Sivu avattu: 10.9.2003


Your IP = paitsi että tää on joku saunalahden välityspalvelin...
DATE = 19.07.2019


Tälle sivulle alkaa tulemaan selvitystä/kuvausta rakentamastami kotiautomaatioon liittyvistä osista:
Tää hommahan etenee harrastuksena kaiken muun ohella, joten aikataulua ei ole. Ja sen huomaa...

Pannuhuoneen valvonta

Pannuhuoneessa on mittauksia ja ohjauksia varten elektroniikkakeskus.
Vihreällä merkitty toimivat
Mittauksina mm:
  • Kattilan lämpötila ja paine
  • Kattilan käyntiajan laskenta (öljynkulutus)
  • Kattila häiriön indikointi
  • Pannuhuoneen lämpötila
  • Kiertovesipumppujen ohjaus
  • Päävesihanan ohjaus (liittyy varashälyttimeen)
  • Lattialämmityksen meno- ja paluulämpötila
  • Lämpimän käyttöveden lämpötila (kierto)
  • Ulkolämpötila
  • Kylpyhuoneen lattian lämpötila (tässä on oma termostaatti)
  • Autopaikan pistorasioiden ohjaus (lämmitykset)
  • Varajännitteen valvonta (12V)
  • Ulkovalon ohjaus. Sammutus tarpeettomana aikana, muuten seuraa hämäräkytkintä.

    Mulla on tällä hetkellä piirilevy tehtynä, yhdessä kortissa on mm:
  • 5-7 lämpötilamittausta (LM335 x2 /kanava)
  • 2 optotulo / LDR:t indikoimaan pannun palopesää ja vikavaloa
  • 3 relelähtö, näillä esim. autolämmityksen, pumpun, ulkovalon tms. ohjauksia.
  • 1 nestekidenäyttö tai muuta ulkoista I/O:ta
  • 1 RS-232 liityntä ulkomaailmaan
  • 1 Näppäimistö (2-4) näppäintä (ohjelmointiliittimeen)


  • Näitä kortteja tulee kaksi kappaletta pannuhuoneeseen ja ehkä myöhemmin yksi mittaamaan huoneiden lämpötiloja ja jääkaappien/pakastimen mittaukseen. Kortin ytimenä on ATMELin ATMega16 MPU ja liitäntänä muuhun kotiautomaatioon RS-232. Alunperin piti käyttää AT90S8535 -kontrolleria, mutta eipä softa mahtunut. Päädyin RS-232:teen siksi, että silloin voi yksittäistä korttia helpoiten "debuggata" läppärillä. RS-232:n "ristikytkennästä" ei ole tarkkaa suunnitelmaa, todennäköisesti lyön serveriini riittävästi sarjaportteja... Softassa on nyt sarjaporttiohjattavat releet ja lämpötilojen mittaukset toimivat. Lämpötilojen mittaukseen tulee vielä sarjaportista säädettävät kalibroinnit, jolloin mittauksen pitäisi olla aika tarkkakin.

    Releillä ohjaan käytännössä autopistorasiat wepistä (toimii),keittiön informaatiopaneelista(ei vielä) tai puhelimella(selaimella toimii). Pistorasiat saa: Päälle/pois tai tunniksi/kahdeksi päälle. Tähänkin pitäisi vielä tehdä vähän päätelmiä ulkolämpötilasta, jonka perusteella voisi määrittää lämmitysajan. Serverin croniin on ohjelmoitu myös vakiolämmitysajat (työaikojen mukaan). Kolmas rele ohjautuu serverin ohjaamana, croniin on ohjelmoitu ulkovalon sammutus yöllä. Muuten ulkovalo seuraa hämäräkytkintä. Wepistä saan kyllä ulkovalot päälle millon vain, jos on hämärää.
    Kortti siis ohjaa sähkökeskuksessa olevia kontaktoreita, jolla 230VAC kytketään.

    Alla kuva kortista

    Prossukortti

    Kuvan kortista puuttuu vielä muutamia komponentteja mutta seinällä olevassa kortissa on jo osat paikoillaan (kuva alla).

