WireGate Shop

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Übersicht:
1-Wire ist ein leistungsfähiges Bussystem, das insbesondere für seine einfache Bauweise und Energieersparnis geschätzt wird. Der Bus benötigt lediglich einen Master für die Steuerung der Slaves. Alle Slaves haben Ihre Adressen bereits ab Werk und sind fertig kalibriert. Es werden keine weiteren Systemgeräte verwendet, es müssen keine komplexen Regeln beachtet werden und es ist rein gar nichts zu parametrisieren. Einfacher geht es nicht. Zusammen stecken genügt.

Effizient, Kompakt & Präzise:
Kein Bussystem kommt mit dermaßen wenig Strom aus. Bei einer Spannung von 5 V wird ein Strom von nur wenigen Millionstel Ampere benötigt. Dadurch und durch Verwendung geschirmter Leitungen ist 1-Wire zudem praktisch strahlungsfrei. Dies alles ermöglicht ein kostengünstiges und außerordentlich energieeffizientes Design, hohe Präzision ohne Abwärme sowie sehr kompakte Bauformen der Komponenten.

Simple Clients anstatt aufwändiger Software:
Es gibt kaum noch moderne Produkte, die nicht mit Mikroprozessoren und lokaler Software ausgestattet sind. Heutezutage muss der Besitzer schon für - vormals einfache - Geräte wie Uhren, Kopfhörer, Lampen und Lautsprecher zu regelmäßigen Softwareupdates greifen. In einem Smarthome werden gewöhnlich zwischen fünfzig und dreihundert Geräte mit updatebarer Software installiert. Dazu kommen noch Unterhaltungselektronik und Hausgeräte. Die Updatemöglichkeit verführt die Hersteller zudem zum Verkauf nicht ausgereifter Produkte. Am Ende benötigt jeden Tag irgendein Produkt ein Update, die andauernden Änderungen am System erschweren dauerhafte Stabilität, es drohen häufige Inkompatibilitäten. Wir finden nicht, dass dies der richtige Weg ist.
Solche Probleme gibt es bei unseren 1-Wire Produkten nicht. In unseren 1-Wire Sensoren und Aktoren gibt es keine komplexe Software die Updates benötigt. Das Protokoll ist fest in Silikon gegossen. Das ist ultrastabil, unveränderbar und funktioniert ewig. Einfache, aber robuste und stabile Elektronik für den jeweilign Zweck - ohne Schnick-Schnack.

Seit 15 Jahren, über 250 Millionen Geräte:
Aus diesen Gründen werden 1-Wire Sensoren und Aktoren seit mehr als 15 Jahren in weit über 250 Millionen Geräten zur Messung von Temperatur, Luftfeuchte, Ladungsüberwachung von Akkupacks, Kontaktüberwachung, für kleine Flashspeicher sowie zur Fälschungssicherung elektronischer Geräte eingesetzt.

Wir sind der Marktführer für 1-Wire Sensoren und Busmaster:
Wir setzen seit 2009 Produkte mit 1-Wire ein für Sensoren / Aktoren unter dem Produktnamen "WireGate". Wir haben über die Jahre auf der Basis von 1-Wire mehrere hundert Sensor- und Aktorvarianten für verschiedenste Zwecke entwickelt und uns damit die Marktführerschaft erarbeitet. Unser Multi-Busmaster hält den weltweiten Rekord in Reichweite und Anzahl unterstützter Slaves. Unser Plug´n´Play im WireGate Server setzt Maßstäbe bei der schnellen Inbetriebnahme neuer Sensoren / Aktoren. Unsere Produkte werden genutzt in der Gebäudeautomatisierung, Anlagenüberwachung, der Forschung, im Labor und in der Industrie.

Warum Sensoren / Aktoren auf Basis 1-Wire und nicht KNX / Modbus / Profibus oder warum Einfachheit wichtig ist?
Wir werden oft gefragt, warum wir unsere Sensoren nicht auf der Basis von KNX, Modbus oder Profibus entwickelt haben:

Komplexe Protokolle wie KNX, Modbus oder Profibus benötigen Mikroprozessoren in allen Geräten. Die Entwicklung ist aufwändig, die Zertifizierungen teuer und dies lohnt nur bei großen Stückzahlen bzw. sehr viel höheren Preisen. Zudem machen komplexe Protokolle, verteilt in updatebaren Mikroprozessoren, eine Installation angreifbar und instabil.

