Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

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1 Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

2 1.0 Allgemeine Hinweise Die in diesen Unterlagen enthaltenen Angaben, Daten, Abbildungen, Werten usw. können ohne vorherige Ankündigungen geändert werden. Technische Änderungen vorbehalten! Alle in dieser Dokumentation enthaltenen verwendeten Produktbezeichnungen sind eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Firmen. Ohne ausdrückliche Erlaubnis der RTS Automation GmbH, darf kein Teil dieser Unterlagen egal für welche Zwecke vervielfältigt oder übertragen werden, unabhängig davon, auf welche Art und Weise und mit welchen Mitteln dies geschieht. Alle Rechte vorbehalten! by RTS Automation GmbH Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Gebrauchsanweisung Der wird zur Regelung von Bewässerungsanlagen im Außenbereich bzw. zur Überwachung der Bodenfeuchte von z.b. Topfpflanzen im Innenbereich verwendet. Grundsätzlich ist die Messung der Bodenfeuchtigkeit eine recht komplexe Aufgabe, weil dabei die verschiedensten Faktoren wirken, so die Bodenart als solche, die Bodenstruktur, die Dichte insbesondere bei Substraten, zufällige Hohlräume, Temperatur und Salzgehalt. Gemessen wird der Wassergehalt oder die Wasserverfügbarkeit. Die physikalische Methode dafür ist u.a. die Druckmessung für die Saugspannung. Diese sogenannte Saugspannung wird mit dem Boden-Feuchtesensor gemessen. Dabei transportiert die Tonzelle des Sensors in trockener Umgebung durch ihre Kapillarität Wasser von innen nach außen, sodass im geschlossenen Rohr ein Unterdruck entsteht. Dieser Unterdruck ist ein Maß für die Feuchtigkeit und wird als Wert ermittelt oder direkt für einen Schaltvorgang genutzt. Die Saugspannung ist die Kraft, mit der das Wasser im Boden festgehalten wird oder zur Verfügung steht. Diese Kraft müssen die Pflanzenwurzeln erbringen, um Wasser aufzunehmen. Entscheidend sind dabei die feinen Poren und entsprechenden Kapillaren im Boden. Ein Boden-Feuchtesensor Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

3 misst diese für die Pflanze wichtige Bodeneigenschaft direkt, es muss als Messinstrument nicht geeicht werden. Das ist ein besonderer Vorteil gegenüber elektrischen Messgeräten. Der Saugspannungswert steigt an, solange die Umgebung trockener ist und das Substrat in der Lage ist, Wasser weiterzuleiten und einen Feuchteunterschied aufrecht zu halten. Nimmt die Umgebungsfeuchtigkeit zu, verläuft der Vorgang umgekehrt. Ein intensiver Substratkontakt ist Voraussetzung für eine schnelle Boden-Feuchtereaktion und für die Messung typischer Werte bestimmter Boden- oder Substratarten. Der Boden-Feuchtesensor funktioniert jedoch auch in trockener Luft, solange an der Tonzelle eine Verdunstung erfolgt. Deshalb kann durchaus auch in grobkörnigem oder sehr lockerem Substrat die Feuchtigkeit gemessen werden. Die geringere Kontaktfläche und die größeren Anteile von Hohlräumen ergeben dann spezifische Saugspannungswerte. Beste Erfahrungen mit der Saugspannungsmessung liegen zum Beispiel mit mineralischen Substraten wie Seramis u.ä. vor. Bei der Boden-Feuchtemessung wird die Wasserfüllung geringfügig verbraucht, weil das Zurücksaugen nicht zu 100% erfolgt, insbesondere im trockenen Bereich. Eine andauernde Messung im Trokkenen führt zum langsamen Leersaugen des Boden-Feuchtesensors. Deshalb sind die Boden-Feuchtesensoren für den feuchten Bereich bzw. Bereichen mit regelmäßiger Beregnung prädestiniert, wo die Wartung sehr gering ist. Die Beregenungsfreigabe erfolgt über einen Zweipunktregler, der entsprechend dem Boden-Feuchtewert und dem eingestellten Sollwert schaltet. Eine Verlängerung der Beregnungszeit kann optional fest in den ETS Parametern bzw. über eine Gruppenadresse (Objekt 7) gesendet werden. Somit kann die Beregnungsfreigabe an die Bodenintensität optimal angepasst werden. Über die vorhandenen Sperrobjekte kann der Zeitpunkt bei erfolgter Freigabe zusätzlich gefiltert werden. 2.1 Systeminformation Dieses Gerät ist ein Produkt des Instabus-EIB/KNX-Systems und entspricht den Konnex-Richtlinien. Detaillierte Fachkenntnisse durch Instabus-Schulungen werden zum Verständnis vorausgesetzt. Die Funktionen des Gerätes sind softwareabhängig. Detaillierte Informationen, welche Software geladen werden kann und welcher Funktionsumfang sich damit ergibt sowie die Software selbst, sind der Produktdatenbank des Herstellers zu entnehmen. Planung, Installation und Inbetriebnahme des Gerätes erfolgen mit Hilfe einer von der Konnex Association zertifizierten Software. Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

