Pir-sensor met ~4,5V output aansluiten op plc

[Femme]

Ik heb hier een aantal Panasonic AMN31112J pir-sensoren liggen die ik wil aansluiten op de Wago 750-403 digitale inputs van mijn plc. Het zijn leuke compacte bewegingsmelders die je makkelijk kunt wegwerken in bijvoorbeeld het uiteinde van een installatiebuis of een boorgat in een voeg.

De pir-sensor heeft drie pinnen voor GND, Vdd en Out. De sensor werkt op een spanning van 3-6VDC en stuurt een spanning van Vdd - 0,5V uit op de uitgang als er beweging wordt gedetecteerd. De stroomsterkte van de uitgang is maximaal 100 µA. Niet veel dus.



De inputs van mijn plc leveren een spanning van 24 VDC. De input is hoog als de verbinding tussen de 24V sensor supply en de input wordt gemaakt.

Mijn idee was om een relaisbordje met relais die op 5V worden aangedreven te gebruiken om een input van de plc te schakelen. Op die manier zou de output van de sensor de input van de plc moeten kunnen schakelen via het relais.

Op Ali Express heb ik dit bordje met acht Omron G3MB-202P solid state relais laten aanrukken. Die relais zijn bedoeld voor 230VAC bij max 2A en schakelen op de nuldoorgang. Ik weet niet of dat een issue zal zijn als je er een zwak gelijkspanninkje op zet. Ik heb eerder met mechanische relais voor 230VAC succesvol dingen laten interfacen met de input van een plc.





Als de pir-sensor beweging detecteert gaat het ledje branden van het betreffende relais branden. Het relais schakelt maar de input op de plc wordt nooit meer laag, tenzij ik de contacten met het relais los haal. Ik meet 1,6V over de common en NC van het relais als het relais niet gesloten zou moeten zijn. Blijkbaar vindt de plc dat voldoende om de input hoog te houden. Op deze manier werkt het dus niet voor mij, ik kan maar één keer beweging detecteren.

Het 'mus release voltage level' van de Omron G3MB-202P is minimaal 1V. Het zou ook nog kunnen dat de output van de sensor wel een bepaalde spanning heeft waardoor het relais niet vrij gaat. Helaas doet mijn waardeloze bouwmarktmultimeter het momenteel niet waardoor ik niet kan meten..

Ik heb nog een ander bordje met acht mechanische 5V relais die via een optocoupler worden geschakeld maar daar krijg ik helemaal geen leven in (ook niet als ik gewoon 5V op één van de inputs zet).



Heeft iemand een andere manier waarop ik de pir-sensor met de inputs van mijn plc kan laten interfacen?

Volgens mij zou het met alleen een 5V optocoupler moeten kunnen werken zoals deze Wago 859-793. Wel een mooie oplossing zo op een din-rail. Dit kost echter 15 euro per optocoupler/sensor:

[ Voor 10% gewijzigd door Femme op 07-11-2015 18:56 ]

[Pizza_Boom]

Comparator tussen gooien die je met een potmeter kan instellen op een schakelwaarde? Of een OPAMPje? Dan functioneert die OPAMP gewoon als soort van 1 value AD converter...

[kuhlivisj]

Het lijkt er op dat het relais niet uitschakelt. De 750-403 ziet een hoog signaal als zijn ingang tussen de +15VDC en +30VDC zit. Hij ziet een laag signaal als de ingang tussen de -3VDC en +5VDC zit. 1,6V is dus niet voldoende om de ingang hoog te houden.

Een andere optie is om 5VDC ingangsmodules te gebruiken van wago, de 750-414.

[s0ulmaster]

kuhlivisj schreef op maandag 09 november 2015 @ 09:12:
Het lijkt er op dat het relais niet uitschakelt. De 750-403 ziet een hoog signaal als zijn ingang tussen de +15VDC en +30VDC zit. Hij ziet een laag signaal als de ingang tussen de -3VDC en +5VDC zit. 1,6V is dus niet voldoende om de ingang hoog te houden.

Een andere optie is om 5VDC ingangsmodules te gebruiken van wago, de 750-414.

Dat is toch ook wat femme aangeeft? Hij met 1,6V op het moment dat hij hrt relais ontkrachtigd wil hebben. Het bekrachtigen wil blijkbaar wel. Volgens jouw opgezochte specs zou het relais bij 1,6V gewoon moeten ontkrachtigen

[DWattel]

Je hebt nu een solid-state relais gebruikt, waarvan je zelf al aangaf dat deze voor 250VAC is,
Ik neem aan dat je PLC op je ingang geen AC verdraagt, dus gebruik je gelijkspanning.
Je solid-state relais gaat dus wel aan maar niet meer uit omdat de spanning nooit meer op de nuldoorgang komt. (zie Wikipedia: Halfgeleiderrelais)

Volgens mij kan je op een redelijk simpele manier je PIR aansluiten met een transistor schakeling.
(zie hier enig uitleg: http://prosje.be/Projects/BelastingSchakelen.html)

[kuhlivisj]

s0ulmaster schreef op maandag 09 november 2015 @ 09:23:
[...]


Dat is toch ook wat femme aangeeft? Hij met 1,6V op het moment dat hij hrt relais ontkrachtigd wil hebben. Het bekrachtigen wil blijkbaar wel. Volgens jouw opgezochte specs zou het relais bij 1,6V gewoon moeten ontkrachtigen

De specs die ik opgaf zijn van de PLC ingang, niet van het relais. Wat DWattel aangeeft klopt. Deze relais zijn alleen geschikt voor het schakelen van AC.

