Smart Aquarium mit Temperatur-, PH-Wert- und Wasserstand- Regelung

Hallo zusammen,
Ich möchte ein Projekt mit Siemens LOGO! realisieren. Etwas mit Pumpen, Ventilen, Heizstab etc. In Abhängigkeit von Ultraschall- (Wasser Niveau), Temperatur - & PH-Sensoren.

Die Idee wäre, die Sensorwerte bei Arduino zu verarbeiten, davon wird es wohl genügend Beispiele geben, damit auch ich dies hinbekomme.

Nun die eigentliche Frage:
Wie und was muss ich mit den Messwerten Bzw. Auswertungen tun, damit ich diese im Siemens LOGO! Einlesen und verwenden kann?

Danke und liebe Grüsse

Warum nicht alles mit dem Arduino? Wozu die Logo? Und vorallem welche genau, da gibt es ja sehr viele.

Wahrscheinlich wäre es dann die LOGO!8 230RCE.

Zur Logo möchte ich wohl ausweichen, da ich mich da sicherer fühle, die Schaltung hin zu bekommen.

Mit den Gedanken spiele ich absolut auch, das ganze mit Arduino zu realisieren. Bin noch am abwägen.

Sollte sich die Übermittlung von Sensoren an LOGO! Als "für mich machbar" erweisen, weder ich dies So umsetzen.
Wird es aber zu kompliziert oder unmöglich, dann versuche ich es mit Arduino.

Ich habe jetzt nach dem Datenblatt gegoogelt.
Erster "Erfolg" mit deiner Bezeichnung gleich zweimal weitergeleitet worden von wegen "Ausöaufmodell"
schließlich bei diesem Modul hier gelandet
https://www.automation24.de/siemens-logo-230-rce-6ed1052-1fb08-0ba1

So wohl bei diesem onlineshop als auch bei zwei weiteren onlineshops das "Datenblatt" nachgeschaut.
Siemens ist so arrogant einem die wichtigsten Daten vorzuenthalten.

Da steht nichts was die digitalen Eingänge an Input brauchen.
230 heißt ja für 230V Siemens der "Profi"-Hersteller möchte wohl nicht, dass man seine Produkte mit anderen Sachen kombiniert.

Die folgenden Aussagen treffen zu wenn diese Annahme stimmt:
Höchstwahrscheinlich heißt das die Eingänge brauchen 24V oder 230V.
Um von Arduino-Ausgängen auf 24V oder 230V zu kommen bräuchtest du eine Relais-Zwischenstufe um dann endlich die Logo ansteuern zu können.
Der Arduino liefert 3,3V bzw. 5V Ausgangssignale.

Das geht. Das ist jetzt aber echt von hintern durch die Brust dann nochmal zwei Loopings einmal über die Schulter und dann noch einmal um die Hüfte durch den Bauch ins Auge.

Da ist eine Logo jetzt echt ein superteures Achtfach-Relais das zum Ansteuern noch einmal zusätzliche Elektrotechnik braucht.

Wenn die Eingänge der Siemens-Logo 5V gebrauchen können ist die Logo immer noch eine sauteure Relais-Schaltplatine.

Es gibt auch für Arduino jede Menge 8-fach-Relais-Platinen die dann direkt vom Arduino angesteuert werden können.

Die obige Logo kann 3A bei indukiven Lasten ca 690 Watt
und 10A bei ohmschen Lasten = 2300W

Die maximale Belastbarkeit der Relais muss man bei der Auswahl beachten.

Wasserniveau, Temperatur & PH-Sensoren hört sich nach Aquarium an.
Was treten denn für maximale Lasten auf?

Es gibt sogenannte Halbleiter-Relais auch Solid State-Relais genannt.
Da gibt es welch die man direkt mit 3V oder 5V ansteuern kann und die dann 230V AC schalten.

Das SSR (hatte) ein unschlagbares Preis/Leistungsverhältnis

leider nicht lieferbar

Das hier kommt dem nahe kostet aber mehr
https://de.farnell.com/omron-industrial-automation/g3na-220b-utu-dc5-24-by-omz/halbleiterrelais-24-240vac-20a/dp/2667319

Für kleinere Ströme gibt es natürlich eine Menge Alternativen.

