kein Schalteingang. Und im IP44-Gehäuse eine Logik reinbasteln, die das Signal umsetzt, ist irgendwie "brrrr". Aber ich hätte es fast gemacht.
• ein Kleinverteiler mit HM-SWI-3-FM, an das ein Hutschienennetzteil angeschlossen wird (Anforderung "keine Batterie"): Gescheitert sowohl am "Frickelcharakter" als auch daran, dass es ums Verrecken kein vernünftiges 3V Hutschienennetzteil gibt. Ich habe noch einen alten klassischen Trafo für Hutschiene, der die 3V hätte, aber er ist groß und klobig und würde allein schon 3TE einnehmen. Über den Ruhestromverbrauch gar nicht zu reden. Die Befestigung des HM-SWI-3-FM wäre auch nur über Plastikklemmen an der Hutschiene halbwegs sauber möglich. Alternative wäre, ein Steckernetzteil IP44 zu nehmen, die 3V an das HM-SWI-3-FM anzulöten und die Konstruktion in eine Abzweigdose einzubauen, in der auch das Relais irgendwo drinsteckt. Prädikat "unschön".
• Homematic Wired. Das große Eisen. Leider für einen Einsatz im Heizungskeller ein riesen Aufwand, nur um einen Binäreingang zu bekommen (Netzteil notwendig, HMW-LGW-O-DR-GS-EU als LAN-Anbindung, evtl. noch den Bus terminieren mit einem HMW-Sys-Tm-DR) Erfüllt nicht die Wünsche "kompakt" und "überschaubare Kosten". Aber wir kommen der Lösung jetzt näher, denn der HMW-LC-Sw2-DR ist schon von der Idee her nicht schlecht. Er hat Eingänge, die einen Schaltaktor bedienen. Wenn es das Ding jetzt noch mit Funk gäbe...
• Zum Glück hat EQ-3 irgendwann Erbarmen gehabt und eine kleine Auswahl an Hutschienengeräten funkfähig gemacht, so dass sie ohne den RS485-Overhead funktionieren und als Drop-in-replacement für Treppenlichtautomaten dienen können. Der HM-LC-Sw1-DR ist also schon ganz nah dran an dem, was wir brauchen. Er hat einen Tastereingang für 230V (und nicht 12V!), er funkt, er kann in einen Kleinverteiler eingebaut werden. Bleibt das Problem mit der falschen Signalart (Schaltsignal statt Tastsignal)

Ich habe mich dann umgesehen nach Möglichkeiten, das 230V Dauersignal in ein passendes Schaltsignal umzusetzen. Hier kam zu Hilfe, dass die Treppenlichtautomaten von früher inzwischen die Gerätegattung Multifunktionsrelais haben entstehen lassen. Im Grunde handelt es sich um intelligente Signalkonverter, die ein Eingangssignal auf ein Ausgangssignal umsetzen. Konkret habe ich mich für das Eltako MFZ12DDX-UC entschieden. Es bietet (wie einige andere Geräte dieser Art auch von anderen Herstellern) die Funktion Einschalt-/Ausschaltwischer. Das ist genau die Konvertierung, die wir brauchen: Der HM-LC-Sw1-DR erwartet einen Tastendruck zum Einschalten und einen Tastendruck zum wieder ausschalten. Ersteres erledigt der Einschaltwischer beim Anlegen des Störungssignals, letzteres der Ausschaltwischer. Da das Eltako MFZ12DDX-UC ein bistabiles Relais hat, verbraucht es auch keinen Haltestrom, wie das bei klassischen Relais der Fall ist. Im Test zeigte sich, dass eine Tastzeit von 0,1s bereits reicht, um den Aktor sicher zu schalten. Der Aktor sendet seinen jeweiligen Status schnell an die CCU2, wo dann eine Zentralenverknüpfung den Rest erledigt - was auch immer das dann ist.

