Bistabile Relais

[andreas6]

Hier steht ein Installationstester C.A 6115 zur Reparatur (intakt geerbt, nur zur Eigennutzung eingesetzt). Der hat sich von intakt im Stillstand zum Fehler E09 entwickelt und das deutet auf "Bistabile Relais fehlerhaft". Die enthaltene Firmware (bekommt man da eine aktuellere und wie kommt die ins Gerät?) kann leider das konkrete Relais noch nicht vermelden, so muss ich es manuell suchen. Optisch habe ich 11 bistabile Relais ausmachen können. Zehn V23042-C2108-B201 und ein DC4E-ML-DC3V. Alle blind austauschen wäre Unsinn, aber wie vermisst oder prüft man solche Exoten? Ich hatte noch nie mit bistabilen Relais zu tun, abgesehen von uralter Fernschreibtechnik. Diese Relais haben jeweils nur eine Spule, müssen also wohl mit vertauschter Polarität umgeschaltet werden.

MfG. Andreas

[Bastelbruder]

Die lassen sich auch mit einer einfachen (CMOS-)Gegentaktendstufe schalten wenn man einen Elko in Reihe anbringt. Dann sorgt der Elko für die Zeitbegrenzung und anschließend für die Umpolung.

[Profipruckel]

Hier steht ein Installationstester C.A 6115 zur Reparatur (intakt geerbt, nur zur Eigennutzung eingesetzt). Der hat sich von intakt im Stillstand zum Fehler E09 entwickelt und das deutet auf "Bistabile Relais fehlerhaft". Die enthaltene Firmware (bekommt man da eine aktuellere und wie kommt die ins Gerät?) kann leider das konkrete Relais noch nicht vermelden, so muss ich es manuell suchen. Optisch habe ich 11 bistabile Relais ausmachen können. Zehn V23042-C2108-B201 und ein DC4E-ML-DC3V. Alle blind austauschen wäre Unsinn, aber wie vermisst oder prüft man solche Exoten? Ich hatte noch nie mit bistabilen Relais zu tun, abgesehen von uralter Fernschreibtechnik. Diese Relais haben jeweils nur eine Spule, müssen also wohl mit vertauschter Polarität umgeschaltet werden.
MfG. Andreas

Fragst Du Google nach dem Siemens-Datenblatt:
For single coil latching versions, polarity shown results in “set” condition.
Reverse polarity results in “reset” condition.
http://www.sp5ddj.pl/przekaznik%20Siemensv23042d.pdf

Ich kenne bistabile mit zwei Spulen set / reset, wobei diese mitunter auch noch gepolt sind (SDS-RS-xx-L-Serie) oder mit einer, die man umpolt.

Hole eines dieser aus der Schaltung und teste, Du hast es richtig erraten!

Die lassen sich auch mit einer einfachen (CMOS-)Gegentaktendstufe schalten wenn man einen Elko in Reihe anbringt. Dann sorgt der Elko für die Zeitbegrenzung und anschließend für die Umpolung.

Von SDS gab es vor Jahrzehnten sogar einen fertigen Ansteuerbaustein, mit dem sich ein bistabiles Relais wie ein monostabiles betreiben ließ, aber aktiv stromfrei war. Der tat nichts weiter, als einen Elko unter Spannung zu halten und bei Wegfall der Steuerspannung umgedreht durch's Relais zu entladen. Haben wir verbaut, wenn der Strom knapp wurde, Typennummer leider vergessen.

[Pythonm]

http://www.produktinfo.conrad.com/daten ... S5_24V.pdf

[andreas6]

Der Link passt nicht, diese Relais hier haben nur eine Spule.

Ich muss ohnehin die Sandwich-Baugruppen erstmal trennen, um an die Relais zu kommen. Möglicherweise kann ich sie eingebaut vermessen.

MfG. Andreas

[Profipruckel]

Der Link passt nicht, diese Relais hier haben nur eine Spule.

Wer jemanden kennt, der lesen kann, hat es einfacher, Seite 2 unten links:

[andreas6]

Zunächst werde ich versuchen, die eingebauten Relais zu vermessen. Bei drei Stück auf einer abgeschraubten Leiterkarte sehen die gerade geschlossenen Kontakte im Diodentest gut aus, es fallen nur einstellige mV darüber ab. Mit einer 3V-Li-Zelle müsste ich die Relais umschalten können, ohne dass die angeschlossene Schaltung Schaden nimmt. Mit einer zweiten Zelle dieser Art sollte eine rote Led mit Vorwiderstand in Reihe zu den Kontakten sowohl die Funktion vermelden als auch die Kontakte mit ein wenig Strom reinigen können. Vielleicht ist das schon die einzige notwendige Handlung, damit alle Relais wieder funktionieren.