Moderne Gebäudeautomatisierung, das Smart Grid und die Industrie 4.0 benötigen mehr Sensoren / Aktoren - jedoch ohne den hohen Energieverbrauch und die vielfältigen Sicherheitsprobleme von komplexer, verteilter Software.
Einfach aufgebaute Produkte führen zu schneller Entwicklung, geringen Kosten, einfacher Installation, hoher Stabilität und vermeiden Folgekosten. Die von uns angebotene große Vielfalt an Sensoren und Aktoren wäre auf Basis komplexer Protokolle und hoher Entwicklungskosten nicht machbar gewesen.

Anders ausgedrückt: Viele der von uns angebotenen Sensoren / Aktoren / ibutton-Lösungen usw. wären ohne 1-Wire nicht kosteneffizient realisierbar. Wir sind uns sicher, dass auf lange Zeit kein anderer Busstandard diese vielen Bauformen und Anwendungen effizienter ermöglichen wird. Mit unseren Entwicklungen wurde es möglich, ein normales Haus für weniger als 2.500 Euro mit gut hundert Sensoren auszustatten, welche eine völlig neue Kontrolle von Lüftungs- und Heizungsanlagen, Überwachung von von Temperaturen vom Kühlhaus bis zur Sauna, lokale Wetterinformationen, Frostschutz, Schimmelabwehr, Leckageüberwachung, Isolationsüberwachung (thermisch), Bewässerung (Bodenfeuchte & Ventile), Behaglichkeit der Wohnräume (Temperatur, Luftfeuchte, Luftqualität und Licht) und vieles mehr ermöglichen.

Einfachheit ist ein Vorteil, den wir gerne nutzen. Und diese Einfachheit nützt auch Ihnen. Stellen Sie sich vor, Sie verbauen Dutzende oder Hunderte von Sensoren / Aktoren und müssen diese nicht kalibrieren, keine Adressen vergeben, keine Updates installieren. Nur ein wenig Strom und diese arbeiten wie von selbst. Der Server benötigt nur dann ein Update wenn es Sensoren eines neuen Typs gibt, die Sie verbauen möchten. So ein Upate ist dann so leicht auszuführen wie bei Windows, einfach Knopf drücken, durchlaufen lassen, fertig.

Vorteile 1-Wire:

Einfach EINFACH:
   Keine Programmierung notwendig: Einbauen, Anschließen, Fertig!
   Lediglich eine Leitung für 20-100 Geräte / Sensoren / Teilnehmer (je nach Busmaster)
   Kleine Baugrößen ermöglichen örtlicher Einbau und ein wirklich dezentrales Bussystem, hierdurch Einsparung von Verkabelung

PREISWERT PREISWERT:
   Temperatursensor (je nach Ausführung): ca. 2 € - 40 €*
   Multisensoren (für Unterputz): ca. 30 € - 60 €*
   Universal I/O: ab ca. 5 €* pro Kanal
   Standard Busmaster: ab ca. 20 €*

ENERGIEEFFIZIENT ENERGIEEFFIZIENT:
   iButton: ca. 5 μW**
   Temperatursensoren: ca. 5 μW**
   Universal I/O: ca. 0,5 mW**
   Multisensoren (Feuchte / Licht): ca. 1,75 - 4 mW**
   Standard Busmaster: ca. 7,5 mW**
   Professional Busmaster: ca. 180 mW**
   WireGate Server (je nach Ausführung): ca. 2,5 - 5 W**

Was bedeuten diese Werte? Der Energieverbrauch z.B. des Temperatursensors ist dermaßen gering, dass man diesen etwa 770 Jahre betreiben muss, bis die Kosten einen (1) Cent betragen würden! Ein komplettes System (Busmaster, WireGate Server, mehrere hundert Sensoren - außer VOC) lässt sich für 10 bis 15 € pro Jahr betreiben. Bitte beachten Sie dies im Vergleich verschiedener Technologien. Ein Haus und seine Systeme werden für Jahrzehnte geplant. Rechnen Sie die Energiekosten für den Betrieb von Sensoren usw. daher immer auf 10 bis 20 Jahre hoch.

