Victron Energy GX IO-Extender 150 – Verbesserter Eingang und Ausgang für GX-Geräte

Einführung
Der GX IO-Extender 150 ist ein über USB angeschlossenes Erweiterungsmodul, das die verfügbaren IO-Ports von GX-Geräten wie Ekrano GX und Cerbo GX erweitert.
Es schließt die Lücke zwischen Ihrem GX-Gerät und der Außenwelt und schafft endlose Möglichkeiten zur Überwachung, Steuerung und Automatisierung.

Merkmale

• 8 digitale IOs, konfigurierbar in zwei Vierergruppen als Eingänge oder Ausgänge (über DIP-Schalter).
• 4 PWM-Anschlüsse, 0 bis 5 V mit 0.04-V-Schritten zur Geräteregulierung.
• 2 Rastrelais, die ihren Zustand auch bei Stromausfall beibehalten.
• 1 solider Schalter mit Bat-, Load- und Bat+-Anschlüssen für Schaltanforderungen.

Die Plug-and-Play-USB-Konnektivität macht die Installation mühelos. Der GX IO-Extender 150 wird einfach in einen freien USB-Anschluss des GX-Geräts eingesteckt und die Ein-/Ausgänge, PWMs und Relais stehen dem System sofort zur Verfügung.
Ganz gleich, ob Sie eine komplexe netzunabhängige Solaranlage, ein elektrisches Schiffssystem oder eine industrielle Notstromlösung verwalten, der GX IO-Extender 150 erweitert Ihre Möglichkeiten, spezifische Anforderungen zu erfüllen:

• Überwachen Sie zusätzliche Sensoren und Geräte
• Steuern Sie externe Geräte präzise
• Automatisieren Sie komplexe Systemreaktionen
• Implementieren Sie eine anspruchsvolle Steuerungslogik

Der GX IO-Extender ist nicht für die allgemeine Lastumschaltung vorgesehen, sondern dient der Signalisierung. Die Relais und der Festkörperschalter haben niedrige Stromstärken, die je nach Lautstärke variieren.tage verwendet wird. Kompatible Produkte wie die von Energy Solutions (UK), Garmin (USA) und Safiery und anderen sind für allgemeine Schaltanwendungen besser geeignet.

Spezifikationen für Relais und Festschalter

Stromstoßrelais
Kontaktbelastbarkeit (ohmsche Last):

• Gleichstrom: 3 A bei 30 V, 1 A bei 60 V, 0,3 A bei 220 V (max. 90 W)
• Wechselstrom: 2 A bei 60 V, 1 A bei 125 V, 0,5 A bei 250 V (max. 125 VA)

Solider Schalter

• max. Batterievoltage: 70 VDC
• Max. Laststrom: 4 A
• Max. kapazitive Last:
  • Vbat bis 15 V: 1000 µF
  • 15 V < Vbat < 30 V: 400 µF
  • 30 V < Vbat < 70 V: 50 µF
• max. induktive Last:
  • Bis 1 A: 1000 mH
  • 1 A < I < 2 A: 100 mH
  • Mehr als 2 A: 10 mH

Installation

Der GX IO-Extender 150 funktioniert mit allen GX-Geräten, wird aber am besten in Kombination mit Node-RED verwendet. Node-RED wird nicht von allen GX-Geräten unterstützt. Weitere Informationen darüber, welche GX-Geräte Node-RED unterstützen, finden Sie in der Venus OS Large-Dokumentation.
So installieren Sie den GX IO-Extender 150:

1. Verwenden Sie die DIP-Schalter an jeder Bank mit 4 digitalen E/As, um diese als 4 Eingänge oder 4 Ausgänge einzustellen (EIN = Ausgang, AUS = Eingang). Beachten Sie, dass Änderungen an den DIP-Schaltern einen Aus- und Wiedereinschalten des Geräts erfordern.
2. Schließen Sie das USB-Kabel des GX IO-Extender 150 an einen freien Anschluss des GX-Geräts an. Beachten Sie, dass der USB-Anschluss, der dem HDMI-Anschluss bei einigen Cerbo GX-Modellen am nächsten liegt, möglicherweise nicht für diesen Zweck geeignet ist. Weitere Informationen finden Sie im Handbuch des GX-Geräts.
3. Stellen Sie sicher, dass der GX IO-Extender 150 über die USB-Verbindung mit Strom versorgt wird.
4. Verwenden Sie die Remote-Konsole auf dem GX, umview die zusätzlichen Relais, PWMs und digitalen Ein- oder Ausgänge, die im System verfügbar sind.

