Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee - Benutzerbeiträge [de]

Mischregler Multi-MCU

2023-07-28T12:54:05Z

Madita vom Stein:

= Madita vom Stein, 20.07.2023 - Abschlussbemerkung =
[[Datei:Mischreglerauslegung.png|500px|thumb|rechts]] 
Die quantitativen Ziele für die Einschwingdauer, Überschwinger und stationäre Genauigkeit sind festzulegen. Zum Erreichen dieser Ziele sollen kP-, kI- und kD-Faktoren, beziehungsweise sinnvolle Kombinationen eben dieser, optimiert werden. 
Ein von uns vorgeschlagener Lösungsansatz ist, den Temperaturverlauf über der Zeit mittels der Ziegler und Nichols Methode auszuwerten, und so mögliche Kombinationen der Reglerparameter zu bestimmen. Der Temperaturverlauf ergibt sich aufgrund von Eingangssprüngen, also Sprüngen der Halbschrittanzahl des Schrittmotors. Der grundlegende Gedanke dieses Ansatzes ist in nebenstehender Abbildung visualisiert.

= Madita vom Stein, 19.06.2023 =
Ziel des Mischreglers ist die Dosierung des Kaltwassers, um die Soll-Temperatur innerhalb einer möglichst kurzen Einschwingdauer, mit möglichst geringen Überschwingern, möglichst stationär genau zu erreichen. 
Hierfür werden Versuche mit variierenden kP-, kI- und gegebenenfalls kD-Faktoren durchgeführt, und jeweils die Temperatur über der Zeit visualisiert. 
Aktuell ist der Mischregler als PID-Regler programmiert, wobei der D-Anteil momentan gleich null ist, also ein PI-Regler vorliegt. Bei Bedarf kann ein differenzierender Anteil zusätzlich berücksichtigt, und damit auf einen PID-Regler gewechselt werden. 
Ein P-Anteil reagiert ohne Verzögerung auf den Regelfehler; hinterlässt aber bleibende Abweichungen. 
Der integrative Anteil eines PID-Reglers sorgt für stationäre Genauigkeit; verzögert die Regelung jedoch. 
Durch den D-Anteil wird die Wahl eines größeren kP-Faktors ermöglicht, da das System weniger schnell zum Schwingen beginnt. 

= Armin Rohnen, 19.06.2023 =
Der Regler für die Mischtemperatur in der Betriebssoftware wurde dem elektronischen Dosierventil angepasst, muss aber noch getestet werden.

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Der für die STM32-Elektronik realisierte Regler für die Mischwassertemperatur ist für die Multi-MCU-Elektronik zu realisieren.

Durchflussregler Multi-MCU

2023-07-28T12:52:07Z

Madita vom Stein: /* Madita vom Stein, 21.07.2023 - Abschlussbemerkung */

= Madita vom Stein, 21.07.2023 - Abschlussbemerkung =
[[Datei:Durchflussreglerauslegung.png|500px|thumb|rechts]]
Durch den Durchflussregler soll sich die empfohlene Durchflussrate einstellen. Für einen einfachen Espresso sollte diese bei 1 ml/s liegen [85]. 
Aktuell ist der Durchflussregler als PID-Regler programmiert, wobei der D-Anteil momentan gleich null ist, also ein PI-Regler vorliegt. Bei Bedarf kann ein differenzierender Anteil zusätzlich berücksichtigt, und damit auf einen PID-Regler gewechselt, werden. 
Ein P-Anteil reagiert ohne Verzögerung auf den Regelfehler; hinterlässt aber bleibende Abweichungen. 
Der integrative Anteil eines PID-Reglers sorgt für stationäre Genauigkeit; verzögert die Regelung jedoch. 
Durch den D-Anteil wird die Wahl eines größeren kP-Faktors ermöglicht, da das System weniger schnell zum Schwingen beginnt. 
Die quantitativen Ziele für die Einschwingdauer und Überschwinger sind festzulegen. Der Regler soll stationär eine Abweichung kleiner gleich +-0,1 ml/s aufweisen [85]. 
Zum Erreichen dieser Ziele sollen kP-, kI- und kD-Faktoren, beziehungsweise sinnvolle Kombinationen eben dieser, optimiert werden.
Ein von uns vorgeschlagener Lösungsansatz ist, den Durchflussverlauf (Massen- bzw. Volumenstrom) über der Zeit mittels der Ziegler und Nichols Methode auszuwerten, und so mögliche Kombinationen der Reglerparameter zu bestimmen. Der Durchflussverlauf ergibt sich aufgrund von Eingangssprüngen, also Sprüngen der Ansteuerspannung der Pumpe. Diese liegt im Bereich von 0 - 5000 mV. Zu beachten ist dabei der zur Pumpe parallel geschaltete Bypass, durch den der Maximaldruck im System limitiert werden kann. Es gilt zu prüfen, ob dieser Bypass veränderlich sein soll oder nicht.
Der Durchfluss wird mittels einer Durchflussmessung hinter Pumpe und Bypass festgestellt. Der grundlegende Gedanke dieses Ansatzes ist in nebenstehender Abbildung visualisiert. 

= Armin Rohnen, 19.06.2023 =
Der Regler soll durch Verbesserung der Messwerte schneller gemacht werden. Des Weiteren müssen die Reglerverstärkungen ermittelt werden.

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Auf Basis der Abschlussarbeit von Jan Budnick [85] bzw. des Durchflussreglers (Labor) ist für die Multi-MCU-Elektronik der Durchflussregler zu realisieren. Dabei ist zu beachten, dass die Pumpenteuerung auf die Steuerspannung 0 bis 5 V angepasst wurde.

Adaption an Multi-MCU - Neuprogrammierung MATLAB® GUI

2023-07-27T10:08:52Z

Madita vom Stein: /* Madita vom Stein, 27.07.2023 - Abschlussbemerkung MATLAB®-GUI */

= Madita vom Stein, 27.07.2023 - Abschlussbemerkung MATLAB®-GUI =
[[Datei:Startseite der alten GUI.png|thumb|500px|rechts]]
[[Datei:Startseite der neuen GUI.png|thumb|500px|rechts]]
[[Datei:Programme der alten GUI.png|thumb|500px|rechts]]
[[Datei:Programme der neuen GUI.png|thumb|500px|rechts]]
[[Datei:Manueller Modus der alten GUI.png|thumb|500px|rechts]]
[[Datei:Manueller Modus der neuen GUI.png|thumb|500px|rechts]]
[[Datei:Reinigungsprogramm (neue GUI).png|thumb|500px|rechts]]

Die MATLAB®-GUI ist die graphische Bedieneroberfläche der Laborsiebträgermaschine. Die in der GUI durch den Anwender eingegebenen Befehle, beispielsweise das Schalten eines Ventils, werden über den im Hintergrund laufenden MATLAB®-Programmcode an eine Schnittstelle weitergegeben. Diese Schnittstelle steuert die Multi-MCUs an, die direkt auf die Maschine zugreifen. 
Als Anwender gelten Studierende, sowie Lehrende, die im Rahmen der „Geschmackssache Kaffee“ an der Labormaschine arbeiten; also Testversuche fahren oder die Maschine weiterentwickeln. Die MATLAB®-GUI ist demnach nicht für den Endanwender der Maschine gedacht. Das verkaufsfähige Endprodukt soll, wie auf dem Markt üblich, mit Schaltern und Knöpfen ausgestattet sein. 

Zum Zeitpunkt des Projektstartes lag bereits eine MATLAB®-App inklusive GUI vor [85]. Statt einer Einarbeitung und Weiterentwicklung in den bestehenden Code, erschien eine vollständige Neuaufsetzung der MATLAB®-App und GUI sinnvoller. 

Im Hinblick auf die oben genannten Anwender wurde bei der Zielsetzung die Erleichterung der Arbeit im Labor priorisiert. Da die studentischen Arbeitskräfte zum Großteil einer hohen Fluktuation unterliegen, wurde außerdem auf eine intuitive Bedienbarkeit und eine hohe Übersichtlichkeit geachtet. Dadurch soll das Einfinden in die MATLAB®-GUI erleichtert, und folglich die Einarbeitungszeit verkürzt werden. 