*Preise inkl. 19% MwSt zzgl. Versandkosten, Stand Juni 2016, Änderungen vorbehalten;
**(μ= mikro = 1 / 1.000.000 = ein Millionstel) , (m = milli = 1/1.000 = ein Tausenstel)


Energiekosten im Vergleich zu KNX:
Die geringe Energieaufnahme von 1-Wire rechnet sich insbesondere, wenn man es mit Bussystemen vergleicht, deren Devices eine prinzipbedingt höhere Energieaufnahme haben. Vergleichen wir die Energiekosten bei hunderten Sensoren in einem Gebäude:
Während einhundert 1-Wire Sensoren (Temp, Multi, IO) auf weniger als einen Euro an Stromkosten in zehn Jahren kommen, würden einhundert KNX basierte Sensoren (mindestens je 1/4 Watt) eine Stromrechnung von ca. 1047 EUR in zehn Jahren verursachen. Alleine durch die immense Energieeinsparung bezahlen sich 1-Wire Komponenten über die Laufzeit selbst. Wobei eine Betrachtung über 10 Jahre eher kurz gegriffen ist, denn Haussteuerungssysteme werden für weit längere Zeiträume geplant und betrieben. Energiekosten, selbst bei sehr kleinen Komponenten, können durchaus eine relevante Größe annehmen, zumal diese Kosten in Zukunft überproportional steigen werden.

Die Kosten für den Server kommen zwar noch hinzu, da dieser jedoch auch etliche weitere Services für die Gebäudeautomatisierung zur Verfügung stellt, sollte man dessen Energiekosten nicht alleine der 1-Wire Funktion anlasten. Wobei unsere Server ebenfalls auf äußerst geringe Energieaufnahme ausgelegt sind. Es werden nur zwischen 2,5 und 5 Watt benötigt. Das ist extrem wenig im Vergleich zu anderen Servern für die Gebäudeautomatisierung. Fragen Sie nach und rechnen das auf 15 bis 20 Jahre hoch.

Grundsätzlicher Aufbau eines 1-Wire Bussystems:
Der Aufbau eines 1-Wire Systems ist sehr einfach.
1. Es gibt nur ein Systemgerät am Bus – den 1-Wire Busmaster. Er versorgt den Bus und sorgt für die Signalisierung.
2. Daran angeschlossen werden die Sensoren / Aktoren. Diese speisen sich aus dem Busmaster.
3. Dafür wird die Bus-Leitung vom Busmaster zum ersten Sensor / Aktor gezogen und von dort zu den jeweils nächsten. Wie bei einer Christbaumkette.
4. Ein Server kontrolliert den / die Busmaster über Treiber, steuert die angeschlossenen Sensoren / Aktoren und berechnet die Sensorwerte auf Basis der Kennlinien.
5. Alle Systembestandteile laufen mit Kleinspannung ("SELV" = "Safety extra low Voltage"), es wird also ein kleines Nezteil mit 12 / 24 V und 10 W benötigt.

Fassen wir das kurz zusammen: Sie brauchen die 1-Wire Sensoren / Aktoren, ein Kabel, einen oder mehrere Busmaster, einen Server und ein kleines Netzteil (10 W) für alles.

Der Server für 1-Wire:
Das 1-Wire System ist ein Master-Slave-System. Die Slaves (Sensoren und Aktoren) sind sehr einfach gehalten. Lediglich einzelne 1-Wire Aktoren haben einen automatischen Autark-Modus für den Fall eines Steuerungsausfalles. Kein digitales System kommt ganz ohne Steuerung aus. Diese befindet sich bei 1-Wire im Master, der aus Hard- und Software besteht. Die Hardware ist der "Busmaster", die Software für das gesamte System läuft auf einem Server, z.B. dem WireGate Server.

Der WireGate Server erkennt alle angeschlossenen Busmaster und die daran angeschlossenen 1-Wire Sensoren / Aktoren automatisch. Über eine einfache Konfigurationsoberfläche (WebApp) lassen sich einige Parameter einstellen, etwa die Häufigkeit der Messungen, Aufzeichnung der Werte in Datenbanken für Auswertungen und die Weiterleitung zu anderen Bussystemen wir KNX, Modbus usw. Der Server agiert also zusätzlich als Logger, Datenbank, Gateway zu anderen Systemen.

Darüber hinaus stellt der Server weitere Funktionen und zusätzliche Fähigkeiten bereit, die direkt nichts mit 1-Wire zu tun haben, jedoch für Service und Wartung der gesamten Gebäudeautomatisierung sehr nützlich sind:
   Verschlüsselte Einwahl per VPN für Zugriff von außen
   Berechnung von Logikfunktionen und Gateway zu anderen Komponenten wie Heizung, KWL usw. (via Plugin)
   Visualisierung aller Zustände der Gebäudeautomatisierung mit z.B. der "CometVisu"
   Loggen und Analyse aller Datenpakete auf dem KNX-Bus für Fehlersuche
   Bereitstellen von Datum und Uhrzeit ("Zeitgeber") für den KNX Bus
Weitere Leistungsmerkmale sind in der Artikelbeschreibung des WireGate Servers beschrieben.