Hardware
Alle Ports des GX IO-Extender 150 sind mit blauen oder orangefarbenen LEDs ausgestattet, die ihren aktuellen Status anzeigen.

Die digitalen Ausgänge dienen ausschließlich der Signalisierung und dürfen nicht zum direkten Schalten von Lasten verwendet werden. Die PWM-Ausgänge eignen sich für Anwendungen wie LED-Dimmen, Motordrehzahlregelung und ähnliche Anwendungen.

Technische Anmerkung: Überprüfen Sie immer die maximalen Nennwerte für jeden Ausgangstyp im Datenblatt des GX IO-Extender 150.

Digitale E/A
Die digitalen E/A-Ports sind in zwei Gruppen mit je vier Ports aufgeteilt, die eher der Signalisierung als dem direkten Schalten von Lasten dienen. Jede Gruppe kann über die DIP-Schalter zwischen den Ports entweder als Eingang oder als Ausgang konfiguriert werden.

• Modus EIN = Ausgang
• Modus AUS = Eingang

Starten Sie nach dem Ändern des Modus den GX neu oder ziehen Sie das USB-Kabel ab und stecken Sie es erneut ein, um das Gerät aus- und wieder einzuschalten, damit die Änderungen wirksam werden.
Technische Anmerkung: Die digitalen Ausgänge können maximal 4 mA liefern. Bei 4 mA ist die VoltagDer Spannungsabfall am internen Serienwiderstand (560 Ω) beträgt 2,24 V, sodass für das Ausgangssignal nur 2,76 V bei 4 mA übrig bleiben. Daher ist zum Schalten eines Relais mit digitalem Ausgang ein Treiber wie ein Transistor oder FET erforderlich.

PWM
Die PWM-Ports werden zwischen GND und Signal angeschlossen. Die Anzeige-LEDs des PWM-Ports leuchten, wenn der Port eingeschaltet ist. Die Intensität der Beleuchtung spiegelt den aktuellen Status des PWM-Schiebereglerwerts wider.

Bistabile Relais (Relais 1 und 2)
Die bistabilen (rastenden) Relais des GX IO-Extender 150 funktionieren anders als die monostabilen (nicht rastenden) Relais, die auf Geräten wie dem Cerbo GX zu finden sind.
Ein monostabiles Relais hat einen Standardzustand, der durch seine Verdrahtung bestimmt wird:

• NEIN (normalerweise offen): Die Last ist standardmäßig AUS, EIN, wenn das Relais mit Strom versorgt wird.
• NC (normalerweise geschlossen): Die Last ist standardmäßig eingeschaltet und ausgeschaltet, wenn das Relais mit Strom versorgt wird.

Ein bistabiles Relais hat zwei stabile Positionen – A und B –, die auch bei Stromausfall erhalten bleiben. Das Relais schaltet mit einem kurzen Impuls zwischen den beiden Positionen um, ohne dass Strom verbraucht wird, um die beiden Zustände aufrechtzuerhalten. Die aktive Position wird durch die LED angezeigt:

• Blaue LED: Position A aktiv
• Orange LED: Position B aktiv

Gemeinsame Examples

1. Nachahmung eines monostabilen NO-Relais
   So replizieren Sie das Verhalten eines normalerweise offenen Relais:
   • Schließen Sie Ihre Stromquelle an COM an.
   • Schließen Sie Ihre Last an Klemme A an.
   • Lassen Sie Terminal B getrennt.
   • Konfigurieren Sie das Relais im Umschaltmodus.
     In Position A (blaue LED) wird die Last mit Strom versorgt. In Position B (orange LED) ist die Last getrennt.
     Wenn die Last nach einem Aus- und Wiedereinschalten ausgeschaltet sein soll, stellen Sie das Relais vor dem Herunterfahren auf Position B.
2. Umschalten zwischen den Kontrollleuchten „GRÜN“ und „ROT“ Das Relais kann Strom zwischen zwei Stromkreisen umschalten, z. B.ampauf:
   • COM an Ihre Stromquelle angeschlossen.
   • Anschluss A ist mit einer „GRÜNEN“ Kontrollleuchte verbunden.
   • Anschluss B ist mit einer „ROTEN“ Kontrollleuchte verbunden.
   • Konfigurieren Sie das Relais im Umschaltmodus.
     In Position A (blaue LED) ist das GRÜNE Licht aktiv. In Position B (orange LED) ist das ROTE Licht aktiv.
3. Momentanbetrieb: Sirene und „Alles OK“-Leuchte. Für Momentbetrieb mit Standardrückmeldung:
   • COM an Ihre Stromquelle angeschlossen.
   • Anschluss A mit einer Sirene verdrahtet.
   • Anschluss B ist mit einer „Alles OK“-Leuchte verdrahtet.
   • Konfigurieren Sie das Relais im Momentanmodus.

Im Ruhezustand (Position B, orangefarbene LED) leuchtet die „Alles OK“-Leuchte. Wird der Taster betätigt, schaltet er das Relais kurzzeitig in Position A und die Sirene ertönt. Nach dem Ende des Tasters kehrt das Relais in Position B zurück und die „Alles OK“-Leuchte leuchtet wieder.

Solider Schalter
Der Festkörperschalter des GX IO-Extender 150 ist dafür ausgelegt, die positive Seite eines Gleichstromkreises elektronisch und ohne mechanische Kontakte zu schalten.

• Bat+ → An den Pluspol Ihrer Batterie oder Gleichstromversorgung anschließen.
• Laden → An die positive Seite Ihres Geräts oder Ihrer Last anschließen.
• Bat- → An den Minuspol Ihrer Batterie oder Gleichstromversorgung anschließen.
• Die negative Seite Ihrer Last wird direkt mit Bat- (oder einer gemeinsamen Masse) verbunden.
• Konfigurieren Sie das Relais im Umschaltmodus.

Diese Konfiguration ermöglicht es dem Halbleiterrelais, Ihre Last ein- und auszuschalten, indem es die positive Seite des Stromkreises elektronisch herstellt oder unterbricht.
Wenn der feste Schalter als Momentschalter konfiguriert ist, schaltet er die Last nur so lange ein, wie das Steuersignal aktiv bleibt.

Software
Node-RED ist eine Low-Code-Programmierumgebung für ereignisgesteuerte Anwendungen (https://nodered.org). Weitere Informationen zur Kombination von Node-RED und GX-Geräten finden Sie im Installationshandbuch: https://www.victronenergy.com/live/venus-os:large.

Um Node-RED auf Ihrem System zum Laufen zu bringen, sind die folgenden 4 Schritte erforderlich:

1. Stellen Sie den Firmware-Image-Typ auf „Groß“ ein und aktualisieren Sie die Firmware
2. Aktivieren Sie Node-RED nach dem Neustart im großen Image
3. Öffnen Sie das Node-RED-Dashboard entweder über VRM unter der Menüoption „Großes Venus OS“ oder lokal über https://venus.local:1881/
4. Ziehen Sie den Switch- und Switch-Steuerknoten ein und steuern Sie den GX IO-Extender 150. Diese Knoten sind Teil des Pakets node-red-contrib-victron, das mit dem Venus OS Large-Image vorinstalliert ist.

Diese und andere BeispieleampDateiflüsse können über die Importoption in Node-RED importiert werden.