Sowohl die alte als auch die neue MATLAB®-GUI ist in Tabs unterteilt. Diese gliedern sich in die Startseite, einen manuellen Modus und einen automatischen Modus für Bezugsprogramme. Die neue MATLAB®-GUI beinhaltet zusätzlich einen Tab für das Reinigungsprogramm, welches im Rahmen der Projektarbeit entstanden ist. 
Die bisherige MATLAB®-GUI weist zudem Verbesserungspotenzial auf. So war der gesamte Laptop-Bildschirm durch die GUI ausgefüllt. In der neuen GUI wurde bewusst ein Format von 1720 x 880 Pixeln gewählt, sodass wahlweise am oberen oder unteren Rand der GUI ein im Hintergrund liegendes Programm sichtbar ist. Im Falle der Weiterentwicklung der Systemsoftware könnte dies das Command Window von MATLAB® sein, sodass Fehlermeldungen sofort zur Kenntnis genommen werden. 
Ebenfalls neu ist, dass die Tabs nicht die gesamte Oberfläche der GUI einnehmen, sondern es einen immer sichtbaren Bereich gibt. Dieser bringt vier Vorteile mit sich. Erstens wird nicht für jeden Tab ein eigener Button für das Speichern des Messwertepuffers benötigt. Stattdessen gibt es diesen Button ein einziges Mal, aber in dem Bereich, auf den ein Zugriff jederzeit möglich ist. Ein zweiter Vorteil ist, dass die für das Geschmackserlebnis besonders relevanten Messwerte Leitungsdruck [mbar] und Durchflussrate [ml / s] ständig sichtbar sind. Auch der Error-Button, sowie der zugehörige Reset-Error-Button, ist in allen Tabs relevant. Die Verschiebung in den immer sichtbaren Bereich brachte auch hier eine erhöhte Reaktionsgeschwindigkeit auf Probleme mit sich, worin der dritte Vorteil liegt. Bei der Reaktion auf Probleme ist auch der Notaus-Button von Bedeutung. Hier können durch schnelles Handeln Schäden an Menschen und Maschine vermieden werden. Ebenfalls in dem immer sichtbaren Bereich ist der jeweilige
Programmstatus der einzelnen Platinen. Das hat den Vorteil, dass immer erkennbar ist, ob diese verbunden sind; nicht nur auf der Startseite. 
An der Startseite selbst hat sich kaum etwas verändert. Es gibt hier nach wie vor die Buttons „manueller Modus“, „Verbinden“, sowie „Debug“. Weiterhin gibt es Eingabefelder für Daten wie beispielsweise das Datum, die Kaffeesorte oder den Mahlgrad, die den Messwerten zugeordnet werden. Es ist außerdem einstellbar, wie oft die Daten gesichert werden sollen. 
Während der Tab „Programme“ in der alten MATLAB®-GUI neben drei Schalter für Kaffeebezug, Teewasserbezug und Dampfbezug auch noch sehr viele andere Inhalte, die nicht direkt den Programmen zuordbar sind, wie beispielsweise die k-Faktoren der Regler, beinhaltet, ist dieser Tab in der neuen GUI minimalistischer gehalten. Da die Programme bisher gar nicht existieren,
gibt es hier lediglich vier Buttons als Platzhalter. Ein Programm wird über diese gestartet und gestoppt. Der aktuelle Programmstatus ist an dem jeweils nebenstehenden Lämpchen erkennbar, wobei „rot“ bedeutet, dass das Programm in dem Moment aktiv ist. Während ein Programm durchläuft, sind Ventilschaltungen und Zustandsparameter in dem manuellen Modus nachverfolgbar. 
Ansonsten ist der manuelle Modus primär dazu gedacht, dass Ventile einzeln geschaltet, Parameter einzeln geändert, und dadurch Programme entwickelt und getestet werden können. Das Prozessbild der alten GUI ist sehr detailliert und informativ, dadurch aber leider auch sehr unübersichtlich. Es sind auch die Wege des Brauchwassers hin zur Abtropfschale dargestellt. Dies ist bei Hydraulikplänen unüblich und verbraucht zusätzlichen Platz. Durch die vielen Farben und
Formen wird die Aufmerksamkeit des Benutzers immer wieder hin zu anderen Stellen gelenkt. Dadurch, dass die Messwerte recht klein und an wenig intuitiven Stellen dargestellt sind, sind diese schwierig zu finden. Die Schalter für die Grundeinstellungen stehen nicht gesammelt und in keiner sinnvollen Reihenfolge. 
In der neuen GUI dagegen sind diese Schalter in schlüssiger Reihenfolge, gesammelt oben links abgebildet. Die Bezeichnungen der Messwerte sind größer und fett gedruckt geschrieben. Die Messwerte selbst sind grau hinterlegt. Die Positionierung der Werte ist im Vergleich zu vorher logisch. Die Mischtemperatur befindet sich zum Beispiel an der Stelle, wo gedrosseltes Kalt- und in der Heizwendel erhitztes Warmwasser zusammentreffen. Die Brühgruppenwerte sind direkt in der angedeuteten Brühgruppe zu finden. Insgesamt ist das neue Prozessbild deutlich ruhiger. Es sind nur die wichtigsten Stränge dargestellt. Die Brauchwasserleitungen sind angedeutet. 
Ein Hauptunterschied der neuen zur alten GUI liegt in der Ventildarstellung. Während zuvor durch Lämpchen in den Ventilen signalisiert wurde, ob, beziehungsweise wie, ein Ventil geschaltet ist, wird dies in der neuen GUI durch einen Bildwechsel deutlich. Klickt der Benutzer auf das Ventil im Prozessbild, ändert sich das im MATLAB®-Code hinterlegte Ventilbild und das Ventil wird geschaltet. 
Da vor Beginn des Projektstartes noch kein Reinigungsprogramm existierte, gibt es den betreffenden Tab lediglich in der neuen GUI. Hier gibt es einen Button zum Start des Programmes, sowie eine Anzeige zum aktuellen Status. Es ist außerdem eine Beschreibung des Ablaufs und Hinweise dazu eingefügt. 
Durch die zuvor angesprochenen Maßnahmen ist die neue MATLAB®-GUI übersichtlicher und intuitiver zu bedienen als die alte GUI. Sie ist außerdem auf dem neusten Stand des Hydraulikplans und bildet somit die Labormaschine treffend ab. 

= Madita vom Stein, 06.06.2023 =
'''Beschreibung Prozessbild manueller Modus der GUI''' 
[[Datei:20230512 Prozessbild manueller Modus GUI.png|thumb|1000px|gerahmt|zentriert|alternativtext=Prozessbild manueller Modus der GUI]]
Auf dem Prozessbild sind die wesentlichen Zusammenhänge der im Mai 2023 aktuellen Labormaschine dargestellt. 
Das Magnetventil Y01 ist das Ventil für den Festwasseranschluss. 
Es wird eine Fluid-O-tech Pumpe verwendet. Parallel gibt es einen steuerbaren Bypass, der über ein Drosselventil mit Schrittmotor hergestellt wird. 
Über das Magnetventil Y03 (Entschichtungsventil) wird der Boiler durch Umpumpen entschichtet oder durch Abpumpen entleert. Schmutzwasser kann über Y05 (Entwässerungsventil) abgeführt werden und über Y04 (Boilerbefüllung) wird der Boiler befüllt. 
Der Kaffee- bzw. Teewasserbezug wird über Y06 (Bezugsventil) geschaltet. Es führt ein ungedrosselter Wasserstrang durch die Wasserwendel im Boiler zum Mischer. Ein weiterer Wasserstrang, der durch ein Dosierventil gedrosselt wird, führt ebenfalls zum Mischer. Der Mischer selbst ist derzeit als T-Stück realisiert. 
Das 3/2-Wegeventil Y07 (Mischventil) führt im nicht-geschalteten Zustand in die Abtropfwanne. 
Das Magnetventil Y09 (Umschaltventil) schaltet zwischen Kaffeebezug und Teewasserbezug um. Es steht im nicht-geschalteten Zustand auf Kaffeebezug. 
Vor der Brühgruppe befindet sich eine Drossel mit Schrittmotor. 
Über das Ventil Y08 (Rückspülventil) wird die halbautomatisierte Rückspülreinigung der Brühgruppe realisiert. 
Der Dampfhahn ist als 3/2-Wege-Magnetventil Y13 ausgeführt. Im nicht-geschalteten Zustand wird das Kondenswasser zwischen Dampfhahn und -lanze in die Abtropfschale abgeleitet. 
Der Stahlboiler der Labormaschine weist 3,6 Liter Gesamtvolumen auf und wird auf 2,4 Liter befüllt. Mit einem 1800 Watt leistungsgeregeltem Heizelement wurden 12 Minuten Aufheizzeit ermittelt. 

= Melina Scherf, 28.04.2023 =
Während der Neuprogrammierung der MATLAB® GUI ist so vorzugehen, dass jeder hinzugefügte Codeabschnitt zunächst mit Versuchs-Microcontrollern getestet wird. Dazu wurden Melina Scherf 4 Versuchs-Microcontroller übergeben. 
Es wird bis zur Fertigstellung der neuen GUI durch Madita vom Stein mit einer Testumgebung gearbeitet, in der nach und nach alle für die Programmierung notwendigen Oberflächenelemente angelegt werden. Nach der Fertigstellung werden diese dann in die neue Oberfläche übertragen. 
Um die Kommunikation zwischen MATLAB® und MicroPython zu ermöglichen, müssen die MCUs initialisiert werden. Dazu wurde mit Armin Rohnen eine Workshop durchgeführt, in welchem das Vorgehen zur Initialisierung vorgestellt wurde. Anschließend wurde von Melina Scherf diese in den neuen Code eingepflegt. Die MCUs heißen im Code nun ssr_platine, bas_platine, mwp_platine, rpi_platine nach zuvor festgelegten Definition der Benennungen. So wird die Ansprache der alten STM32 zukünftig auf unterschiedliche MCUs aufgeteilt werden.

= Melina Scherf, 16.04.2023 =
Als Vereinfachungspotential wurde zum einen die generelle Übersichtlichkeit des Codes festgestellt. Um dies zu verbessern, wird mit größeren Einzügen gearbeitet, um die übergeordneten Funktionen auf einen Blick zu erkennen. Die Reihenfolge der functions wird zudem thematisch sinnvoll gegliedert, vorläufig in:
* Programme
* Regler
* Kommunikation mit MCU
* Aktoren
Dazu wurde am Anfang der methods im Code ein Inhaltsverzeichnis und über den jeweiligen Abschnitten Überschriften eingefügt. 
Das Programm des Mischwasserbezugs besteht im vorhanden Code aus 8 Funktionen, diese sollen zusammengekürzt und (sofern möglich) in einer Funktion zusammengefasst werden.

= Melina Scherf, 01.04.2023 =
Die Neuprogrammierung der MATLAB® GUI wird von Madita vom Stein und Melina Scherf durchgeführt. 
Dabei wird Madita vom Stein die graphische Oberfläche der App erstellen. Es soll versucht werden eine übersichtlichere und ansprechendere Ansicht insbesondere des manuellen Modus' zu erarbeiten. 
Melina Scherf wird sich in den bereits bestehenden Code einarbeiten und Vereinfachungs- und Verbesserungspotentiale identifizieren. Diese sollen in die neue MATLAB® GUI einfließen.

= Melina Scherf, 31.03.2023 =
Um den aktuellen Projektteilnehmern einen besseren Überblick zu gewähren, wurde beschlossen die MATLAB® GUI neu zu programmieren. Dies soll dazu beitragen die Lesbarkeit des Codes zu erhöhen.

= Melina Scherf, 24.03.2023 =
Ein Einführungsworkshop wurde durch Armin Rohnen durchgeführt. Dieser diente dazu, den Projektteilnehmern einen ersten Einblick in die Programmierung von MATLAB® in Kombination mit MicroPython zu geben. 
Es wurde die generelle Funktion des MATLAB® App Designers vorgestellt und dafür eine erste Testoberfläche erstellt, welche einen Raspberry Pi initialisiert und eine Lampe per Schalter an- und ausschaltet. 
Der dabei entstandene Code wurde von Melina Scherf kommentiert, um den anderen Projektteilnehmern, die zuvor noch nicht mit (Micro)Python gearbeitet hatten, eine eigenständige Nacharbeitung zu ermöglichen

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Für die Inbetriebnahme der Multi-MCU-Elektronik muss der Programmcode der MATLAB®-GUI entsprechend angepasst werden. Die bisherige Datenverarbeitung der STM32-MCU wird dabei auf drei Datenverarbeitungen aufgeteilt. Die angeschlossenen MCUs müssen dabei eindeutig identifiziert werden.

Adaption an Multi-MCU - Neuprogrammierung MATLAB® GUI

2023-07-27T10:07:58Z

Madita vom Stein: /* Madita vom Stein, 27.07.2023 - Abschlussbemerkung MATLAB®-GUI */

= Madita vom Stein, 27.07.2023 - Abschlussbemerkung MATLAB®-GUI =
[[Datei:Startseite der alten GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Startseite der neuen GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Programme der alten GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Programme der neuen GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Manueller Modus der alten GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Manueller Modus der neuen GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Reinigungsprogramm (neue GUI).png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]

Die MATLAB®-GUI ist die graphische Bedieneroberfläche der Laborsiebträgermaschine. Die in der GUI durch den Anwender eingegebenen Befehle, beispielsweise das Schalten eines Ventils, werden über den im Hintergrund laufenden MATLAB®-Programmcode an eine Schnittstelle weitergegeben. Diese Schnittstelle steuert die Multi-MCUs an, die direkt auf die Maschine zugreifen. 
Als Anwender gelten Studierende, sowie Lehrende, die im Rahmen der „Geschmackssache Kaffee“ an der Labormaschine arbeiten; also Testversuche fahren oder die Maschine weiterentwickeln. Die MATLAB®-GUI ist demnach nicht für den Endanwender der Maschine gedacht. Das verkaufsfähige Endprodukt soll, wie auf dem Markt üblich, mit Schaltern und Knöpfen ausgestattet sein. 

