auslesen/beschreiben paralleler Schaltung

[Grabbi]

Liebe Gemeinde,
ich hoffe, dass ihr mir weiterhelfen könnt. Ich bin, was das Thema Elektrotechnik angeht nicht besonders gut bewandert, habe lediglich diverse Grundlagen in der Uni gehabt, aber vor allem praktisch bin ich nicht wirklich Zuhause im Bereich der Elektrotechnik.

Im Rahmen meiner Studienarbeit aber möchte ich dennoch in einem Teilgebiet auf Elektrotechnik zurückkehren. Ich versuche einmal mein Problem zu schildern:

An einem Gerät (Relais) sind Drähte angeschlossen, die als Ein- und Ausgänge dienen. über diese Drähte werden im Regelfall Befehle übertragen und Meldungen zurück gegeben. Jeder Draht ist dabei für einen einzelnen Befehl zuständig und überträgt nur die Information: ein/aus bzw 1/0. (also eine parallele Schaltung?) Ich möchte diese Drähte nun "anzapfen". Zum einen möchte ich dabei die Befehle lesen können und zum anderen auf die Drähte, die die Meldungen zurück senden sollen, direkt den Einfluss haben, dass ich die Meldung aktiv senden kann (wieder in Form von Spannung auf Draht=1 und keine Spannung=0). Das Auslesen der Befehle und das Senden der Meldungen soll dabei über einen handelsüblichen PC/Laptop laufen, also vorgestellt habe ich mir da idealerweise eine serielle Schnittstelle via USB oder LAN oder so... Zweck des ganzen soll eine Simulation auf dem Rechner sein, der die Befehle als Eingang benötigt und Meldungen als Ausgang an ein reales Modell abgeben muss, damit dieses widerum weiß, welche Befehle als nächstes kommen müssen.
Ich hoffe, dass meine Ausführungen nachvollziehbar sind und freue mich über jede ernstgemeinte Hilfe. Da das ganze wirklich Neuland für mich ist und ich auch etwas darüber lernen möchte, reicht mir nicht nur ein Link zu einer Seite,auf dem ich eine Schnittstelle kaufen kann (ich glaube es müsste ein IO-Wandler sein, oder?), sondern ich benötige zudem Literaturempfehlungen, vielleicht Internetseiten, auf denen sozusagen "Bastelanleitungen" zu finden sind und Erklärungen zu der Technik, möglichst verständlich, aber auch Bücherempfehlungen sind immer gerne gesehen!

Danke für sämtliche Hilfe schon im Voraus!

Liebe Grüße
Grabbi

[anders]

überträgt nur die Information: ein/aus bzw 1/0. (also eine parallele Schaltung?)

Nein, eine digitale.

Das Auslesen der Befehle und das Senden der Meldungen soll dabei über einen handelsüblichen PC/Laptop laufen, also vorgestellt habe ich mir da idealerweise eine serielle Schnittstelle via USB oder LAN oder so... Zweck des ganzen soll eine Simulation auf dem Rechner sein

Ziemlich unklar das Ganze.
Relais verwendet man zum Übertragen von Nachrichten heute i.A. nicht mehr.

[BernhardS]

Hallo,

bevor Du eine PC Lösung erfinden kannst, solltest Du erstmal herausfinden welche Spannung auf den Drähten anliegen und wie sich die beim Ändern des Schaltzustandes verhält.

Du könntest Dir natürlich das Lernpaket "Messen, Steuern, Regeln mit dem PC" leisten, und vorn vorn bis hinten durcharbeiten - liegt aber so bei 80€. Und das dauert. Welchen Zeitrahmen hat denn die Studienarbeit?

Viele Bastellösungen arbeiten mit einer seriellen Schnittstelle. Heutige PC´s haben keine mehr, dann verwendet man einen entsrechenden USB Adapter. Die kann man realtiv einfach ansprechen, sogar ein VBA-Makro das z.B. unter Excel läuft kann das. Der notwendige Treiber heißt RSAPI. Mit dem Suchbegriff "rsapi.dll" findet man hunderte von Beispielen.

Bernhard

[Grabbi]

@anders: Danke, da hast du natürlich recht, über Reihen-/Parallelschaltung sagt das dann ja nichts aus...Aber auch die Relais sind meiner Meinung nach nicht von Bedeutung, weil ich lediglich die Aus/Eingänge betrachte, also die Schaltung der Relais nicht manipulieren möchte...