Also was für maximale Leistungen willst du anschließen und handelt es sich dabei um Motoren (= induktive Last) oder um Heizungen (= ohmsche Last)

vgs

Noch eine andere Frage:

bist du ein Bastelfreak der Spaß daran hat sich in neue Dinge einzuarbeiten ?

oder bist du jemand

"Ich kenne mich mit Elektronik nicht so aus und brauche halt eine möglichst preiswerte Steuerung für Temperatur- und PH-Wert für 230V Geräte"
am besten einfach alles anschließen ein bisschen einstellen und gut is

Bei Variante 2 ist das "preiswert" das Problem. Preiswert wird es da nur wenn du irgendwo das ideal passende Gebraucht-Super-schnäppchen machen kannst.

Jetzt müsstest du mal deinen Kenntnisstand zu Elektronik und zu Programmieren beschreiben. Darauf basierend kann man dann Empfehlungen geben was am besten geeignet ist und welchen eigenen Entwicklungsaufwand das bedeutet. Hier im Forum kannst du eine Menge Unterstützung sowohl zu Software als auch zu Elektronikfragen bekommen.
Vorraussetzung: selbst lernen wollen und das dazulernen zeigen.
vgs

Vergiss es.
Das Teil ist 230V - da brauchst Du auch die entsprechende Perepherie für.

Dann hat das Ding nur 8 DE - das hilft Dir nicht wirklich weiter.

Die (neueren) LOGO!8 haben SD und WiFi an Board.
Wenn Du das brauchst, dann besorge Dir etwas auf Basis eines ESP - da ist das Wlan schon bei, incl. Webserver.
Brauchst Du SD-Karte, das gibt es als Einzelmodul für einige Cent oder wenn Du ein Display noch mit verwenden willst das ganze sogar als Modul in einem.

Bei der Sensor-Auswahl steht Dir so ziemlich alles offen, bei den Aktoren würde ich auch zu SSR raten.

Wenn Du Geld ausgeben willst, dann kannst Du das auch schön in Gehäuse auf Hutschiene montieren.
Aber der Gesamtpreis wird dann vermutlich noch immer weniger als 50% des LOGO!-Systems ausmachen.

Also nur weil Du nichts gefunden hast, heisst das ja noch lange nicht, das es keine Infos dazu gibt.

Erster Anlaufpunkt das wikipedia, um wenigstens einen kurzen Eindruck zu bekommen.
Zweiter Anlaufpunkt Siemens direkt.
Und siehe da, da gibt es unter anderem ein fast 400Seiten Handbuch zu LOGO!

https://support.industry.siemens.com/cs/document/109744222/dokumentation-für-logikmodul-logo!?dti=0&lc=de-WW

Mein kurzer Eindruck:
Die Siemens-Bürokratie ist so umfassend das selbst der Wikipedia-Eintrag darunter leidet.
Eine Riesenauflistung was es alles für Varianten gibt aber immer noch keine Angaben zu den Spannungsbereichen der Eingänge.

Eine relativ naheliegende Schlussfolgerung ist bei 12V/24V Betriebsspannung, dass die Eingänge halt auch 12V/24V brauchen. Bleibt noch die Frage wie ist das bei den 230V-Versionen? Habend die Eingänge auch 230V AC?

Die einzige "Überblicks"-Information die mir der Wikipedia-Artikel gibt ist:
Siemens macht es kompliziert.

Wenn du jetzt auf die schnelle einen Link mit einem kompakten Datenblatt
hast dass die wichtigsten Daten
Spannungspegel der digitalen Eingänge,
maximal erfassbare Schaltfrequenz der Eingänge
maximale Ausgabefrequenz der Ausgänge
verfügbare Schnittstellen wie I²C, SPI, UART usw. auf den Punkt bringt
dann bitte posten.

Ich habe wahrscheinlich OLED-Displays und ESP32-module auf den Augen und finde das nicht.

vgs

Gibt es ja nicht.
Die kommuniziert nur 8DE und modbus
Das ist Industriestandard - da ist nicht vorgesehen irgendwas selber zu machen.

Das Handbuch ist kompakt und gegliedert.
2.3.3. für die Anschlüsse...
:wink:

Erstmal vielen Dank für die ausführliche Antwort :slight_smile:

  • Die Mühe etwas über die Eingänge heraus zu finden hatte ich auch.
    Die Idee kam eigentlich auch nur, da ich bei einer Koi-Teich Steuerung gesehen habe, dass ein PH-Sensor auf diesem Weg bei Logo eingelesen wurde. Ich schätze mal, er hat die PH-Werte in eine Spannung skalliert und so an Logo weitergegeben. Leider habe ich keine Möglichkeit Details zu erfahren.

