MAX! Temperatur-Scanner

Der MAX! Temperatur-Scanner ist ein Perl-Skript, das die kontinuierliche Temperatur-Aufzeichnung von MAX-Thermostaten ermöglicht.

Features

• kontinuierliche Erfassung von Temperatur und Ventil-Position
• Berücksichtigung der System-Ressourcen (dutycycle, credits)
• CUL und CUBE werden unterstützt
• gleichberechtigte zeitliche Bearbeitung der Thermostate (Round-Robin-Prinzip)
• Ermittlung der optimalen Scan-Rate über die Anzahl der eingebundenen Thermostate
• 2 Scan-Modi stehen zur Verfügung (DesiredChange + ModeChange)

Zielsetzung des WIKI-Artikels

Hier werden Fragen und Erkenntnisse zum Thema dargestellt, da der Forums-Eintrag für viele Anwender nicht mehr überschaubar ist.

Der Artikel wird sukzessive erweitert.

Voraussetzungen

Qualität der Funkverbindung

In der Log-Datei sollten möglichst wenig Einträge der nachfolgenden Form auftreten

2013.11.01 02:12:33 2: CUL_MAX_SendQueueHandler: Missing ack from 0905a5 for 0b0b0040123456xxxxxxxxx

Diese weisen auf eine schlechte Funkverbindung hin. In diesem Fall wird der CUL bis zu 3x den Befehl wiederholen und dabei jede Menge Credits verbrauchen. Damit wird der Scanner inaktiv bleiben, da häufig zu wenige Credits vorhanden sind.

Ausreichend Credits

Der Scanner kann nicht aktiv werden, wenn gehäuft Log-Einträge der nachfolgenden Form auftreten.

2013.11.01 14:12:50 2: CUL_MAX_SendQueueHandler: Not enough credit! credit10ms is 6, but we need 121. Waiting 115 seconds.

Die Ursache hierfür kann neben funktechnischen Problem auch sein, dass ein anderer Mechanismus ausserhalb des Scanners permanent sendet, ohne Rücksicht auf die Credits zu nehmen.

Einrichten des Thermostat-internen Wochenprogrammes

Die Readings des Wochenprogramms müssen erscheinen. Der Scanner greift ausgiebig auf diese Informationen zurück. Ein manuelles Verstellen des Sollwertes ist nur bis zu dem nächsten Schaltzeitpunkt des Wochenprogramms gültig. Danach wird je nach ScanMode das Thermostat selbst oder der Scanner den Sollwert gemäß den Einstellungen des Wochenprogramms ändern.

Bitte folgendes beachten:

Es gibt im Zusammenhang mit dem Wochenprogramm ein Problem mit dem letzten Schaltpunkt des Tages. Der Workaround wurde hier beschrieben.

Man muss dafür sorgen, dass man kurz vor Ende des Tages noch einen Schaltpunkt setzt.

Mechanismen

Das Problem

Der Hersteller der MAX-Thermostate hat diese so konzipiert, dass die gemessene Temperatur und Ventilstellung nur übertragen werden, wenn sich Folgendes ändert:

• die Ventilstellung
• die Betriebsart (mode: auto,manu,temporary,boost)
• der Sollwert

Es kann der Fall eintreten, dass über Stunden keine Temperatur an FHEM übertragen wird. Damit sind Aufzeichnungen für Temperatur und Ventilstellung wenig aussagekräftig.

Der Lösungsansatz

Triggerung per Mode-Umschaltung (ModeChange)

Dies ist der Default-Mode des Scanners. Hier wird der Ansatz verfolgt, die Betriebsart des Thermostats regelmässig umzuschalten via

AUTO ==> MANU

<Wartezeit mindestens 3 Minuten>

MANU ==> AUTO

Dies veranlasst das Thermostat, regelmässig die gewünschten Werte an FHEM (den gepaarten Transceiver) zu senden.

Triggerung per Sollwert-Umschaltung (DesiredChange)

Durch Änderung des Sollwertes kann ebenso die Übertragung des Istwertes am Thermostat initiiert werden.

Der Scanner ändert den vorgegebenen Sollwert um 0.5 Grad. Er wird hierbei die Änderung immer in die Richtung einer sich vergroessernden Regelabweichung durchführen.

Dieser Modus wird durch die Definition des UserReadings "onlyAutoMode" festgelegt.

attr HT.JOHN userReadings onlyAutoMode { return "1";;}

Beispiel:

Sollwert im Thermostat nach Wochenprofil: 18

Fall A:

---

• Istwert 17
• Sollwert A von Scanner gesetzt : 18.5
• Sollwert B von Scanner gesetzt : 18.0
• Der Scanner wechselt also von 18 auf 18.5 und zurück.