4 2.2 Funktion Der Boden-Feuchtesensor verfügt über folgende Funktionen: 1. Messwert und Ausgabe der Bodenfeuchte 2. parametrierbare obere und untere Grenzwerte zur Überwachung der Bodenfeuchte 3. Feuchte-Regler mit Zweipunktausgang 4. interne (Parameter) und externe Sollwerteinstellungen 5. Sollwertanhebung und Sollwertabsenkung mit voreingestellten Werten über 1bit Objekte 6. definierte Freigabedauer der Stellgröße über Parameterzuweisung oder über Gruppentelegramm 7. Sperrobjekt allgemein (1 bit) 8. Sperrobjekt Partyfunktion (1 bit) 9. Sperrfunktion über die Globalstrahlung (4 byte) 2.3 Lieferumfang 1. Boden-Feuchtesensor 2. Gebrauchsanweisung 3.0 Montage / Installation 3.1 Montage Den Drucksensor am oberen Teil des Acrylrohres abschrauben und das Rohr vollständig mit Wasser füllen. Beim Zusammenschrauben darauf achten, dass der Dichtring zwischen Rohr und Drucksensor vorhanden ist. Der Boden-Feuchtesensor besitzt einen Markierungsring am Rohr, der die empfohlene Einstecktiefe kennzeichnet. Diese Tiefe sollte möglichst eingehalten werden, um Temperatureinflüsse durch direkte Sonneneinstrahlung zu minimieren und dennoch den Stand der Wassersäule beobachten zu können. Der Sensor ist im Erdboden einzuschlämmen. Im Beregnungsfall muss der Sensor auch befeuchtet werden, damit der Regelkreis geschlossen ist und funktioniert. Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

5 Abbildung 1: Boden-Feuchtesensor Eine Langzeitaufzeichnung der Sensordaten ist zu empfehlen, damit eine bestmögliche Optimierung der Regelstrecke in Verbindung der vorhandenen Bodenverhältnisse vorgenommen werden kann. 3.2 Gefahrenhinweise Achtung, der Boden-Feuchtesensor darf nur von einem autorisierten Fachmann montiert und Inbetrieb genommen werden. Desweiteren sind fundierte Kenntnisse mit der Engineering Tool Software (ETS) notwendig. 4.0 Technische Dokumentation 4.1 Funktionsbeschreibung Die Messgröße Bodenfeuchte [%] wird erfasst und zusammen mit den aktuellen Grenzwert-Objekten auf den Bus gesendet. Neben der Ausgabe der Stellgröße (Zweipunktregler) kann die Zeitdauer der Beregnungsfreigabe zusätzlich fest definiert werden. Dies kann mittels ETS Parameter fest bei der Inbetriebnahme eingestellt werden, oder über den laufenden Busbetrieb über ein 2 byte Objekt gesendet werden. Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

