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Topic: Magnetventil 12V mit Arduino steuern (Read 14814 times) previous topic - next topic

Hawos

Hallo zusammen,

Ich möchte ein Magnetventil (12V DC, 35VA Anzug, 25VA Halteleistung) mit dem Arduino steuern. Leider bin ich ein ziemlicher Laie und brauche daher Hilfe ;)

Bei der Suche bin ich auf diesen Thread gestoßen. Darin wird auch vieles Hilfreiches geschrieben, aber so ganz komme ich dennoch nicht damit klar. Ich eröffne einen neuen Thread anstatt in dem alten zu fragen, da dieser schon länger tot zu sein scheint. Sollte dies falsch sein, tut es mir sehr leid!

In folgendem Post hat Muecke einen Schaltplan gepostet, den ich nachvollziehen konnte (auch wenn ich nicht weiß, ob die Bauteile für mein Ventil geeignet sind).

Jedoch kam danach folgender Post von guntherb, der mich wieder komplett verwirrte:

Darin schreibt er etwas von "Elko" und "Kerko" als Puffer. Brauche ich etwas derartiges für mein Magnetventil?
Außerdem verstehe ich die Anordnung von R2 nicht ganz.

Wenn mir jemand helfen könnte, wäre ich super dankbar!

Mit freundlichen Grüßen
Hawos

Addi2438

Den Kerko und den Elko brauchst du zur Stabilisierung der Versorgungsspannung des Ventils, da diese kurzzeitig einbrechen kann gerade wenn es um hohe Ströme geht.

Da der Plan ein Mosfet statt einem normalen Transistor verwenden benötigst du einen Pull-Down Wiederstand am Gate.
R2 ist ein solcher Wiederstand, er sorgt dafür das am Gate des Mosfets ein definierter Pegel herrscht.
Anders als bei normalen Transistoren werden Mosfets über eine Steuerspannung geschaltet.
Ohne Pull-Down hängt das Gate während dem Anschaltvorgang des µC quasie in der Luft, wodurch es dazu kommen kann, dass dort Spannung induziert wird und das Mosfet plötzlich durchschaltet.
Baby Kiwi, what else? :D

Schachmann


Außerdem verstehe ich die Anordnung von R2 nicht ganz.


Hallo,

R2 ist ein Pulldown-Widerstand, der dafür sorgt, dass der FET auch dann sicher ausgeschaltet wird, wenn der Arduino aus irgendeinem Grund dazu nicht in der Lage ist, z.B. wenn er ganz einfach kaputt geht, während der Pin HIGH war.

Der kleinere Kondensator dürfte dazu dienen Störungen, die von der Spule beim Schalten verursacht werden können zu eliminieren, der größere wird warscheinlich als Puffer gedacht sein, um einen Spannungseinbruch beim Einschalten der Spule zu verhindern, aber dazu kann gunterb sicher mehr schreiben.

R1 schließlich dient dazu, zu verhindern, dass beim Laden der Scheinkapazität des FETs am Gate beim Einschalten ein zu großer Strom fließt, so dass der Arduino dadurch nicht beschädigt wird.

Gruß,
Ralf

SkobyMobil

Hallo,
die haben ihre Schaltungen doch bis ins kleinste erklärt. Wo ist das Problem?
Im großen und ganzen kannst Du beide nutzen. Die werden funktinonieren.
Die erste Schaltung ist eine "langsame", die zweite eine "schnelle".

Was mich ein wenig stört, ist die Unsicherheit im Schadensfall. Magnetventil
kennt nur zwei Zustände- auf und zu. Magnetventil heißt aber auch- Flüssigkeit.

An der Schaltung liegt immer Versorgungsspannung an. D.h. wenn es da zu
Undichtigkeiten kommt, dann wird es wohl eine Kurzschluss geben und das Ventil
kann bei einer Störung einen unbestimmten Zustand einnehmen, auf oder zu.