    Prossukortti



    Nestekidenäytössä vaihtuu muutaman sekunnin välein tietoja mm:
  • ulkolämpötila
  • kattilan lämpötila
  • meno- ja paluuvedet
  • releiden tilat
  • arvio säiliössä olevasta öljystä
  • säätöarvoja



  • Tästä linkistä saat ladattua kytkentäkaavion, n.100kb, PDF

    Kytkentäkaavio on yhtenevä tuon kortin kanssa, mutta vaatii pieniä "säätöjä" toimiakseen tarkoitetulla tavalla. Lämpötilan mittaus tapahtuu LM335 -anturilla (hinta 1-4 eur/kpl), näitä on kaksi sarjassa jotta päästään hieman suurempaan erottelykykyyn. Koska noissa antureissa on n.3V "offset" 25C lämpötilassa ja niitä on kaksi kappaletta sarjassa, on niiden maadoitus pudotettu n. 5V digitaalimaan alapuolelle. Prosessorissa on 8-kan 10-bit A/D, josta yhtä tuloa käytetään tuon offsetin laskemiseen, kaksi toimii digitaalimaata vasten (muutettavissa myös lämpötilan mittausta varten) ja viisi on varattuna em. lämpötila-antureihin. Optotulot oli tarkoitus käyttää kattilan palo- ja vikatiedon ilmaisuun, muutin ne kuitenkin käyttämään LDR:iä.
    Eli LDRrät on klipseillä kiinni vikavalon ja merkkivalon päällä. LDR on taivutettu johdon päähän 90ast ja kuumaliimaa eristeeksi ja jäykentimeksi päälle.

    Kuva LDR:n kiinnittämisestä merkkivalon päälle (alla).

    LDR


    Pieni mittausvirhehän tuosta tulee, merkkivalo palaa esilämmityksen aikana sekä ennen magneettiventtiilin avautumista. Saiskohan HALL-anturilla mitattua magneettiventtiilin päältä suuttimen aukioloaikaa?? Silloin tulisi oikeampi mittaustieto. Jossain kaupallisessa öljynkulutusmittarissa taitaa olla sellainen...


    Ajatuksia kotiautomaatiosta:

    "Kotiautomaatio" on vähän hölmö otsikko tälle hommalle... Kiinteistöautomaatiostakin vois puhua.

    Mä en tällä hae kuitenkaan sitä, mitä useimmat ensimmäiseksi luulee kun puhutaan kotiautomaatiosta. Mä en todellakaan halua, että aamulla herään juurikeitetyn kahvin hajuun ja radiosta tulee soomipoppia. Tai että tartteisin makuuhuoneesta yöllä valaistuksen vessaan. Juuri valaistuksen ohjaus paikallisilla liiketunnistimilla on paljon järkevämpää kuin liittäminen johonkin automaatioon. Järkevimpiä asioita on ehkä poissaoloon liittyvät asiat kuten kiinteistön valvonta ja lämmityksien alentaminen. Mutta kun tallentava kameravalvonta riittää tosi pitkälle ja lämmityksien alentaminen ei toimi käytännössä. Meillä on lattiassa varattuna niin paljon lämpöä, ettei tuommoiset säädöt vaikuta muutamiin tuntiin yhtään mitään. Pitäisi olla 70 -luvun rättipatteri lämmitys tai sähköpatterit varaavan systeemin sijaan. Saunaakin on hankala automatisoida, koska se lämmitetään tietysti puilla. No, on sinne vedetty piuha lämpömittaria varten. Ehkä tänne ilmestyy vielä lämpötila meidän saunastakin...

    En halua myöskään sitä, että joku tietokone ohjaa koko taloni toimintoja. Uskon yksittäisiin toimilaitteisiin, jotka toimivat siitä huolimatta, että joku "keskuskone" nitkahtaa. Lähinnä nää mun rakennelmat on rakentamisen ja kokeilemisen ilosta, ja kiinostuksesta datojen keräämiseen sekä seurantaan. Samalla systeemi hoitaa joitakin käytännön asioita, kun siihen kerran on mahdollisuus.

    Tässä vähän tietoa "olosuhteista", sitä kun joku kyseli vertailutiedoksi

    Talo on rakennettu 1976, peruskorjattu 2000, osittain vielä keskeneräinen. Yksi kerros, ulkoseinien eristeet kasvatettu 100mm > 150mm, ikkunat alkuperäiset kolmekerros lämpölasit (?). Ulkopinta kahitiiliverhous, yläpohjan eriste 200mm villaa. Lattian valoin betonista, n. 140m2 14m3 betonia, alaeriste 50mm uretaani, vesikiertoinen lämmitys, n. 50m2 lämmitys puuttuu vielä (tai siis lämpiää sähköllä eikä vedellä). 25m2 tulee lastulevyn päälle ja 25m valetaan.