Zum Zeitpunkt des Projektstartes lag bereits eine MATLAB®-App inklusive GUI vor [85]. Statt einer Einarbeitung und Weiterentwicklung in den bestehenden Code, erschien eine vollständige Neuaufsetzung der MATLAB®-App und GUI sinnvoller. 

Im Hinblick auf die oben genannten Anwender wurde bei der Zielsetzung die Erleichterung der Arbeit im Labor priorisiert. Da die studentischen Arbeitskräfte zum Großteil einer hohen Fluktuation unterliegen, wurde außerdem auf eine intuitive Bedienbarkeit und eine hohe Übersichtlichkeit geachtet. Dadurch soll das Einfinden in die MATLAB®-GUI erleichtert, und folglich die Einarbeitungszeit verkürzt werden. 

Sowohl die alte als auch die neue MATLAB®-GUI ist in Tabs unterteilt. Diese gliedern sich in die Startseite, einen manuellen Modus und einen automatischen Modus für Bezugsprogramme. Die neue MATLAB®-GUI beinhaltet zusätzlich einen Tab für das Reinigungsprogramm, welches im Rahmen der Projektarbeit entstanden ist. 
Die bisherige MATLAB®-GUI weist zudem Verbesserungspotenzial auf. So war der gesamte Laptop-Bildschirm durch die GUI ausgefüllt. In der neuen GUI wurde bewusst ein Format von 1720 x 880 Pixeln gewählt, sodass wahlweise am oberen oder unteren Rand der GUI ein im Hintergrund liegendes Programm sichtbar ist. Im Falle der Weiterentwicklung der Systemsoftware könnte dies das Command Window von MATLAB® sein, sodass Fehlermeldungen sofort zur Kenntnis genommen werden. 
Ebenfalls neu ist, dass die Tabs nicht die gesamte Oberfläche der GUI einnehmen, sondern es einen immer sichtbaren Bereich gibt. Dieser bringt vier Vorteile mit sich. Erstens wird nicht für jeden Tab ein eigener Button für das Speichern des Messwertepuffers benötigt. Stattdessen gibt es diesen Button ein einziges Mal, aber in dem Bereich, auf den ein Zugriff jederzeit möglich ist. Ein zweiter Vorteil ist, dass die für das Geschmackserlebnis besonders relevanten Messwerte Leitungsdruck [mbar] und Durchflussrate [ml / s] ständig sichtbar sind. Auch der Error-Button, sowie der zugehörige Reset-Error-Button, ist in allen Tabs relevant. Die Verschiebung in den immer sichtbaren Bereich brachte auch hier eine erhöhte Reaktionsgeschwindigkeit auf Probleme mit sich, worin der dritte Vorteil liegt. Bei der Reaktion auf Probleme ist auch der Notaus-Button von Bedeutung. Hier können durch schnelles Handeln Schäden an Menschen und Maschine vermieden werden. Ebenfalls in dem immer sichtbaren Bereich ist der jeweilige
Programmstatus der einzelnen Platinen. Das hat den Vorteil, dass immer erkennbar ist, ob diese verbunden sind; nicht nur auf der Startseite. 
An der Startseite selbst hat sich kaum etwas verändert. Es gibt hier nach wie vor die Buttons „manueller Modus“, „Verbinden“, sowie „Debug“. Weiterhin gibt es Eingabefelder für Daten wie beispielsweise das Datum, die Kaffeesorte oder den Mahlgrad, die den Messwerten zugeordnet werden. Es ist außerdem einstellbar, wie oft die Daten gesichert werden sollen. 
Während der Tab „Programme“ in der alten MATLAB®-GUI neben drei Schalter für Kaffeebezug, Teewasserbezug und Dampfbezug auch noch sehr viele andere Inhalte, die nicht direkt den Programmen zuordbar sind, wie beispielsweise die k-Faktoren der Regler, beinhaltet, ist dieser Tab in der neuen GUI minimalistischer gehalten. Da die Programme bisher gar nicht existieren,
gibt es hier lediglich vier Buttons als Platzhalter. Ein Programm wird über diese gestartet und gestoppt. Der aktuelle Programmstatus ist an dem jeweils nebenstehenden Lämpchen erkennbar, wobei „rot“ bedeutet, dass das Programm in dem Moment aktiv ist. Während ein Programm durchläuft, sind Ventilschaltungen und Zustandsparameter in dem manuellen Modus nachverfolgbar. 
Ansonsten ist der manuelle Modus primär dazu gedacht, dass Ventile einzeln geschaltet, Parameter einzeln geändert, und dadurch Programme entwickelt und getestet werden können. Das Prozessbild der alten GUI ist sehr detailliert und informativ, dadurch aber leider auch sehr unübersichtlich. Es sind auch die Wege des Brauchwassers hin zur Abtropfschale dargestellt. Dies ist bei Hydraulikplänen unüblich und verbraucht zusätzlichen Platz. Durch die vielen Farben und
Formen wird die Aufmerksamkeit des Benutzers immer wieder hin zu anderen Stellen gelenkt. Dadurch, dass die Messwerte recht klein und an wenig intuitiven Stellen dargestellt sind, sind diese schwierig zu finden. Die Schalter für die Grundeinstellungen stehen nicht gesammelt und in keiner sinnvollen Reihenfolge. 
In der neuen GUI dagegen sind diese Schalter in schlüssiger Reihenfolge, gesammelt oben links abgebildet. Die Bezeichnungen der Messwerte sind größer und fett gedruckt geschrieben. Die Messwerte selbst sind grau hinterlegt. Die Positionierung der Werte ist im Vergleich zu vorher logisch. Die Mischtemperatur befindet sich zum Beispiel an der Stelle, wo gedrosseltes Kalt- und in der Heizwendel erhitztes Warmwasser zusammentreffen. Die Brühgruppenwerte sind direkt in der angedeuteten Brühgruppe zu finden. Insgesamt ist das neue Prozessbild deutlich ruhiger. Es sind nur die wichtigsten Stränge dargestellt. Die Brauchwasserleitungen sind angedeutet. 
Ein Hauptunterschied der neuen zur alten GUI liegt in der Ventildarstellung. Während zuvor durch Lämpchen in den Ventilen signalisiert wurde, ob, beziehungsweise wie, ein Ventil geschaltet ist, wird dies in der neuen GUI durch einen Bildwechsel deutlich. Klickt der Benutzer auf das Ventil im Prozessbild, ändert sich das im MATLAB®-Code hinterlegte Ventilbild und das Ventil wird geschaltet. 
Da vor Beginn des Projektstartes noch kein Reinigungsprogramm existierte, gibt es den betreffenden Tab lediglich in der neuen GUI. Hier gibt es einen Button zum Start des Programmes, sowie eine Anzeige zum aktuellen Status. Es ist außerdem eine Beschreibung des Ablaufs und Hinweise dazu eingefügt. 
Durch die zuvor angesprochenen Maßnahmen ist die neue MATLAB®-GUI übersichtlicher und intuitiver zu bedienen als die alte GUI. Sie ist außerdem auf dem neusten Stand des Hydraulikplans und bildet somit die Labormaschine treffend ab. 

= Madita vom Stein, 06.06.2023 =
'''Beschreibung Prozessbild manueller Modus der GUI''' 
[[Datei:20230512 Prozessbild manueller Modus GUI.png|thumb|1000px|gerahmt|zentriert|alternativtext=Prozessbild manueller Modus der GUI]]
Auf dem Prozessbild sind die wesentlichen Zusammenhänge der im Mai 2023 aktuellen Labormaschine dargestellt. 
Das Magnetventil Y01 ist das Ventil für den Festwasseranschluss. 
Es wird eine Fluid-O-tech Pumpe verwendet. Parallel gibt es einen steuerbaren Bypass, der über ein Drosselventil mit Schrittmotor hergestellt wird. 
Über das Magnetventil Y03 (Entschichtungsventil) wird der Boiler durch Umpumpen entschichtet oder durch Abpumpen entleert. Schmutzwasser kann über Y05 (Entwässerungsventil) abgeführt werden und über Y04 (Boilerbefüllung) wird der Boiler befüllt. 
Der Kaffee- bzw. Teewasserbezug wird über Y06 (Bezugsventil) geschaltet. Es führt ein ungedrosselter Wasserstrang durch die Wasserwendel im Boiler zum Mischer. Ein weiterer Wasserstrang, der durch ein Dosierventil gedrosselt wird, führt ebenfalls zum Mischer. Der Mischer selbst ist derzeit als T-Stück realisiert. 
Das 3/2-Wegeventil Y07 (Mischventil) führt im nicht-geschalteten Zustand in die Abtropfwanne. 
Das Magnetventil Y09 (Umschaltventil) schaltet zwischen Kaffeebezug und Teewasserbezug um. Es steht im nicht-geschalteten Zustand auf Kaffeebezug. 
Vor der Brühgruppe befindet sich eine Drossel mit Schrittmotor. 
Über das Ventil Y08 (Rückspülventil) wird die halbautomatisierte Rückspülreinigung der Brühgruppe realisiert. 
Der Dampfhahn ist als 3/2-Wege-Magnetventil Y13 ausgeführt. Im nicht-geschalteten Zustand wird das Kondenswasser zwischen Dampfhahn und -lanze in die Abtropfschale abgeleitet. 
Der Stahlboiler der Labormaschine weist 3,6 Liter Gesamtvolumen auf und wird auf 2,4 Liter befüllt. Mit einem 1800 Watt leistungsgeregeltem Heizelement wurden 12 Minuten Aufheizzeit ermittelt. 

= Melina Scherf, 28.04.2023 =
Während der Neuprogrammierung der MATLAB® GUI ist so vorzugehen, dass jeder hinzugefügte Codeabschnitt zunächst mit Versuchs-Microcontrollern getestet wird. Dazu wurden Melina Scherf 4 Versuchs-Microcontroller übergeben. 
Es wird bis zur Fertigstellung der neuen GUI durch Madita vom Stein mit einer Testumgebung gearbeitet, in der nach und nach alle für die Programmierung notwendigen Oberflächenelemente angelegt werden. Nach der Fertigstellung werden diese dann in die neue Oberfläche übertragen. 
Um die Kommunikation zwischen MATLAB® und MicroPython zu ermöglichen, müssen die MCUs initialisiert werden. Dazu wurde mit Armin Rohnen eine Workshop durchgeführt, in welchem das Vorgehen zur Initialisierung vorgestellt wurde. Anschließend wurde von Melina Scherf diese in den neuen Code eingepflegt. Die MCUs heißen im Code nun ssr_platine, bas_platine, mwp_platine, rpi_platine nach zuvor festgelegten Definition der Benennungen. So wird die Ansprache der alten STM32 zukünftig auf unterschiedliche MCUs aufgeteilt werden.