Ich würde für so etwas immer ein Relais nehmen, das "räumlich" vom Ventil
getrennt ist und ohne Steuerspannung das Ventil geschlossen hält.
Schalten würde ich beide Zuleitungen der Versorgungsspannung (+ und -).
An eine Feinsicherung wäre zu denken.

So kann Dein Magnetventil "unter" Flüssigkeit stehen und es kann nichts
passieren. Auch der Schaltungsaufwand um ein Relais zu steuern hält sich in
Grenzen.
Gruß und Spaß dabei
Andreas
die zweite Maus bekommt den Speck...

guntherb

Die meisten deiner Fragen sind ja schon beantwortet.


Ich möchte ein Magnetventil (12V DC, 35VA Anzug, 25VA Halteleistung) mit dem Arduino steuern.

Was meinst du mit "steuern"?
Nur ein- und ausschalten?
Wie lange, wie schnell?
Wie groß ist der Innenwiderstand?

die Angabe der Halteleistung deutet darauf hin, dass das Ventil mit PWM betrieben werden muß.
Es fehlen noch ein paar Angaben, um dir helfen zu können.
Grüße
Gunther

Hawos

Erstmal vielen Dank, für die rege Anteilnahme ;)


Hallo,
die haben ihre Schaltungen doch bis ins kleinste erklärt. Wo ist das Problem?


Naja, mein Problem dabei ist, dass ich nicht sicher bin, ob ich die genannten Bauteile auch für mein Ventil nutzen kann oder ob ich andere nehmen muss.


Ich würde für so etwas immer ein Relais nehmen, das "räumlich" vom Ventil
getrennt ist und ohne Steuerspannung das Ventil geschlossen hält.
Schalten würde ich beide Zuleitungen der Versorgungsspannung (+ und -).
An eine Feinsicherung wäre zu denken.


Würde es dir was ausmachen, das etwas näher zu erläutern?



Was meinst du mit "steuern"?
Nur ein- und ausschalten?
Wie lange, wie schnell?


Genau, ich möchte es auf und zu machen (stromlos ist es geschlossen). Wie lange es offen sein soll, kann ich noch nicht sicher sagen - es wird sich aber im Bereich zwischen 1 bis 3 Sekunden bewegen, vermute ich.


Wie groß ist der Innenwiderstand?

die Angabe der Halteleistung deutet darauf hin, dass das Ventil mit PWM betrieben werden muß.
Es fehlen noch ein paar Angaben, um dir helfen zu können.


Dieses Ventil habe ich. (genaue Typenbezeichnung folgt, habe es grad nicht bei mir)

SkobyMobil

Hallo,
was soll ich da denn näher erläutern?

Feinsicherung in die Zuleitung, nach dem Relais.
Kommt es am Ventil zum Kurzschluss so ist RelaisKontakt und Spannungsversorgung
geschützt.
Fällt die Elektronik aus, oder es kommt zu Störungen- schließt das Relais von
selbst.
Potenzialfrei schalten- d.h. wenn das Relais nicht angezogen ist, dann hast
Du an der Spule kein Potenzial, weder Plus/Minus noch N/L.
Die gesammte Elektronik in ein Gehäuse, das nur über die Steuerleitung, mit dem
Ventil verbunden ist. Vorzugweise Montage über Flüssigkeitspegel.
Die Steuerleitung oder das Relais steckbar, damit Du "Wartungsarbeiten" an der
Elektronik/Arduino durchführen kannst, ohne das es zu unkontrollierten
Reaktionen am Relais kommen kann.

Das mag sich alles übertrieben anhören, aber "das Beste hoffen und auf das
Schlimmste vorbereitet sein"
Gruß und Spaß
Andreas

die zweite Maus bekommt den Speck...

guntherb

Aus dem von dir verlinkten Datenblatt gehen leider die elektrischen Daten nicht hervor.

