kurzzeitige Aussetzer bzw. Spannungsschwankungen

[Maik K. (nuudles)]

Hallo zusammen,

ich benutze den PiXtend für eine kleine private Fermentationsanlage. 
Daran sind mehrere Sensoren, Kontaktschalter und Motoren angeschlossen,
sogar ein kleineres Magnetventil.
Das Problem machte sich zunächst in der Diagrammanzeige des Ph-Wertes 
und des Drucks bemerkbar, indem dort vereinzelt extreme Ausschläge bzw. 
Peaks
zu erkennen sind. Es ist keine Systematik erkennbar, manchmal passiert 
stundenlang nichts und manchmal kommen die Peaks mehrfach in einer 
Stunde.
Auffällig ist auch das die Peaks zeitgleich ausschlagen aber nicht 
immer.
Später viel auch auf, dass die Kontaktschalter auch vereinzelt ausgelöst 
wurden, obwohl sie gar nicht angeschlossen waren.
Auch der Motor des Rührwerks, der durch ein Relais gesteuert wird, hat 
manchmal ganz kurze Aussetzer die sich durch ein Doppelklick des Relais
innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde bemerkbar machen. Das Einzige 
was problemlos funktioniert ist der Digitalsensor der über GPIO läuft,
ansonsten haben alle ein- und Ausgänge kurzzeitige Aussetzer. Es ist 
keine Systematik zu erkennen.
Ich habe natürlich an Spannungsschwankungen gedacht und gesucht , ohne 
Erfolg. Da mich das Problem jetzt schon länger begleitet
habe ich mittlerweile alle Bauteile inkl. Netzteile und den Pixtend 
ausgetauscht, das Problem besteht aber weiterhin.
Sogar das offizielle Touchdisplay vom pi hat sich mittlerweile 
verabschiedet und bleibt schwarz.
Ich muss sagen ich betreibe das nur als Hobby und bin kein Fachmann, 
deswegen sollte man allen in Betracht ziehen auch wenn es noch so 
unwahrscheinlich ist.
Hat jemand eine Vermutung oder Erfahrung voran es liegen könnten?
Für weitere Informationen bitte einfach fragen

Gruß
Nuudles

[eeee (Gast)]

Woran das liegt?
Weil du eine Bastlerstuerung für Bastlerlösungen genommen hast und keine 
robuste SPS.
Da wäre in eine S7-1200 das Geld besser investiert gewesen.

[Dieter D (Gast)]

Moeglich waere ein EMV Problem. Es kann auch ueber kurze Wartezycklen 
passieren um den Prozessor nicht zu ueberhitzen.
Der DBus Service bei Raspian sysvinit auf systemd koennte auch etwas 
damit zu tun haben.

[Mario P. (Gast)]

Bei diesen spontanen Einbrüchen und Schaltvorgängen ist mein erster 
Gedanke an ein Problem der EMV. Irgendwelche Spannungsspitzen auf der 
Netzleitung koppeln in die Signal- und Sensorleitungen ein. Möglich sind 
auch Spannungsspitzen auf den Leitungen mit den 12V und 5V.

Mein erster Versuch zur Eingrenzung des Problems wäre, die 
Versorgungsspannungen 12V und 5V mittels externer Spannungsversorgungen 
bereitzustellen, idealer Weise von Labornetzteilen. Zur Not auch durch 
Auslagerung der jetzt verwendeten Netzteile und Spannungsregler. In 
jedem Fall sollte das Netzkabel für die Problemeingrenzung außerhalb des 
Verteilerkastens bleiben. Die Versorgungsleitungen für die 12V, die 5V 
und die zugehörige Masse auf kürzestem Weg innerhalb des 
Verteilerkastens an die entsprechenden Klemmen führen. Dabei diese 
Versorgungsleitungen möglichst in möglichst großem Abstand zu den 
Sensor- und Signalleitungen verlaufen lassen. Unvermeidliche Kreuzungen 
von Versorgungs- und Sensor-/Signalleitungen nach Möglichkeit senkrecht 
ausführen, benachbarte parallele Leitungsführung vermeiden. Das trifft 
auch für die per Relais geschalteten Versorgungsleitungen für Motor, 
Heizung usw. zu.
Mit diesen Maßnahmen werden die Einstreuungen auf die 
Sensor-/Signalleitungen minimiert. Treten jetzt keine spontanen 
Einbrüche mehr auf, liegt die Ursache entweder bei den aktuell 
verwendeten Netzteilen, den Spannungsregler(n?) oder/und in der 
Leitungsführung inner- und außerhalb des Verteilers.
Das Die Einbrüche erst nach längerem Betrieb auftreten kann durchaus an 
alternden Kondensatoren oder verschleißenden Varistoren im Netzteil 
liegen.

Erst wenn das alles nichts bringt, was ich nicht glaube, ist die 
Ausdehnung der Fehlersuche angebracht.

Gruß
Mario

[oszi40 (Gast)]

Maik K. schrieb:
> mittlerweile alle Bauteile inkl. Netzteile und den Pixtend
> ausgetauscht, das Problem besteht aber weiterhin.