[memphis]

Ik zou achter de sensor gewoon een simpele buffer zetten zoals een 7406 of een ULN 2003 en dan daarmee een opto coupler sturen om aan de andere kant je PLC te sturen.

[s0ulmaster]

aaah ok, mijn fout. Dan snap ik het probleem idd. Dan is de oplossing van memphis wel een realistische..

[DrivinUCrazy]

kuhlivisj schreef op maandag 09 november 2015 @ 09:12:
Het lijkt er op dat het relais niet uitschakelt. De 750-403 ziet een hoog signaal als zijn ingang tussen de +15VDC en +30VDC zit. Hij ziet een laag signaal als de ingang tussen de -3VDC en +5VDC zit. 1,6V is dus niet voldoende om de ingang hoog te houden.

Een andere optie is om 5VDC ingangsmodules te gebruiken van wago, de 750-414.

Dit, niet moeilijk doen met lapmiddelen, maar gewoon direct 5V ingangen gebruiken hiervoor. Volgens de specs zijn deze al direct geschikt. (ingangsstroom bijvoorbeeld 50 uA).
Op Eibmarkt.com is nu toevallig een of andere aanbieding (gevonden via Preisroboter.de) waar deze kaartjes voor 33 euro worden aangeboden. Op Ebay zullen ze vast ook goed te vinden zijn.

Houd er wel rekening mee dat er nog een 5V voedingskaartje voor moet.

[Femme]

kuhlivisj schreef op maandag 09 november 2015 @ 09:12:
Het lijkt er op dat het relais niet uitschakelt. De 750-403 ziet een hoog signaal als zijn ingang tussen de +15VDC en +30VDC zit. Hij ziet een laag signaal als de ingang tussen de -3VDC en +5VDC zit. 1,6V is dus niet voldoende om de ingang hoog te houden.

Een andere optie is om 5VDC ingangsmodules te gebruiken van wago, de 750-414.

Thanks voor de tip! Ik had helemaal niet gedacht aan de mogelijkheid dat Wago een 5V ingangsklem zou hebben. Qua installatie is dit de makkelijkste oplossing en de kosten vallen mee (alleen jammer dat er een supply module van 80 euro bij moet).

[kuhlivisj]

Je kunt de voeding op 2 manieren oplossen. Je kunt een 750-623 gebruiken. Hier ga je met 24VDC in en deze zet dan 5VDC op de power contacten.

Andere optie is een 750-612 i.c.m. een losse 5VDC voeding. Als je al een 5VDC voeding hebt is dit goedkoper.

[Puch-Maxi]

Waar ik zelf eens tegenaan ben gelopen is de "leakage current" van een SSR, er loopt altijd nog een kleine stroom over de output. In sommige situaties wil je dit liever niet, soms maakt het niet uit. Mischien nog wel een aardige pdf: https://www.omron.com/ecb/products/pdf/precautions_ssr.pdf

[Femme]

kuhlivisj schreef op maandag 09 november 2015 @ 15:00:
Je kunt de voeding op 2 manieren oplossen. Je kunt een 750-623 gebruiken. Hier ga je met 24VDC in en deze zet dan 5VDC op de power contacten.

Andere optie is een 750-612 i.c.m. een losse 5VDC voeding. Als je al een 5VDC voeding hebt is dit goedkoper.

Heb je ervaring met die dingen? Als ik het goed begrijp zorgt de 750-623 ervoor dat de downstream modules een field supply van 5VDC of een ander ingestelde spanning krijgen ("Downstream modules are supplied with the selected voltage via the power jumper contacts").

Dat zou betekenen dat ik de modules als laatste nodes in het systeem moet plaatsen of er later een supply module tussen moet zetten om de field supply weer op 24V te krijgen. In de handleiding en datasheet van de 750-612 vind ik die opmerking niet maar het werkt neem ik aan hetzelfde.

[kuhlivisj]

Dit geldt inderdaad voor beide modules. Als je na deze modules nog weer 24VDC modules wilt gebruiken die gebruik maken van de power contacten dan moet er daarvoor weer een voedingsmodule geplaatst worden.

[Femme]

Hier nog even een follow-up. Het duurde even om alle spulletjes bij elkaar gekregen maar het werkt nu:

Wago 750-612 supply module met 3x Wago 750-414 5VDC input modules:



Wago 2002-3201 doorgangsklemmen met 3 etages om GND, 5V en output van de pir-sensoren aan te sluiten:



Eén van de sensoren, in dit geval op de badkamer. Het installatiebuisje kwam nogal ongelukkig uit op een paar centimer boven de vloer (ipv in de vloer) maar heeft nu een nuttige bestemming gevonden. Het kleine sensortje ziet al beweging vanaf zo'n zeven meter afstand. Ik moet 'm nog even een stukje terugtrekken en afkitten en dan is het klaar:

[thomke]

Wat gebruiken jullie om de sensor met de kabel te verbinden? Zijn daar kabel voetjes voor die je op de kabel kan knijpen en vervolgens op het pinnetje van de sensor schuiven? Of doen jullie dat met krimpkous? Blijft dit dan wel stevig genoeg zitten? Krimpkous lijkt mij beter waar je draden aan elkaar kan torsen (zodat het torsen voor de stevigheid zorgt..)