Wie lange es offen sein soll, kann ich noch nicht sicher sagen - es wird sich aber im Bereich zwischen 1 bis 3 Sekunden bewegen, vermute ich.

das ist, für Elektronik, langsam.
Du kannst jede der beiden in deinem ersten Post verlinkten Schaltungen nehmen, wenn du dir sicher bist, dass das Ventil mit 12V Gleichspannung läuft. Es gibt da ja auch 230V Versionen....

Die von Skymobil angesprochenen Schutzmaßnahmen hängen vom Anwendungsfall ab:
-Was passiert, wenn die Ansteuerung "spinnt"?
-Wie ist die Umgebung, wie lange die Leitungnen etc.

Zum ausprobieren gehts aber auch erstmal ohne.

Grüße
Gunther

mgcss

#8
Sep 13, 2014, 03:07 pm Last Edit: Sep 13, 2014, 03:08 pm by mgcss Reason: 1
*Erbsenzählmodusan*
R2 ist kein PullDown-Widerstand im herkömmlichen Sinne sondern er arbeitet in diesem Fall als sog Gate-Ableit-Widerstand. Das Gate des MOSFET's verhält sich wie ein Kondensator und lädt sich mit einem gewissen Potential auf, wenn er mit +5 V angesteuert wird. Dieses Potential muss wieder vernichtet werden, wenn das Ansteuer-Signal auf LOW wechselt ... und dafür ist der Gate-Ableite-Widerstand zuständig. Er beschleunigt also das Umladen der Gate-Kapazität.
*Erbsenzählmodusaus*

Im Prinzip solltest Du die Schaltung aber so verwenden können. Wichtig ist nur, einen IRLZ und keinen IRFZ zu nehmen. Das L steht für "Logik-Level" und garantiert ein "Durchsteuern" (beim MOSFET heißt das "in Sättigung gehen") bei +5 V Ansteuerung.

Da das Gate des MOSFET wie gesagt eigentlich ein Kondensator ist, bestimmt R1, wie schnell das Gate reagiert. Dieser Widerstand dient zum einen dem Schutz des Arduino-Pins aber viel wichtiger, der Reduzierung der Elektromagnetischen Störungen, die durch den MOSFET verursacht werden.

Ein paar Hindergründe und eine weitere Beispielschaltung findest Du auch unter http://cboden.de/mikro-controller/grundlagen/57-mosfet-an-3-3-v  Da geht's zwar im Grundsatz um einen anderen Aspekt, allerdings gilt das dort über den MOSFET gesagt natürlich grundsätzlich. Ich nutze genau diese Schaltung mit den dort angegebenen Werten auch um zahlreiche 12V Magnet-Ventile und Pumpen zu steueren. Fehlt nur noch eine Freilauf-Diode möglichst nahe an der Ventil-Spule.

Hawos


Hallo,
was soll ich da denn näher erläutern?


Du sprichst ja immer wieder von einem Relais - ich habe zufällig noch eins gefunden, würde das eventuell funktionieren?

Und wie wäre die optimale Schaltung?



Aus dem von dir verlinkten Datenblatt gehen leider die elektrischen Daten nicht hervor.

Du kannst jede der beiden in deinem ersten Post verlinkten Schaltungen nehmen, wenn du dir sicher bist, dass das Ventil mit 12V Gleichspannung läuft. Es gibt da ja auch 230V Versionen....


Hmm... Das tut mir leid! Auf dem Ventil steht noch 8W (und 12V DC), das heißt, dass der Anzug 25VA und die Halteleistung 14,5VA sind. Bin da wohl in der Zeile verrutscht.
Die Art-Nr. ist 21A2KV55.

SkobyMobil

Hallo,
für eben mal zwischen durch, das nächste Mal suchst Du die Datenblätter bitte selbst.
Das Relais kenne ich nicht, keine Ahnung ob es funktioniert- hat auch wohl nur einen Schließer.
Gruß und Spaß
Andreas
P.S. ne´genaue Ventil- wie SpulenBezeichnung wäre wohl nicht schlecht
Hier die Ventile:
http://www.ode-magnetventile.de/messing-ventile-nc.htm
und hier die Spulen:
5 Watt - http://www.ode-magnetventile.de/magnetspulen-5-watt.htm
8 Watt - http://www.ode-magnetventile.de/magnetspulen-8-watt.htm
12 Watt - http://www.ode-magnetventile.de/magnetspulen-12-watt.htm
14 Watt - http://www.ode-magnetventile.de/magnetspulen-14-watt.htm
die zweite Maus bekommt den Speck...