Einsatzbereich für 1-Wire

1-Wire eignet sich insbesondere für Sensorik, (Temperaturmessung, Akkuüberwachung, Spannung, Temperatur, Stromfluss), zur Steuerung und Meldung (Tasterschnittstelle, Fensterkontakt, Rauchmelder) sowie für Identifikation durch einmalige, eindeutige und nicht veränderbare 64 Bit-Seriennummern (Zugangskontrolle, digitales Schlüsselbrett).

Weiterhin sind Offline-Sensoren (iButton) verfügbar, die Einsatz in der Lebensmittelüberwachung (z.B. Thermochron iButton) und im Agrarbereich als Datenlogger finden. Hierbei wird z.B. Luftfeuchte und Temperatur regelmäßig von den iButtons autark (ohne permanenten "1-Wire Busanschluss") intern protokolliert und dies kann später über einen 1-Wire Busmaster / Hostinterface ausgelesen werden.

Im Bereich der Gebäudeautomatisierung sind 1-Wire Sensoren, insbesondere wegen des sehr günstigen Preises, der sehr einfachen Verkabelung, des extrem niedrigen Energieverbrauches vor allem für die Erfassung von Temperatur-, Luftfeuchte, Barometrischer Druck, Luftgüte, Umgebungslicht, Erfassung von Fenster-Kontakten usw. sowie für die laufende Messung anderer Umweltwerte interessant.


Installation mit 1-Wire-Sensoren:

1-Wire Sensoren beinhalten bereits komplett die Auswertung und Digitalisierung sowie das 1-Wire Businterface. Bei den Temperatursensoren befindet sich dies alles in einem winzigen TO-92 Gehäuse - oder im Fall von SMD-Komponenten - noch kleiner.

Wegen der Digitalisierung im Sensorelement entfällt auch jegliches Kalibrieren - auch nicht wegen Leitungslänge - zudem sind die Sensoren mit einer Toleranz von nur +/- 0,5 °C deutlich präziser als übliche PT100- bzw. PT1000 Fühler und deren Auswerteelektroniken mit Toleranzen von zumeist +/- 2 °C. In manchen Schaltern mit hoher Abwärme für viele LEDs betragen die Abweichungen bei der Temperaturmessung bis zu 8 Kelvin !
WireGate 1-Wire-Sensoren
Die Anschlüsse der Sensoren werden dabei untereinander auf einfachste Weise verbunden, z.b. mit einer einfachen zweiadrigen Ringleitung von Raum zu Raum (ohne hierbei den Ring elektrisch zu schließen). Durch die in jedem Sensor enthaltene Seriennummer ist eine zweifelsfreie Zuordnung zur Messstelle jederzeit möglich.

An einer Stelle in diesem Bus wird der Busmaster / Hostadapter angeklemmt, der - bei "powered" Anschluss der Sensoren - auch die Spannungsversorgung (5 V) über eine optionale dritte Ader zur Verfügung stellt und die Kommunikation auf dem Bus steuert (One-Master / Multi-Slave).

In aller Regel können die Sensoren Ihren Strombedarf mittels integriertem Kondensator aus der Datenleitung versorgen ("Parasitic Power"), so dass zwei Adern meistens ausreichend sind, bei größerem Strombedarf oder für erweiterten Temperaturbereich können zusätzliche Adern mit 5 V und / oder 12 V nötig werden. Bitte beachten Sie hierzu die Angaben zu den jeweiligen Geräten.

Hinweis: Alle WireGate 1-Wire Temperatur Sensoren sowie der Multisensor (ohne VOC) als auch der Multi-IO (6IO) können mit Parasitic Power betrieben werden (bei begrenzter Anzahl pro Bus, bitte Datenblatt beachten)! Für die - derzeit in Entwicklung befindlichen - Produkte Multisensor mit VOC als auch für den Multi-IO 8Led4Rel wird eine separate Versorgungsspannung mit 12 V erforderlich sein.

Der Preis pro Sensorlinie mit fertig konfektionierten Fühlern liegt bei ca. 20 Messstellen bei je 32,44 EUR (inkl. WireGate Multifunktionsgateway, Busmaster / Hostadapter und 20 Kabeltemperaturfühlern). Dieser Vergleich ist eigentlich ungenügend, weil hierbei noch nicht die mit dem Wiregate Multifunktionsgateway erheblichen erweiterten Fähigkeiten beachtet sind.