Ik ben nieuwsgierig naar jullie methodes om dit te doen zodat het zeker niet los komt

[Patrick_v_L]

thomke schreef op dinsdag 22 januari 2019 @ 17:59:
Wat gebruiken jullie om de sensor met de kabel te verbinden? Zijn daar kabel voetjes voor die je op de kabel kan knijpen en vervolgens op het pinnetje van de sensor schuiven? Of doen jullie dat met krimpkous? Blijft dit dan wel stevig genoeg zitten? Krimpkous lijkt mij beter waar je draden aan elkaar kan torsen (zodat het torsen voor de stevigheid zorgt..)

Ik ben nieuwsgierig naar jullie methodes om dit te doen zodat het zeker niet los komt

Solderen en wat krimpkous.

[Femme]

thomke schreef op dinsdag 22 januari 2019 @ 17:59:
Wat gebruiken jullie om de sensor met de kabel te verbinden? Zijn daar kabel voetjes voor die je op de kabel kan knijpen en vervolgens op het pinnetje van de sensor schuiven? Of doen jullie dat met krimpkous? Blijft dit dan wel stevig genoeg zitten? Krimpkous lijkt mij beter waar je draden aan elkaar kan torsen (zodat het torsen voor de stevigheid zorgt..)

Ik ben nieuwsgierig naar jullie methodes om dit te doen zodat het zeker niet los komt.

Ik soldeer eerst 10cm draad aan de pootjes. Daar gebruikt gevlochten draadjes voor afkomstig van el cheapo gevlochten copper clad aluminium utp-kabel. Ideaal zou zijn om er klein printplaatje met een connector voor te gebruiken, maar daar ik ben niet handig in het maken van zoiets het je krijgt de sensor dan denk ik ook niet meer in het uiteinde van een installatiebuis.

Ik heb ze in het plafond zitten (waar ruimte is tussen de balklaag) en sluit ze daar aan via klemmetjes vanwege het gemak. Als ze uit het einde van een installatiebuis komen dan soldeer ik de draden aan een utp-kabel en trek deze kabel terug uit de buis tot de sensor op de juiste blek zit. Daarna afwerken met een 3d geprint afdekplaatje.

[FiMa]

Old topic, maar heeft iemand toch een alternatief om signalen van andere spanning op een 24VDC ingang van plc te laten werken? Ik heb een aantal probeersels gedaan op een 750-430 kaart. PIR die 24v zou schakelen rechtstreeks, maar signaal komt niet op. Dan 5V touch sensor op via optocoupler (HY-M154 module) naar 24v ook niks. Nog 2 andere PIR sensoren geprobeerd. Dezelfde als Femme bv denk ik. Als ik gewoon 5V spanning op de ingang steek, krijg ik wel signaal op plc. Beetje gek aan't worden.
De manier van Femme is een een optie, maar soms is het signaal maar 3V en heb je hetzelfde probleem.
Relais tussenin is geen goed idee in mijn ogen. Optische koppeling leek me logisch, gezien de plc kaarten zelf ook op die manier werken. Ergens moet meer stroom vloeien door extra weerstand te zetten, of iets dat de spanning optrekt?
Graag tips van de elektronica liefhebbers hier aanwezig!

[itcouldbeanyone]

FiMa schreef op dinsdag 2 juli 2019 @ 22:07:
Old topic, maar heeft iemand toch een alternatief om signalen van andere spanning op een 24VDC ingang van plc te laten werken? Ik heb een aantal probeersels gedaan op een 750-430 kaart. PIR die 24v zou schakelen rechtstreeks, maar signaal komt niet op. Dan 5V touch sensor op via optocoupler (HY-M154 module) naar 24v ook niks. Nog 2 andere PIR sensoren geprobeerd. Dezelfde als Femme bv denk ik. Als ik gewoon 5V spanning op de ingang steek, krijg ik wel signaal op plc. Beetje gek aan't worden.
De manier van Femme is een een optie, maar soms is het signaal maar 3V en heb je hetzelfde probleem.
Relais tussenin is geen goed idee in mijn ogen. Optische koppeling leek me logisch, gezien de plc kaarten zelf ook op die manier werken. Ergens moet meer stroom vloeien door extra weerstand te zetten, of iets dat de spanning optrekt?
Graag tips van de elektronica liefhebbers hier aanwezig!

Bss138 transistor laten schakelen door pir,
Wil je niet inverted output een gate van een mosfet laten schakelen.
Zo doen wij dat in de automotive,

[Perceptor]

Datasheet zegt:

Signal voltage (0) −3 VDC … + 5 VDC
Signal voltage (1) 15 VDC … 30 VDC

Je moet de ingang dus boven de 15V trekken om deze met zekerheid in te kunnen schakelen, tussen 5 en 15V is grijs gebied.

Kan wel met een optocoupler, ligt er een beetje aan wat voor board je hebt.
Maar het zou zoiets kunnen zijn, met een pullup van 10kOhm (afhankelijk van de stroom die je opto aan kan). Je krijgt dan wel een geïnverteerd signaal.

code:

                     +24V
                      +
                      |
                     +++
                     | |
                     | | R_pullup
                     | |
                     +++
                      |
PIR UIT+-------+      +------------+ DI
               |      |
               |      |
             +-+------++
             |         |
             | opto    |
             |         |
             +-+------++
               |      |
               |      |
               |      |
     PIR GND +-+-+  +-+-+  PLC GND

Lees bijvoorbeeld ook eens het volgende: https://controlreal.com/e...-npn-sensor-to-npn-input/
De Wago DI-module heeft een NPN/sinking input. En je optocoupler heeft een NPN-output.

[ Voor 10% gewijzigd door Perceptor op 03-07-2019 21:46 . Reden: informatie over NPN in/uit toegevoegd ]

[thomke]

Dag iedereen!