MfG. Andreas

[Bastelbruder]

Laut Datenblatt sind das auf jeden Fall massiv-Edelmetall-Doppelkontakte, die brauchen keinen Strom zur Reinigung.
Es sollte ausreichen wenn man die Kontakte ohne Strom ein paar hundert mal umschalten läßt. Beispielsweise mit 50 Hz für eine Minute...

Gegen die nachfolgend abgebildeten Auswirkungen einer suboptimalen Konstruktion ist natürlich kein Kraut gewachsen. "Neiin, das ist vollkommen unmöglich!" Nicht nur wurde das Relais mit ungesiebtem Halbwellenstrom betrieben, auch Materialwanderung dank fehlender Funkenlöschung ist deutlich zu erkennen.

[andreas6]

Es funktioniert so, wie oben geschrieben. Die Relaisanschlüsse bekommen kurze Vierkantstummel angelötet und besaften eine 20mA-Led, die mehrfach ein- und ausgeschaltet wird. Die Relais klappern bei jedem Einschalten des Gerätes den Selbsttest durch, das hat bisher nicht gereicht zum Reinigen. Ich habe das oft genug probiert, es hat keine Verbesserung gebracht. Daher nun mit Strom, der hat noch keinem Kontakt geschadet.

MfG. Andreas

[Bastelbruder]

Die Relais klappern bei jedem Einschalten des Gerätes den Selbsttest durch...

Das ist bei allen Geräten mit bistabilen Relais notwendig. Woher soll der Professor sonst wissen in welcher Stellung sich die Klappermaxe aktuell befinden?
Und je nach Ansteuerschaltung ist sogar ein einmaliger Vollzyklus notwendig, einfach "Runterwerfen" geht nicht immer.

[andreas6]

Die ersten vier Relais sind intakt, saßen auf einer separaten Leiterkarte. Die große Hauptkarte ist ausgebaut, da sitzt der Rest drauf. Da war eine seltsame Verdrahtung von den Karten abzulöten, das sind die Außenanschlüsse. Alles musste einzeln beschriftet werden, denn die Drahtfarben (nur vier) sind wild gemischt. Kein wirklich servicefreundliches Gerät...

Dafür ist es sonst recht sauber aufgebaut. Der Betriebsarten-Drehschalter ist ein Piher-Poti, ergänzt um einen Doppeltaster, der mechanisch in Nullstellung per Nocken abschaltet. Viele Schrauben verschiedenster Länge und etliche Abstandshülsen halten den Kartenturm zusammen. Mal sehen, ob ich das Puzzle später wieder zusammen gebaut bekomme.

MfG. Andreas

[andreas6]

Die Relais sind ohne Frage in Ordnung, alle. Sie lassen sich umschalten, alle Kontakte sind ok. Sie werden jeweils über Elkos angekoppelt, 100µF/25V. Vier gut zugängliche davon vermessen, sind maßhaltig. Die Ansteuerung könnten zwei AC574 machen, sitzen dicht daneben.

Aktiv auf der Schalterseite scheinen einige HC4051, HC4052 und HC4053 zu sein, da enden die Kontakte. Deren +5V ist etwas knapp, die -5V steht sauber. Ansonsten sind AD-Wandler als Auswertung zu sehen, eine ganze Reihe. Die dicken Widerstände vor den Relaiskontakten sind vermessen und intakt.

MfG. Andreas

[sysconsol]

Was kann die PC-Software noch sagen, was das Display im Gerät verschweigt?

Wird ein einmal aufgetretener Fehler durch Ausschalten des Gerätes zurückgesetzt
oder bleibt der aus sicherheitstechnischen Gründen bestehen?

Für Interessierte: Die Anleitung.

[andreas6]

Die Software dazu habe ich nicht. Ob das Gerät auch am Terminalprogramm gesprächig ist, weiß ich nicht, nie probiert.