Fall B:

---

• Istwert 19
• Sollwert A von Scanner gesetzt : 17.5
• Sollwert B von Scanner gesetzt : 18.0
• Der Scanner wechselt also von 18 auf 17.5 und zurück.

Ergebnis

ohne Scanner

mit Scanner (ScanMode=ModeChange)

mit Scanner (ScanMode=DesiredChange)

Ressourcen

Die Sendezeit jedes Teilnehmers ist auf 1% begrenzt.

Konkret bedeutet dies, dass ein CUL ca. 33 Telegramme pro Stunde senden kann. Der MAX-Scanner darf nicht alle Ressourcen für sich beanspruchen, sondern sieht seine Aufgabe als nachrangig.

Erst wenn mehr als 300 Credits (von max. 900 möglichen) zur Verfügung stehen, wird das Skript aktiv.

Fragen und Antworten

Welchen ScanMode soll ich wählen?

Nachfolgende Punkte können als Entscheidungskriterium dienen:

ModeChange

• keine Änderung des Sollwertes nötig
• damit ist das Ventil "ruhiger", da sich die Regeldifferenz nicht durch den Scanner-Betrieb ändert.

DesiredChange

• der Auto-Modus wird niemals verlassen
• Falls FHEM ausfällt, wird das Thermostat das gespeicherte Wochenprogramm nutzen

Was passiert, wenn der Sollwert am Thermostat manuell verstellt wird?

Wenn der Sollwert manuell am Thermostat verändert wird, kann es bis zu 3 Minuten dauern, bis dieser an FHEM gemeldet wird.

Wenn der Scanner in dieser Wartezeit aktiv wird, wird er den soeben geänderten Sollwert überschreiben. In diesem Fall bliebe die manuelle Änderung wirkungslos.

Wird die manuelle Änderung des Sollwertes vom Scanner erkannt, so gilt dieser bis zum nächsten Schaltpunkt des internen Wochenprogrammes.

Mehrere Thermostate in einer Gruppe?

Wenn mehrere Thermostate in einer Gruppe vereinigt sind (Raumlösung nach ELV), dann darf nur ein einziges Thermostat vom Scanner bedient werden, da die anderen Thermostate von diesem synchronisiert werden. Also das Attribut "scanTemp" nur bei einem Repräsentanten der Gruppe aktivieren.

Was ist zu tun wenn, Thermostate zusammen mit einem Wandthermostat eingesetzt werden?

In diesem Fall ist der Scanner überflüssig, da das Wandthermostat ohnehin eine detaillierte Kurve des Istwertes liefert.

Sind Fensterkontakte sinnvoll?

Auf den ersten Blick scheinen sie das zu sein, da man meint Energie zu sparen. Hierzu gibt es jedoch auch eine andere Betrachtungsweise wie die Seite Sinn und Unsinn von Fensterkontakten zeigt.

Das Thermostat ist auch ohne Fensterkontakt mit Hilfe der "Temperatur-Sturz-Erkennung" in der Lage festzustellen, dass ein Fenster offen ist. Der zuvor genannte Link präferiert diese Methode.

Aber auch die Temperatur-Sturz-Erkennung stellt hinterher wieder fix die 17 Grad ein. Ausserdem ist diese wie hier im Beispiel im Hochsommer angesprungen (Tür wurde zum Abkühlen geöffnet). Diese Problem kann vermutlich mit einer WindowOpenDuration von 0 behoben werden, ausserdem ist im Hochsommer die Heizung ohnehin ausgeschaltet.

Folgende Nachteile haben die Max-Fensterkontakte:

• Es gibt keine Verzögerungszeit, das Thermostat schliesst sofort, wenn das Fenster geöffnet wird. Das mag bei einem normalen Fenster noch akzeptabel sein, nicht aber bei Türen.
• Wenn das Thermostat im Auto-Modus ist und der Fensterkontakt geht von aktiv zu inaktiv (Fenster wieder geschlossen), dann stellt das Thermostat fix 17 Grad ein, also nicht den zuvor eingestellten Sollwert (dieses Verhalten betrachten viele als Design-Fehler).

Berücksichtigt der Scanner die Temperatur-Sturz-Erkennung?

Wenn desiredTemperature=WindowsOpenTemperature, dann stellt der Scanner seine Arbeit ein. Ansonsten würde er durch aktive Modeumschaltung die WindowsOpenTemperature dauerhaft setzen.

Kann der Scanner mit Fensterkontakten umgehen?

Der Scanner versucht, das Problem der fixen 17 Grad nach Schliessen des Fensters zu korrigieren. Hierzu braucht er jedoch die Information, welcher Fensterkontakt für das jeweilige Thermostat zuständig ist.

Ausserdem wäre es fatal, wenn der Scanner in der Phase des offenen Fensters den Sollwert überschreiben würde. Bei offenem Fenster ist der Scanner inaktiv, er schaltet also den Modus nicht mehr um.