Damit haben wir die notwendigen Geräte zusammen: Ein Eltako MFZ12DDX-UC, dessen Eingang von der Heizungs-Relais-Platine kommt und dessen Ausgang an den Tasteingang des HM-LC-Sw1-DR kommt. Tritt eine Störung der Heizung auf, geht das Störungssignal auf 230V, das Multifunktionsrelais erzeugt ein 230V-Tastsignal, das wiederum der Schaltaktor als Signal zum Einschalten versteht. Am Relais des Schaltaktors hängt... nichts. Wir brauchen ihn nur als Binäreingang, der seinen Zustand an die Zentrale weitergibt. Es wäre natürlich möglich, hier "weiterzumachen" und noch eine Signallampe o.ä. zu aktivieren. Da der Aktor aber selber bereits eine Zustands-LED hat, habe ich darauf verzichtet.

Hinzugefügt habe ich dann noch einen Hutschienen-Taster (die kosten nur wenige Euro), um einen Test der ganzen Konstruktion zu ermöglichen. Eingepackt in einen Kleinverteiler mit 3 TE und versehen mit Kabelverschraubungen ist der Störmelder wasserdicht, berührungssicher und fest an der Wand befestigt.

Ich hoffe, euch hat meine Beschreibung gefallen. Mir hat es Spaß gemacht, diese Lösung zu konstruieren. Falls ihr etwas ähnliches nachbauen wollt, achtet bitte unbedingt auf die Einhaltung aller Sicherheitsregeln und arbeitet mit geeignetem Werkzeug - 230V ist kein Ponyhof.

Anbei noch ein Bild des Störungsmelders.

Viele Grüße
Thorsten

P.S.: Ironisch fand ich, dass das Eltako MFZ12DDX-UC mit die schlechtest entprellten Bedienknöpfe hat, die man sich vorstellen kann. Es ist ein ziemliches Abenteuer, die Einstellungen richtig einzutipfeln. Das MFZ12DX-UC kann das ganze auch analog ohne Display und Knöpfe.

P.P.S.: Alle Probleme wären gelöst, wenn es einfach eine Einstellung in der CCU2 für die Aktoren gäbe, dass sie mit Schaltsignalen klarkommen und nicht nur mit Tastsignalen. Aber das werde ich wohl nicht mehr erleben...

[Familienvater]

Hi,

dein größtes "Problem" ist, das Dir die Existenz von Schließerkontakten unbekannt ist. Ein Schließerkontakt-Interface (SCI -> ShutterContactInterface) ist genau das, was Du mit viel Bohei veruscht hast, zu umbauen. Die Lösung wäre also wahrscheinlich einfach gewesen: Deine IP67-Kiste, 230V-Koppelrelais rein, und daran ein 3-Kanal SCI (hat halt Deinen Frickel-Charakter mit Batterie), alternativ die 8fach-Sendeplatine mit Netzteilbetrieb, dort sind die Eingänge auch auf Schließerkontakt umkonfigurierbar, und können damit direkt "offen/geschlossen " melden.
Das Problem an allen "Funksendern": Der Status nach einem Zentralenstart stimmt ggf. nicht, dann ist der einzige Ausweg wirklich wired, dort gibt es Schließerkontakt-Eingänge entweder im 12er-Pack oder im 12/14er-Pack mit zusätzlichen Ausgängen, und ggf. auch 0-10V analog-Eingängen, die gerade im Bereich Heizung noch den ein- oder anderen Messwert mit einem PT100-Messumformer kostengünstig zur Verfügung stellen können.

Noch mal kurz zum "Frickel-Charakter":
Ich habe in meinem Kesselhaus ein SCI3, noch original (die beiden anderen, einer im Briefkasten und einer an der manuellen Außenmarkise für die Erkennung, ob diese nicht eingefahren ist, habe ich beide mit einem externen 2er Mignon-Batteriehalter versehen). Der SCI3 meldet mir per Koppelrelais den Status einer Entladepumpe vom Wärmetauscher der Kaminwassertasche, die Pumpe wird jeden Tag von Heizungssteuerung kurz angeworfen, damit die nicht festgeht, und sonst meldet der in den kühleren Monaten je nach Lust des "Heizmeisters" bis zu 500 mal pro Monat Pumpe an/Pumpe aus, ich kann mich nicht daran erinnern, bei dem Ding in den letzten 3 Jahren die Knopfzelle getauscht zu haben. Wenn der SCI3 in "warmen" Umgebungen gehalten wird, dann hält die Knopfzelle "ewig", nur kalte Umgebungen, mit Frostgefahr, mögen die Knopfzellen gar nicht, wenn die dann auch noch funken sollen.