6 Somit kann die optimale Beregnungsintensität an die verschiedenen Bodenverhältnisse angepasst werden. Über die beiden Grenzwertobjekte 1 und 2 können mittels 1 bit Gruppenadressen Warnmeldungen ausgegeben werden. Diese senden jeweils bei Über- bzw. Unterschreitung des eingestellten Grenzwertes einmalig eine 1, beim Verlassen der Grenzwertbereiche einmalig eine 0. Zur Sperrung der Beregnungsfunktion stehen drei Sperrobjekte zur Verfügung, Sperrobjekt 1 (1 bit) steht allgemein für eine vorgeschaltete Verknüpfungs-Logik zur Verfügung (z.b. Zeitfilter). Sperrobjekt 2 (1 bit) dient direkt als Partyfunktion und ein drittes Sperrobjekt zum direkten Aufschalten der Führungsgröße Globalstrahlung (4 byte). Der Schwellwert der Globalstrahlung wird bei der Inbetriebnahme in der ETS vorgegeben. 4.2 Darstellung Abbildung 2: Gehäuse Boden-Feuchtesensor Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

7 4.3 Technische Daten Umgebungstemperatur: Lagerung C, Betrieb C Zulässige Feuchtigkeit: %, (volle Betauung) Meßbereich Feuchte: % Arbeitsbereich Feuchte: % Abweichung Feuchte: 3% Spannungsversorgung: Hilfsspannung: EIB/KNX Busspannung 24 V DC (kein extra Busankoppler notwendig) keine Hilfsspannung erforderlich Schutzart: IP 65 Artikel-Nr.: Montageart: xx AP 4.4 Anschlussbild 4.5 Software Beschreibung Abbildung 3: Anschlussbild Bemerkungen zur Software Der Boden-Feuchtesensor wird mit der Engineering Tool Software (ETS) Inbetrieb genommen. Die Funktion des Gerätes ist ausschließlich durch die Applikation und deren Parameter bestimmt, die nachfolgend detailliert beschrieben werden. Die Abbildung 4 zeigt den Suchpfad für die Auswahl der ETS-Produktdaten. Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

8 Abbildung 4: ETS Suchpfad Applikationsbeschreibung / Parameter Für die Einstellung der Parameter ist das Gerät im Projektierungs- oder Inbetriebnahmemodus zu markieren und über den Menüpunkt (Bearbeiten) oder das Kontextmenü (rechte Maustaste) der Befehl Parameter auszuwählen. Es öffnet sich das Fenster Parameter bearbeiten mit mehreren Unterfenstern. Fenster Allgemeines (Abbildung 5) Freigabedauer Beregnung: Sperrobjekt verwenden: Zusätzlich zur Freigabe über den Zweipunktregler kann eine feste Freigabedauer in min eingestellt werden. Zusätzlich kann der eingestellte Wert über ein 2 byte Objekt überschrieben werden. 1 bit Sperrobjekt für den Zweipunktregler, z.b. für eine vorgeschaltete Logikfunktion (Zeitfilter), wird eine logische 1 gesendet ist der Reglerausgang gesperrt bzw. wird ausgeschaltet. Partyfunktion verwenden: 1 bit Sperrobjekt als direkte Partyfunktion, wird eine logische 1 gesendet ist der Reglerausgang gesperrt bzw. wird ausgeschaltet. Sperrfunktion Globalstrahlung verwenden: Sperrfunktion, der Schwellwert wird fest als ETS Parameter vorgege- direktes Aufschalten des Messwertes Globalstrahlung [w/m²] als dritte ben. Alle drei Sperrobjekte sind intern als eine Oderfunktion verknüpft. Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

9 Abbildung 5: Parameter bearbeiten - Allgemeines relative Bodenfeuchte (Abbildung 6) Messwert senden bei Werteänderung von [%] Bodenfeuchte: oberer Grenzwert [%] unterer Grenzwert [%] Der Messwert der Bodenfeuchte wird entsprechend bei Änderung auf den Bus gesendet. Die Einstellung im ETS Parameter sollte 3% nicht unterschreiten. Bei Überschreitung des oberen Grenzwertes bzw. Unterschreitung des unteren Grenzwertes wird jeweils eine logische 1 auf den Objekten 1 bzw. 2 gesendet. Bei Unterschreitung des oberen Grenzwertes bzw. Überschreitung des unteren Grenzwertes wird auf den genannten Objekten eine logische 0 gesendet. Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