  • Ich habe passende Arduino Relais gefunden. Die Ventile und Pumpen sind alle 12V und haben sehr niedrige Lasten. Die konkreten Bauteile suche ich aber erst noch zusammen.

  • Richhtig: Aquarium :slight_smile:

  • Zu mir: Ja ich bin eher der Bastelfreak und habe wirklich Spass daran mich in neue Dinge einzuarbeiten. Und die Arduino-Welt scheint etwas geniales dafür zu sein. Nur mein Standpunkt jetzt ist: Diese Arbeit brauche ich für meinen Abschluss, und somit ist auch ein zeitlicher Druck vorhanden. Doch denke ich langsam an das verzichten vom LOGO!

  • Zum Thema Preiswert: Ob es nun um 150.- oder 400.- spielt im Falle der Abschlussarbeit keine Rolle XD

  • Zu meinen Kenntnissen: Ich bin gelernter Elektroinstallateur, im Starkstrom daheim. In meiner Weiterbildung nun Themen wie Elektronik und Programmieren behandelt, aber "Home-Schooling" sei dank.... sind meine Kenntnisse nur sehr Schwach gewachsen.
    Aber wie bereits gesagt, ich werde mich daran wagen und bin zuversichtlich dies auch hin zu kriegen.

  • Wie du bereits gesagt hast, erfahre ich jetzt schon hier bei meiner ersten Frage grosse Unterstützung. Sprich 6 Antworten über Nacht. Das macht Spass.
    Ich werde dieses Forum während meiner Arbeit bestimmt gut nutzen und hoffe mit meinen Beiträgen durch neu erlerntes, weitere Anfänger wie mich Unterstützen zu können.

Ich habe das Thema durch Unkenntniss zwei mal gepostet. Einmal bei Sensoren und einmal unter Deutsch. Beim anderen Post habe ich folgende zwei Antworten erhalten: (Klingt vielversprechend, nur muss ich mich noch schlau machen wie das geht. :slight_smile: )


paulpaulson

Hallo
die Sensordaten, gemäß dem LOGO Softwareprotokol verpacken und versenden.

LösungAntworten

nanov1

Aktuelle Logo-Steuerungen können Modbus und sollten auch mit S7-ISO arbeiten können.

Beides unter Arduino verfügbar.

Hallo RibaRibi,

wann ist denn Abgabetermin? Was musst du den mindestens in der Abschlussarbeit vorweisen können?
Reicht da Temperatur konstant halten und ein bisschen PH-Wert anzeigen oder muss da mehr sein?

Für 400 Euro geht eine ganze Menge. Welchen Kostenanteil haben denn die Pumpen/Heizung/ PH-Mess-Sensor?

Als OnlineProgrammierkurs könntest du mal hier
Grundlagen zu Elektronik und Arduino

https://www.hobbyelektroniker.ch/roboter/arduinoeinfuehrung/

reinschauen ob dir der Stil und die Inhalte gefallen.

Wenn man erst mal bei Microcontroller ist kann man so etwas aufblasen fast ohne Ende.

Gibt es denn irgendwie eine Beschreibung der Abschlussarbeit? Also welche Anforderungen da gestellt werden? Die könntest du mal posten. Dann kann man sich hier im Forum mit Gedanken machen was denn passend ist.

Man könnte da statt Standard-Arduino für 25 Euro ein

EPS32nodeMCU-modul für schlappe 10 Euro nehmen und hat dann

WLAN und Bluetooth onboard. das ESP32nodeMCU hat mehr Speicher und mehr Analogeingänge.

Und dann könntest du das aufblasen zu:
Anzeige von Status-Infos auf einem Grafikdisplay / Fernsteuerung über eine von der Steuerung erzeugte Internetseite im lokalen Netzwerk evtl. Fernzugriff über die App telegram, Messdaten über WLAN an einen Internetdienst wie ThinkSpeak senden oder Status-Emails versenden.
Das DECT-Telefon an einer Fritzbox klingeln lassen wenn der PH-Wert falsch ist
und, und, und

Das hört sich jetzt im ersten Moment nach richtig viel Arbeit an. Ist es aber nicht weil es ganz viele vorgefertigte Programmteile (libraries) gibt die die ganze Detailarbeit machen. Aber vielleicht ist das völlig übertrieben oder die falsche Richtung für die Anforderungen deiner Abschlussarbeit.

