MAX! Temperatur-Scanner

Aus FHEMWiki

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.

Aktuelle Version

Im Anhang zu folgendem Forumsbeitrag MaxScan Version 1.04c

Im Anhang zu folgendem Forumsbeitrag MaxScan Version 1.05a

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 verbraten. Damit wird der Scanner inaktiv bleiben, da häufig zu wenig 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, wenn ein anderer Mechanismus ausserhalb des Scanners permanent sendet, ohne Rücksicht auf die Credits.

Einrichten des Thermostat-internen Wochenprogrammes

Anders als bei den Vorgängerversionen <=1.04 ist nun ab Version 1.05 zwingend das Thermostat-interne Wochenprogramm notwendig.

D.h. dies muss in den Readings des Thermostats 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.

Das bei früheren Versionen eingesetzte Heating_Control kann somit entfallen.

Inbetriebnahme

  • aktuell freigegebene Version von 99_UtilsMaxScan.pm in das Verzeichnis /opt/fhem/FHEM kopieren.
  • Bei den Thermostaten, die gescannt werden sollen, das Attribut scanTemp setzen via
attr VT_HW scanTemp 1
  • das Wochenprogramm im Thermostat nach den Bedürfnissen einstellen
  • auf keinen Fall das Attribut keepAuto setzen
  • mit dem userReading "onlyAutoMode" kann der Scan-Modus ModeChange festgelegt werden
attr HT.JOHN userReadings onlyAutoMode { return "1";;}
  • ist ein ShutterContact mit dem Thermostat assoziiert, dann muss man dies bekannt machen mit dem UserReading
attr VT_HW userReadings watchShutter { return "SHUTTER.HW";;}
  • FHEM neu starten

Hinweis
Je kleiner der Wert von Attribut verbose, umso weniger Ausgaben erhält man in der Log-Datei.

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)


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 wird 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.


Vor-/ Nachteile der Modi

ModeChange

Vorteil: Wenn das Ventil weniger Bewegungen macht, reduziert sich die Geräuschbelastung. Bietet sich etwa für Schlaf- und Kinderzimmer an.

Nachteil: Fällt FHEM aus, während das Thermostat gerade im MANU-Modus steht, wird der eingestellte Sollwert nicht mehr geändert!

DesiredChange

Vorteil: Sicherheitsfanatiker, die den Ausfall von FHEM fürchten, setzen auf diesen Modus. Die Thermostate laufen wie geplant weiter, auch wenn FHEM ausfällt.

Nachteil: Mehr Ventilbewegungen, ggf. kürze Lebensdauer der Batterien.


Ergebnis

ohne Scanner

ohne Scanner

mit Scanner (ScanMode=ModeChange)

mit Scanner

mit Scanner (ScanMode=DesiredChange)

mit Scanner

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 dieser Link zeigt: Sinn und Unsinn von Fensterkontakten

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


Sturz-Temperatur-Erkennung

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 man vermutlich mit einer WindowOpenDuration von 0 beheben, ausserdem ist im Hochsommer die Heizung ohnehin ausgeschalten.

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)

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 Fenster den Sollwert überschreiben würde. Bei offenen Fenster ist der Scanner inaktiv, er schaltet also den Modus nicht mehr um. Da auch HeatingControl in dieser Phase einen neuen Sollwert setzen könnte, fängt der Scanner auch dieses ab, merkt sich den Sollwert und setzt ihn verzögert, nachdem das Fenster wieder geschlossen wurde.

Was ist denn, wenn ich noch einen zweiten Fensterkontakt habe ?

Derzeit wird nur 1 ShutterContact unterstützt. Möglicherweise wird in einer der nächsten Versionen die Funktionalität erweitert.

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. Dies wird für künftige Versionen geplant.


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.

Im Kochtopf

  • Modul-Entwicklung zum Scanner
    • Scanner wird nicht mehr als Skript, sondern als Modul ausgeführt.
    • pro Thermostat ist dann eine Definition in fhem.cfg vorzunehmen.

Ausblick

Scanner als Modul ausführen

  • Wochenprofil als Attribut
  • automatischer Abgleich des Wochenprofils mit dem Thermostat
  • Fensterkontakt zuordnen
  • ECO-Taster integrieren
Abgerufen von „http://wiki.fhem.de/w/index.php?title=MAX!_Temperatur-Scanner&oldid=3779“