Ämne: CTC elpanna/värmepump/EcoLogic och dator?

[Järrestad Gård]

Någon där ute som lyckats "hacka sig in" på sin CTC-utrustning via en vanlig dator?
Vore ju konstigt om smålänningarna (CTC-ingenjörerna) uppfunnit något helt eget gränssnitt och inte följt någon befintlig standard...

 

/MVH
Micke

[guiness]

Funderar själv på samma sak. Eftersom man kan flytta manöverpanelen mha en vanlig nätverkskabel så borde det gå att läsa av iaf informationen till/från panelen. Frågan är vilket protokoll som används...

[NollKoll]

Hej,
Jag har härjat lite i en EcoHeat_v3, inte EcoLogic men tror att det är ganska likt
Kommunikationen mellan display och reläkort är enligt en standard som heter I2C.
Hårdvaran är baserad på Pic-kretsar från microchip.com, där finns mycket info att hämta.
Kommer inte ihåg riktigt modeller, men tror det är 16F876A och 18F252, den med styr-programmet är i alla fall i display-kortet.
Det finns även ett litet minne (24c256) som sitter på en port på baksidan av display, i det minnet lagras historiska mätvärden ungefär var 4'e timme i en cyklisk buffer. Minnet kan man ta bort och istället ansluta en SMS-enhet, mer i en gammal tråd http://www.varmepumpsforum.com/vpforum/index.php?topic=12061. Den porten borde man kunna nyttja om man vill försöka koppla in sig med ett interface.
Jag grävde ett tag, men gav upp att de-koda pic-programmet.  :-[
Fann det lättare att mäta med 1-wire på fler ställen än bara värmepumpens givare och jag såg inget behov av att styra VP'n från PC.
Flyttade istället displayen så den är lätt åtkomlig med hjälp av en nätverkskabel, se http://www.varmepumpsforum.com/vpforum/index.php?topic=12643
happy hacking 

[torbjorn_forsman]

Nej, det är INTE I2C som används för kommunikationen mellan styrkort och manöverpanel på CTC EcoHeat.

Jag gjorde en del mätningar och schemaritning på det där snittet för en tid sedan, den pannan var tillverkad 2006.
Kommunikationen tycks ske med vanligt asynkrondata, ca 2400 bit/sekund.
Varje sekund skickar styrkortet omkring 30 byte varefter displaykortet svarar med omkring 15 byte. Jag har bara tittat på datat med oscilloskop, inte försökt tolka det.
Ungefär TTL-nivåer - en nolla är 0 V och en etta kan vara mellan 2 och 4 V, beroende på hur korten är bestyckade. Inverterare finns mellan UART-pinnarna på microcontrollern och porten, anledningen till spänningsskillnaderna är att några motstånd kan ha olika värden på olika kortexemplar - i mottagaränden är det alltid 1 kohm till jord och signalen går via ett seriemotstånd på 10 kohm till en emitterjordad NPN-transistors bas, och i sändaränden drivs ledningen av en PNP-transistor med emittern till + 5V och kollektorn ansluten till ledningen via ett motstånd som kan vara antingen 330 ohm eller 1 kohm. I en och samma panna kan man mycket väl råka på ett displaykort med ena motståndsvärdet och ett styrkort med andra motståndsvärdet.

Pinkonfigurationen i modularkontakterna är följande (pinnarna är parallellkopplade parvis):
1-2  +12V
3-4   jord
5-6 RX (data i riktning från displaykort till styrkort)
7-8 TX (data i riktning från styrkort till displaykort)

Microcontrollrarna på båda korten har även I2C-interface, men det är bara anslutet till en stiftlist på vardera kortet.

I detta sammanhang kan man också nämna snittet mellan EcoAir och EcoEl. Det är en slags strömslinga, galvaniskt isolerad med optokopplare från elektroniken på båda styrkorten och refererande till elnätets nolla. Slingan matas med 30 V DC från EcoAir, och i båda ändar sitter optokopplare för respektive signalriktning i serie, dessutom seriemotstånd som begränsar strömmen till ungefär 4 mA. När allt står i vila är alltså sändningsoptokopplarna i båda ändar aktiva, och data överförs genom att strömmen bryts från ena eller andra änden. Mäter man spänning på linjen så ligger den alltså på +15 V relativt nollan i vila, då EcoEl sänder får vi logiknivåer +30 och +15 V, då EcoAir sänder får vi 0 och +15 V.
Här sker kommunikationen med 300 bit/sekund. Var fjärde sekund sänder EcoEl ca 4 byte och EcoAir svarar omedelbart med 9-10 byte.
Detta kommunikationssnitt är kopplat till UART-pinnarna i EcoAir's microcontroller, respektive till vanliga portpinnar på EcoEl. I det senare fallet kör man alltså en mjukvaru-UART, vilket ju inte är några som helst problem vid så låg överföringshastighet.

[Michael Pihlblad]

Tack för ditt inlägg Torbjörn!

Jag har själv lite hastigt försökt analysera signalerna och inte blivit klok på det hela, så tack för ditt skarpsinne och den perfekta analysen med tydlig förklaring. Jag kan inte förstå varför de inte använder någon enkel standard för kommunikation, det system de valt måste ju både komplicera deras eget utvecklingsarbete och för 3'e part att koppla ihop med annan utrustning.

Några ytterligare framgångar i denna fråga?

Jag har mailat CTC / Enertech och försökt få dem att delge protokollet de använder men de vill såklart inte dela med sig av denna information.

Jag skulle personligen vilja koppla en plc eller KNX interface eller liknande mot pannan för att dela styrning och övervakning mellan solvärmestyrning, ventilation och kanske rumsstyrning och HMI.

Om någon jobbar på detta dela gärna med er och tala om hur långt ni kommit...

Kan någon rekommendera verktyg för att fortsätta arbetet, protokollanalys?

Torbjörn: När du pratar om kommunikationslänken mot ecoair, jag antar att det är kabeln märkt "komm" och "high voltage" som ligger i kabelhärvan tilsammans med L1,L2,L3,N,PE och som man även kopplar till ecopart?

// Michael

[torbjorn_forsman]

Det är ganska vanligt med snitt av sådana där slag (alltså en slags enkel strömslinga) internt i olika slags utrustningar. Immuniteten mot störningar blir något bättre än om man skulle ha dragit ut TTL-signal direkt från microcontrollern i kabeln mellan styrkort och display (och dessutom blir snittet kortslutningssäkert), och lösningen blir billig i produktion eftersom det bara går åt en transistor och ett par motstånd på vardera sidan.
Jag kan förresten nämna att de här "berömda" kinatillverkade Foma/EC värmepumparna har ett liknande snitt men med 12 V-nivåer mellan inomhusdelens styrkort och manöverpanelen.

Just det, det är ledningen "komm" eller "com" i kabeln till EcoAir som jag tänker på. Anledningen till den knepiga lösningen med strömslinga är förmodligen att man vill få god immunitet mot 50 Hz-störning eftersom det går 400 V trefas i andra ledare i samma kabel, som ju dessutom får vara upp till 15 meter lång.

För övrigt verkar det som om CTC och Thermia anlitar samma underleverantör (och konstruktör) för sina styrsystem, de här CTC-prylarna är mycket lika motsvarande i t ex Thermia Diplomat från runt 2003. Lapparna med detaljnummer på kretskorten är exakt likadana, samma slags microcontroller används och går man ner på komponentnivå ser man att många detaljlösningar för t ex analogingångarna är identiskt lika. Man känner också igen "stilen" på mönsterkortslayouterna, det är helt klart samma person som har caddat dem åt både CTC och Thermia.
Jag blir inte ett dugg förvånad om det skulle visa sig att Thermia använder ett liknande protokoll till sitt displaykort.

Nu under mellandagarna ska det bli lite labbande med tolkning av data här, ett halvfärdigt interface mellan "displaybussen" och RS-232 ligger på arbetsbänken nu och blir i bästa fall färdigbyggt idag.

[torbjorn_forsman]

Nu har jag börjat studera datat.
Av allt att döma sitter all "intelligens" och reglerfunktioner i displaykortet, och styrkortet fungerar bara som en I/O-enhet. Detta innebär att det inte är någon mening att försöka styra någonting, t ex ställa om börvärden, via det här seriesnittet. Det duger bara för att logga mätvärden och se vilka funktioner som för tillfället är aktiva.

Kommunikationsparametrarna är, precis som jag tyckte mig se med oscilloskop, 2400 bit/s 8N1. Dock klagade mitt terminalprogram (RealTerm) över "UART framing error" mest hela tiden, vet inte vad det kan har berott på. Kanske den billiga USB/RS-232 -adapter som jag använde. Nästa gång jag har tillfälle att mäta på den här installationen ska jag se till att ha med en HP protokollanalysator samt en äldre dator med "riktig" serieport. Då bör det också kunna bli loggning av kommunikation med utomhusdelen.

Följande gäller för kombinationen EcoEl + EcoAir, det lär nog finnas detaljskillnader i andra konfigurationer.

Varje block som skickas från displaykortet innehåller 10 byte.
Första byte är alltid 0xFA.
Sedan kommer två bytes som verkar innehålla bitmappad information om vilka reläer på styrkort respektive i utomhusdel som ska vara tillslagna.
Dessa två bytes upprepas en gång.
Så tre bytes 0x00.
De två sista bytes är 0x00 0xFA i det första blocket efter spänningstillslag, därefter 0x80 0x7A.

Preliminär tolkning av bitmappat data:

Byte nr 2 och 4
0 okänd
1 första relät för 6 kW värmepatron (0 => 3 kW)
2 kompressor?
3 okänd
4 fläkt hög
5 okänd
6 fläkt låg
7 kompressor eller något annat som har med värmepump att göra?

Byte nr 3 och 5
0 shunt öppna
1 shunt stäng
2 radiatorpump (inverterad funktion, denna bit är 0 då pumpen går)
3 andra relät för 6 kW elpatron (3 => 6 kW)
4 andra relät för 3 kW elpatron (1,5 => 3 kW)
5 första relät för 3 kW elpatron (0 => 1,5 kW)
6 laddpump
7 lysdiod i rumsgivare

När det gäller kommunikation i andra riktningen, från styrkort till displaykort, så är det 22 bytes per block.
Temperaturvärdena heltal  ºC då inget annat anges.
1 alltid 0x02.
2 framledningstemp.
3 utetemp från EcoEl's givare, subtrahera 40 (dec) från värdet för att få heltal  ºC.
4 och 5 innetemp, heltal respektive tiondels  ºC.
6 temp inkommande vatten till värmepump.
7 panntemp nedre.
8 panntemp övre.
9 och 10 alltid 0x94.
11 hetgastemp.
12 alltid 0x80.
13 alltid 0x00.
14 strömuttag elnät, heltal A.
15 alltid 0x08.
16 utetemp från värmepumpens givare, subtrahera 40 (dec) från värdet för att få heltal  ºC.
17 temp utgående vatten från värmepump.
18 och 19 alltid 0x00.
20 sekundräknare, börjar på 0x00 vid tillslag och räknar upp till 0x3B (hex) = 59 (dec) och börjar sedan om.
21 alltid 00, någon enstaka gång faller denna bort i samband med att sekundräknaren börjar om.
22 okänd funktion, verkar följa sekundräknaren men med en offset omkring 190 (dec) och "brus" överlagrat så länge värmepumpen går och hetgastempen är under 128  ºC. Vid högre hetgastemp minskar offseten till ungefär 60 (dec) och beroendet av sekundräknaren inverteras, då värmepumpen står stilla ser det ut som mest "fladder" och oreda, den rör sig som mest omedelbart efter frånslag då hetgastempen sjunker snabbt.

De bytes som innehåller data från utomhusdelen (nr 6, 9, 10, 11, 16, 17) är 0x00 i de första 10 blocken efter spänningstillslag.
Man skulle kunna misstänka att de bytes som nu alltid står på 0x00, används i andra konfigurationer (t ex samarbete med EcoPart).
Någon av de bytes som aldrig rör på sig skulle jag anta innehåller bitmappat data för t ex gränsläge i shunten, extern styrning av nattsänkning och sånt.

[purjo__]

Dom värden som inte ändras kan användas vid larm el. dyl.
Borde det inte vara tre värden för strömuttag? Hur vet man annars vilken fas som eventuellt är överbelastad?

[Pansatonic]

Inte vad som TS efterfrågade men jag kan flika in att CTC Ecozenith använder Modbus och har ett register som är dokumenterat. Modbus är ju en "typ" standard om man bara har dokumentationen och till Ecozenith finns det en dokumentation. Sen vet jag inte om det funkar eller ej men all heder åt CTC som svarade mig och skickade dokumentationen villket ingen annan tillverkare gjorde...

Fördelen med att dra ut på min VP inköp är att man kan ordentligt kolla upp dessa saker 

[torbjorn_forsman]

Dom värden som inte ändras kan användas vid larm el. dyl.
Borde det inte vara tre värden för strömuttag? Hur vet man annars vilken fas som eventuellt är överbelastad?

Microcontrollern på styrkortet har ingen aning om vilken fas som är överbelastad. Mätkretsen ser ut så att de tre strömtransformatorerna har var sitt belastningsmotstånd, spänningen över vart och ett av motstånden topplikriktas med en diod, och utgångarna från likriktarna är hopkopplade och går in på en enda analogingång. Det hela ser förresten ut på snarlikt sätt i CTC's "halv-analoga" elpannestyrkort från tidigt 80-tal.


Jag vet inte om styrprogrammet är så intelligent att det försöker slå av last på en fas i taget för att kunna behålla så mycket elvärme som möjligt, eller om det alltid manövrerar reläerna i samma ordning.
I EcoEl styrs elpatronen i nedre pannan av en trepolig kontaktor, så där finns ingen möjlighet alls att styra faserna individuellt. Övre pannans två elpatroner har en fas fast kopplad till L2 och de andra två via enpoliga reläer till L1 respektive L3, så där borde programmet kunna prova sig fram och se om det är L1 eller L3 som ska slås ifrån för att strömmen ska minska. Inkopplingen är för övrigt exakt likadan i Thermia Diplomat.

[michael.pihlblad]

Tack Torbjörn!

För tillfället är du min hjälte, du verkar ha elektronik-, digitalteknik-, och programmeringskunskaper som vida överstiger mina.

Några funderingar från min sida:

1 i2c porten på uC /pic i , användbar eller helt oanvändbar / död i befintligt SW/styrprogram ?  i.s.f kanske dessa kan användas för att programmera om styrdonet / ändra börvärden samt logga/exportera driftinfo till annat system.

2 På panelens / displayens baksida bredvid rj45 kontakten som går till reläkortet i ecoel finns ett uttag med 3 pinnar där det finns ett mineskort som lagrar historisk data. Till den 3 stiften går istället att ansluta en sms enhet eller en fjärrstyrningsnenhet RAM (remote access module) alternativt båda med hjälp av RS232.
Enligt manualen till CAM finns möjlighet till kommunikation med överordnat system typ SCADA.

- Vilken typ av kommunikation är där tro, jag är inte hemma så jag kan inte oscilloskopmäta på dessa stift i nuläget.
-  Vilken typ av kommunikation kan det rimligen vara på dessa tre stift för att spara data till minneskortet som sitter där och även kommunicera med en annan controllerenhet/mottagare/sändare?
- vilken typ av minneskort sitter i displayenheten

3 som du säger verkar det vara en slavstyrenhet både i reläkort och i externa enheterna (ecopart, ecoair m.m.) så de signalerna som du nu kartlagt kan man förmodligen i praktiken bara använda för att läsa av / logga data och inte styra någonting. Eftersom huvudenheten i displayen då skulle ändra tillbaka den aktuator man försöker manipulera fortare än vad jag hinner blinka. Man måste ju ändra börvärdena antingen genom i2c portarna eller de tre ännu inte kartlagda stiften på displayeneheten.

4 Jag skulle väldigt gärna vilja ta del av dina skisser/scheman filer m.m.

Jag tror att fler gärna vill ha denna underbara information.

Jag ska försöka pumpa ctc på mer info om denna RAM modul och dess kommunikationsstandard och protokoll med överordnade system.

Jag skulle vilja föreslå att det görs en hemsida med all info och alla relevanta filer / bilder m.m. Vill du? annars kan jag ta på mig det. Gjorde en google wiki lite hastigt för att dela en pdf om ctc's ram modul:
https://sites.google.com/site/ctcecologichack/file-cabinet/16210109_Manual_Remote_access_module_sv_en.pdf?attredirects=0&d=1

// Michael

[tgaz]

Hej!

1 i2c porten på uC /pic i , användbar eller helt oanvändbar / död i befintligt SW/styrprogram ?  i.s.f kanske dessa kan användas för att programmera om styrdonet / ändra börvärden samt logga/exportera driftinfo till annat system.

2 På panelens / displayens baksida bredvid rj45 kontakten som går till reläkortet i ecoel finns ett uttag med 3 pinnar där det finns ett mineskort som lagrar historisk data. Till den 3 stiften går istället att ansluta en sms enhet eller en fjärrstyrningsnenhet RAM (remote access module) alternativt båda med hjälp av RS232.
Enligt manualen till CAM finns möjlighet till kommunikation med överordnat system typ SCADA.

- Vilken typ av kommunikation är där tro, jag är inte hemma så jag kan inte oscilloskopmäta på dessa stift i nuläget.
-  Vilken typ av kommunikation kan det rimligen vara på dessa tre stift för att spara data till minneskortet som sitter där och även kommunicera med en annan controllerenhet/mottagare/sändare?
- vilken typ av minneskort sitter i displayenheten

Jag tippar att minnet är någon I2C-baserad EEPROM. Den sitter under kontakten på min EcoHeat 5, så jag kan inte verifiera. Jag körde ett oscilloskop på pinnarna och jag får bara ut att displaykortet (eller minnet, men det låter inte så troligt) försöker skicka

Kodstycke: [Välj]

1011 1000 1111 1110, men får ingen ACK. De vanliga EEPROMarna verkar ha hårdkodade första bitar till

Kodstycke: [Välj]

1010 (kollade upp de från Microchip, Atmel, NXP), så antingen har jag tänkt fel, eller så försöker displaykortet prata med någon annan (RAM?)

Den försöker skicka saker en gång i minuten och den upprepar sig ett gäng gånger, men det ser ut att vara samma data hela tiden.

Jag förstår att de inte vill skriva till minnet så ofta. Det kanske bara händer en gång om dagen, eller så.

I2Cn har 3,3 V-nivåer.

[torbjorn_forsman]

I det system jag har hållit på med sitter inga EEPROM-minnen, inte heller någon trepolig kontakt på displaykortet, så det är nog ett äldre utförande. Har varken utrustningen eller dokumentationen tillgänglig just nu, men hittade i alla fall en bild på styrkortet till EcoAir där dess typskylt syns. Jag vill minnas att display- och styrkort i EcoEl också har detaljnummer som börjar på 901.

[tgaz]

Ang. att flytta från forum till redigerbar form, vad sägs om http://www.elektronikforumet.com/wiki/index.php/CTC_v%C3%A4rmeanl%C3%A4ggningar?

[tgaz]

- vilken typ av minneskort sitter i displayenheten

Nu såg jag att NollKoll svarade på det här för 1,5 år sedan: (Atmel?) 24C256. Skrivs till var fjärde timme. I en EcoHeat V3.