Deshalb sollst du ja mal die Anforderungen der Abschlussarbeit posten.
viele Grüße Stefan

Da gehört ein AnalogEingang dazu, der den PH-Wert zu einer 0-10V Spannung oder als 4-20mA abgibt.
(Siehe auch das von mir verlinkte Handbuch, da ist ab Anhang A2 einiges zu den Anwendungfällen dran)

Du kannst das natürlich mit einer LOGO! und 5V Modulen bauen, dann aber brauchst noch etliches dazu.
Du könntest auch die Sensoren mit dem Arduino aufnehmen und über Netzwerk an die LOGO! schicken. Die Sinnhaftigkeit erschliesst sich vermutlich auch dem Prüfer nicht :wink:

Wie gesagt, ICH würde die Anforderung genau spezifieren - also was soll das System alles können.

Dann grundlegende Schritte lernen, denn Du hast keine GUI, in der Du nur eingibst auf was der Aktor reagiert, sondern Du musst Dich auch selbst um die entsprechende Sensorik und den gesamten Kram drumrum kümmern. Das hat den Nachteil der Programmierung, aber den Vorteil selbst zu bestimmen.

Wenn da erstmal bei bist und das nicht als "notwendiges Übel" ansiehst, dann kommt sogar noch Spass dazu.

Also schreib auf, was Du nachher von dem System erwartest. Hilfe gibts dann schon.

Das mit den Threads schon gesehen - der andere wird hoffentlich im Sande verlaufen Die Mods waren so nett und haben meiner Bitte entsprochen, beide zusammenzulegen... :wink:

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Hallo
die Sensordaten, gemäß dem LOGO Softwareprotokol verpacken und versenden.

Aktuelle Logo-Steuerungen können Modbus und sollten auch mit S7-ISO arbeiten können.

Beides unter Arduino verfügbar.

@my_xy_projekt Danke fürs Zusammenlegen :slight_smile:

Also zu meinem Projekt:
Bis Ende Monat muss ich mal die konkrete Idee einreichen inkl. mit welchem System dies realisiert wird. Aus diesem Grund habe ich mich jetzt mit Logo Arduino etc auseinander gesetzt.

Danach ist der offizielle Start im August und Abgabetermin Anfang Oktober.
Nur werde ich schon vorher alles organisieren müssen und idealerweise beginnen, da auch alles sauber mit allen Projektmanagement Schnick-Schnacks zu dokumentieren ist und dies ebenfalls viel Zeit in Anspruch nimmt. (Neben Studium, Familie mit 3 Kindern und Vollzeitjob :slight_smile: )

Nun zum Ziel:
Temperatur: Temp. Messen und mithilfe Schaltaktor Heizstab ein und ausschalten um über z.B 23°C zu bleiben. Geht die Temp. im Sommer beispielsweise über 27°C soll auf die gleiche Art ein kleiner Venti, für das "Kühlen" eingeschaltet werden.

Licht:
Ein LED Band RGB oder weiss zeitlich steuern. Evt. mit Sonnen auf und untergang. (Wird es wohl genug vorlagen geben. )

PH-Wert:
Mithilfe PH-Messanode beim Unter-, über-schreiten eines gewissen wertes, mithilfe Schaltaktor ein Magnetventil einer CO2 Düngeanlage ansteuern.

Wasser (Hauptgeschichte):
Mithilfe von drei HC-SR04 Sensoren, oder einer Wasserfesten Version davon, die Wasserstände in folgenden Behältern festhalten:

  • Frischwassertank (ca. 30-40l)
  • Abwassertank (dito)
  • Aquarium (wahrscheinlich 30l)

Die Wasserstände sollen jeweils beim dazugehörenden LCD Bildschirm(3x) prozentual angezeigt werden.

  • Bei vollem Abwassertank: Hinweis-> Abwassertank leeren (während diesem Zustand darf auch keine Wasserwechselfunktion eintreten, dazu weiter unten mehr)

  • Bei leerem Frischwassertank: Hinweis -> Wasser nachfüllen. (während diesem Zustand ebenfalls Blockade um einen Trockenlauf der Pumpe zu verhindern)

  • Im Normalfall wenn Frischwasser vorhanden und im Abwassertank Platz ist, sollte Zeitlich z.B 1x wöchentlich 10% vom Aquariumwasser in den Abwassertank abgelassen und danach wieder mit Frischwasser nachgefüllt werden. Zeitlich unabhängig sollte dies auch bei schlechtem PH-Wert passieren.