Das was Dir sicher nicht bewusst ist, an Deiner Lösung:
Die Ein-/Ausschaltmeldung des Aktors wird nicht bidirektional an die Zentrale übertragen (keine Quittung!), der Aktor prüft nicht, ob die CCU2 die Statusmitteilung bekommen hat. Bidirektional wird es nur, wenn die Zentrale den Aktor aktiv umschaltet, dann erwartet die Zentrale eine Bestätigung vom Aktor.


Der Familienvater

[Automatik]

Hallo Familienvater,

ich hatte eigentlich versucht darzustellen, warum ich die Komponentenauswahl getroffen habe. Mir ist völlig bewusst, dass die Schließerkontakte existieren, deshalb habe ich erläutert, warum ich sie nicht verwendet habe. Ich habe mehrere der Tasterschnittstellen im Einsatz. Sie melden teilweise schon über ein Jahr "Batterie leer", obwohl sie noch funktionieren (eine Homematic-Krankheit vieler Komponenten), so dass das Batterie-Leer-Signal nicht zuverlässig ist. Außerdem hatte ich schonmal den Effekt, dass ein Taster physikalisch "gehangen" hat. Daraufhin hat sich die Tasterschnittstelle innerhalb ca. 12 Stunden komplett "leergesendet". Mag sein, dass die Schalterschnittstelle das dann nicht täte, aber Vertrauen erweckt hat das definitiv nicht.

Genauso ist mir bekannt, dass die Statusmeldung nicht bidirektional verschickt wird, wobei 230V HM-Geräte aufgrund ihrer kontinuierlichen Spannungsversorgung i.A. oft ihren Wert aktualisieren, auch wenn er sich nicht geändert hat. Warum Wired nicht in Frage kam, habe ich ebenfalls versucht darzustellen. Hardwaretechnisch hätte EQ-3 alles da, um einen (Hutschienen oder Dosen)-Schließerkontakt (vulgo Binäreingang) für Funk mit 230V-Spannungsversorgung zu ermöglichen, dann wäre es deutlich kleinere Lösung gewesen. Aber es gibt diese Komponente eben nicht, weil man sich entschieden hat, dass Tastkontakte hier nicht als Schaltkontakte konfigurierbar sind. Wenn eine entsprechende Komponente existiert, baue ich sie gerne ein/um und nehme den Eltako für was anderes.

Viele Grüße
Thorsten

[Familienvater]

Hi,

ein Schalterinterface (SWI) ist was anderes als ein Schließerkontakt (SCI). Ein Schalterinterface (SWI) bringt beim Umschalten jeweils einen kurzen Tastendruck, damit ist aber nicht erkennbar, ob eine fallende oder steigende Flanke aufgetreten ist. Ein Schließerkontakt-Interface (SCI) hat keine Probleme damit, das ein Kontakt dauerhaft offen oder geschlossen ist, genau dafür wurde es entwickelt, und es sendet eben den konkreten Status, auf oder zu (und je nach Konfiguration wird ca. 24h nach der letzten Zustandsänderung bzw. Statusmeldung der Zustand wiederholt), und mit dieser Zyklischen Statusmeldung sollte theoretisch auch ein Batterie-Leer gemeldet werden.

Zum Tastendruck durch den Wischkontakt gegenüber Offen/Schlossen Meldung:
Bei einer Störungsmeldung ist das vielleicht weniger ein Problem, weil dort jede Änderung des Zustands "interessant" ist, und normalerweise tritt dieses Event selten auf. Würde man solch ein Tastersignal mit Signalkonverter an eine Türe als TFK hängen, müsste man den Zustand selber mitführen, beim ersten Tastendruck von offen->geschlossen, dann von geschlossen->offen. Geht ein Tastendruck verloren, ist man "out of sync", das positive: beim nächsten Fehler ist man wieder in sync, die Information hat also genau eine 50:50 Chance, das sie richtig ist.