= Melina Scherf, 16.04.2023 =
Als Vereinfachungspotential wurde zum einen die generelle Übersichtlichkeit des Codes festgestellt. Um dies zu verbessern, wird mit größeren Einzügen gearbeitet, um die übergeordneten Funktionen auf einen Blick zu erkennen. Die Reihenfolge der functions wird zudem thematisch sinnvoll gegliedert, vorläufig in:
* Programme
* Regler
* Kommunikation mit MCU
* Aktoren
Dazu wurde am Anfang der methods im Code ein Inhaltsverzeichnis und über den jeweiligen Abschnitten Überschriften eingefügt. 
Das Programm des Mischwasserbezugs besteht im vorhanden Code aus 8 Funktionen, diese sollen zusammengekürzt und (sofern möglich) in einer Funktion zusammengefasst werden.

= Melina Scherf, 01.04.2023 =
Die Neuprogrammierung der MATLAB® GUI wird von Madita vom Stein und Melina Scherf durchgeführt. 
Dabei wird Madita vom Stein die graphische Oberfläche der App erstellen. Es soll versucht werden eine übersichtlichere und ansprechendere Ansicht insbesondere des manuellen Modus' zu erarbeiten. 
Melina Scherf wird sich in den bereits bestehenden Code einarbeiten und Vereinfachungs- und Verbesserungspotentiale identifizieren. Diese sollen in die neue MATLAB® GUI einfließen.

= Melina Scherf, 31.03.2023 =
Um den aktuellen Projektteilnehmern einen besseren Überblick zu gewähren, wurde beschlossen die MATLAB® GUI neu zu programmieren. Dies soll dazu beitragen die Lesbarkeit des Codes zu erhöhen.

= Melina Scherf, 24.03.2023 =
Ein Einführungsworkshop wurde durch Armin Rohnen durchgeführt. Dieser diente dazu, den Projektteilnehmern einen ersten Einblick in die Programmierung von MATLAB® in Kombination mit MicroPython zu geben. 
Es wurde die generelle Funktion des MATLAB® App Designers vorgestellt und dafür eine erste Testoberfläche erstellt, welche einen Raspberry Pi initialisiert und eine Lampe per Schalter an- und ausschaltet. 
Der dabei entstandene Code wurde von Melina Scherf kommentiert, um den anderen Projektteilnehmern, die zuvor noch nicht mit (Micro)Python gearbeitet hatten, eine eigenständige Nacharbeitung zu ermöglichen

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Für die Inbetriebnahme der Multi-MCU-Elektronik muss der Programmcode der MATLAB®-GUI entsprechend angepasst werden. Die bisherige Datenverarbeitung der STM32-MCU wird dabei auf drei Datenverarbeitungen aufgeteilt. Die angeschlossenen MCUs müssen dabei eindeutig identifiziert werden.

Adaption an Multi-MCU - Neuprogrammierung MATLAB® GUI

2023-07-27T10:07:43Z

Madita vom Stein: /* Madita vom Stein, 27.07.2023 - Abschlussbemerkung MATLAB®-GUI */

= Madita vom Stein, 27.07.2023 - Abschlussbemerkung MATLAB®-GUI =
[[Datei:Startseite der alten GUI.png|thumb|500px|Startseite der alten GUI|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Startseite der neuen GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Programme der alten GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Programme der neuen GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Manueller Modus der alten GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Manueller Modus der neuen GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
[[Datei:Reinigungsprogramm (neue GUI).png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]

Die MATLAB®-GUI ist die graphische Bedieneroberfläche der Laborsiebträgermaschine. Die in der GUI durch den Anwender eingegebenen Befehle, beispielsweise das Schalten eines Ventils, werden über den im Hintergrund laufenden MATLAB®-Programmcode an eine Schnittstelle weitergegeben. Diese Schnittstelle steuert die Multi-MCUs an, die direkt auf die Maschine zugreifen. 
Als Anwender gelten Studierende, sowie Lehrende, die im Rahmen der „Geschmackssache Kaffee“ an der Labormaschine arbeiten; also Testversuche fahren oder die Maschine weiterentwickeln. Die MATLAB®-GUI ist demnach nicht für den Endanwender der Maschine gedacht. Das verkaufsfähige Endprodukt soll, wie auf dem Markt üblich, mit Schaltern und Knöpfen ausgestattet sein. 

Zum Zeitpunkt des Projektstartes lag bereits eine MATLAB®-App inklusive GUI vor [85]. Statt einer Einarbeitung und Weiterentwicklung in den bestehenden Code, erschien eine vollständige Neuaufsetzung der MATLAB®-App und GUI sinnvoller. 

Im Hinblick auf die oben genannten Anwender wurde bei der Zielsetzung die Erleichterung der Arbeit im Labor priorisiert. Da die studentischen Arbeitskräfte zum Großteil einer hohen Fluktuation unterliegen, wurde außerdem auf eine intuitive Bedienbarkeit und eine hohe Übersichtlichkeit geachtet. Dadurch soll das Einfinden in die MATLAB®-GUI erleichtert, und folglich die Einarbeitungszeit verkürzt werden. 

Sowohl die alte als auch die neue MATLAB®-GUI ist in Tabs unterteilt. Diese gliedern sich in die Startseite, einen manuellen Modus und einen automatischen Modus für Bezugsprogramme. Die neue MATLAB®-GUI beinhaltet zusätzlich einen Tab für das Reinigungsprogramm, welches im Rahmen der Projektarbeit entstanden ist. 
Die bisherige MATLAB®-GUI weist zudem Verbesserungspotenzial auf. So war der gesamte Laptop-Bildschirm durch die GUI ausgefüllt. In der neuen GUI wurde bewusst ein Format von 1720 x 880 Pixeln gewählt, sodass wahlweise am oberen oder unteren Rand der GUI ein im Hintergrund liegendes Programm sichtbar ist. Im Falle der Weiterentwicklung der Systemsoftware könnte dies das Command Window von MATLAB® sein, sodass Fehlermeldungen sofort zur Kenntnis genommen werden. 
Ebenfalls neu ist, dass die Tabs nicht die gesamte Oberfläche der GUI einnehmen, sondern es einen immer sichtbaren Bereich gibt. Dieser bringt vier Vorteile mit sich. Erstens wird nicht für jeden Tab ein eigener Button für das Speichern des Messwertepuffers benötigt. Stattdessen gibt es diesen Button ein einziges Mal, aber in dem Bereich, auf den ein Zugriff jederzeit möglich ist. Ein zweiter Vorteil ist, dass die für das Geschmackserlebnis besonders relevanten Messwerte Leitungsdruck [mbar] und Durchflussrate [ml / s] ständig sichtbar sind. Auch der Error-Button, sowie der zugehörige Reset-Error-Button, ist in allen Tabs relevant. Die Verschiebung in den immer sichtbaren Bereich brachte auch hier eine erhöhte Reaktionsgeschwindigkeit auf Probleme mit sich, worin der dritte Vorteil liegt. Bei der Reaktion auf Probleme ist auch der Notaus-Button von Bedeutung. Hier können durch schnelles Handeln Schäden an Menschen und Maschine vermieden werden. Ebenfalls in dem immer sichtbaren Bereich ist der jeweilige
Programmstatus der einzelnen Platinen. Das hat den Vorteil, dass immer erkennbar ist, ob diese verbunden sind; nicht nur auf der Startseite. 
An der Startseite selbst hat sich kaum etwas verändert. Es gibt hier nach wie vor die Buttons „manueller Modus“, „Verbinden“, sowie „Debug“. Weiterhin gibt es Eingabefelder für Daten wie beispielsweise das Datum, die Kaffeesorte oder den Mahlgrad, die den Messwerten zugeordnet werden. Es ist außerdem einstellbar, wie oft die Daten gesichert werden sollen. 
Während der Tab „Programme“ in der alten MATLAB®-GUI neben drei Schalter für Kaffeebezug, Teewasserbezug und Dampfbezug auch noch sehr viele andere Inhalte, die nicht direkt den Programmen zuordbar sind, wie beispielsweise die k-Faktoren der Regler, beinhaltet, ist dieser Tab in der neuen GUI minimalistischer gehalten. Da die Programme bisher gar nicht existieren,
gibt es hier lediglich vier Buttons als Platzhalter. Ein Programm wird über diese gestartet und gestoppt. Der aktuelle Programmstatus ist an dem jeweils nebenstehenden Lämpchen erkennbar, wobei „rot“ bedeutet, dass das Programm in dem Moment aktiv ist. Während ein Programm durchläuft, sind Ventilschaltungen und Zustandsparameter in dem manuellen Modus nachverfolgbar. 
Ansonsten ist der manuelle Modus primär dazu gedacht, dass Ventile einzeln geschaltet, Parameter einzeln geändert, und dadurch Programme entwickelt und getestet werden können. Das Prozessbild der alten GUI ist sehr detailliert und informativ, dadurch aber leider auch sehr unübersichtlich. Es sind auch die Wege des Brauchwassers hin zur Abtropfschale dargestellt. Dies ist bei Hydraulikplänen unüblich und verbraucht zusätzlichen Platz. Durch die vielen Farben und
Formen wird die Aufmerksamkeit des Benutzers immer wieder hin zu anderen Stellen gelenkt. Dadurch, dass die Messwerte recht klein und an wenig intuitiven Stellen dargestellt sind, sind diese schwierig zu finden. Die Schalter für die Grundeinstellungen stehen nicht gesammelt und in keiner sinnvollen Reihenfolge. 
In der neuen GUI dagegen sind diese Schalter in schlüssiger Reihenfolge, gesammelt oben links abgebildet. Die Bezeichnungen der Messwerte sind größer und fett gedruckt geschrieben. Die Messwerte selbst sind grau hinterlegt. Die Positionierung der Werte ist im Vergleich zu vorher logisch. Die Mischtemperatur befindet sich zum Beispiel an der Stelle, wo gedrosseltes Kalt- und in der Heizwendel erhitztes Warmwasser zusammentreffen. Die Brühgruppenwerte sind direkt in der angedeuteten Brühgruppe zu finden. Insgesamt ist das neue Prozessbild deutlich ruhiger. Es sind nur die wichtigsten Stränge dargestellt. Die Brauchwasserleitungen sind angedeutet. 
Ein Hauptunterschied der neuen zur alten GUI liegt in der Ventildarstellung. Während zuvor durch Lämpchen in den Ventilen signalisiert wurde, ob, beziehungsweise wie, ein Ventil geschaltet ist, wird dies in der neuen GUI durch einen Bildwechsel deutlich. Klickt der Benutzer auf das Ventil im Prozessbild, ändert sich das im MATLAB®-Code hinterlegte Ventilbild und das Ventil wird geschaltet. 
Da vor Beginn des Projektstartes noch kein Reinigungsprogramm existierte, gibt es den betreffenden Tab lediglich in der neuen GUI. Hier gibt es einen Button zum Start des Programmes, sowie eine Anzeige zum aktuellen Status. Es ist außerdem eine Beschreibung des Ablaufs und Hinweise dazu eingefügt. 
Durch die zuvor angesprochenen Maßnahmen ist die neue MATLAB®-GUI übersichtlicher und intuitiver zu bedienen als die alte GUI. Sie ist außerdem auf dem neusten Stand des Hydraulikplans und bildet somit die Labormaschine treffend ab. 

