THEMA: USB-Relaisblock zur Weichensteuerung

Hallo auch,

irgendwie habe ich das Problem noch nicht richtig verstanden. Wenn Du einen Weichenantrieb hast, der einen freien, potentialfreien Umschalter hat, und Deine Relais-Karte auch Eingänge, wo ist das Problem, die an die Eingänge anzuschalten? Das einzige, was Du vielleicht bräuchtest, wären Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstände (je nachdem, ob der gemeinsame Anschluß des Umschalters an GND oder V+ angeschlossen ist), wenn die Elektronik die nicht schon eingebaut hat.

Klaus

Hallo,

ich kenne die Platinen von früher, als es noch keine USB Schnittstelle gab und dann entweder über Parallelen Port (ganz pfui) oder seriell (RS 232, oder busfähig mit RS 485/422) angesteuert wurden.

Was mich immer gestört hatte, waren die Chinesischen Treiber und Libs. Bei USB wird das verschärft, da hängt es davon ab was dahinter steht - ein FTDI oder CH340 plus kleinem Microcontroller und einem proprietären Protokoll? Oder gibt es da mittlerweile auch einen Standard für solche Sensor-Aktor Anwendungen?

Ich persönlich bevorzuge dennoch die Arduinos, da weiß ich was an hW und SW drin steckt und muss mich nicht mit inkompatiblen Protokollen sowie nicht signierten Treibern herum schlagen.

Grüße, Peter W

Moin,
@Peter W.
Was ich jetzt nicht nachvollziehen kann, sind irgendwelchen angeblichen Chinesischen Libs usw

Unter Windows muss ich mir darüber gar keine Gedanken machen, die spreche ich alle über den virtuellen COM Port an, den Windows zur Verfügung stellt.

@Thema
Warum hast du so eine Abneigung gegen Arduino & Co

Damit wäre es sehr einfach möglich auch die Rückmeldung zu realisieren.
Wenn es sehr viele zu steuernde Elemente gibt, würde ich dann aber nicht mit RS232 anfangen sondern auf RS485 setzen, sonst brauchst du für jedes Modul eine eigene Schnittstelle.

Viele Grüße, Franzi

@Klaus Ich bin leider kein E-Technik-Profi, daher ist mir nicht ad hoc geläufig, wie ich das konkret verdrahten muss, damit überhaupt ein kleiner Strom durch die "Gegenspule" fließen kann, der dann am GPIO-Port anlanden kann. Daher meine Frage.

@Peter Die Softwareseite ist eher weniger das Problem. Treiber braucht man weder bei Windows, noch bei macOS, und es gibt eine passende Java-Bibliothek zur Ansteuerung.

Gruß
Falco

Bei direkter Beschaltung einfach Widerstand in Reihe, es gilt das Ohmsche Gesetz I = U / R, je größer der Widerstand desto kleiner der Strom.
Bei indirekter Beschaltung musst du einen Optokoppler dazwischen schalten, ist auch nicht schwierig. Tante G****e oder Onkel B**g helfen dir da weiter.

VG

Hallo Falco,

dann schreib doch bitte einfach mal, was für Komponenten Du verwendest bzw willst, also welchen Weichenantrieb und welche I/O-Karte. Sonst argumentieren wir alle ein bißchen im luftleeren Raum.

Klaus

Hallo,

Wenn da heute z.B. ein FTDI USB/COM drauf ist so dass der Treiber schon in der Windows HCL enthalten ist, dann ist alles paletti.

COM Port ist gut und portabel. Theoretisch könnte sich die Hardware ja auch als HID anmelden und dann wird es wieder gruselig. Die Java Bibliotheken sind ja hoffentlich jetzt Open Source sodas man im Falle des Falles selbst eingreifen kann. Früher war das oft nicht so, da bekam man irgendwelche DLL,  .lib und eventuell Active Controls mitgeliefert.

Um ein bisschen Elektrik/Elektronik Kenntnisse wird man nicht herum kommen. Wichtig zu wissen ist, welche Ausgänge sind das: Mechanische Relais oder Optokoppler bzw. Solid-State-Relais oder einfache Transistor Treiber oder überhaupt nur PIO Logik Ausgänge. Dem entsprechend kann man dann entscheiden ob man mit Trafo AC ("Weiche Symbol") rein gehen kann oder DC benötigt oder einen Treiber. nach schalten muss. Motorantriebe und Kato oder Tomix Weichen muss man mit gepolter Gleichspannung ansteuern - bei Kato/Tomix braucht man noch eine Möglichkeit, einen Impuls zu erzeugen - in jedem Fall muss man die Spannung umpolen können - ein Relais für den Impuls und ein Relais mit 1x UM und 2 Dioden oder  x UM in Polwender-Schaltung. Da geht's dann in Richtung "Relais Friedhof"...