Einfache digitale Eingangssteuerung
Zuerst muss der digitale Eingang über Einstellungen > Integrationen > Digital IO auf dem GX-Gerät auf einen Typ konfiguriert werden, dann muss ein digitaler Eingang vom GX IO-Extender 150 ausgewählt und ein Typ festgelegt werden.

Unterstützte Eingabetypen sind:

• Pulsmesser N/A
• Türalarm Offen/Geschlossen
• Bilgenpumpe Ein/Aus
• Bilgenalarm Ok/Alarm
• Einbruchalarm Ok/Alarm
• Rauchmelder Ok/Alarm
• Feueralarm Ok/Alarm
• CO2-Alarm Ok/Alarm
• Generator läuft/stoppt
• Touch-Eingabesteuerung

Sobald ein Eingabetyp ausgewählt wurde, kann ein digitaler Eingabeknoten verwendet werden, um den Status dieser Eingabe zur weiteren Verwendung im Fluss zu lesen.

Dieses Example zeigt Impulse an, die mithilfe eines Messgeräts im Node-RED-Dashboard an einem digitalen Eingang gelesen wurden

PWM erhöhen

Der obere Teil dieses Ablaufs dient zum Ein- und Ausschalten des PWM-Ports mithilfe des PWM-Statusparameters. Sobald der Port eingeschaltet ist, verwendet er den mit dem PWM-Dimmparameter eingestellten PWM-Wert. Der Eingangsknoten liest den aktuellen Wert des PWM-Ports und speichert ihn im globalen Node-RED-Kontext.
Der Injektionsknoten injiziert einen Zeitstempelamp jede Sekunde, die durch den aktuellen PWM-Wert des Ports ersetzt wird, erhöht um 25. Wenn der Wert über 100 liegt, wird er auf 0 zurückgesetzt.

Beachten Sie, dass Sie möglicherweise den verwendeten Switch und PWM-Port im Funktionsknoten anpassen müssen, damit er für Sie funktionsfähig ist.

Technische Daten

GX IO-Extender 150
Versorgungsvolumentage	Stromversorgung über USB
Stromverbrauch	< 100 mW im Leerlauf, max. 1 W (< 200 mA bei 5 V)
Montage	Wand- oder DIN-Schienenmontage (mithilfe des Adapterzubehörs)
Eingangs- und Ausgangskonnektivität
Digitale E/As (isoliert von USB)	8 I/Os mit LEDs zur Statusanzeige, konfigurierbar als 8 Eingänge, 8 Ausgänge oder 4 Eingänge + 4 Ausgänge
	Eingänge: 3,8 – 5,5 V, Ausgänge: 5 V, 4 mA max Die digitalen I/Os sind in der Lage, Vol zu verarbeitentagbis zu 5,5 V. Jede Überspannungtage kann bleibende Schäden verursachen
PWM-Ausgang (isoliert von USB)	4 Kanäle mit LEDs zur Statusanzeige Bandtage-Pegel: 5 V, Präzision: 8 Bit @ 1,5625 kHz
Stromstoßrelais (potentialfrei)	2x bistabile Relais mit LEDs zur Zustandsanzeige
	Kontaktbelastbarkeit (ohmsche Last): Gleichstrom: 3 A bei 30 V, 1 A bei 60 V, 0,3 A bei 220 V (max. 90 W) Wechselstrom: 2 A bei 60 V, 1 A bei 125 V, 0,5 A bei 250 V (max. 125 VA)
Solider Schalter (isoliert von USB)	Max. Batterievoltage:	70 V Gleichstrom
	Maximaler Laststrom:	4 A
	Max. kapazitive Last:	Vbat bis 15 V: 1000 µF 15 V < Vbat < 30 V: 400 µF 30 V < Vbat < 70 V: 50 µF
	Max. induktive Last:	Bis 1 A: 1000 mH 1 A < | < 2 A: 100 mH Mehr als 2 A: 10 mH
Maße
Außenmaße (HxBxT)	123 x 67 x 23 mm
Gewicht	0,170 kg
Betriebstemperaturbereich	-20 °C bis +50 °C

Anhang

Verfügbare Steuerpfade
Das Gerät meldet sich unter dem DBus-Dienst com.victronenergy.switch an. und legt die Pfade wie in diesem Anhang beschrieben offen. Überprüfen Sie https://github.com/victronenergy/venus/wiki/dbus#switch zur Bedeutung und Verwendung zusätzlicher Pfade.