= Madita vom Stein, 06.06.2023 =
'''Beschreibung Prozessbild manueller Modus der GUI''' 
[[Datei:20230512 Prozessbild manueller Modus GUI.png|thumb|1000px|gerahmt|zentriert|alternativtext=Prozessbild manueller Modus der GUI]]
Auf dem Prozessbild sind die wesentlichen Zusammenhänge der im Mai 2023 aktuellen Labormaschine dargestellt. 
Das Magnetventil Y01 ist das Ventil für den Festwasseranschluss. 
Es wird eine Fluid-O-tech Pumpe verwendet. Parallel gibt es einen steuerbaren Bypass, der über ein Drosselventil mit Schrittmotor hergestellt wird. 
Über das Magnetventil Y03 (Entschichtungsventil) wird der Boiler durch Umpumpen entschichtet oder durch Abpumpen entleert. Schmutzwasser kann über Y05 (Entwässerungsventil) abgeführt werden und über Y04 (Boilerbefüllung) wird der Boiler befüllt. 
Der Kaffee- bzw. Teewasserbezug wird über Y06 (Bezugsventil) geschaltet. Es führt ein ungedrosselter Wasserstrang durch die Wasserwendel im Boiler zum Mischer. Ein weiterer Wasserstrang, der durch ein Dosierventil gedrosselt wird, führt ebenfalls zum Mischer. Der Mischer selbst ist derzeit als T-Stück realisiert. 
Das 3/2-Wegeventil Y07 (Mischventil) führt im nicht-geschalteten Zustand in die Abtropfwanne. 
Das Magnetventil Y09 (Umschaltventil) schaltet zwischen Kaffeebezug und Teewasserbezug um. Es steht im nicht-geschalteten Zustand auf Kaffeebezug. 
Vor der Brühgruppe befindet sich eine Drossel mit Schrittmotor. 
Über das Ventil Y08 (Rückspülventil) wird die halbautomatisierte Rückspülreinigung der Brühgruppe realisiert. 
Der Dampfhahn ist als 3/2-Wege-Magnetventil Y13 ausgeführt. Im nicht-geschalteten Zustand wird das Kondenswasser zwischen Dampfhahn und -lanze in die Abtropfschale abgeleitet. 
Der Stahlboiler der Labormaschine weist 3,6 Liter Gesamtvolumen auf und wird auf 2,4 Liter befüllt. Mit einem 1800 Watt leistungsgeregeltem Heizelement wurden 12 Minuten Aufheizzeit ermittelt. 

= Melina Scherf, 28.04.2023 =
Während der Neuprogrammierung der MATLAB® GUI ist so vorzugehen, dass jeder hinzugefügte Codeabschnitt zunächst mit Versuchs-Microcontrollern getestet wird. Dazu wurden Melina Scherf 4 Versuchs-Microcontroller übergeben. 
Es wird bis zur Fertigstellung der neuen GUI durch Madita vom Stein mit einer Testumgebung gearbeitet, in der nach und nach alle für die Programmierung notwendigen Oberflächenelemente angelegt werden. Nach der Fertigstellung werden diese dann in die neue Oberfläche übertragen. 
Um die Kommunikation zwischen MATLAB® und MicroPython zu ermöglichen, müssen die MCUs initialisiert werden. Dazu wurde mit Armin Rohnen eine Workshop durchgeführt, in welchem das Vorgehen zur Initialisierung vorgestellt wurde. Anschließend wurde von Melina Scherf diese in den neuen Code eingepflegt. Die MCUs heißen im Code nun ssr_platine, bas_platine, mwp_platine, rpi_platine nach zuvor festgelegten Definition der Benennungen. So wird die Ansprache der alten STM32 zukünftig auf unterschiedliche MCUs aufgeteilt werden.

= Melina Scherf, 16.04.2023 =
Als Vereinfachungspotential wurde zum einen die generelle Übersichtlichkeit des Codes festgestellt. Um dies zu verbessern, wird mit größeren Einzügen gearbeitet, um die übergeordneten Funktionen auf einen Blick zu erkennen. Die Reihenfolge der functions wird zudem thematisch sinnvoll gegliedert, vorläufig in:
* Programme
* Regler
* Kommunikation mit MCU
* Aktoren
Dazu wurde am Anfang der methods im Code ein Inhaltsverzeichnis und über den jeweiligen Abschnitten Überschriften eingefügt. 
Das Programm des Mischwasserbezugs besteht im vorhanden Code aus 8 Funktionen, diese sollen zusammengekürzt und (sofern möglich) in einer Funktion zusammengefasst werden.

= Melina Scherf, 01.04.2023 =
Die Neuprogrammierung der MATLAB® GUI wird von Madita vom Stein und Melina Scherf durchgeführt. 
Dabei wird Madita vom Stein die graphische Oberfläche der App erstellen. Es soll versucht werden eine übersichtlichere und ansprechendere Ansicht insbesondere des manuellen Modus' zu erarbeiten. 
Melina Scherf wird sich in den bereits bestehenden Code einarbeiten und Vereinfachungs- und Verbesserungspotentiale identifizieren. Diese sollen in die neue MATLAB® GUI einfließen.

= Melina Scherf, 31.03.2023 =
Um den aktuellen Projektteilnehmern einen besseren Überblick zu gewähren, wurde beschlossen die MATLAB® GUI neu zu programmieren. Dies soll dazu beitragen die Lesbarkeit des Codes zu erhöhen.

= Melina Scherf, 24.03.2023 =
Ein Einführungsworkshop wurde durch Armin Rohnen durchgeführt. Dieser diente dazu, den Projektteilnehmern einen ersten Einblick in die Programmierung von MATLAB® in Kombination mit MicroPython zu geben. 
Es wurde die generelle Funktion des MATLAB® App Designers vorgestellt und dafür eine erste Testoberfläche erstellt, welche einen Raspberry Pi initialisiert und eine Lampe per Schalter an- und ausschaltet. 
Der dabei entstandene Code wurde von Melina Scherf kommentiert, um den anderen Projektteilnehmern, die zuvor noch nicht mit (Micro)Python gearbeitet hatten, eine eigenständige Nacharbeitung zu ermöglichen

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Für die Inbetriebnahme der Multi-MCU-Elektronik muss der Programmcode der MATLAB®-GUI entsprechend angepasst werden. Die bisherige Datenverarbeitung der STM32-MCU wird dabei auf drei Datenverarbeitungen aufgeteilt. Die angeschlossenen MCUs müssen dabei eindeutig identifiziert werden.

Adaption an Multi-MCU - Neuprogrammierung MATLAB® GUI

2023-07-27T10:06:24Z

Madita vom Stein:

Datei:Reinigungsprogramm (neue GUI).png

2023-07-27T10:04:38Z

Madita vom Stein:

Reinigungsprogramm (neue GUI)

Datei:Manueller Modus der neuen GUI.png

2023-07-27T10:01:45Z

Madita vom Stein:

Manueller Modus der neuen GUI

Datei:Manueller Modus der alten GUI.png

2023-07-27T10:01:08Z

Madita vom Stein:

Manueller Modus der alten GUI

Datei:Programme der neuen GUI.png

2023-07-27T09:57:44Z

Madita vom Stein:

Programme der neuen GUI

Datei:Programme der alten GUI.png

2023-07-27T09:57:13Z

Madita vom Stein:

Programme der alten GUI

Adaption an Multi-MCU - Neuprogrammierung MATLAB® GUI

2023-07-27T09:55:42Z

Madita vom Stein:

= Madita vom Stein, 27.07.2023 - Abschlussbemerkung MATLAB®-GUI =
Die MATLAB®-GUI ist die graphische Bedieneroberfläche der Laborsiebträgermaschine. Die in der GUI durch den Anwender eingegebenen Befehle, beispielsweise das Schalten eines Ventils, werden über den im Hintergrund laufenden MATLAB®-Programmcode an eine Schnittstelle weitergegeben. Diese Schnittstelle steuert die Multi-MCUs an, die direkt auf die Maschine zugreifen. 
Als Anwender gelten Studierende, sowie Lehrende, die im Rahmen der „Geschmackssache Kaffee“ an der Labormaschine arbeiten; also Testversuche fahren oder die Maschine weiterentwickeln. Die MATLAB®-GUI ist demnach nicht für den Endanwender der Maschine gedacht. Das verkaufsfähige Endprodukt soll, wie auf dem Markt üblich, mit Schaltern und Knöpfen ausgestattet sein. 

Zum Zeitpunkt des Projektstartes lag bereits eine MATLAB®-App inklusive GUI vor [85]. Statt einer Einarbeitung und Weiterentwicklung in den bestehenden Code, erschien eine vollständige Neuaufsetzung der MATLAB®-App und GUI sinnvoller. 

Im Hinblick auf die oben genannten Anwender wurde bei der Zielsetzung die Erleichterung der Arbeit im Labor priorisiert. Da die studentischen Arbeitskräfte zum Großteil einer hohen Fluktuation unterliegen, wurde außerdem auf eine intuitive Bedienbarkeit und eine hohe Übersichtlichkeit geachtet. Dadurch soll das Einfinden in die MATLAB®-GUI erleichtert, und folglich die Einarbeitungszeit verkürzt werden. 