Die letzte Frage kann ich nicht schlüssig beantworten. Vermutlich wird der Fehler nicht gespeichert. Denn beim Einschalten gibt es eine relativ lange Pause zwischen dem ersten Relaisklappern und dem zweiten, erst dann taucht die Fehlermeldung auf. Als das Gerät noch intakt war, gab es diese lange Pause nicht.

MfG. Andreas

[xoexlepox]

Als das Gerät noch intakt war, gab es diese lange Pause nicht.

Das hört sich für mich danach an, daß die Steuerung etwas einschaltet, und auf eine Reaktion wartet, die nun nicht mehr eintritt. Damit läuft die Steuerung in ein Timeout. Ist es zufälligerweise das gleiche Relais, was klackt (einmal "ein" und einmal "aus")?

[andreas6]

Klingt logisch und passt zum Verhalten. Das Klackern ist ein Chor von elf Relais, die in sehr kurzer Folge schalten. Da hört man keine Stimme einzeln heraus. Das kann man höchstens messen. Sollte ich doch mal den alten Dolch wieder in Betrieb nahmen? Der hat genug Eingänge, um das alles parallel zu erfassen.

MfG. Andreas

[xoexlepox]

Da hört man keine Stimme einzeln heraus.

Wiel lang ist die Pause bis zum "Zurücksetzten und Fehlermeldung ausspucken"? Lang genug, um der Steuerung den Saft zu klauen, und damit das Zurücksetzen zu verhindern? Wenn es bistabile Relais sind, sollten sie zu diesem Zeitpunkt in dem "fraglichen Zustand" stehen, und dort bleiben.

Edith meint: Das ist zwar keine "saubere Analyse", könnte aber das Anklemmen etlicher Messtrippen vermeiden. Es darf jedoch kein Relais bei Abschalten klacken, ansonsten suchst du an der falschen Stelle

[andreas6]

Ja, die Pause ist lang genug, vielleicht 2s. Erst danach folgt die zweite Klapperorgie. Muss ich mal probieren. Es sollte ja dann der abgefragte Messweg (und hoffentlich nur der) eingestellt bleiben. Die Idee ist gut, auch wenn sie mit dem erneuten kompletten Zerlegen der Kiste verbunden ist. Gruselich sind die Lötfahnen in den Leiterkarten für die Außenanschlüsse. Eine mehrfache Demontage ist da nicht vorgesehen.

Ein interessantes Detail ist mir gestern aufgefallen: Die Kontakte der 4mm-Sicherheitsbuchsen sind längs zweigeteilt und haben so je zwei Lötösen dran, die auch separat beschaltet sind. So wird jeder gesteckte Stecker einzeln durch das Gerät erkannt.

Edit: Noch etwas bemerkenswertes: Sind Tasten in der Frontplatte beim Einschalten gedrückt, kommt nur das erste Relaisklappern. Das zweite unterbleibt, es wird eine undokumentierte Meldung angezeigt. Nach Drücken einer (beliebigen) Taste geht es normal weiter, zweite Klapperrunde mit Fehlermeldung. Möglicherweise ist das ein Servicemode oder so, ich weiß es nicht. Aufgefallen ist es, als ich das Gerät mit der Front nach unten mit zwei Leimzwingen an der Arbeitsplatte befestigt hatte, damit es beim Hantieren und Löten nicht verrutscht.

MfG. Andreas

[xoexlepox]

Muss ich mal probieren. Es sollte ja dann der abgefragte Messweg (und hoffentlich nur der) eingestellt bleiben.

Was du mit dieser Methode jedoch nicht findest, wäre ein defekter Relaistreiber. Die Fehlermeldung lautet ja "bistable relais control", d.h. die Steuerung versucht anscheinend, ein Relais umzuschalten, aber es bleibt in seinem Zustand Also wäre es vielleicht ratsam, ein paar dünne Strippen an die Treibereingänge anzulöten, und herauszulegen/beschriften, wenn du das Teil schon komplett zerlegen musst. Damit (und der Kenntnis, in welchem Zustand sich die Relais beim Abbruch befinden) könntest du dann auch herausbekommen, welches der Relais die Steuerung zuletzt schalten wollte. Also doch "den Dolch ansetzen"?

[Bastelbruder]

Die Ansteuer-und Klapperfunktion der Relais läßt sich induktiv abhören.