Digitale Eingänge
Digitale Eingänge müssen zunächst mit einer Funktion verknüpft werden, bevor sie verwendet werden können. Dies geschieht in der Konsole wie oben beschrieben.

Stellen Sie den Typ eines digitalen Eingangs ein mit

• 0 = Deaktiviert
• 1 = Impulszähler
• 2 = Tür
• 3 = Bilgenpumpe
• 4 = Bilgenalarm
• 5 = Einbruchalarm
• 6 = Rauchmelder
• 7 = Feueralarm
• 8 = CO2-Alarm
• 9 = Generator

Pulsmesserpfade
/Count: Anzahl der gezählten Impulse

Generische digitale Eingangspfade
/State: Status des Eingangs

Digitale Ausgänge
Beachten Sie, dass diese Pfade nur vorhanden sind, wenn der entsprechende IO auf Ausgabe eingestellt ist (mit den DIP-Schaltern).

• /SchaltbarerAusgang/Ausgang_1/Status (0=Aus, 1=Ein)
• /SchaltbarerAusgang/Ausgang_2/Status (0=Aus, 1=Ein)
• /SchaltbarerAusgang/Ausgang_3/Status (0=Aus, 1=Ein)
• /SchaltbarerAusgang/Ausgang_4/Status (0=Aus, 1=Ein)
• /SchaltbarerAusgang/Ausgang_5/Status (0=Aus, 1=Ein)
• /SchaltbarerAusgang/Ausgang_6/Status (0=Aus, 1=Ein)
• /SchaltbarerAusgang/Ausgang_7/Status (0=Aus, 1=Ein)
• /SchaltbarerAusgang/Ausgang_8/Status (0=Aus, 1=Ein)

PWM-Ausgänge

• /SwitchableOutput/pwm_1/State (0=Aus, 1=Ein)
• /SwitchableOutput/pwm_1/Dimming (Ganzzahlwert von 0-100, der Prozent darstellttage)
• /SwitchableOutput/pwm_2/State (0=Aus, 1=Ein)
• /SwitchableOutput/pwm_2/Dimming (Ganzzahlwert von 0-100, der Prozent darstellttage)
• /SwitchableOutput/pwm_3/State (0=Aus, 1=Ein)
• /SwitchableOutput/pwm_3/Dimming (Ganzzahlwert von 0-100, der Prozent darstellttage)
• /SwitchableOutput/pwm_4/State (0=Aus, 1=Ein)
• /SwitchableOutput/pwm_4/Dimming (Ganzzahlwert von 0-100, der Prozent darstellttage)

Relaisausgänge

• /SwitchableOutput/relay_1/State (0=Aus, 1=Ein) – Bistabiles Relais 0 = A, 1 = B
• /SwitchableOutput/relay_2/State (0=Aus, 1=Ein) – Bistabiles Relais 0 = A, 1 = B
• /SwitchableOutput/relay_3/State (0=Aus, 1=Ein) – Dauerhafter Schalterlastzustand

Gehäuseabmessungen

Dokumente / Ressourcen

Victron Energy GX IO-Extender 150 – Verbesserter Eingang und Ausgang für GX-Geräte [pdf] Benutzerhandbuch GX IO-Extender 150, GX IO-Extender 150 Erweiterter Eingang und Ausgang für GX-Geräte, Erweiterter Eingang und Ausgang für GX-Geräte, Eingang und Ausgang für GX-Geräte, Ausgang für GX-Geräte, GX-Geräte

Verweise

• Bedienungsanleitung