[[Datei:Startseite der alten GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]] 
[[Datei:Startseite der neuen GUI.png|thumb|500px|gerahmt|rechts]]
Sowohl die alte als auch die neue MATLAB®-GUI ist in Tabs unterteilt. Diese gliedern sich in die Startseite, einen manuellen Modus und einen automatischen Modus für Bezugsprogramme. Die neue MATLAB®-GUI beinhaltet zusätzlich einen Tab für das Reinigungsprogramm, welches im Rahmen der Projektarbeit entstanden ist. 
Die bisherige MATLAB®-GUI weist zudem Verbesserungspotenzial auf. So war der gesamte Laptop-Bildschirm durch die GUI ausgefüllt. In der neuen GUI wurde bewusst ein Format von 1720 x 880 Pixeln gewählt, sodass wahlweise am oberen oder unteren Rand der GUI ein im Hintergrund liegendes Programm sichtbar ist. Im Falle der Weiterentwicklung der Systemsoftware könnte dies das Command Window von MATLAB® sein, sodass Fehlermeldungen sofort zur Kenntnis genommen werden. 
Ebenfalls neu ist, dass die Tabs nicht die gesamte Oberfläche der GUI einnehmen, sondern es einen immer sichtbaren Bereich gibt. Dieser bringt vier Vorteile mit sich. Erstens wird nicht für jeden Tab ein eigener Button für das Speichern des Messwertepuffers benötigt. Stattdessen gibt es diesen Button ein einziges Mal, aber in dem Bereich, auf den ein Zugriff jederzeit möglich ist. Ein zweiter Vorteil ist, dass die für das Geschmackserlebnis besonders relevanten Messwerte Leitungsdruck [mbar] und Durchflussrate [ml / s] ständig sichtbar sind. Auch der Error-Button, sowie der zugehörige Reset-Error-Button, ist in allen Tabs relevant. Die Verschiebung in den immer sichtbaren Bereich brachte auch hier eine erhöhte Reaktionsgeschwindigkeit auf Probleme mit sich, worin der dritte Vorteil liegt. Bei der Reaktion auf Probleme ist auch der Notaus-Button von Bedeutung. Hier können durch schnelles Handeln Schäden an Menschen und Maschine vermieden werden. Ebenfalls in dem immer sichtbaren Bereich ist der jeweilige
Programmstatus der einzelnen Platinen. Das hat den Vorteil, dass immer erkennbar ist, ob diese verbunden sind; nicht nur auf der Startseite. 
An der Startseite selbst hat sich kaum etwas verändert. Es gibt hier nach wie vor die Buttons „manueller Modus“, „Verbinden“, sowie „Debug“. Weiterhin gibt es Eingabefelder für Daten wie beispielsweise das Datum, die Kaffeesorte oder den Mahlgrad, die den Messwerten zugeordnet werden. Es ist außerdem einstellbar, wie oft die Daten gesichert werden sollen. 

= Madita vom Stein, 06.06.2023 =
'''Beschreibung Prozessbild manueller Modus der GUI''' 
[[Datei:20230512 Prozessbild manueller Modus GUI.png|thumb|1000px|gerahmt|zentriert|alternativtext=Prozessbild manueller Modus der GUI]]
Auf dem Prozessbild sind die wesentlichen Zusammenhänge der im Mai 2023 aktuellen Labormaschine dargestellt. 
Das Magnetventil Y01 ist das Ventil für den Festwasseranschluss. 
Es wird eine Fluid-O-tech Pumpe verwendet. Parallel gibt es einen steuerbaren Bypass, der über ein Drosselventil mit Schrittmotor hergestellt wird. 
Über das Magnetventil Y03 (Entschichtungsventil) wird der Boiler durch Umpumpen entschichtet oder durch Abpumpen entleert. Schmutzwasser kann über Y05 (Entwässerungsventil) abgeführt werden und über Y04 (Boilerbefüllung) wird der Boiler befüllt. 
Der Kaffee- bzw. Teewasserbezug wird über Y06 (Bezugsventil) geschaltet. Es führt ein ungedrosselter Wasserstrang durch die Wasserwendel im Boiler zum Mischer. Ein weiterer Wasserstrang, der durch ein Dosierventil gedrosselt wird, führt ebenfalls zum Mischer. Der Mischer selbst ist derzeit als T-Stück realisiert. 
Das 3/2-Wegeventil Y07 (Mischventil) führt im nicht-geschalteten Zustand in die Abtropfwanne. 
Das Magnetventil Y09 (Umschaltventil) schaltet zwischen Kaffeebezug und Teewasserbezug um. Es steht im nicht-geschalteten Zustand auf Kaffeebezug. 
Vor der Brühgruppe befindet sich eine Drossel mit Schrittmotor. 
Über das Ventil Y08 (Rückspülventil) wird die halbautomatisierte Rückspülreinigung der Brühgruppe realisiert. 
Der Dampfhahn ist als 3/2-Wege-Magnetventil Y13 ausgeführt. Im nicht-geschalteten Zustand wird das Kondenswasser zwischen Dampfhahn und -lanze in die Abtropfschale abgeleitet. 
Der Stahlboiler der Labormaschine weist 3,6 Liter Gesamtvolumen auf und wird auf 2,4 Liter befüllt. Mit einem 1800 Watt leistungsgeregeltem Heizelement wurden 12 Minuten Aufheizzeit ermittelt. 

= Melina Scherf, 28.04.2023 =
Während der Neuprogrammierung der MATLAB® GUI ist so vorzugehen, dass jeder hinzugefügte Codeabschnitt zunächst mit Versuchs-Microcontrollern getestet wird. Dazu wurden Melina Scherf 4 Versuchs-Microcontroller übergeben. 
Es wird bis zur Fertigstellung der neuen GUI durch Madita vom Stein mit einer Testumgebung gearbeitet, in der nach und nach alle für die Programmierung notwendigen Oberflächenelemente angelegt werden. Nach der Fertigstellung werden diese dann in die neue Oberfläche übertragen. 
Um die Kommunikation zwischen MATLAB® und MicroPython zu ermöglichen, müssen die MCUs initialisiert werden. Dazu wurde mit Armin Rohnen eine Workshop durchgeführt, in welchem das Vorgehen zur Initialisierung vorgestellt wurde. Anschließend wurde von Melina Scherf diese in den neuen Code eingepflegt. Die MCUs heißen im Code nun ssr_platine, bas_platine, mwp_platine, rpi_platine nach zuvor festgelegten Definition der Benennungen. So wird die Ansprache der alten STM32 zukünftig auf unterschiedliche MCUs aufgeteilt werden.

= Melina Scherf, 16.04.2023 =
Als Vereinfachungspotential wurde zum einen die generelle Übersichtlichkeit des Codes festgestellt. Um dies zu verbessern, wird mit größeren Einzügen gearbeitet, um die übergeordneten Funktionen auf einen Blick zu erkennen. Die Reihenfolge der functions wird zudem thematisch sinnvoll gegliedert, vorläufig in:
* Programme
* Regler
* Kommunikation mit MCU
* Aktoren
Dazu wurde am Anfang der methods im Code ein Inhaltsverzeichnis und über den jeweiligen Abschnitten Überschriften eingefügt. 
Das Programm des Mischwasserbezugs besteht im vorhanden Code aus 8 Funktionen, diese sollen zusammengekürzt und (sofern möglich) in einer Funktion zusammengefasst werden.

= Melina Scherf, 01.04.2023 =
Die Neuprogrammierung der MATLAB® GUI wird von Madita vom Stein und Melina Scherf durchgeführt. 
Dabei wird Madita vom Stein die graphische Oberfläche der App erstellen. Es soll versucht werden eine übersichtlichere und ansprechendere Ansicht insbesondere des manuellen Modus' zu erarbeiten. 
Melina Scherf wird sich in den bereits bestehenden Code einarbeiten und Vereinfachungs- und Verbesserungspotentiale identifizieren. Diese sollen in die neue MATLAB® GUI einfließen.

= Melina Scherf, 31.03.2023 =
Um den aktuellen Projektteilnehmern einen besseren Überblick zu gewähren, wurde beschlossen die MATLAB® GUI neu zu programmieren. Dies soll dazu beitragen die Lesbarkeit des Codes zu erhöhen.

= Melina Scherf, 24.03.2023 =
Ein Einführungsworkshop wurde durch Armin Rohnen durchgeführt. Dieser diente dazu, den Projektteilnehmern einen ersten Einblick in die Programmierung von MATLAB® in Kombination mit MicroPython zu geben. 
Es wurde die generelle Funktion des MATLAB® App Designers vorgestellt und dafür eine erste Testoberfläche erstellt, welche einen Raspberry Pi initialisiert und eine Lampe per Schalter an- und ausschaltet. 
Der dabei entstandene Code wurde von Melina Scherf kommentiert, um den anderen Projektteilnehmern, die zuvor noch nicht mit (Micro)Python gearbeitet hatten, eine eigenständige Nacharbeitung zu ermöglichen

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Für die Inbetriebnahme der Multi-MCU-Elektronik muss der Programmcode der MATLAB®-GUI entsprechend angepasst werden. Die bisherige Datenverarbeitung der STM32-MCU wird dabei auf drei Datenverarbeitungen aufgeteilt. Die angeschlossenen MCUs müssen dabei eindeutig identifiziert werden.

Datei:Startseite der neuen GUI.png

2023-07-27T09:53:56Z

Madita vom Stein:

Startseite der neuen GUI

Datei:Startseite der alten GUI.png

2023-07-27T09:51:20Z

Madita vom Stein:

Startseite der alten GUI

Systemsoftware

2023-07-21T12:03:31Z

Madita vom Stein: /* ToDo-Liste: MATLAB®-Funktionen und GUI */

<htmltag tagname="img" src="http://vg04.met.vgwort.de/na/4531f1734b324b72b2d7e566cdf639f0" width="1" height="1" alt=""></htmltag>
[[Datei:Breites Logoband.png|mini|zentriert|hochkant=2.5]] 
Die Systemsoftware lässt sich nicht ohne die Beachtung der Systemelektronik erstellen.

Für die Systemsoftware wurde ein mehrstufiger Entwicklungsprozess definiert:
# Nutzung einer MCU auf der MicroPython verwendet werden kann. Dies ist durch das STM32F411 nucleo Board der Basiselektronik bzw. durch den Raspberry Pi Pico der Multi-MCU-Elektronik gegeben.
# Auf der MCU werden lediglich die elementaren Grundfunktionen (GPIO schalten und erfassen, Messwert erfassen, PWM Ausgeben, Sollwert ausgeben, etc.) realisiert und über eine MicroPython zu MATLAB® Schnittstelle [41] wird die Funktionalität in einer MATLAB® GUI hergestellt.
# Die Softwareentwicklung startet mit der labortechnischen Espressomaschine und wird auf die weiteren Projekte schrittweise transportiert. Dazu ist die Maschinenelektronik gleich zu halten und es sind die gleichen Anschluss-Pins zu verwenden.
# Nach Abschluss der Testphase der MATLAB® Bedienung wird schrittweise die Betriebssoftware in MicroPython auf der MCU implementiert, so dass am Ende dieses Prozessschrittes die MATLAB®-Verbindung lediglich für weiterführende Datenerfassung und grafische Darstellungen verwendet wird, welche nicht mit dem Display der Maschine möglich ist oder dort nicht dargestellt werden soll.
# Ob eine Portierung des MicroPython-Codes nach Microcontroller C durchgeführt wird, ist derzeit nicht entschieden.

Es wurden mehrere, die Softwareentwicklung vorbereitende FMEAs durchgeführt. Die hierdurch entstandenen Dokumentation befinden sich in der Dokumentationsauflistung. Im weiteren wurde eine Projektarbeit zur Konzeptfindung für die Badienung durchgeführt. Auch die hierdurch entstandenen, teilweise auf die FMEA aufbauenden Dokumente befinden sich in der Dokumentationsliste.