  • Sollte Wasser im Sommer beispielsweise verdunsten und der Pegel um 5% sinkt, soll ohne Wasser ablassen nur so viel Wasser nachgefüllt werden.

Hardware für die Wassergeschichte:

  • Frischwasserpumpe
    - Rückschlagventil (Nicht angesteuert, dieser sorgt dafür das im betriebslosem Zustand das Aquariumwasser nicht in den Frischwassertank zurückfliesst.)
  • Abwasserpumpe
  • Abwasserventil
  • Filterpumpe (Immer im Betrieb, ausser bei Wasserwechsel)
  • 2x Umlenkventil bzw. 3 Weg Ventil. (Beim eintreten des Wasserwechsels schaltet die Filterpumpe ab und die zwei Umlenkventile sperren den "Wasserlauf" zur Filterpumpe und lenken den Weg frei zwischen den Kanistern und dem Aquarium.

Die Geschichte mit den Pumpen und Ventilen passieren alle über Schaltaktoren, somit sin einfach die entsprechenden Pins anzusprechen.

Meine Ausrüstung:

  • Ich habe mir Arduino Mega und 16-Kanal Arduino Aktoren bestellt, inkl. LCD Bildschirmen und den Ultraschallsensoren.
  • Meine Kenntnisse zur Verdrahtung, externer Speisung für die Feldgeräte etc. sind vorhanden. Ich werde hauptsächlich Unterstützung beim programmieren benötigen.
  • Bisher habe ich mit dem Arduino IDE auf einer ESP 32 LED's zum leuchten gebracht, blinken, farbenwechsel bei einer RGB LED und auslesen von Abstand in cm mit einem HC-SR Sensor.

Mittlerweile denke ich, mit diesem Post ein neues Thema eröffnen zu könne da es schon vom LOGO! abschweift. Danke nochmal für die Antworten, hab riisige freude an diesem Forum bisher. :slight_smile:

ändere die Überschrift in diesem Thread und bleibe in einem. Dann hat man alle Informationen auf einem Fleck und du brauchst nicht jedes mal erklären, was du an Hardware hast...

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Der Aufwand für ein 30 Liter Becken?
Wow
Oder eine Null vergessen?

Hallo RibaRibi,

also Steuerungstechnik ist da ja einiges drin. Schönes Projekt.
Meine Empfehlung zum Programmieren:

Für jedes Hardwareteil ein eigenes kleines Testprogramm um die Hardware zu testen.
Wenn die Hardwareseite gut funktioniert einen Programmteil im Gesamtprogramm schreiben und dort austesten.

Eine function macht eine Sache.
Diese eine Sache programmieren und gleich gründlich austesten auch auf sämtliche unsinnigen Sonderfälle und die Sonderfälle sauber abfangen oder z.B. eine entsprechende Ausgabe auf der seriellen Schnittstelle.

So etwas braucht am Anfang mehr Zeit aber es spart eine Menge Zeit bei der Fehlersuche ein.

Sich jeweils am Anfang Zeit nehmen sich selbst erklärende Namen für alle Variablen, Konstanten und Funktionen zu überlegen.

Du schreibst Wasser (Hauptgeschichte) Wasserstände messen und Anzeigen.
Also ein Test-Programm Werte anzeigen. Noch keine Verbindung mit dem Wasserstände messen. Erst mal nur Werte anzeigen lassen. Da können schon genug Überraschungen lauern. Wenn das Programmieren durchschnurrt um so besser.
Dann Testprogrämmchen Wasserstände messen. Wirkliche Wasserstände nicht die Hand vor den Sensor halten. Wenn es da Messprobleme gibt ist es besser das Messproblem einzeln vor sich zu haben als einen riesen Gesamtcode wo man sich nicht sicher ist wo der Fehler herkommt.

viele Grüße Stefan

Haha :slight_smile: nein keine 0 vergessen. Bei der Arbeit geht es um das technische. Deshalb nur ein kleines Becken, um den Fokus nicht zu verlieren. Nach bestandener Schule werde ich das System gerne an einem 240l Aquarium anwenden. :smiley:

Und transportierbar für den Präsentationszweck bleibt es bei 30l

Hallo Stefan

Vielen Dank für die Inputs. Das macht durchaus Sinn. Ich werde mir das zu Herzen nehmen und so praktizieren. :+1: :slight_smile: