Suche Idee -> Wasserstand im Gartenteich messen

[Hiltex]

@mariohbs
Sorry, lass dich nicht irritieren, du hast nämlich recht. In meiner Branche interessiert das kaum jemanden, da 24V DC der Standard sind. Die Betriebsspannung des von dir verlinkten Sensors beträgt 10...30V, also wird das auch funktionieren.

Die Stromschleife muss grundsätzlich von irgendwem gespeist werden. Dafür gibt es verschiedene Wege, zum Beispiel ein separates Netzteil in Reihe, oder der Sensor hat eine separate Spannungsversorgung und dieser speist dann die Schleife, oder aber das Messgerät.

Ich würde aus der Artikelbeschreibung des "Stromempfängers" ebenfalls schlussfolgern, dass der alles macht, also ja: Sensor mit + und - anschließen, das war's.

Sorry für die Verwirrung. Im Bereich der Bastelelektronik habe ich mich mit diesen Themen noch nicht weiter auseinander gesetzt. Ich hab da immer nur das Bild vor Augen, wie ich das auf Arbeit lösen würde.

Ich würde das an deiner Stelle einfach mal alles bestellen und ausprobieren.

[mariohbs]

@Hiltex sagte in Suche Idee -> Wasserstand im Gartenteich messen:

Die Betriebsspannung des von dir verlinkten Sensors beträgt 10...30V, also wird das auch funktionieren.

Puh..... ich dachte schon, dass ich nicht mal mehr die Anleitung verstehe

Aber eine Frage stellt sich mir da immer noch bzw. verstehe ich in der Anleitung und dem Datenblatt nicht so ganz. In dieser Beschreibung ist auf der letzten Seite ein Anschlussplan.
https://media.automation24.com/datasheet/de/microsonic_pico+25_I.pdf
Demnach müsste zwischen Anschluss 2 und -U ein Wiederstand RL kommen. Dieser Wiederstand ist in diesem Dokument auf Seite 2 mit kleiner / gleich 100 Ohm beim Analogausgang angegeben.
https://media.automation24.com/datasheet/de/microsonic_pico+25_I.pdf

Weist du ob ich diesen Wiederstand setzen muss oder ob das eine "interne" Schaltung im Sensor ist?

[mariohbs]

@Hiltex sagte in Suche Idee -> Wasserstand im Gartenteich messen:

Ich würde das an deiner Stelle einfach mal alles bestellen und ausprobieren.

Gesagt, getan. Anfang der Woche war alles da und ich konnte mit dem Sensor mal testen. Also der Widerstand muss rein, sonst gibt der Sensor die Daten nicht aus. Interessant war auch, dass man erst einmal das "Fenster" definieren muss bevor er überhaupt Daten rausspuckt. Er misst dann auch nur innerhalb dieses Fenster.

Das war es dann aber auch schon mit den guten Neuigkeiten. Ansonsten habe ich jetzt viele Wege kennen gelernt, wie ich den Sensor nicht auslesen kann. Der Wemos D1 ist scheinbar echt nicht in der Lage ein stabiles Messergebnis zu liefern. Sind immer große Schwankungen drin, welche man auch nicht stabil bekommt. Nach allem was ich gelesen habe, hängt das mit WLAN Einstreuungen auf dem Chip zusammen..... echt Misst

Nun brauch ich also eine Alternative. Womit könnte ich den Sensor denn sicher richtig auslesen und die Daten in IoBroker bringen?

@Hiltex du hattest was von Siemens geschrieben. Ich habe da mal geschaut aber diese Siemens Logos gibt es ja in gefühlten 1000 Ausführungen und scheinbar müssen die auch noch irgendwie programmiert sein. Hast du da vielleicht mal nen Link was ich mindestens bräuchte und ne kurze Zusammenfassung was ich damit machen müsste?

Dann würde ich da nochmal schaun und noch ein wenig investieren.....

Danke und Gruß
Mario

[Hiltex]

Welche Sensor-Ausführung hast du nun gekauft? Die Siemens Logo hat idealerweise den entsprechenden AI gleich an Bord.

Zur Programmierung: so richtig musst du sie für deine Anwendung garnicht programmieren, denn sie soll ja nur messen. Also musst du theoretisch nur den Eingang im Programm einfügen.
Über Netzwerk und den S7-Adapter kannst du dir die Messdaten nach ioBroker holen. Hierzu schaust du am besten nochmal ins Forum, denn ich habe zur Zeit leider keine Logo da, mit der ich das mal testen könnte.

Natürlich kannst du auch deine Pumpe mit der Logo schalten, wenn du willst. Sind ja immer 4 Ausgänge dran.

[mariohbs]

@Hiltex sagte in Suche Idee -> Wasserstand im Gartenteich messen:

Welche Sensor-Ausführung hast du nun gekauft?

Ich habe diesen hier gekauft (Analog-Ausgang 4-20mA):
https://www.automation24.de/ultraschallsensor-microsonic-pico-35-i

Zusätzlich könnte man ja dann vielleicht noch die Pegelsonde verwenden. Hat identische Werte - also Spannung und auch Analog 4-20mA. Wäre aber nur Optional.

Die Siemens Logo 7 gibt es ja nicht mehr, ist ja nur die 8er auf dem Markt. Nur welche man da am besten nimmt und wie das Ganze dann zu verkabeln ist..... habe echt Sorge, dass ich es nicht hin bekomme und dann auf ner echt teuren Fehlinvestition sitze

Mit dem Programmieren versteh ich noch nicht so ganz - egal was ich lese, da wird immer von Logosoft Comfort geschrieben womit man die Einstellen muss. Geht das bei den Logos mit Display über das Webinterface oder Display direkt ohne Software und zusätzliches Programmierkabel?

[Hiltex]

Die Logo ist ja nur ein Vorschlag gewesen, weil sie sehr einfach in der Handhabung, relativ kostengünstig und flexibel einsetzbar ist. Und weil ich sie mag. Wenn dir das nichts ist, dann kannst du auch etwas anderes einsetzen. Vorteil der Logo wäre, dass du damit auch eine Pumpe direkt ansteuern könntest, weil die auch Schaltausgänge hat. Zusätzlich kannst du verschiedene Erweiterungsmodule anschließen, womit die Steuerung dann noch mehr kann.

Ungünstig ist, dass du dich für den 4..20mA-Sensor entschieden hast, weil das keine Logo kann. Du hast zwei Möglichkeiten: entweder ein Erweiterungsmodul nutzen (teuer), oder den Spannungsfall über einen Lastwiderstand messen (Erklärung kommt gleich).

Grundsätzlich, solltest du dich für eine Logo entscheiden, benötigst du die Logo und die Software. Für dein Vorhaben (Anbindung an ioBroker) solltest du eine mit LAN-Anschluss nutzen. Über diesen LAN-Anschluss wird die Logo dann auch programmiert, sodass ein Programmierkabel wie bei den älteren Modellen nicht mehr nötig ist. Die Software ist leider nicht kostenfrei.

Vor der Programmierung brauchst du nicht zurück schrecken. Das lernen die meisten Elektriker-Azubis im ersten Lehrjahr und die Dokumentation von Siemens ist extrem gut (leider nur manchmal etwas zu umfangreich).

Ich an deiner Stelle würde ein Starterkit kaufen, zum Beispiel dieses hier:
https://www.conrad.de/de/p/siemens-6ed1057-3ba01-0aa8-sps-starterkit-12-v-dc-24-v-dc-1302216.html
Da ist alles drin, was du brauchst, der Aufbau erklärt sich von selbst.

Den Sensor würde ich so anschließen:

So machst du aus den 4...20mA ein 2...10V-Signal. Gespeist wird das ganze von dem selben Netzteil, das auch die Logo versorgt. Ich kann dir das bei Bedarf auch gern nochmal etwas bildlicher aufzeichnen.

Hier findest du ein komplettes Handbuch zur Logo. Zugegeben, das sind ein paar Seiten, aber es steht wirklich alles drin: https://produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1300000-1399999/001302216-an-01-de-LOGO__STARTER_KIT_12_24RCE.pdf
Hier das gleiche zur Software: https://produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1300000-1399999/001302216-an-01-de-SOFTWARE_LOGO__STARTER_KIT_12_24RCE.pdf

Von der Software gibt es übrigens auch eine 7-Tage-Demo. Das kannst du dir ja mal anschauen:
https://w3.siemens.com/mcms/programmable-logic-controller/de/logikmodul-logo/demo-software/seiten/default.aspx

Unbedingt vorab prüfen solltest du, wie gut die Anbindung einer Logo an ioBroker funktioniert. Das habe ich noch nie probiert und kenne das nur aus der Theorie. Leider hab ich derzeit auch keine Logo mit LAN-Anschluss da, sodass ich das auch nicht ausprobieren kann.

[mariohbs]

Hi @Hiltex ,
erstmal vielen lieben Dank für deine Mühe

Ich habe mir das mit der Siemens Logo noch mal angeschaut. Irgendwie werde ich damit aber nicht wirklich warm. Noch eine Schnittstelle, noch ne andere Programmierung usw.. Zusätzlich muss ich auch gestehen, dass der WAF Faktor wohl nicht identisch mit Budget ist. Meine Regierung hat sich fürchterlich aufgeregt aber das ist ne andere Geschichte......

Aktuell teste ich das Ganze mit nem Raspi den ich hier noch liegen hatte. Das sieht auch recht vielversprechend aus. Messwerte schwanken nur mit max 0,5mm und das lässt sich auf dem Raspi auch super glätten. Von daher bekomme ich damit wohl eine Auflösung im Millimeter-Bereich raus, was ja das Ziel war. Scheinbar ist die Ausgabe des Sensors auch immer auf das Messfenster bezogen. Wenn ich das also kleiner mache steigt somit die Empfindlichkeit. Vielleicht komm ich damit sogar in den 0,5mm Bereich - muss ich noch testen.

Ich würde fast sagen, dass ich jetzt ne Lösung habe. Muss nur noch rausfinden, wie ich mir die Daten vom Raspi per MQTT an IoBroker schicken lassen kann. Das wird aber auch lösbar sein....

Also Danke erstmal und ich berichte weiter

[Hiltex]

Ja super. Freut mich, dass du deine Lösung gefunden hast.
Ich bin gespannt, was du berichtest.

[mariohbs]

Sodele, mal ein erster Zwischenstand

Mit etwas "Durchschnitts-Berechnung" bin ich mit den Werten mehr als Zufrieden. Maximale Schwankung der Werte liegt bei 0,2mm was wohl eindeutig als Ausreichend genau angesehen werden darf

Im Moment kämpfe ich noch ein wenig mit der Umrechnung der Werte in MM - da passt noch was nicht so ganz aber das wird wohl an der Temperatur-Stabilisierung des Sensors liegen. Mir ist erst jetzt, mit den Diagrammen im IoBroker, aufgefallen, dass der Sensor erst nach ca. 30-50min stabile Werte liefert. Vorher ist die Kurve aufsteigend und damit passen natürlich meine zugrunde gelegten Werte nicht, da ich die direkt mit den ersten Messungen erfasst habe. Wird sich also auch lösen lassen

@Hiltex - Noch eine Frage zum Außeneinsatz. Ich habe zum Sensor die verlinkte Sensorleitung gekauft.
https://www.automation24.de/m12-sensorleitung-ifm-electronic-evc073
Damit müsste ich doch Sensor und Anschluss komplett im Freien betreiben können. Nach meinem Verständnis könnte sogar beides komplett ins Wasser - wobei es ja nur Regen aushalten muss. Ist das Richtig oder sollte ich das besser in ein Gehäuse einbauen?

Danke und Gruß
Mario

[Hiltex]

Komplett und dauerhaft unter Wasser geht nicht, aber für Regen und Wettereinflüsse ist IP67 ideal.

IP67 bietet Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen.

[mariohbs]

Nabend @Hiltex ,

also mittlerweile bin ich mit meinem Versuchsaufbau deutlich weiter und auf ein neues Problem gestoßen. Man glaubt gar nicht was sich so alles an Dingen findet die Messwerte verfälschen

Beim Lüften war mir aufgefallen, dass meine Werte doch mit einmal schwankten. Habe dann gedacht, kann ja nur an der Temperatur liegen aber der Sensor soll ja Temperaturstabilisiert sein. Also wieder Messgerät raus und mit dem ganzen Versuchsaufbau vor den Kühlschrank umgezogen

Tja, die Schwankungen kommen von der Stromversorgung. 10°C Temperaturänderung machen ca. 0,02 Volt Unterschied. Bei der Auflösung die ich habe war dann klar wo die Schwankungen herkommen. Nun habe ich viel recherchiert aber so Ganz wird man es wohl nicht wegbekommen. Werde dann später versuchen ob ich dem nicht Mathematisch an den Kragen gehen kann

Ahh und die Pegelsonder funktioniert jetzt auch super. Hängt am gleichen Aufbau. Das Problem war also wirklich die ganze Zeit der blöde WEMOS Ich fasse es einfach nicht....

LG
Mario

[Hiltex]

Mit welcher Hardware betreibst du in deinem Testaufbau den Sensor? Der Raspberry Pi alleine kann ja das Signal garnicht verarbeiten.

0,02Volt Schwankung entsprechen übrigens einem Fehler von 0,2%, was aus messtechnischer Sicht als äußerst gering zu bewerten und nahezu zu vernachlässigen ist

[mariohbs]

@Hiltex sagte in Suche Idee -> Wasserstand im Gartenteich messen:

Der Raspberry Pi alleine kann ja das Signal garnicht verarbeiten.

Stimmt. Ich habe am Raspi einen StepUp Converter angeschlossen und den Hilfsstrom auf 16V für die Sensoren gebracht. Auswerten tue ich das dann mit einem ADS1115 und das Ergebnis geht dann per I2C an den Raspi.
https://www.adafruit.com/product/1085

Auf dem Raspi sind es dann ein paar Zeilen Phyton für die Auswertung und um das Ganze per MQTT an IoBroker zu senden. Also eigentlich recht Easy - nur das Googlen von dem ganzen Zeug hat gedauert.

So sieht dann das Ergebnis aus (Skala für US-Sensor und Pegelsonde jeweils in Millimeter):

Die Steigung beim US-Sensor zu Beginn ist die normale Aufwärmphase des Sensors - macht er immer so

Und hier mein hochprofessioneller Aufbau