Ik ben net aan het testen begonnen voor de Pir sensoren AMN31112J aan te sluiten op de plc.
aangezien ik moeilijk (of te prijzig) aan 5Vdc inputs kon geraken heb ik een optocoupler gebruikt:
https://nl.aliexpress.com...042311.0.0.19ca4c4dkfX5gw
(input 5V, type PNP, output 24V)

oude 5V gsm lader aan de sensor gehangen
(vcc lader aan VCC pin van sensor,
ground lader aan ground pin lader alsook aan de '-' van de optocoupler
out pin van de sensor aan de '+' van de optocoupler)

layout sensor die ik gebruikt heb: (x stelt pin voor, er onder hoe ik het aangesloten heb)
x x
x

out ground
vcc

maar ik krijg hier precies geen goed signaal van de sensor..
ik zie continu 'bewegingen' ookal dek ik de sensor volledig af - door hem in een doosje te steken ofzo-
toch knippert (brandt zelfs meer continu dan dat het knippert)

dus vroeg ik mij af als ik nu iets verkeerd doe of over het hoofd zie?

Bedankt!

[SA007]

Ik denk dat de PIR sensor lang niet genoeg stroom kan leveren om dit optobord aan te sturen.

Zoals in de TS staat kunnen deze pir sensoren maar 100uA schakelen, dat optoboard je verwacht 2 leds aan te sturen met 10mA per stuk, dus je hangt een belasting van 20000uA aan een pin die volgens de datasheet 100uA aankan, lijkt me geen goed idee.

[thomke]

Bedankt voor de reactie@SA007

ik vind het wel raar dat de ledjes van het bordje oplichten (led van de input zijde licht op, en led van de output zijde licht op als ik de gnd en vcc van het bordje aansluit tenminste, anders is het enkel led van de input zijde..

dus daarom dacht ik dat de sensor wel genoeg stroom kon leveren...

als ik de sensor uitmeet (spanning) dan zie ik wel duidelijk dat de sensor werkt (geen beweging = 0V, wel beweging = 6V)


Hebben jullie suggesties van welk optocoupler bordje ik wel zou kunnen gebruiken? Electronica is niet mijn sterkste kant (bij voorkeur een die ik op een dinrail kan monteren- en anders fix ik zelf wel iets voor deze op een dinrail gemonteerd te krijgen )

[3xhaas]

thomke schreef op donderdag 17 december 2020 @ 08:31:
Hebben jullie suggesties van welk optocoupler bordje ik wel zou kunnen gebruiken? Electronica is niet mijn sterkste kant (bij voorkeur een die ik op een dinrail kan monteren- en anders fix ik zelf wel iets voor deze op een dinrail gemonteerd te krijgen )

Indien je PIR te weinig stroom kan leveren is de beste oplossing een buffer tussen je PIR & opto te zetten. Opto's zullen altijd relatief vrij veel stroom vragen namelijk.
Je kunt dit ook zelf maken met een NFET (of NPN transistor).
Waarbij je de gate (basis) op de PIR uitgang zet. De source(emitter) naar ground verbindt en de drain(collector) naar de cathode van de opto. De anode van de opto verbind je met de voeding.

Van de AMN31112J PIR zijn analoge en "digitale" versies beschikbaar, waarvan de digitale al een comparator in zijn output verwerkt heeft, waardoor hij een duidelijker schakelgedrag krijgt.

Ik ga er hier wel vanuit dat de opto een ingebouwde weerstand heeft.

[thomke]

Ik overweeg om zelf een printbordje te (laten) maken om die sensoren te kunnen binnen nemen op de PLC.

dit is hoe het nu in mijn hoofd zit (voor 1 sensor) : (gebaseerd op de datasheet van de sensor)

dit is de 1ste versie, zoals in de datasheet, maar hier heb ik denk ik het probleem dat R2 het systeem niet naar ground zal trekken en dus niet zal werken...



hieronder dan een schema van R2 die het systeem wel naar GROUND trekt:

(zorgen voor een common ground tussen R2 en ground van sensor)


dus op dit boordje zou ik voorzien voor 8 of 16 sensoren.

dus met 8 of 16 inputs (de 'out' van de sensor) (ik twijfel nog om de voeding van de PIR's ook via het bordje te voorzien)

vervolgens ook 24V DC en ground aansluiten op dit bordje.

en natuurlijk dan ook 8 of 16 'outputs' die ik dan aan de 24V DC inputs van de PLC kan hangen.


R1 bepalen is niet zo moeilijk (5V/ 100uA => 5V/0.0001A = 50kΩ)

Maar hoe bepaal ik R2?

in deze opstelling is dan geen optocoupler meer nodig.


Zie ik hier dingen over het hoofd? Hebben jullie opmerkingen of tips?

Bedankt!

[Septillion]

@thomke Beide gaan niet werken, out, en daarmee de base, zal naar 5V gaan. Om de transistor in geleiding te hebben zal er altijd 0,7V over base-emitter vallen ofwel de emitter is maximaal 5,0V - 0,7V = 4,3V.

Normaal is de makkelijkste oplossing om de logica gewoon om te draaien. Dus de emitter hang je aan de (common) GND en aan de collector hang je een pull up. In rust is nu je input hoog en als de PIR actief wordt gaat de boel naar 0V / LOW.

Enige punt is dat PLC's vaak een aardig stevige pull down gebruiken. Maar even snel kijkende naar Siemens hebben ze het over 2,5mA. Dan zou je het met een 1k pull up nog prima moeten redden.