= Projektdokumentationen und Beschreibungen =
* [[:Datei:20210228 Konzept Systemelektronik.pdf|Konzeptbeschreibung Systemelektronik]]
* [[:Datei:20210605 Workflow Embedded Systems.pdf|Workflow Embedded Systems]]
* [[:Datei:20200521 Bericht1 NerminArbi.pdf|Funktionsanalyse Boilerbefüllung, Tassenwärmung, Milchschäumen]]
* [[:Datei:20200518 Bericht halbauto Entkalkung Egger Alexander.pdf|Funktionsanalyse zur halbautomatischen Entkalkung]]
* [[:Datei:20200518 V0 4 Bericht Funktionsanalyse Rückspulung-Spulung Sladoje.pdf|Funktionsanalyse Rückspülung und Spülung]]
* [[:Datei:20200521 Bericht Espresso-Teewasserbezug Urbin.pdf|Funktionsanalyse Espresso und Teewasserbezug]]
* [[:Datei:20200522 Bericht Funktionsanalyse Energieeffizienz Egger Alexander.pdf|Funktionsanalyse Energieeffizienz]]
* [[:Datei:20200521 V2 Bericht Funktionsanalyse Bedienung Sladoje.pdf|Funktionsanalyse Bedienung]]
* [[:Datei:20200525 Bericht Abbildung aller Maschinen Urbin V2.pdf|Funktionsanalyse Abbildung aller Maschinen]]
* [[:Datei:20200609 Bericht Fehleranalyse Entschichtung.pdf|Fehleranalyse Entschichtung]]
* [[:Datei:20200610 Fehleranalyse Dampf Brühgruppe Sladoje.pdf|Fehleranalyse Brühgruppe und Dampfbezug]]
* [[:Datei:20200613 Bericht Fehleranalyse Mischer;Magnetventile V2.pdf|Fehleranalyse Mischer und Magnetventile]]
* [[:Datei:20200611 Bericht3 NerminArbi.pdf|Fehleranalyse Boiler]]
* [[:Datei:20200705 Dichtheitsprüfung.pdf|Dichtheitsprüfung]]
* [[:Datei:20200704 Massnahmen Urbin.pdf|Prüfkonzepte Magnetventile und Mischer]]
* [[:Datei:20200701 Maßnahmenanalyse NerminArbi.pdf|Maßnahmen Boiler]]
* [[:Datei:20200628 Maßnahmen Entschichtung zweiter Stand.pdf|Maßnahmen Entschichtung]]
* [[:Datei:20200627 Maßnahmenkonzept Brühguppe Dampf Sladoje.pdf|Maßnahmen Brühgruppe und Dampf]]
* [[:Datei:20200707_FMEA.xlsx|FMEA Tabelle]]
* [[:Datei:20201207_Bedienkonzept.pptx|PPT Simulation des Bedienkonzeptes]]
* [[:Datei:20210207_Bedienkonzept_Funktionsliste.xlsx|Bedienkonzept Funktionsliste]]
* [[:Datei:20210219_Bedienkonzept_Projektdokumentation.pdf|Bedienkonzept Projektdokumentation]]
* [[:Datei:HMProjektBedienoberflaecheEspresso.zip|MATLAB® GUI]]
* [[Entwicklung Systemsoftware SoSe2022]]
* [[Entwicklung Systemsoftware SoSe2023]]

= [http://www.institut-fuer-kaffeetechnologie.de/Intern/index.php?title=Programmcode Programmcode] =
Aktueller Programmcode und Änderungsdokumentation ab Jan 2023

= [http://www.institut-fuer-kaffeetechnologie.de/Intern/index.php?title=Software-Bugs Software-Bugs] =

= ToDo-Liste(n) Systemsoftware =

== Prioritätsangabe ==
Prio 1 - Abarbeitung zeitnah erforderlich 
Prio 2 - Abarbeitung erforderlich 
Prio 3 - Abarbeitung kann warten 
Prio 99 - Abarbeitung erfordert Vorarbeiten 

== Status ==
10 - Erfasst 
30 - in Bearbeitung 
50 - Lösung definiert 
70 - in Umsetzung 
90 - Umsetzung abgeschlossen 
99 - Abbruch per Beschluss (Dokumentation dazu erforderlich) 
100 - Maßnahme bestätigt 

= ToDo-Liste: Allgemeines =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[Sicherheitsfunktionen]] || || 99 || 50 ||
|-
| [[ Übersicht über verbaute Aktorik und Sensorik in Tabellenform]] || || 2 || 90 ||
|-
| [[Stromsparmodus]] || || 99 || 10 ||
|-
| || || || ||
|}

= ToDo-Liste: MCUs - Hardwarenahe Software =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[Grundfunktionen der MCU und mehrere MCUs]] || Armin Rohnen || 1 || 70 ||
|-
| [[UART-Kommunikation Multi-MCU]] || || 3 || 10 ||
|-
| Basisboard: [[Schalten Magnetventile (Labor) STM32-Basisboard]] MATLAB®GUI || || || 100
|-
| Basisboard: [[Pumpenansteuerung Basisboard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 08.06.2023
|-
| Basisboard: [[Schrittmotorsteuerungen Basisboard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 08.06.2023
|-
| Basisboard: [[Tastenerkennung Basisboard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 3 || 10 ||
|-
| Basisboard: [[Füllstandserkennung Basisboard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 08.06.2023
|-
| Basisboard: [[Durchflussmessung Basisnoard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 08.06.2023
|-
| SSR-Platine: [[Schalten Magnetventile SSR-Platine Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 08.06.2023
|-
| SSR-Platine: [[Schrittmotorsteuerungen SSR-Platine Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 08.06.2023
|-
| Messplatine: [[Messdatenerfassung Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 08.06.2023
|-
| || || || ||
|}

= ToDo-Liste: MCUs - Realisierung und Übernahme der Funktionen =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[Füllstandsregler Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Regler Boilerdruck Messplatine Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Mischregler Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Durchflussregler Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Preinfusion Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[einfacher (manueller) Kaffeebezug Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Kaffeebezug Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Wasserbezug Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Dampfbezug Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Spülvorgänge Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Grundreinigung Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Tastenbedienung Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| || || || ||
|}

= ToDo-Liste: MATLAB®-Funktionen und GUI =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[Messwerte erfassen (Labor)]] || || || 99 ||
|-
| [[Messwerte erfassen Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou, Melina Scherf|| 1 || 70 || 20.07.2023
|-
| [[Pumpenansteuerung (Labor)]] || || || 100 ||
|-
| [[Pumpenansteuerung Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou, Melina Scherf|| 1 || 70 || 20.07.2023
|-
| [[Füllstandsregler (Labor)]] || || || 100 ||
|-
| [[Füllstandsregler Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 27.07.2023
|-
| [[Regler Boilerdruck (Labor)]] || || || 100 ||
|-
| [[Regler Boilerdruck Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 14.09.2023
|-
| [[Mischregler (Labor)]] || || || 99 ||
|-
| [[Mischregler Multi-MCU]] || || 1 || 30 ||
|-
| [[Durchflussregler (Labor)]] || || || 99 ||
|-
| [[Durchflussregler Multi-MCU]] || || 1 || 30 ||
|-
| [[Preinfusion Multi-MCU]] || || 99 || 10 ||
|-
| [[einfacher Kaffeebezug (Labor)]] || || || 100 ||
|-
| [[einfacher Kaffeebezug Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 ||
|-
| [[Kaffeebezug (Labor)]] || || || 99 ||
|-
| [[Kaffeebezug Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 2 || 10 || 20.07.2023
|-
| [[Wasserbezug (Labor)]] || || || 99 ||
|-
| [[Wasserbezug Multi-MCU]] || Melina Scherf, Hendrik Wegjan|| 1 || 30 ||
|-
| [[Dampfbezug]] || || || 100 ||
|-
| [[Dampfbezug Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 04.08.2023
|-
| [[Spülvorgänge (Labor)]] || || || 100 ||
|-
| [[Spülvorgänge Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 20.07.2023
|-
| [[Grundreinigung Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Tastenbedienung (Labor)]] || || || 99 ||
|-
| [[Tastenbedienung Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 3 || 10 ||
|-
| [[Display Multi-MCU]] || || 3 || 10 ||
|-
| [[Glasboiler Abtropfwanne]] || || 3 || 10 ||
|-
| [[Anpassungen für Schrittmotorensteuerung]] || || || 99 ||
|-
| [[Schrittmotorensteuerung Bypass]] || || 1 || 10 ||
|-
| [[Schrittmotorensteuerung Mischer]] || || 1 || 10 ||
|-
| [[Schrittmotorensteuerung Brühgruppendrossel]] || || 1 || 10 ||
|-
| [[Adaption an Multi-MCU - Neuprogrammierung MATLAB® GUI]] || Madita vom Stein, Melina Scherf|| 1 || 70 || 20.07.2023
|-
| || || || ||
|}

= ToDo-Liste: APP =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[APP - Konzept]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Messwerte erfassen APP]] || || 99 || 10 ||
|-
| [[Preset / Profilverwaltung]] || || 99 || 10 ||
|-
| || || || ||
|}

Durchflussregler Multi-MCU

2023-07-21T10:56:17Z

Madita vom Stein: /* Madita vom Stein, 21.07.2023 */

= Madita vom Stein, 21.07.2023 =
Durch den Durchflussregler soll sich die empfohlene Durchflussrate einstellen. Für einen einfachen Espresso sollte diese bei 1 ml/s liegen [85]. 
Aktuell ist der Durchflussregler als PID-Regler programmiert, wobei der kD-Anteil momentan gleich null ist, also ein PI_Regler vorliegt. Bei Bedarf kann ein differenzierender Anteil zusätzlich berücksichtigt, und damit auf einen PID-Regler gewechselt, werden. 
Ein kP-Anteil reagiert ohne Verzögerung auf den Regelfehler; hinterlässt aber bleibende Abweichungen. 
Der integrative Anteil eines PID-Reglers sorgt für stationäre Genauigkeit; verzögert die Regelung jedoch. 
Durch den kD-Anteil wird die Wahl eines größeren kP-Faktors ermöglicht, da das System weniger schnell zum Schwingen beginnt. 
Die quantitativen Ziele für die Einschwingdauer und Überschwinger sind festzulegen. Der Regler soll stationär eine Abweichung kleiner gleich +-0,1 ml/s aufweisen [85]. 
Zum Erreichen dieser Ziele sollen kP-, kI- und kD-Faktoren, beziehungsweise sinnvolle Kombinationen eben dieser, optimiert werden.
Ein von uns vorgeschlagener Lösungsansatz ist, den Durchflussverlauf (Massen- bzw. Volumenstrom) über der Zeit mittels der Ziegler und Nichols Methode auszuwerten, und so mögliche Kombinationen der Reglerparameter zu bestimmen. Der Durchflussverlauf ergibt sich aufgrund von Eingangssprüngen, also Sprüngen der Ansteuerspannung der Pumpe. Diese liegt im Bereich von 0 - 5000 mV. Zu beachten ist dabei der zur Pumpe parallel geschaltete Bypass, durch den der Maximaldruck im System limitiert werden kann. Es gilt zu prüfen, ob dieser Bypass veränderlich sein soll oder nicht.
Der Durchfluss wird mittels einer Durchflussmessung hinter Pumpe und Bypass festgestellt. Der grundlegende Gedanke dieses Ansatzes ist in nebenstehender Abbildung visualisiert. 
[[Datei:Durchflussreglerauslegung.png|500px|gerahmt|rechts]]

= Armin Rohnen, 19.06.2023 =
Der Regler soll durch Verbesserung der Messwerte schneller gemacht werden. Des Weiteren müssen die Reglerverstärkungen ermittelt werden.