Grüße, Peter W

Es wären zunächst mal profane Roco- oder Arnold-Weichenantriebe. Die lassen sich bei Bedarf natürlich auch mit Gleichspannung schalten, haben aber eben nur die gewohnten drei Drähte.

Dass ich zu einem gewissen Teil alte Roco-Unterflurantriebe (die mit dem Klack) einsetzen möchte, die einen galvanisch getrennten Rückmeldeanschluss haben, der das ganze erheblich erleichtert, soll hier erstmal keine Rolle spielen, denn ich kann es leider nicht flächendeckend damit machen, müsste also bei den o.g. Weichenantrieben auf die herkömmliche Rückmeldung zurückgreifen.

Die Frage ist also, was da zwischen die Weiche und den GPIO-Eingang muss, wenn ich beispielsweise ein Brett von Numato Lab nehmen würde.

Ich habe mir mal beispielsweise GP320002 angeschaut. Wenn Du also beim Antrieb einen eigenen Rückmelde-Schalter hast, kannst Du den anschließen. Die Dokumentation sagt, daß Du einen Pull-Up-Widerstand brauchst (10kOhm). Die Versorgungsspannung und Ground liegen ja auch am Stecker an und können dort abgegriffen werden.

Wenn Du endabgeschaltete Weichenantriebe ohne zusätzlichen Schalter hättest, könnte man mit etwas Elektronik tatsächlich die Position feststellen, aber dann würde man sicherlich die Weichen selber elektronisch schalten und nicht über Relais.

Generell würde ich mich an Deiner Stelle nochmal mit Alternativen auseinandersetzen. Vielleicht findest Du doch noch günstigere Lösungen.

Klaus

Hallo Falco,

hast Du solch einen Schaltplan gewünscht ?

Innerhalb des strichpunktierten Rechteckes ist der Weichenantrieb (die Ausführung mit 3 Kabeln):
Zunächst der gemeinsame Anschluss.
Dann kommen die beiden Weichenendschalter
und schließlich die Stellmagnete,
deren zweiter Anschluss nach außen führt.

Wenn die Weiche korrekt schaltet:
Hat der Weichenstellhebel die linke Endlage erreicht, dann öffnet der linke Weichenendschalter und der rechte Endschalter ist geschlossen.
Hat der Weichenstellhebel die rechte Endlage erreicht, dann öffnet der rechte Weichenendschalter und der linke Endschalter ist geschlossen.

Bei Gleichspannungsspeisung wird üblicherweise der gemeinsame Anschluss an den Pluspol gelegt und die Relais, Transistoren, Taster (oder was auch immer) schalten den zweiten Anschluss nach Masse.

Für die Weichenrückmeldung (genauer: Rückmeldung des Stellmagneten – ob die Weichenzunge korrekt anliegt, kann damit nicht überprüft werden !):
R1 würde ich mit etwa 10kOhm wählen (hängt auch davon ab welchen Widerstand die Logikauswertung benötig, um ein LOW zu erkennen).
R2 und Diode = Spannungsbegrenzung, um das HIGH auf etwa 5,6V (oder Logikbetriebsspannung + 0,6V) zu begrenzen, denn von der Weiche kommt deren Betriebsspannung mit etwa 15V bis 20V. Bei hochohmigen Eingang der Logikschaltung kannst Du hier etwa 50kOhm wählen. Falls der HIGH-Pegel nicht so hoch sein darf, dann eine Schottky-Diode wählen mit Durchlassspannung von um die 0,2V.
Falls die Logik TTL-Eingang hat, dann Schaltung 2 verwenden. Bei TTL ist eine Schottky-Diode notwendig. (Schaltung 2 kann auch verwendet werden, wenn der Logikeingang einen Pull-Up-Widerstand hat.) R1 dann so dimensionieren, dass der LOW-Pegel ausreichend niedrig ist.

Viele Grüße, Joni

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Hi Joni,

ja, genau das. Vielen Dank, das hilft mir sehr weiter!

Falco

Moin, hier mal ein Beispiel für einen 8 kanaligen Relaisblock.
https://eckstein-shop.de/5V2F220V8ChannelRelayS...T-xrYT0ImU&gQT=1
Ich denke mal die mitgelieferte Software braucht man nicht verwenden. Man kann auch sein eigenes Script aufsetzen und die Relais über den virtuellen COM Port steuern.
Schönen 3. Advent. Viele Grüße Holger