[andreas6]

Das läuft letztlich doch auf den Logikanalysator hinaus, anders ist das nicht sicher zu erfassen. Dummerweise stammt die Messtechnik aus den 80ern und damals hatten wir ein 2,56er Raster. Das wird etwas eng an heutigem Smd. Immerhin gehen mir die Bits nie aus, bis 64 kann ich gehen. Aber da wird doch ein ordentlicher Drahtigel zu löten sein. Für die Sache brauche ich richtig viel Platz. Das dauert noch ein paar Tage.

MfG. Andreas

[andreas6]

Die Ansteuer-und Klapperfunktion der Relais läßt sich induktiv abhören.

Bitte nicht. Bis ich das fertig habe, bin ich in Rente.

MfG. Andreas

[xoexlepox]

Dummerweise stammt die Messtechnik aus den 80ern ...

Solch einen Brocken (HP1650B, 80Kanäle, 100MHz, Geräuschkulisse eines Staubsaugers) habe ich hier auch, habe aber bisher nie mehr als 16Kanäle gebraucht Viel Glück bei der Fehlersuche!

[Bastelbruder]

Ein "Signalverfolger" = NF-Verstärker mit etwas ähnlichem wie einem Mikrofoneingang, und einem Kopfhöreranschluß gehört zum Meßgerätepark genauso wie das Stino-DVM.
Dazu ein paar besonders präparierte Stecker mit
[*]einfachem Drahtende zur kapazitiven Sondierung
[*]einer kleinen Spule zur induktiven Sondierung
[*]einer großen Spule zum Auffinden von Leitungen unter Putz und im Boden
[*]Fotodiode zum Detektieren von IR-Signalen
[*]Germaniumdiode zum Detektieren amplitudenmodulierter und gepulster Hochfrequenz...

War bloß so eine Idee, die kleine Spule hätte hier geholfen.

[andreas6]

Keine schlechte Idee, aber mechanisch nicht umsetzbar. Die Relais sind dicht an dicht verbaut, immer mindestens zwei direkt nebeneinander. Und die Karten sind gestapelt, man kommt im betriebsfähigen Gerät nicht an die unteren Relais ran. Dort helfen nur viele angelötete Drähte, die bekommt man unter.

Abhörspulen aus defekten Leiterkartenrelais gibt es hier genug, das wäre kein Problem. Selbst einen fertigen Stromsensor gibt es im Bestand. Das nutzt aber nur etwas, wenn man im Betrieb dicht an die Bauteile heran kommt. Das ist hier nicht gegeben, ohne vielpolige Adapterleitungen für die Steckverbinder zwischen den Karten anzufertigen.

MfG. Andreas

[sysconsol]

Beim Einsatz vor Ort beim Kunden hat auch schon ein Silikonschlauch (außen ca 6 mm) als Hörrohr bei der Fehlersuche an Relais geholfen.
Braucht man im Zweifelsfall mehrere Anläufe, bis man alle Relais anhören konnte.

[xoexlepox]

... hat auch schon ein Silikonschlauch (außen ca 6 mm) als Hörrohr bei der Fehlersuche an Relais geholfen.

Auch nicht schlecht! Diese Vorgehensweise kannte ich bisher nur zur Lokalisierung von HV-Geknister

[andreas6]

Zum sicheren Messen der Relaisansteuerung habe ich jedem Relais-Elko eine zweipolige Stiftleiste flach auf die Anschlüsse gelötet. Die können dort dauerhaft verbleiben, sie stören den späteren Betrieb nicht. Da stecken nun viele bunte einpolige Buchsenleitungen drauf, die der Analysator dabei liegen hatte. Das Gerät ist wieder montiert und es kann vor und hinter den Elkos im Betrieb gemessen werden. Die Relaismasse ist als Bezug über eine schwarze Buchsenleitung herausgeführt.

Nun komme ich an alle wichtigen Messpunkte heran, ohne in dem Smd-Hühnerfutter herumstochern oder vielpolige Adapter löten zu müssen. Zunächst wird der Zweikanaloscar bemüht, er sollte die Ansteuerung sichtbar machen können.

Edit: Alle Relais werden ordentlich angesteuert. Vor dem Elko ist das digitale Signal zu sehen, dahinter die Auf- und Entladekurve mit Strom durch die Relaisspule. Insofern scheint die Fehlerbeschreibung nicht zutreffend zu sein.

Die serielle Schnittstelle ist übrigens spannungsfrei, ich hatte mal ein altes "Mäusekino" dran. Entweder muss man die erst einschalten oder sie ist nur für die Druckausgabe zuständig.

MfG. Andreas