Topologie / Empfehlungen für 1-Wire Bus:

Die optimale Funktion des 1-Wire Bus wird vor allem von drei Parametern entscheidend bestimmt:

1. Auswahl des richtigen Busmasters und dessen Ansteuerung durch die Software. Letzteres übernimmt das WireGate Multifunktionsgateway optimal für Sie.
2. Anzahl der Sensoren und die Summe der Länge aller Leitungen.
3. Und insbesondere die verwendete Topologie (Bus, Stern usw.).

Tabellarische Übersicht der verschiedenen Topologien für 1-Wire Bus:

Art:Bezeichnung:Zulässig / Länge:Empfohlen:
1-Wire Installation als Linie mit Abzweigen

Baumstuktur


1-Wire Baumstuktur
Ja, 50 - 100m Gesamtlänge und 10 - 20 SensorenEingeschränkt, nur bei kleinen Installationen
als Bus mit kurzen Abzweigen (einige Meter)

Baumstuktur, kurze Abzweige


1-Wire Baumstuktur, kurze Abzweige
Ja, bis bis zu 100m möglich.Ja, fast optimale Längenausdehnung möglich.
Wird auf die "Äste" verzichtet, alle Sensoren hängen hintereinander

Linie


1-Wire Linie
Ja, bis zu 150m möglich.Ja, optimale Installation, maximale Reichweite.
Alle Sensorleitungen werden an einem Punkt zusammen-geführt

Stern


1-Wire Stern
Ja, bis 100m Gesamtlänge möglich <= 10 Sensoren.Eingeschränkt, nur bei kleinen Installationen
Wird ein Ende mit dem Anfang verbunden entsteht ein

=> Ring


1-Wire Stern
NeinNein, keine Funktion

Hinweis zu dieser Tabelle: Die obigen Angaben beziehen sich auf die Einhaltung der weiter unten angegebenen Empfehlungen zu Installationsleitungen, Aderbelegung, Schirmung und Abstand von Störeinstrahlungen.

Mischstrukturen: Diese Topologie können in gewissen Grenzen auch gemischt werden. Hinsichtlich der Längenempfehlungen und max. Anzahl der Sensoren sollten dann jedoch hierbei diejenigen der beteiligten Topologie mit den geringsten Angaben beachtet werden. Beispiel: Werden etwa Sensoren in Linien verschaltet und diese Linien wiederum im Stern zueinander, empfehlen wir eine Gesamtlänge von 100m und einen Anzahl von 20 Sensoren insgesamt nicht zu überschreiten.

Einschränkungen bei Verwendung von Parasitic Power: Bei Anschluss der 1-Wire Sensoren mit "Parasitic Power", wie weiter unten beschrieben, empfehlen wir topologieunabhängig eine maximale Länge von 100m und nicht mehr als 20 Sensoren. Bitte beachten sie auch, dass bei Nutzung von Parasitic Power die maximale messbare Temperatur etwa 85 °C (anstatt bis zu 125 °C) beträgt - was für die meisten Einsatzbereiche jedoch ausreichend ist.

Pro 1-Wire Bus: Diese Angaben gelten jeweils pro 1-Wire Bus, jedoch können - je nach Hostmaster / Gateway - auch mehrere Busse angeschlossen werden.

Mehrere Busmaster: Am WireGate Multifunktionsgateway können theoretisch rund 80 Busmaster mit jeweils 20 Sensoren angeschlossen werden. Bis 15 Busmaster / Hostinterfaces haben wir dies auch positiv getestet. WireGate DS9490R 1-Wire USB Adapter
Reichweitenverlängerung über Ethernet: Hinsichtlich z.B. des Einsatzes in großen Gebäuden mit mehreren Stockwerken können auch mehrere Hostmaster (an dem dann wiederum mehrere 1-Wire Busmaster / USB Hostadapter angeschlossen sind) über Ethernet verbunden werden. Als Hostmaster können hierfür sowohl weitere WireGate Multifunktionsgateways als auch mehrere 1-Wire IP Busextender über Ethernet miteinander verbunden werden. Hiermit wird die Reichweite über Ethernet erheblich erweitert.
Einfachste Konfiguration: Innerhalb des selben IP-Subnetzes erkennen sich alle Multifunktionsgateways und IP-Extender dabei jeweils selbständig, es ist - sofern ein DHCP-Server vorhanden ist - keinerlei Konfiguration notwendig. Anstecken genügt. An jedem WireGate Multifunktionsgateway stehen alle Werte aller an allen anderen Multifunktionsgateways / IP-Extendern angeschlossenen 1-Wire Sensoren / Aktoren zur Verfügung.
1-Wire IP Busextender Medium