    Peruskorjauksen yhteydessä kaapeloin valaistusta luukuunottamatta lähes kaikki uudelleen. Kaikki pistorasiat ovat nyt suojamaadoitetut ja niitä on 60-70kpl (kaksoisrasiat). Kosteissa tiloissa sekä ulkona olevat valot ja pistorasiat ovat vikavirran takana. Jokaiseen huoneeseen tulee antennijohto (OH 2x), kaksi parikaapelieetteriä sekä "kaksois diodikaapeli" (OH 2x) videon tai audion siirtoa varten. Lisäksi on johdoitus termostaatteja tai ohjauslaitteita varten (2x eetterikaapeli) sekä varashälyttimen kaapeloinnit. Välikaton kautta voisi asentaa vielä kaapeloinnin ketjutettua palohälytinsysteemiä sekä varavalaistusta varten. Täällä korvessa katkoo sähköt usein myrskyjen aikaan ja pienet lapset on tottuneet että aina on jossakin valoa.

    Ilmanvaihto hoidetaan talotuulettimella, eli koneellisesti poisto liesituulettimesta sekä wc, kylppäri ja sauna. Tuloilma makuuhuoneiden ikkunoiden yläpuolelle asennetuista 75mm suodattimillisista ilmakanavista.
    Lämmön talteenottoa en laittanut, se olisi maksanut yli 2500e asennuksineen ja vuosisäästö olisi ollut luokkaa 120e (n.300 litraa öljyä). Eihän se olisi tienannut itseään ainakaan alle 15 vuoden... Varaava takka, jossa n. 3500kg tiiliä ja 1000kg laastia. Sisältäen piipun ja lyhyen seinän. Varaava osuus ehkä 3000kg. Takan lämpöä käytetään ns. "mukavuuslämpönä", ei varsinaisena lämmittimenä. Takan suora vaikutusalue ehkä 70...80m2.

    Talon tilavuus vähän alle 500m3, sijainti metsäisellä tontilla Varsinais-Suomessa, Lieto as.
    Kattila v-76 Arimax, 125litraa, poltin vanha Oilon (junior ?), suutin 60. Kattilaakaan en ole vaihtanut uuteen, siihen pätee sama syy kuin LTO:n hankintaan: Uusi kattila oheislaitteineen maksaa yli 2500e ja siitä säästyy taas se 300 litraa öljyä vuodessa. Ei se ala tienaamaan alle 15 vuoden...
    Lämpimän käyttöveden kierto (osin vajaa eristys eli kun shutti menne kiinni, menee lämpöä hukkaan).
    Taloudessa kuusi henkilöä, eli lämmintä vettä kuluu sen mukaan...

    Tätä systeemiä olen tehnyt itselleni, olkoon se myös jonkin sortin "opinnäyte" osaamisistani...

    Tässähän on monia osa-alueita
  • analogia- ja digitaalisuunnittelua
  • piirilevysuunnittelua
  • sulautettujen ohjelmointia
  • mittaustekniikkaa
  • koekytkennät ja valmistukset sekä testaukset
  • mekaanista "väsäilyä"
  • PHP ja HTML osaamista
  • skriptailua *NIX ympyröissä
  • *NIX (NetBSD) ylläpitoa




    Tässä vähän sitten mittaustuloksia, jotka "tuuppaan" tänne tunnin välein:
    Tulokset eivät ole absoluuttisia, eivätkä edes pyri olemaan niitä.

    Ulkolämpötilan mittauksessa "+" asteet näkyy vihreänä ja pakkaset sinisenä
    Näin siksi, ettei MRTG osaa tehdä negatiivisia.

    Eli mun serveri "pureksii" nuo mun kortin mittaamat datat (siirto RS-232) ja vääntää ne grafiikaksi. Samalla tulee talteen runsaan vuoden tilastot...




    Ulkolämpö (T4)

    "+" asteet näkyy vihreänä ja pakkaset sinisenä

    Lattialämmitysvesi meno (T3) 22.8 astetta.paluu (T2) 22.3 astetta.