10 Abbildung 6: Parameter bearbeiten - relative Bodenfeuchte Sollwert [%] Sollwert senden Mit diesem Parameter wird der Sollwert des Bodenfeuchte-Reglers festgelegt. Dieser wird fortlaufend mit dem Bodenfeuchte-Istwert verglichen und bei einer Regelabweichung eine Stellgröße errechnet, die am Objekt 3 als 1 bit-wert ausgegeben wird. Der Sollwert kann aber auch über den Bus als 1 Byte-Wert vorgegeben (Objekt 4) oder über eine andere Größe geführt werden. Der über den Bus vorgegebene Wert und die Sollwertführung haben Priorität über den eingestellten Sollwertparameter. Der aktuelle Sollwert wird als 1 Byte-Wert auf den Bus gesendet (Objekt 4). Ist das nicht erwünscht, kann er auf nicht senden gesetzt werden. Sollwertanhebung [%] Sollwertabsenkung [%] Mit dieser Funktion kann der aktuelle Sollwert um den parametrierten Betrag angehoben bzw. abgesenkt werden. Ausgelöst wird diese Funktion über die 1 Bit-Objekte 5 bzw. 6. Eine logische 1 an den Objekten bewirkt eine Anhebung bzw. Absenkung, eine logische 0 setzt diese wieder zurück. Haben beide Objekte eine 1, so wirkt sich die Differenz aus Anhebung und Absenkung auf den Sollwert aus. Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

11 Stellgröße Zweipunkt-Regelung Betriebsart Schaltdifferenz [K] Der Zweipunkt-Regler besitzt nur zwei Zustände an seinem Ausgang: 1 (Stellglied eingeschaltet bzw. geöffnet) oder 0 (Stellglied ausgeschaltet bzw. geschlossen). Das 1 Bit-Signal wird über das Objekt 3 auf den Bus gesendet. Der Abstand zwischen den beiden Schaltpunkten wird als Schaltdifferenz bezeichnet. Der Istwert schwankt ständig um mindestens diese Schaltdifferenz. Deshalb ist die Zweipunkt-Regelung nur bedingt anwendbar. Das Parameterfenster ist in Abbildung 6 dargestellt. Durch die Änderung des Wirkungssinns kann der Zweipunkt-Reglerausgang an die Art des Stellgliedes (stromlos geschlossen oder geöffnet) angepasst werden. Die Schaltdifferenz verhindert, dass durch kleine Störeinflüsse ein ständiges Ein- und Ausschalten stattfindet (Verschleiß der Stellglieder und Anlagenkomponenten). Eine große Schaltdifferenz beeinflusst die Regelgüte negativ, weil dadurch auch eine große Regelabweichung bestehen bleibt Kommunikationsobjekte Abbildung 7: Kommunikationsobjekte Verhalten nach Busspannungswiederkehr Der Messwert und die Stellgröße werden nach Busspannungswiederkehr mit den aktuellen Werten auf den Bus gesendet. Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2

12 Alle ETS Parametereinstellungen bleiben erhalten. 4.6 Herstellergarantie Für unsere Geräte leisten wir Gewähr - unbeschadet der Ansprüche des Endabnehmers aus Kaufvertrag gegenüber dem Händler - wie folgt: Eine Nachbesserung oder Neulieferung erfolgt entsprechend unserer Gewährleistung, wenn Material oder Fertigungsfehler des Gerätes nachgewiesen werden können. Die Anspruchsfrist ist durch Nachweis des Kaufdatums mittels beigefügter Rechnung zu belegen. Der Käufer trägt die Transportkosten. Bitte senden Sie eine konkrete Fehlerbeschreibung an: RTS Automation GmbH Postfach Berlin Telefon: +49 (0) Fax: +49 (0) Internet: ist ein eingetragenes Warenzeichen der Konnex Accociation. ETS TM ist ein eingetragenes Warenzeichen der EIBA cvba. Das CE-Zeichen ist ein Freiverkehrszeichen, das sich ausschließlich an die Behörde wendet und keine Zusicherung von Eigenschaften beinhaltet. Art.-Nr.: DE_BS_TD109345xx V. 09/2006 Rev. 2