Was passiert, wenn der Boost-Mode aktiviert wurde?

Sobald dies der Scanner erkennt, stellt er seine Aktivität ein, bis wieder der Modus Auto oder Manu erscheint.

Unterstützt der Scanner auch den MAX-ECO-Taster?

Nein.

Beeinflusst der Scanner den Regelmechanismus des Thermostats?

Im Prinzip nicht. Jedoch wird in der Betriebsart "DesiredChange" der Sollwert geringfügig um +/- 0.5 Grad im Sinne einer sich vergrößernden Regeldifferenz verändert.

Die Modul-Variante

Die Modul-Variante ist seit dem 10.01.2016 Bestandteil von FHEM.

Voraussetzungen

• ggf. vorhandene Script-Variante sollte deaktiviert werden (99_UtilsMaxScan löschen/verschieben)

Inbetriebnahme

• Scanner Modul definieren

define Scanner MaxScanner
attr Scanner verbose 1

• die bestehende Max-Thermostate verfügen nun automatisch über neue Attribute, die den Scanner betreffen
• die meisten Scanner-spezfischen Attribute beginnen immer mit "scn"
• im folgende Beispiel wird das Thermostat HT.JOHN betrachtet:

define HT.JOHN MAX HeatingThermostat 066666

• das Thermostat wird für den Scanner freigegeben

attr HT.JOHN scanTemp 1

• wir wählen die Betriebsart Mode-Change

attr HT.JOHN scnProcessByDesiChange 0

• wir können 0..n ShutterContacts definieren, getrennt durch Komma

attr HT.JOHN scnShutterList SHUTTER.JOHN,SHUTTER.BRENNER

• verbose liefert ausführliche Infos im Logger

attr HT.JOHN verbose 4

Attribute Thermostat

Parameter	Wertebereich	Default	Beschreibung
scanTemp	[0,1]	0	wenn 1, wird das Thermostat vom Scanner berücksichtigt
scnProcessByDesiChange	[0,1]	0	wenn 1, wird das Thermostat über die Änderung von desiredTemperature (DesiredChange) getriggert, ansonsten über die Änderung des Modes (ModeChange)
scnModeHandling	[NOCHANGE,AUTO,MANUAL]	AUTO	wenn scnProcessByDesiChange aktiviert ist, kann man hier entscheiden, wie mit dem MODE verfahren werden soll. Wenn AUTO, wird der Scanner immer den Mode "auto" vorgeben, wenn MANUAL, den Mode "manual" sobald der Sollwert zum Thermostat geschrieben wird. Ist hingegen NOCHANGE gewählt, so wird der aktuelle am Thermostat angewählte Mode belassen.
scnShutterList			Liste von assoziierten Max-Fensterkontakten (ShutterContacts), die durch ein Komma getrennt werden. Der Scanner benötigt diese, um ein geöffnetes Fenster umgehend zu erkennen. Er erkennt ein offenes Fenster auch ohne Fensterkontakt, wenn gilt "aktueller Sollwert" = WindowOpenTemperature. Das Thermostat geht nach erkanntem Temperaturabfall auf diesen Wert.

Attribute Scanner

Parameter	Wertebereich	Default	Beschreibung
disable	[0,1]	0	wenn 1, dann wird der Scanner gesperrt und ist somit inaktiv.
scnCreditThreshold	[150..600]	300	die Mindestanzahl von verfügbaren Credits, ab der der Scanner mit dem Triggern der Thermostate beginnt
scnMinInterval	[3..60]	3	die Mindestwartezeit in Minuten, nach der der Scanner ein Thermostate erneut triggert; diese wird nur berücksichtigt, wenn sie höher ist, als die berechnete Wartezeit, die sich aus der Anzahl der Thermostate ergibt.

Background

Hilfe zur Diagnose der Abläufe

Ein wichtiges Hilfsmittel ist der Event-Monitor. Mit der Filter-Einstellung "MAX.*" werden nur noch die MAX-relevanten Events dargestellt.

Interpretation der Ausgabe:

2016-01-06 21:24:43 MAX HT.BAD desiredTemperature auto 20.0 <-- Triggern des Thermostats durch Scanner
  
2016-01-06 21:24:50 MAX HT.BAD mode: auto             --> Rückmeldung vom Thermostat
2016-01-06 21:24:50 MAX HT.BAD RSSI: -54              --> Rückmeldung vom Thermostat
2016-01-06 21:24:56 MAX HT.BAD temperature: 20.2      --> Rückmeldung vom Thermostat

Hier erscheinen also die zu Thermostat gesendeten Informationen ebenso, wie die empfangenen. Empfangene Informationen sind meist mit einem ":" gekennzeichnet.