Und der von Dir eingesetzte Hutschienenaktor schickt mitnichten seinen Status mehrfach (außer Du hast "schlechte" Programme geschrieben, die den Aktor explizit per Funk nach seinem Status fragen).
Exemplarisch mal die Events von meinem HM-LC-Sw1-DR, wenn dieser zyklisch senden würde, müssten Zustände doppelt nacheinander im Log stehen.

Code: Alles auswählen

17.12.2017 23:01:19.248 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
17.12.2017 23:05:13.681 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
17.12.2017 23:11:04.033 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 01:22:38.026 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 01:23:23.903 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 06:12:58.997 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 06:13:38.826 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 06:16:50.332 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 06:17:33.162 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 08:35:08.541 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 08:35:59.089 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 13:14:21.490 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 13:15:30.648 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 15:20:41.143 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 15:22:00.224 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 15:39:03.795 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 15:40:14.469 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 19:50:47.063 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 20:01:57.040 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 20:50:06.975 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 20:51:56.776 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
18.12.2017 21:46:30.440 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 21:46:30.440 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
18.12.2017 21:49:21.571 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
19.12.2017 07:03:10.339 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
19.12.2017 07:03:33.137 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
19.12.2017 07:38:14.679 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True
19.12.2017 07:38:35.883 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = False
19.12.2017 07:42:54.188 poluxRF event MEQ0276551:1.STATE = True

Ein HM-Messaktor schickt regelmäßig seine Messwerte, aber auch nicht den Zustand des Schaltkanals, der kommt auch nur bei einem Event auf diesem Kanal, oder wenn explizit abgefragt wird.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt: auch wenn Du dir die große wired-Lösung nicht antust: Dort ist genau Dein Wunsch möglich, Tastereingänge zu Schaltereingängen umzukonfigurieren, aber auch nicht auf Schließerkontakt, die Funktion ist immer ein getrenntes Gerät.

Der Familienvater

[Automatik]

Hallo Familienvater,

alles korrekt. Über den Status habe ich mir auch Gedanken gemacht. Aus meiner Sicht ist es im konkreten Fall vertretbar. Ich habe bisher extrem selten fehlende Statusmitteilungen von fest verdrahteten 230V-Komponenten. Die Batterie- und leider sogar die netzteilbetriebenen HM-Geräte neigen zu sporadischen Kommunikationsstörungen. Ich habe ungefähr 3m Luftlinie von der CCU2 ein HM-OU-LED16, das durch regelmäßige Verbindungsstörungen glänzt. Nicht so schlimm, dass es den Einsatz vereiteln würde, aber trotzdem irgendwie nervig. Ich hab hier keine Kreissäge, die breitbandig alles stört oder solche Späße. Komponenten in 1m Entfernung zum HM-OU-LED16 haben das Problem nie. Vielleicht hat die Antenne einen Knick oder wasweissich. Bei manchen Sachen fehlt mir dann einfach die Zeit, alles bis ins tiefste Detail zu analysieren.

Viele Grüße
Thorsten

[Gelegenheitsbastler]

Ich hatte in sehr ähnliches Problem und habe auch nach einer günstigen, vernünftigen Lösung (ohne Knopfzellen) gesucht. Insofern kann ich den Aufbau von von Automatik sehr gut nachvollziehen.

Letztlich habe ich ebenfalls das Eltako Einschaltwischerrelais genommen, um aus dem langen Signal ein kurzes für den Aktor zu machen. Um aber trotzdem noch sehen zu können, was für ein Signal am Eltako anliegt, habe ich dort ein Relais mit potentialfreiem Ausgang angeschlossen und an den Ausgang einen umgebauten Tür/Fensterkontakt HM-Sec-SC-2 angeklemmt. Dazu habe ich die Anschlüsse des Reedkontaktes an den Ausgang des Relais angeklemmt. Die eigentlich vorgesehenen Knopfzellen habe ich gegen ein Batteriefach für zwei AA Zellen getauscht, in dem zwei Lithiumbatterien ihren Dienst hoffentlich möglichst lange verrichten werden.

viewtopic.php?f=27&t=39617

[dtp]

Evtl. wäre das hier auch eine gute Alternative gewesen.