100uA is wel donders weinig. Je kan hier dus amper een fatsoenlijke pull down op zetten. Je komt dan minimaal op een order groter dan de serie weerstand ofwel 500k. Zo'n zwak en gevoelig signaal zou ik niet over afstand willen hebben liggen. Zou ik zelf een bordje maken waar je de sensor op soldeert en je vervolgens 24V op kunt zetten en schakelen. Dus inclusief een spanningsregulator etc.

[thomke]

@Septillion , @3xhaas , @SA007 bedankt voor jullie reacties!
Ik apprecieer dit echt enorm, wat elektronica betreft is alle hulp en tips/trics zeker welkom!

maar aangezien @Femme geen problemen heeft met zijn PIR's, en hij deze rechtstreeks op een 5V Input kaart hangt van zijn wago PLC. Denk ik toch voor een oplossing te gaan waar de 'elektronica' in mijn elektrische kast zit en niet bij de sensor zelf rond in het huis..

Ik veronderstel, aangezien het lukt met wago 5V input kaarten, dat het wel moet mogelijk zijn een simpel bordje te maken om zo mijn 24V digitale inputs van mijn PLC te schakelen..

Groeten,
Thomas

[Septillion]

@thomke Gebruikt Femme exact dezelfde? De genoemde AMN31112J doet namelijk wel heeel weinig stroom.

En tuurlijk, eigenwijs zijn is je goed recht! Maar dat het bij iemand werkt maakt iets nog geen goed design nog de garantie dat het probleemloos werkt bij jou. Ik zou het als electrical engineer zelf niet zo durven designen, dan zou ik niet achter mijn design durven staan. Het is ook met een reden dat in de industrie 24V systemen met redelijk lage impedantie gebruikelijk zijn.

Afgezien dat je misschien wat rekening moet houden met de grote van je printplaat lijkt het me alleen maar voordelen hebben. Robuuster systeem, niet direct draden moeten solderen aan de pinnetjes van de sensor en geen extra module elektrische kast.

[Femme]

Ik gebruikt exact dezelfde AMN31112J's dus de digitale variant. De werkt al jaren prima in combinatie met de Wago 750-414 ingangsklemmen. Je moet wat geluk hebben om ze betaalbaar (gebruikt) op eBay te vinden. Ook met lange kabelafstanden (tot zo'n 40 meter) werkt het nog goed.

De reden dat ik de AMN31112J's ben gaan gebruiken is omdat ze zo klein zijn, waardoor je ze makkelijk onopvallend kunt wegwerken in bijvoorbeeld het uiteinde van een 16 of 19mm buis. Als je ze op een printje zet verlies je dat voordeel. Wellicht zijn er andere en goedkopere sensoren die dan makkelijker zijn om mee te werken.

[Sine]

Ik zou zelf een transistortje toevoegen en 24V kaarten gebruiken. Sterker nog ... dat heb ik zelf zo gedaan

Ik heb er een optocoupler bij ingebouwd zodat ik hem kan bedraden zoals ik wil (schakelen in de plus of in de min)



Die 3k3 in de voeding kan wellicht nog wat groter, die pirretjes gebruiken echt amper stroom.

[ Voor 63% gewijzigd door Sine op 24-12-2020 14:45 ]

[Wafje]

Waarschijnlijk kan een printje ontworpen worden zodat deze in de lengterichting van de PIR wordt gesoldeerd, dan verlies je het voordeel van de kleine diamater niet.

[thomke]

Hoi!

Ik heb nu reeds enkele weken volgend setup werkend:

PIR sensor --> ULN2803a --> optocoupler ---> PLC

de afstand tussen de PIR sensor en de ULN2803a is 20m en werkt zonder problemen.

voorstelling van de opstelling:


Nu is het zo dat ik alles wat 'mooier' zou willen maken en dacht ik zelf een bordje te maken.
een bordje met:
- 16 x input terminals ( om signaal van de PIR sensor op aan te sluiten )
- 2 x ULN2803a (dus om de 16 input signalen te kunnen 'versterken')
- 4 x optocoupler IC (ik denk dat deze maar gaan tot 4 kanalen per IC? )
- 16 x output terminal (van waar dan signaal naar de PLC gaat)
- 1 terminal voor 24V
- 1 terminal voor Gnd
- Step down converter van 24V naar 5V (+5V voor de + van de optocoupler input signal)
- input & output ledjes (optioneel)


de belangrijkste vraag dat ik hierbij heb is:
Welke Optocoupler IC moet ik hiervoor gebruiken? (dus input 5V, output 24V)

alsook moet ik nog een weerstand voorzien tussen het signaal van de PIR en de input van de ULN2803a?

(suggesties voor gratis PCB ontwikkel software zijn ook welkom! )


Groeten,
Thomas.

[Septillion]

@thomke Vanwaar de ULN, hebben de PIR's zo weinig "drive"?

Als opto, gewoon de al oude PC8x7 is meer dan voldoende. Ook is een step down niet nodig, ULN werkt ook prima op 24V. Alleen de weerstandswaarde van de opto aanpassen. Weerstand aan de ingang is niet nodig.

Ook zou ik voor bedradingsgemak de print voorzien van 3 terminals per PIR (dus ook voeding en GND). Dan is een step down voor de PIR dus wel nodig.

Zou ook voor een 8-voudig model gaan en die gewoon twee keer gebruiken.

En software => KiCad

[thomke]

@Septillion bedankt voor uw reactie!