    Lattialämmityksen shunttia ohjaa Ouman EH80. Säätö A-B puolivälissä.
    Vakion ulkolämpötila-anturin lisäksi on huonetermostaatti, sen kompensointi +- 2 astetta.
    Huonetermostaatin käytössä on se vaaraa, että katkoksen sattuessa säätö nousee limittiin.
    Tuo on suorastaan paha moka EH-80:n suunnittelijalta.
    Siksi on erittäin tärkeää, että varsinkin lattialämmityksessä maksimilämpö on säädetty oikein, ettei lattiaan pääse liian lämmintä vettä.
    Fiksu suunnittelija olisi laittanut tuohon kans parametrin jolla voisi säätää maksimi lämpötilan muuttumisen vuorokaudessa. Betonilattia ei tykkää suurista lämpötilan muutoksista lyhyessä ajassa.

    Meillä oli katkos huonetermostaatissa 12.12.2004 n. klo 22.20, mikä näkyy hyvin käyristä. Lämpö nousi 36 ast paikkeille...
    Kiertovesipumppu ei pysähtynyt, sen limitti on vähän korkeammalla.

    Kattila (T0) 69.8 astetta.

    Kattilan lämpötila mitataan toistaiseksi lämpimän käyttöveden kierrosta, siksi siinä näkyy selkeesti lämpötilan muutokset. Siis lämpimän veden käyttö.

    Kattila palo (käyttöaste)5 %.

    OIL 1590 litraa.

    Öljyä vähennetään säiliöstä aina 10 litraa kun poltin on käynyt 13600 sekuntia.
    Tämä on arvio "60" suuttimelle, ei mitattu arvo.
    Suuttimeen on lyöty kulutus 2,37kg/h. (50 suutin 1,87) 0,9 ominaispainolla ~2,633 l/h.
    10 (litraa) / 2,633 (litraa/h) = 3,8h = 13670s




    Tässä vielä rautapuolesta lohkokaavio, jos vaikka selventäis sekavaa tekstiä.
    Klikkaa kuvaa (PDF), että siitä saa jotain selvää...

    Lohkokaavio



    Työlistalla on vielä:
  • Näppäimistön liittäminen, ettei kaikkea tarveis tehdä sarjaportin kautta. Esim. häiriön kuittaus, öljyn lisäykset säiliöön, yms.
  • Yksittäisten anturien kalibrointia vois tarvita. En ole katsonut, kuinka paljon noissa LM335:ssa on keskenään heittoja.
  • Suhteellinen paloajan mittauskin on, mutta se toimii jostain syystä välillä epävarmasti. Sen kun sais hyväksi, niin vois peltien ja ilmasäädön kans ehkä optimoida pannun hyötysuhdetta.
  • Pitää lisätä hälytin, jos lattialämmityksen säätö nousee lyhyessä ajassa useita asteita, niinkuin meille kävi. Tosin ei siitä hyötyä olisi ollut, kun just sillon ei oltu kotona...
  • Jatkohälytysmahdollisuus??
  • Bootloaderin vois väsätä, että sais sarjanarua pitkin päivitettyä softan.
  • Sähkö- ja vesimittarinkin vois lukea talteen.
  • Kylppärin kosteutta vois mitata ja ohjata tuuletusta sen mukaan.

    TV antenniverkko

    Tässä periaatekuva talomme antenniverkosta (TV). Kuvaa klikkaamalla saat suuremman kuvan.

    TV verkko

    Vasemmalla tulot, kahdeksan I2C -ohjattua modulaattoria sekä ulkoantenni. Signaalit yhdistetään, vahvistetaan ja haaroitetaan kahdeksaan paikkaan. Lisään tähän jossain vaiheessa teknistä tietoa, voisin tehdä vaikka tasomittauksia. Valokuva ristikytkennästä tulee kans myöhemmin. Samoin teknistä tietoa vahvistimista, kaapeloinnista yms. Tästä linkistä vähän lisää tietoa modulaattoreista.

    Postia ryydis(a)netti.fi
    Back

    Kirjoittajan kommentti: Sori, että tuo teksti on vähän sekava, sitä kun lisätty, muokattu ja poistettu tässä projektin aikana n kertaa...
    Tämä(kin) sivu on tehty ASCII -editorilla.

    Saunalahden laskuri:
    Oma laskuri: 13321
    ...käyvät jostain syystä eri lukemia...