Foto?
Selbst eingebaute Fehler,sind oft die schönsten.
Freilaufdioden, Snubber, Leitungsführung, Masseprobleme ...
https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Freilaufdiode

[Maik K. (nuudles)]

eeee schrieb:
> Woran das liegt?
> Weil du eine Bastlerstuerung für Bastlerlösungen genommen hast und keine
> robuste SPS.
> Da wäre in eine S7-1200 das Geld besser investiert gewesen.

Danke für den Hinweis, ich werde es mir ansehen

[Maik K. (nuudles)]

Dieter D schrieb:
> Moeglich waere ein EMV Problem. Es kann auch ueber kurze Wartezycklen
> passieren um den Prozessor nicht zu ueberhitzen.

Ich vermute auch ein EMV-Problem.
Ich habe den Zyklus normalerweise bei 50ms eingestellt. Aber auch eine 
Erhöhung auf 300ms änderte nichts

> Der DBus Service bei Raspian sysvinit auf systemd koennte auch etwas
> damit zu tun haben.

Da bin ich leider raus, ich weiß (noch) nicht wovon du redest ;-)

[Maik K. (nuudles)]

Mario P. schrieb:
> Bei diesen spontanen Einbrüchen und Schaltvorgängen ist mein erster
> Gedanke an ein Problem der EMV. Irgendwelche Spannungsspitzen auf der
> Netzleitung koppeln in die Signal- und Sensorleitungen ein. Möglich sind
> auch Spannungsspitzen auf den Leitungen mit den 12V und 5V.

Ich denke mit der Vermutung liegst du richtig, leider kenne ich noch 
nicht die Ursache

>
> Mein erster Versuch zur Eingrenzung des Problems wäre, die
> Versorgungsspannungen 12V und 5V mittels externer Spannungsversorgungen
> bereitzustellen, idealer Weise von Labornetzteilen. Zur Not auch durch
> Auslagerung der jetzt verwendeten Netzteile und Spannungsregler. In
> jedem Fall sollte das Netzkabel für die Problemeingrenzung außerhalb des
> Verteilerkastens bleiben. Die Versorgungsleitungen für die 12V, die 5V
> und die zugehörige Masse auf kürzestem Weg innerhalb des
> Verteilerkastens an die entsprechenden Klemmen führen. Dabei diese
> Versorgungsleitungen möglichst in möglichst großem Abstand zu den
> Sensor- und Signalleitungen verlaufen lassen. Unvermeidliche Kreuzungen
> von Versorgungs- und Sensor-/Signalleitungen nach Möglichkeit senkrecht
> ausführen, benachbarte parallele Leitungsführung vermeiden. Das trifft
> auch für die per Relais geschalteten Versorgungsleitungen für Motor,
> Heizung usw. zu.


Die Hauptversorgung kommt von 230V und wird dann geregelt auf 12V und 
5V.
Aber auch hier hab ich die 230V entfernt und jeweils externe Netzteile 
für 12V und 5V verwendet auch außerhalb des Verteilerkastens, sogar aus 
unterschiedlichen Steckdosen. Ein Labornetzteil besitze ich leider 
nicht.

Die Leitungsführung kann ich auf jeden Fall noch optimieren, zum Glück 
hab ich 100m-Rollen betellt;-)


> Mit diesen Maßnahmen werden die Einstreuungen auf die
> Sensor-/Signalleitungen minimiert. Treten jetzt keine spontanen
> Einbrüche mehr auf, liegt die Ursache entweder bei den aktuell
> verwendeten Netzteilen, den Spannungsregler(n?) oder/und in der
> Leitungsführung inner- und außerhalb des Verteilers.

Ja wie gesagt, hab ich schon mehrere Netzteile und Spannungsregler 
verwendet.

[Maik K. (nuudles)]

> Foto?
> Selbst eingebaute Fehler,sind oft die schönsten.
> Freilaufdioden, Snubber, Leitungsführung, Masseprobleme ...
> 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Freilaufdiode

Da hast du es genau auf dem Punkt gebracht, ich denke selber dass ich 
den Fehler eingebaut habe, so ist das halt mit Amateuren

[Wolfgang (Gast)]

Maik K. schrieb:
> Pixtend_peaks.PNG

Mario P. schrieb:
> Bei diesen spontanen Einbrüchen und Schaltvorgängen ist mein erster
> Gedanke an ein Problem der EMV.

Im Plot von den Daten sieht es nicht nach Einzelfehlern aus. Die Spitzen 
scheinen aus mehreren Messpunkten zu bestehen. Komischerweise steigen 
besonders beim pH-Wert die Peaks langsam an. Das würde gegen eine 
Störspitze sprechen. Die ganze Datenverwurschtelei bis zur Anzeige macht 
die Sache etwas undurchsichtig. Besser wird man das anhand der vom 
Sensor kommenden Rohdaten beurteilen können. Und auch die beiden 
Versorgungsspannungen könnte man gleich mit loggen.