Als ik het signaal van de PIR rechtstreeks aan de optocoupler-board aansluit gebeurt er helemaal niets:
https://nl.aliexpress.com...042311.0.0.69e74c4dDNMUbp
(dat is deze dat ik liggen heb, inputs signaal 5V -PNP versie)

Maar via die ULN er tussen lukt het wel (zoals voorgesteld in mijn vorige reactie)

Al mijn PIR sensoren zijn bekabeld op 3-etage klemmen in mijn elektrische kast. GND en 5V wordt dus via brug in de klemmen eenvoudig doorgegeven naar de sensoren (en moet dus niet meer via de PCB gebeuren- Dus dien ik enkel het signaal te kunnen binnen pakken op de PCB)

en inderdaad als de optocopuler 24V input en 24V output heeft heb ik geen step down meer nodig!

[Septillion]

@thomke Gebruik je ook de AMN31112J?

Want wilde zeggen dat je dan de opto's wel andersom moet aansluiten (naar GND ipv naar 5V) dan nu omdat de ULN ook als inverter werkt. Maar de AMN31112J heeft een uitgangsstroom van 100uA, dat gaat niet genoeg zijn voor een opto

Maar goed, de ULN en de opto hebben geen probleem met 24V, 5V kun je dus overslaan. Gewoon zorgen voor de juiste waardes voor de weerstanden. Als je al via rijgklemmen gaat dan is het inderdaad niet zo nuttig om drie klemmen per PIR te doen inderdaad.

Wel zou ik nog steeds voor een 8-voudige gaan en deze print gewoon twee keer maken. Maakt geheel wat simpeler, goedkoper per print (bij de meeste moet je er toch minimaal 5 ofzo bestellen) en makkelijker uit te breiden (of te verwisselen indien stuk).

[thomke]

Ja, ik gebruik ook de AMN31112J.

toen ik de AMN31112J rechtstreeks aansloot op het optocouples was dat inderdaad Sig op de "+" en de "-" met de GND verbonden. maar dit werkte niet. (optocoupler schakelde niet)

ik probeer nu alvast wat wegwijs te geraken in KiCad (bedankt voor de tip!)



Alleen merk ik zo dat ik de optocoupler nu eigenlijk gebruik om de '+24V' te kunnen schakelen, scheiding van de circuits is zo wel weg gevallen (maar is ook niet echt nodig).

Of bestaat er ook zo een uln2803a variant die de "+" schakelt? (dus 24V aan zijn uitgang krijgt) ipv naar GND te schakelen? dan zoude optocoupler helemaal kunnen wegvallen...

Nu wordt het gewoon nog even uitzoeken hoe ik de weerstand moet berekenen.

Edit: ik bedenk mij net als ik 24V gebruik ik de ledjes zal moeten weglaten. - zijn eigenlijk ook niet echt nodig..

[ Voor 13% gewijzigd door thomke op 18-10-2021 15:11 ]

[Septillion]

@thomke Ja, dan heb je wat extra drive nodig.

En tenzij je nu ook echt gescheiden voedingen gebruikt zal het nu ook niet geïsoleerd zijn. En inderdaad, het is niet nodig. Tweede aansluiting voor GND zou handig kunnen zijn of je moet op de rijgklemmen zorgen dat de 24V- en de 5V- dezelfde GND vormen.

Maar prima begin, zou nog wel even de lineaal erlangs leggen en het boekje "Nijntje telt tot tien" erbij pakken Laatste zal het routen van een PCB een stuk makkelijker maken.

En voor de weerstand voldoet de botte bijl wel. 24V in, spanningsval over de opto en led +- 4V, 10mA stroom => (24V - 4V) / 10mA = 2k. Zou ik denk ik een 1k8 pakken.

En er is vast een chip die dat in één doet maar dat is niet zo jelly bean als een darlington + opto.

[Herbiek616]

Hoop dat ik op dit topic mag inhaken? Ik heb dezelfde PIR sensor gekocht: AMN31112
Deze omdat ik voor mijn domoticakast alles als 24V binnen wil krijgen, kocht ik ook een 8voudig optocoupler pcb: https://www.aliexpress.com/i/1005003101139184.html Zelfde bordje maar betere afbeeldingen hier: https://www.alibaba.com/p...LC-MOS_1600214900868.html

Als ik de 5V voeding gebruik om de ingangen hoog te maken gaan de bijbehorende uitgangen netjes hoog naar 24V. Dus optocoupler bordje lijkt prima te werken.

Als ik de PIR aansluit staat die ingang maar een beetje te knipperen/stuiteren. Datasheet van PIR sensor leert mij dat ik de uitgang met een pulldown sensor naar beneden moet trekken. 5V/100 uA (max) = 50 k of meer.

Moet die weerstand nog halen, maar als ik jullie verhaal zo lees ben ik er dan nog niet?

[Sine]

De ingangen van dat bordje hebben geen buffertrap, dus die vormen een veel te zware belasting voor de PIR.

De uitgangen zijn wel gebufferd, maar laat je dat nu net niet nodig hebben.

[Wafje]

Een kleine update van mijn kant.
Net klaar met de eerste versie van mijn custom-pcb om 24V te ontvangen en uit te sturen aan de sensor.



Ondertussen bezig met versie 1.1 te ontwikkelen:

• Kleinere PCB (van 11x40 naar 11x20)
• Weglaten connector wegens te kleine draadjes, gekozen voor soldeerpads in de plaats
• Stroomrichtingsbeveiliging
• Overstroombeveiliging

[Herbiek616]

Wafje schreef op zondag 20 februari 2022 @ 11:12:
Een kleine update van mijn kant.
Net klaar met de eerste versie van mijn custom-pcb om 24V te ontvangen en uit te sturen aan de sensor.
Ondertussen bezig met versie 1.1 te ontwikkelen:

Ziet er erg netjes uit!, in mijn situatie heb ik een voorkeur voor alle elektronica in mijn domoticakast . Is in jou ontwerp ruimte voor het vergroten van de afstand tussen de PIR en de rest van de elektronica? (bijv iets van 20 meter?).
En wat ga je nog veranderen in versie 1.1?