Hawos


Hallo,
für eben mal zwischen durch, das nächste Mal suchst Du die Datenblätter bitte selbst.

Zu meiner Verteidigung: Das Datenblatt des Ventils hatte ich verlinkt. Dass es getrennte Datenblätter zu den Spulen gibt wusste ich nicht und es tut mir leid, dass ich dieses dann nicht verlinkt habe.


Das Relais kenne ich nicht, keine Ahnung ob es funktioniert- hat auch wohl nur einen Schließer.

Könntest du mir denn ein Relais empfehlen? Wie gesagt, ich bin ein ziemlicher Laie und auch wenn ich mich tatsächlich momentan durch die von Mike60 verlinkten Grundlagen arbeite, finde ich mich da noch nicht selber zurecht.

Muecke

hallo Hawos,

frage was möchtest du machen?
tropfen auf tropfen bilder?
oder Blumen bewässern?

wie schnell muss dein Ventil auf und zu machen?

beschreibe doch mal was du machen möchtest dann kann man besser helfen.

gruß
mücke
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DANKE

Hawos

#13
Sep 13, 2014, 11:13 pm Last Edit: Sep 13, 2014, 11:17 pm by Hawos Reason: 1

hallo Hawos,

frage was möchtest du machen?
tropfen auf tropfen bilder?
oder Blumen bewässern?

wie schnell muss dein Ventil auf und zu machen?

beschreibe doch mal was du machen möchtest dann kann man besser helfen.

gruß
mücke


Hallo Muecke,

Also, mit dem Magnetventil soll Flüssigkeit in ein Glas gefüllt werden. Die technische Umsetzung klappt auch, aber aktuell nur mit Stecker in die Steckdose und wieder raus.
Und das soll eben vom Arduino gesteuert werden :-P

SkobyMobil

Hallo,
hier gibt es etwas zu Relais:
http://playground.arduino.cc/Deutsch/Relais
http://www.arduino.cc/playground/uploads/Learning/relays.pdf

An diesen PDF-Schaltplan kannste fast alles an Relais anhängen. Der 2N222
ist ziemlich gutmütig.
Bei dem Relais würde ich auf 12v-Spulenspannung achten- nicht das noch ne´
Spannungquelle dazu kommt.
Also 12v Spulenspannung
2 Schliesser oder 2 Wechsler

Ich weiß nicht ob Du es "verlöten" (Printmontage) oder stecken
willst (Stecksockel, Sockel gibt es extra).

Dann mußt Du mal feststellen, wieviel Strom (mA, A) Deine Spule maximal
ziehen kann.
Beispiel: Wenn Deine Spule 1A zieht, dann nimmste ein Relais mit
2A Schaltleistung.
Ich würde da ruhig 100% draufschlagen, die Angaben des Hersteller beziehen
sich auf neue Spulen und Ventile.
Durch den Verschleiß des Ventil´s kann es dazu kommen, das die Spule schon
einmal mehr Strom zieht, als angegeben. Muß nicht, kann aber.

Wenn Dir das alles zu schwierig oder zu aufwendig ist, dann nehme eine von
vorgeschlagenden Schaltungen.
Also versorge die Jungs mal mit dem was sie brauchen…

-Versorgungsspannung der Spule
-evtl. Widerstand der Spule in Ohm
-Stromaufnahme (mA/A) der Spule beim anziehen des Schieber
-Stromaufnahme (mA/A) der Spule beim halten des Schieber
Gruß und Spaß
Andreas



die zweite Maus bekommt den Speck...

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