@Bernhard: Also auf den Drähten müssten 12V oder 24 V drauf liegen (das Problem ist, dass die Umsetzung meines Projektes erst in der Diplomarbeit dran kommt und ich gerade nur Pläne habe, worin steht, dass alle Anschaltungen 12 V oder über Widerstand 24 V haben)
Ich habe ein Buch im Katalog meiner Bibliothek gefunden, das heißt: "Die große Schaltsammlung Messen, Steuern, Regeln mit dem PC", mal schauen, ob mir das weiter hilft, danke =)
Ein USB-Adapter wäre wirklich von Vorteil, hast du da hardwartechnisch Beispiele? (gerne mit Link) Sind solche Adapter für verschiedene Spannungen ausgelegt, sodass man dann einstellen kann, welche Spannung auf dem Draht liegt oder muss ein Adapter speziell für eine Spannung gekauft werden?
Meine Weiterverarbeitung auf dem PC läuft leider nicht mit Office-Programmen, sodass mir die "rsapi.dll" nicht direkt weiterhilft oder? Die Informationen müssen bei mir auch über eine dll weiter geleitet werden, aber an ein Simulationsprogramm...

Liebe Grüße
Grabbi

[BernhardS]

Hallo,

mal eine Teilantwort zu den Spannungen.
Wie hoch die Spannung ist, das ist nicht so kritisch. Wichtig ist schon mal, daß es nicht plus/minus 20 mA oder sowas ist - bei so Industriesteuerungen muss man auf vieles gefasst sein. Die Spannung kann man einfach mit einer Kombination Widerstand-Zenerdiode auf den Wert des Eingangs reduzieren. Ich empfehle gern jeweils einen Optokoppler zu setzen. Einmal ein wenig Aufwand, dann klare Verhältnisse.
Wenn Du Ausgangsspannungen erzeugen willst - habe ich das richtig verstanden - dann kann muss da halt noch eine entsprechende Transistorstufe oder ein operationsverstärker hin. Die Stromversorgung dafür musst Du Dir halt noch überlegen. Vielleicht kann man das aus der Schaltung versorgen.

Wie soll das softwareseitig laufen? Hat die Simulationssoftware eine entsprechende Schnittstelle, so wie bei Mickisoft eben das API? Schreibst Du dann was in C++ oder so?

Bernhard

[Grabbi]

Hallo again =)

Ah okay, wie viel Ampere da drauf leben, weiß ich ehrlich gesagt nicht, würde so ein Optokoppler die Amperes mit übernehmen oder nimmt der nicht einfach nur ein Signal auf, wenn vorhanden und ansonsten nicht? Gibt es solche Optokoppler fertig zu kaufen, sodass man nur noch die Drähte rein/zwischenklemmen muss oder muss man da richtig basteln? Wenn es sie gibt, kannst du vielleicht ein Link zu Beispielen schicken? Ich finde nur diese kleinen schwarzen Baugruppen, dafür müsste man ja selber eine Leiterplatte basteln oder? *relativ ahnungslos*

Das mit den Ausgangsspannungen habe ich gar nicht so richtig verstanden... Kann man nicht auch hier den Draht an eine Art, vielleicht batteriebetriebene, Quelle anstecken, die über USB verbunden ist mit dem PC und auf Befehl von diesem das Signal sendet und auch wieder aufhört es zu senden nach einem weiteren Befehl!?

Softwareseitig wird höchstwahrscheinlich mit PTV VISSIM simuliert. Das Programm besitzt eine COM-Schnittstelle, die man über eine dll ansteuern kann. Geplant ist also eine dll zu schreiben, die den USB-Port abfragt und die Informationen direkt an die Simulation weiterleitet und natürlich auch umgekehrt...

Liebe Grüße
Grabbi

[der mit den kurzen Armen]

Vernünftige USB zu Com Adapter machen das Überflüssig! Für das Programm stellt die Software zu dem USB zu Seriealwandler eine virtuelle Com zur Verfügung.
Fremdspannungen legt man grundsätzlich nicht auf bestehende Signalleitungen! Dafür werden Potentialfreie Kontakte benutzt welche die Versorgungsspannung des Gerätes benutzen. Der Optokoppler ist auch nur Vereinfacht gesagt so ein Potentialfreier Kontakt.

[BernhardS]

Hallo,

na so ganz überzeugend klingt das Alles nicht. Ein wenig mehr Grundkenntnisse wären hilfreich.

Mach doch mal bitte eine saubere Aufstellung der Ausgangssituation.
Um wieviele Anschlüsse handelt es sich überhaupt?
Wie teilt sich das in Ein- und Ausgänge auf?
Um eine kleine Platine wirst Du nicht herumkommen. Wie schaut es mit Werkzeug und Meßgerät aus?
Eine dll zu schreiben, die USB abfrägt - sei mir nicht böse - Bist Du Dir sicher, daß Du weißt was eine dll ist?
Beherrschst Du die Simulationssoftware soweit, daß Du auf den COM-Port zugreifen kannst?

Bernhard