[Wafje]

Herbiek616 schreef op maandag 21 februari 2022 @ 08:55:
[...]


Ziet er erg netjes uit!, in mijn situatie heb ik een voorkeur voor alle elektronica in mijn domoticakast . Is in jou ontwerp ruimte voor het vergroten van de afstand tussen de PIR en de rest van de elektronica? (bijv iets van 20 meter?).
En wat ga je nog veranderen in versie 1.1?

Het werken op 24V tot aan de sensor zelf is de voornamelijk om langere afstanden mogelijk te maken zonder mij zorgen te hoeven maken om interferentie en dus valse signalen. 20m mag in theorie geen problemen geven.

De 4 puntjes van mijn vorige post lijsten de veranderen die ik in v1.1 wil doorvoeren.

[Herbiek616]

Wafje schreef op maandag 21 februari 2022 @ 11:40:
[...]
Het werken op 24V tot aan de sensor zelf is de voornamelijk om langere afstanden mogelijk te maken zonder mij zorgen te hoeven maken om interferentie en dus valse signalen.

Welk schema heb jij nu gebruikt voor je ontwerp? Een van de 2 schema's die Sine eerder deelde in dit topic?

[Wafje]

Herbiek616 schreef op maandag 21 februari 2022 @ 15:53:
[...]

Welk schema heb jij nu gebruikt voor je ontwerp? Een van de 2 schema's die Sine eerder deelde in dit topic?

Het schema is inderdaad gebaseerd op dat van Sine.
Ik heb de zenerdiode vervangen door een 5V voltage regulator en de weerstanden opnieuw uitgerekend.

KiCAD project indien intresse.
https://gitlab.com/neadles/pir

[thomke]

Ik heb ondertussen meerdere PIR-bordjes zoals onderstaand in gebruik op verschillende locaties
(1 keer in combinatie met een PLC, en 1 keer in combinatie met Loxone)



dit schema is voorzien van een ledje, bij gebrek aan Ledjes heb ik deze niet gebruikt, ik heb met de weerstand de plaats voor de Led overbrugd. (ik vermoed als je geen led gebruikt, de led en weerstand zou kunnen weg laten?)

Zoals gezegd heb ik dit nu al meerdere jaren zonder problemen werkend.

voor de geïnteresseerden:
https://we.tl/t-j8JBxIYHtd

componentenlijst:
Optocoupler: LTV-847 DIP-16
ULN: ULN2803A DIP-18
alle weerstanden zijn dezelfde: 4.7 kΩ

[ Voor 22% gewijzigd door thomke op 07-05-2024 11:08 . Reden: weerstand die led overbrugd mag niet weg gelaten worden, thanks Septillion. Alsook componenten lijst aangevuld ]

[Septillion]

@thomke De led kan je wel weglaten, de weerstand zeker niet! De opto-ingang blijft ook gewoon een led En ik weet niet welke weerstandswaarde je nu gebruikt en wat voor led, maar misschien die dan iets omhoog.

Overigens had dit denk ik ook wel zonder de ULM2803 gebouwd kunnen worden [edit] Maar dat is het oude topic opnieuw doen

[ Voor 8% gewijzigd door Septillion op 06-05-2024 11:18 ]

[carlo_tinker]

Ik heb ook een eerste custom versie gemaakt voor inbouw, zodat de uitgang gebufferd wordt en een stevige 5V uitgang heeft. Werkt prima en kan zo eenvoudig op een optocoupler aangesloten worden.









Tweede versie is in de maak met een lineaire regulator aan boord zodat de PIR's gewoon met 24V gevoed kunnen worden en 24V uitsturen bij hoog signaal.

Jaren geleden zag ik dat hier nog geen oplossing aangeboden was en wilde het delen, maar nu zag ik dat ik niet meer alleen ben Congratz aan alle andere designs!

Componenten:
2.2M en 470K weerstanden (om de uitgangsstroom van de PIR te beperken tot ver onder de 100µA, zoals in de datasheet vermeld staat)
PZTA14 - NPN Darlington met Hfe van minstens 10000
1 Condensator naar keuze voor voedingsstabilisatie. Ik gebruik 22µF.

Ik had het eerst getest met een gewone ULN2003 maar ik kreeg de uitgangsstroom van de PIR nooit onder de 100µA, waardoor soms een valse positieve detectie opdook. Hfe van ULN2003 is ook maar ongeveer 1000... en sommige optocouplers gebruiken best wel wat stroom, waardoor ik een hogere Hfe nodig had.

Ik gebruik de volgende optocouplers:
https://nl.aliexpress.com...JeCD&gatewayAdapt=glo2nld

[ Voor 29% gewijzigd door carlo_tinker op 08-06-2024 15:37 ]

[Wafje]

carlo_tinker schreef op zaterdag 8 juni 2024 @ 15:18:
Ik heb ook een eerste custom versie gemaakt voor inbouw, zodat de uitgang gebufferd wordt en een stevige 5V uitgang heeft. Werkt prima en kan zo eenvoudig op een optocoupler aangesloten worden.

[Afbeelding]

[Afbeelding]

[Afbeelding]

[Afbeelding]

Tweede versie is in de maak met een lineaire regulator aan boord zodat de PIR's gewoon met 24V gevoed kunnen worden en 24V uitsturen bij hoog signaal.

Jaren geleden zag ik dat hier nog geen oplossing aangeboden was en wilde het delen, maar nu zag ik dat ik niet meer alleen ben Congratz aan alle andere designs!

Componenten:
2.2M en 470K weerstanden (om de uitgangsstroom van de PIR te beperken tot ver onder de 100µA, zoals in de datasheet vermeld staat)
PZTA14 - NPN Darlington met Hfe van minstens 10000
1 Condensator naar keuze voor voedingsstabilisatie. Ik gebruik 22µF.

Ik had het eerst getest met een gewone ULN2003 maar ik kreeg de uitgangsstroom van de PIR nooit onder de 100µA, waardoor soms een valse positieve detectie opdook. Hfe van ULN2003 is ook maar ongeveer 1000... en sommige optocouplers gebruiken best wel wat stroom, waardoor ik een hogere Hfe nodig had.

Ik gebruik de volgende optocouplers:
https://nl.aliexpress.com...JeCD&gatewayAdapt=glo2nld

https://gitlab.com/neadles/pir



Ik heb een tijdje geleden deze versie op 24V gemaakt.
De gevoeligheid wordt geregeld in de controller waar deze op aangesloten is. Zo kan ik dynamisch de gevoeligheid regelen. De gevoeligheid is initieel laag. Wanneer de threshold is overschreden, stijgt de gevoeligheid en daalt deze weer vraagjes over tijd. Om zwaaibewegingen bij een langer toiletbezoek te vermijden

[carlo_tinker]

Lijkt me een interessant ontwerp! Heb je een schema in jpg voor meer info? Ook heel mooi ontworpen btw!

Wat bedoel je met de controller? Zit die op de print waar de pir aanzit of is dat een arduino/plc/loxone..?

Thumbs up!

Ik deel de komende weken ook nog wel mijn nieuwe creatie. Mijn ontwerp is vooral bedoeld voor ondiepe installaties. Bv in een plafondlampmontageschijf of inbouwdoos in de muur. Die van jou had ik graag 3 jaar geleden gehad toen ik de renovatie heb gedaan in m'n huis nu heb ik de pirs in de plafonds rechtstreeks gesoldeerd aan de kabel in een flex en afgestuct waardoor ik die in de kast moet aansluiten via een custom printje.

Ik wil graag wel eens een printje uitwisselen!

Andere ontwerpen op de planning: lg airco interface voor modbus.

Top topic hier!

[Wafje]

carlo_tinker schreef op zondag 9 juni 2024 @ 00:02:
Lijkt me een interessant ontwerp! Heb je een schema in jpg voor meer info? Ook heel mooi ontworpen btw!

Wat bedoel je met de controller? Zit die op de print waar de pir aanzit of is dat een arduino/plc/loxone..?

Thumbs up!

Ik deel de komende weken ook nog wel mijn nieuwe creatie. Mijn ontwerp is vooral bedoeld voor ondiepe installaties. Bv in een plafondlampmontageschijf of inbouwdoos in de muur. Die van jou had ik graag 3 jaar geleden gehad toen ik de renovatie heb gedaan in m'n huis nu heb ik de pirs in de plafonds rechtstreeks gesoldeerd aan de kabel in een flex en afgestuct waardoor ik die in de kast moet aansluiten via een custom printje.

Ik wil graag wel eens een printje uitwisselen!

Andere ontwerpen op de planning: lg airco interface voor modbus.

Top topic hier!

Controller is in mijn geval een PLC van het merk Beckhoff (anderen hier op tweakers gebruiken Wago, Domotica met plc's). Uitgang van de pir zit op een ingangskaart van de PLC.

[carlo_tinker]

Laatste uitgangstrap is goed gedaan! Pnp om normaal hoog/laag uitgangssignaal te maken ipv open collector uitgang.

Klein vraagje: waarom de 5ohm ingangsweerstand? Lijkt me laag als ingangsstroom begrenzer (100-200ohm was dan misschien beter), maar misschien andere reden?

In ieder geval mooie kleine schakeling!

[ Voor 20% gewijzigd door carlo_tinker op 11-06-2024 20:07 ]

[memphis]

carlo_tinker schreef op dinsdag 11 juni 2024 @ 20:01:
Laatste uitgangstrap is goed gedaan! Pnp om normaal hoog/laag uitgangssignaal te maken ipv open collector uitgang.

Klein vraagje: waarom de 5ohm ingangsweerstand? Lijkt me laag als ingangsstroom begrenzer (100-200ohm was dan misschien beter), maar misschien andere reden?

In ieder geval mooie kleine schakeling!

Je hebt te maken met een regelaar dus het boeit je niet of er kleine spanningsverliezen ontstaan. Wat het wel doet is hoogfrequent rotzooi filteren. Of het nut heeft betwijfel ik maar kwaad kan het niet.

[Wafje]

carlo_tinker schreef op dinsdag 11 juni 2024 @ 20:01:
Laatste uitgangstrap is goed gedaan! Pnp om normaal hoog/laag uitgangssignaal te maken ipv open collector uitgang.

Klein vraagje: waarom de 5ohm ingangsweerstand? Lijkt me laag als ingangsstroom begrenzer (100-200ohm was dan misschien beter), maar misschien andere reden?

In ieder geval mooie kleine schakeling!

Is inderdaad een kleine ingangsfilter, overgenomen van het reference design van de regulator.
In een volgende versie zou ik misschien nog een diode toevoegen om het geheel te beschermen tegen mezelf die 24V en GND verkeerd zou aansluiten