Weitergehende Informationen: Für weitergehende Informationen sei auf die Anwendungshinweise des Herstellers Maxim verwiesen (in Englisch http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN148.pdf), an denen wir uns - allerdings sehr konservativ - zusätzlich zu eigenen Tests und Erfahrungen orientiert haben.

Wenn die hier genannten Punkte und Grenzen berücksichtigt werden, ist ein weitergehendes Studium dieses Hinweise von Maxim allerdings nicht notwendig.


Installationsvariante 1-Wire-Sensoren mit "Parasitic Power" (empfohlen):

1-Wire Parasitic Power

Hinweis: Diese schematische Skizze gibt nicht die Anschlussbelegung / Pinbelegung eines bestimmten Sensors wieder. Bitte hierfür ausschließlich jeweiliges Datenblatt beachten!

Bitte prüfen Sie unbedingt zuvor anhand der Herstellerangaben / Datenblätter, ob ein 1-Wire-Sensor für die parasitäre Stromversorgung über die Datenleitung DATA (auch als DQ bezeichnet) geeignet ist. Dies ist insbesondere bei Multisensoren (Temperatur, Luftfeuchte, Druck, Umgebungslicht) bzw. IO-Boards von anderen Herstellern nicht immer der Fall. Diese Anschlussvariante wird zumeist als "Parasitic Power" bezeichnet. Alle unsere WireGate Temperaturen-Sensoren sind grundsätzlich hierfür geeignet. Ebenfalls kann unser Multisensor (ohne VOC) und der Multi-IO (6IO) parasitär angeschlossen werden.

Bei parasitären Betrieb werden am Sensor nur zwei Adern vom Busmaster angeschlossen: GND und DATA (DQ).

Wichtige Hinweise zur Konfiguration: Für Sensoren mit ausschließlich dem Element DS18B20 gilt: Der Anschluss VDD des Sensorelementes ist mit GND zu verbinden, damit das Sensorelement auf parasitäre Versorgung konfiguriert wird. Dies kann am Sensor, in Stockwerks-Klemmdosen oder innerhalb der Verkabelung bis kurz vor dem Busmaster erfolgen. Zu beachten hierbei: Der Ausgang VDD des Busmasters darf nicht mit GND verbunden werden, da hierdurch ein Kurzschluss entsteht. Die oben beschriebene Brücke ist also nur sensorseitig vorzunehmen, keinesfalls darf diese den Ausgang VDD des Busmaster einbeziehen! Beim Multisensor und beim Multi-IO dürfen solche Brücken ebenfalls NICHT an den Anschlüssen angebracht werden. Es ist JEWEILS das Datenblatt hierzu zu beachten.

Der Sensor bezieht seine Spannungsversorgung hierbei "parasitär" aus der DATA-Leitung und speichert die Betriebsenergie während der HIGH-Phasen der Datenleitung in einem Kondensator zwischen. Damit insbesondere zum Aufladen des Kondensators bei High-Pegel ein ausreichend großer Strom geliefert werden kann ist sowohl die richtige Ansteuerung durch die Software als auch ein Busmaster / Hostadapter mit Strong-Pullup erforderlich. Die im WireGate Multifunktionsgateway oder in den IP Extendern enthaltene Software sowie der in unserem Shop erhältliche Busmaster / Hostadapter unterstützen dies!

Zu Beachten für den parasitären Betrieb:
- Nur bei Sensoren deren Datenblatt diesen Betrieb vorsieht (Temperatur / Luftfeuchte)
- Nur wenn die Software des Hostmasters und der Busmaster dies auch unterstützen!
- Gesamt-Kabellänge pro Bus: <=100m
- Anzahl der Sensoren pro Bus: <=20
- Eingeschränkter Messbereich bei Temperatursensoren: max: ca. 85°C
- Für Sensoren die ausschließlich das Sensorelement DS18B20 enthalten gilt meist: Pin 'VDD' des Sensors ist zur Konfiguration der parasitären Betriebsart sensorseitig mit 'GND' zu verbinden! Jedoch nicht bei parasitär betriebenen Multisensoren oder Multi-IO unseres Hauses. Daher: Bitte immer das jeweilige Datenblatt beachten!

Wir empfehlen die parasitäre Installationsvariante wegen dem deutlich geringeren Verkabelungsaufwand und der geringeren Wahrscheinlichkeit von Fehlverdrahtungen. Auch ist dies die zumeist am leichtesten nachträglich nutzbare Variante, da bei bestehender Fernsprech- oder KNX-Verkabelung oftmals noch zwei miteinander verdrillte Adern frei sind. 1-Wire ist SELV und darf daher mit anderen SELV-Anwendungen wie z.B. KNX zusammen in der selben Leitung (aber auf verschiedenen Adern) genutzt werden.

Empfehlung bei Neuplanung: Um alle Möglichkeiten zur späteren Erweiterung für Sensoren die eine zusätzliche Spannungsversorgung benötigen (z.B. Luftgütesensor VOC oder Multi-IO für LEDs) offenzuhalten, empfehlen wir, trotz überwiegend möglichen parasitärem Anschluss der Temperatursensoren mit nur zwei Adern, soweit möglich, mind. 3-4 Adern für 1-Wire zu verlegen und vorzusehen.


Installationsvariante mit 1-Wire-Sensoren und Stromversorgung durch den Busmaster:
1-Wire Aufbau mit separater Stromversorgung
Hinweis: Diese schematische Skizze gibt nicht die Anschlussbelegung / Pinbelegung eines bestimmten Sensors wieder. Bitte hierfür ausschließlich jeweiliges Datenblatt beachten!

Alle Temperatursensoren sowie der Advanced Multisensor dürfen auch - anstatt parasitärer Versorgung - mit 5 V aus dem Busmaster versorgt werden. Der Busmaster kann insgesamt einen Strom bis 25 mA liefern.

Hinweis: Bitte beachten Sie bitte unbedingt die Datenblätter zum jeweiligen Sensor.



Installationsvariante mit separater Stromversorgung durch externe Netzteile

Bei Verwendung anderer Sensoren mit höherer Stromaufnahme (z.B. Multisensor mit Luftgütesensor VOC oder Multi-IO mit daran angeschlossenen LEDs & Relais) muss die Stromversorgung durch separate Netzteile mit 5 V bzw. 12 V (stabilisiert) erfolgen.

Hierbei werden am Busmaster nur GND und DATA angeschlossen. Die Spannungsversorgungen für 5 V und / oder 12 V sind an das Netzteil anzuschließen. Wichtig: GND des Netzteiles muss hierbei mit GND des Busmaster verbunden werden.

Hinweis: Bitte beachten Sie bitte unbedingt die Datenblätter zum jeweiligen Sensor.

Mischbetrieb: Alle Installationsvarianten können auf dem gleichen Bus auch gemischt betrieben werden. Bei den parasitär betriebenen Sensoren wird hierbei lediglich sensorseitig VDD auf GND gelegt (soweit nötig und zulässig).


Leitungen / Aderbelegung:

Für die meisten Einsatzzwecke ist die normale Fernmeldeinstallationsleitung ("Telefonkabel") J-Y(ST)Y 2x2x0,8 bzw. eine KNX-Installationsleitung bestens geeignet.

Anmerkung zum Durchmesser bzw. Querschnitt der Adern: Leider werden die Angaben zu Durchmesser (mm) bzw. Querschnitt (mm²) von Adern vom Groß- und Einzelhandel gerne miteinander verwechselt. Insbesondere im Shop zum goldenen 'C' waren die Angaben bei gefühlt der Hälfte der überprüften Artikel falsch. Wir empfehlen daher dringend immer die Originaldatenblätter der Hersteller zu prüfen.

Im wesentlichen lassen sich drei Angaben finden: Für dünnere Adern ist oft die Angabe des Aderndurchmessers in mm üblich. Seltener ist hier die Angabe des Querschnittes in mm² oder AWG. Um aus der AWG - Zahl den Querschnitt zu ermitteln, ist die Zuhilfenahme einer Tabelle erforderlich.

Der Querschnitt ist hierbei die Schnittfläche einer Ader. Über diesen Querschnitt findet die Stromleitung statt. Ein doppelter Querschnitt bedeutet hierbei eine Halbierung des elektrischen Widerstandes einer Leitung und damit auch eine Halbierung der Verluste.

Wir empfehlen 0,8 mm Durchmesser: Zwar sind Leitungen mit einem Aderndurchmesser von 0,6 mm verbreiteter und "üblicher" als mit 0,8 mm, jedoch ist der Querschnitt beim 0,8er mit fast 0,5 mm² doppelt so groß wie beim 0,6 mm mit einem Querschnitt von nur 0,25 mm². Damit beträgt der Schleifenwiderstand entsprechend nur die Hälfte und der Spannungsbfall ebenfalls. Insbesondere für Sensoren mit höherer Stromaufnahme wie Multisensoren mit VOC oder Multi-IO mit LED-Ansteuerung ist ein Aderndurchmesser von 0,8 mm äußerst empfehlenswert.

Datenleitungen wie CAT 5 / 6 / 8 wie für Ethernet sind zwar von der Störfestigkeit und der Übertragungsqualität mehr als geeignet für 1-Wire, jedoch beträgt der Querschnitt mit zumeist AWG 24 = ca. 0,2 mm² nur etwa 40 % des von uns empfohlenen Querschnittes von 0,5 mm² (Durchmesser 0,8 mm).
Für normale Temperatur- und Multisensoren ist dieser Querschnitt zwar völlig ausreichend für Längen bis 100 m und 20 Sensoren, jedoch führt dieser geringe Querschnitt bei Sensoren mit vergleichsweise hoher Stromaufnahme (insbesondere bei mehreren davon an einem Bus) wie z.B. Multisensor mit VOC (mit ca. 35 mA gegenüber einem Multisensor ohne VOC mit ca. 500 uA) zu hohen Leitungsverlusten. Bei eigenen Berechnungen zum Spannungsabfall bitten wir den Schleifenwiderstand zu berücksichtigen, also den Widerstand für Hin- und Rückweg zur Spannungsquelle.

WICHTIGER Hinweis zur Adernbelegung: Für maximale Störfestigkeit ist für die Signale 'DATA' (auch als 'DQ' oder '1W' bezeichnet) und 'GND' ein verdrilltes Adernpaar zu verwenden! (bei J-Y(St)Y sind dies meist entweder rt/sw oder ge/ws)

- Festverdrahtet: Beliebig in UP / AP-Dosen mit z.B. (Micro)-Steckklemmen oder in der Verteilung auf Reihenklemmen bzw. LSA+-Leiste.

- Steckbar: Wenn lösbare Steckverbindungen bevorzugt werden: Mit handelsüblichen zwei- oder vierpaariges Twisted-Pair-Kabel ab Kategorie 5 aufgelegt auf Panels und Hubs mit RJ12 / RJ45-Steckern.


Belegung der Adern bei Nutzung mit Stecker

Farbe
(z.B. J-Y(St)Y)
Farbe
(WireGate Sensoren)
FunktionRJ-12
6/6 Stecker
RJ-45
8/8 Stecker
Schwarz (sw)BlauMasse (GND)45
Rot (rt)WeissData34
   23
Gelb (ge)SchwarzVDD (+5 VDC)12

RJ-12 Stecker
(von vorne)
RJ-45 Stecker
(von vorne)
Belegung 1-Wire RJ12 Belegung 1-Wire RJ45 

Praktische Hinweise:

Die Schirme und Beilaufdrähte werden nicht angeschlossen und an Klemmstellen nicht durchverbunden.

Wir empfehlen die Sensoren nacheinander anzuschließen und jeweils einen Suchlauf am WireGate Multifunktionsgateway zu starten und die Zuordnung (Name / Bezeichnung) vorzunehmen.

WireGate Label Von uns bezogene konfektionierte WireGate 1-Wire Sensoren haben ein Etikett mit der Seriennummer, die bei der Installation einfach nur notiert werden sollte.


Vorteile 1-Wire:
  Günstige Sensoren und Gateways / Adapter
  Einfach in der Verdrahtung (Bus), vergleichbar mit anderen Bussystemen (KNX, DALI, etc.)
  Hohe Genauigkeit (bei Temperatursensoren)
  Keine Messwertverfälschung durch Leitungslänge/Störeinflüsse (digitale Messwertübertragung vom Sensor zum Busmaster / Hostadapter)
  Einfache Zuordnung da jeder Sensor eine eindeutige Seriennummer hat.


Nachteile:
  "Relativ" langsam beim auslesen (zwischen 100 und 750ms je nach Auflösung 9 - 12 Bit), dürfte in der Praxis jedoch völlig vernachlässigbar sein.
  Für Leitungslängen >100 m sind nicht alle Topologien möglich.

 

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