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Auf Basis der Abschlussarbeit von Jan Budnick [85] bzw. des Durchflussreglers (Labor) ist für die Multi-MCU-Elektronik der Durchflussregler zu realisieren. Dabei ist zu beachten, dass die Pumpenteuerung auf die Steuerspannung 0 bis 5 V angepasst wurde.

Durchflussregler Multi-MCU

2023-07-21T10:56:01Z

Madita vom Stein:

Datei:Durchflussreglerauslegung.png

2023-07-21T10:55:32Z

Madita vom Stein:

Durchflussreglerauslegung

Mischregler Multi-MCU

2023-07-20T14:18:33Z

Madita vom Stein: /* Madita vom Stein, 20.07.2023 */

= Madita vom Stein, 20.07.2023 =
Die quantitativen Ziele für die Einschwingdauer, Überschwinger und stationäre Genauigkeit sind festzulegen. Zum Erreichen dieser Ziele sollen kP-, kI- und kD-Faktoren, beziehungsweise sinnvolle Kombinationen eben dieser, optimiert werden. 
Ein von uns vorgeschlagener Lösungsansatz ist, den Temperaturverlauf über der Zeit mittels der Ziegler und Nichols Methode auszuwerten, und so mögliche Kombinationen der Reglerparameter zu bestimmen. Der Temperaturverlauf ergibt sich aufgrund von Eingangssprüngen, also Sprüngen der Halbschrittanzahl des Schrittmotors. Der grundlegende Gedanke dieses Ansatzes ist in nebenstehender Abbildung visualisiert.
[[Datei:Mischreglerauslegung.png|x500px|gerahmt|rechts]]

= Madita vom Stein, 19.06.2023 =
Ziel des Mischreglers ist die Dosierung des Kaltwassers, um die Soll-Temperatur innerhalb einer möglichst kurzen Einschwingdauer, mit möglichst geringen Überschwingern, möglichst stationär genau zu erreichen. 
Hierfür werden Versuche mit variierenden kP-, kI- und gegebenenfalls kD-Faktoren durchgeführt, und jeweils die Temperatur über der Zeit visualisiert. 
Aktuell ist der Mischregler als PID-Regler programmiert, wobei der kD-Anteil momentan gleich null ist, also ein PI_Regler vorliegt. Bei Bedarf kann ein differenzierender Anteil zusätzlich berücksichtigt, und damit auf einen PID-Regler gewechselt werden. 
Ein kP-Anteil reagiert ohne Verzögerung auf den Regelfehler; hinterlässt aber bleibende Abweichungen. 
Der integrative Anteil eines PID-Reglers sorgt für stationäre Genauigkeit; verzögert die Regelung jedoch. 
Durch den kD-Anteil wird die Wahl eines größeren kP-Faktors ermöglicht, da das System weniger schnell zum Schwingen beginnt. 

= Armin Rohnen, 19.06.2023 =
Der Regler für die Mischtemperatur in der Betriebssoftware wurde dem elektronischen Dosierventil angepasst, muss aber noch getestet werden.

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Der für die STM32-Elektronik realisierte Regler für die Mischwassertemperatur ist für die Multi-MCU-Elektronik zu realisieren.

Mischregler Multi-MCU

2023-07-20T14:18:23Z

Madita vom Stein: /* Madita vom Stein, 20.07.2023 */

= Madita vom Stein, 20.07.2023 =
Die quantitativen Ziele für die Einschwingdauer, Überschwinger und stationäre Genauigkeit sind festzulegen. Zum Erreichen dieser Ziele sollen kP-, kI- und kD-Faktoren, beziehungsweise sinnvolle Kombinationen eben dieser, optimiert werden. 
Ein von uns vorgeschlagener Lösungsansatz ist, den Temperaturverlauf über der Zeit mittels der Ziegler und Nichols Methode auszuwerten, und so mögliche Kombinationen der Reglerparameter zu bestimmen. Der Temperaturverlauf ergibt sich aufgrund von Eingangssprüngen, also Sprüngen der Halbschrittanzahl des Schrittmotors. Der grundlegende Gedanke dieses Ansatzes ist in nebenstehender Abbildung visualisiert.
[[Datei:Mischreglerauslegung.png|x50px|gerahmt|rechts]]

= Madita vom Stein, 19.06.2023 =
Ziel des Mischreglers ist die Dosierung des Kaltwassers, um die Soll-Temperatur innerhalb einer möglichst kurzen Einschwingdauer, mit möglichst geringen Überschwingern, möglichst stationär genau zu erreichen. 
Hierfür werden Versuche mit variierenden kP-, kI- und gegebenenfalls kD-Faktoren durchgeführt, und jeweils die Temperatur über der Zeit visualisiert. 
Aktuell ist der Mischregler als PID-Regler programmiert, wobei der kD-Anteil momentan gleich null ist, also ein PI_Regler vorliegt. Bei Bedarf kann ein differenzierender Anteil zusätzlich berücksichtigt, und damit auf einen PID-Regler gewechselt werden. 
Ein kP-Anteil reagiert ohne Verzögerung auf den Regelfehler; hinterlässt aber bleibende Abweichungen. 
Der integrative Anteil eines PID-Reglers sorgt für stationäre Genauigkeit; verzögert die Regelung jedoch. 
Durch den kD-Anteil wird die Wahl eines größeren kP-Faktors ermöglicht, da das System weniger schnell zum Schwingen beginnt. 

= Armin Rohnen, 19.06.2023 =
Der Regler für die Mischtemperatur in der Betriebssoftware wurde dem elektronischen Dosierventil angepasst, muss aber noch getestet werden.

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Der für die STM32-Elektronik realisierte Regler für die Mischwassertemperatur ist für die Multi-MCU-Elektronik zu realisieren.

Mischregler Multi-MCU

2023-07-20T14:09:17Z

Madita vom Stein:

Datei:Mischreglerauslegung.png

2023-07-20T14:08:55Z

Madita vom Stein:

Mischreglerauslegung

Mischregler Multi-MCU

2023-06-21T16:07:24Z

Madita vom Stein: /* Madita vom Stein, 19.06.2023 */

= Madita vom Stein, 19.06.2023 =
Ziel des Mischreglers ist die Dosierung des Kaltwassers, um die Soll-Temperatur innerhalb einer möglichst kurzen Einschwingdauer, mit möglichst geringen Überschwingern, möglichst stationär genau zu erreichen. 
Hierfür werden Versuche mit variierenden kP-, kI- und gegebenenfalls kD-Faktoren durchgeführt, und jeweils die Temperatur über der Zeit visualisiert. 
Aktuell ist der Mischregler als PID-Regler programmiert, wobei der kD-Anteil momentan gleich null ist, also ein PI_Regler vorliegt. Bei Bedarf kann ein differenzierender Anteil zusätzlich berücksichtigt, und damit auf einen PID-Regler gewechselt werden. 
Ein kP-Anteil reagiert ohne Verzögerung auf den Regelfehler; hinterlässt aber bleibende Abweichungen. 
Der integrative Anteil eines PID-Reglers sorgt für stationäre Genauigkeit; verzögert die Regelung jedoch. 
Durch den kD-Anteil wird die Wahl eines größeren kP-Faktors ermöglicht, da das System weniger schnell zum Schwingen beginnt. 

= Armin Rohnen, 19.06.2023 =
Der Regler für die Mischtemperatur in der Betriebssoftware wurde dem elektronischen Dosierventil angepasst, muss aber noch getestet werden.

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Der für die STM32-Elektronik realisierte Regler für die Mischwassertemperatur ist für die Multi-MCU-Elektronik zu realisieren.

Mischregler Multi-MCU

2023-06-19T13:33:13Z

Madita vom Stein:

= Madita vom Stein, 19.06.2023 =
Ziel des Mischreglers ist die Dosierung des Kaltwassers, um die Soll-Temperatur innerhalb einer möglichst kurzen Einschwingdauer, mit möglichst geringen Überschwingern, möglichst stationär genau zu erreichen. 
Hierfür werden Versuche mit variierenden kP-, kI- und gegebenenfalls kD-Faktoren durchgeführt, und jeweils die Temperatur über der Zeit visualisiert. 
Aktuell ist der Mischregler als PID-Regler programmiert, wobei der kD-Anteil momentan gleich null ist, also ein PI_Regler vorliegt. Bei Bedarf kann ein differenzierender Anteil zusätzlich berücksichtigt, und damit auf einen PID-Regler gewechselt werden. 
Ein kP-Anteil reagiert ohne Verzögerung auf den Regelfehler; hinterlässt aber bleibende Abweichungen. 
Der integrative Anteil eines PID-Reglers sorgt für stationäre Genauigkeit; verzögert die Regelung jedoch. 
Durch den kD-Anteil wird die Wahl eines größeren kP-Faktors ermöglicht, da das System weniger schnell zu schwingen beginnt. 

= Armin Rohnen, 19.06.2023 =
Der Regler für die Mischtemperatur in der Betriebssoftware wurde dem elektronischen Dosierventil angepasst, muss aber noch getestet werden.

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Der für die STM32-Elektronik realisierte Regler für die Mischwassertemperatur ist für die Multi-MCU-Elektronik zu realisieren.

Adaption an Multi-MCU - Neuprogrammierung MATLAB® GUI

2023-06-06T19:57:19Z

Madita vom Stein:

= Madita vom Stein, 06.06.2023 =
'''Beschreibung Prozessbild manueller Modus der GUI''' 

Auf dem Prozessbild sind die wesentlichen Zusammenhänge der im Mai 2023 aktuellen Labormaschine dargestellt. 
Das Magnetventil Y01 ist das Ventil für den Festwasseranschluss. 
Es wird eine Fluid-O-tech Pumpe verwendet. Parallel gibt es einen steuerbaren Bypass, der über ein Drosselventil mit Schrittmotor hergestellt wird. 
Über das Magnetventil Y03 (Entschichtungsventil) wird der Boiler durch Umpumpen entschichtet oder durch Abpumpen entleert. Schmutzwasser kann über Y05 (Entwässerungsventil) abgeführt werden und über Y04 (Boilerbefüllung) wird der Boiler befüllt. 
Der Kaffee- bzw. Teewasserbezug wird über Y06 (Bezugsventil) geschaltet. Es führt ein ungedrosselter Wasserstrang durch die Wasserwendel im Boiler zum Mischer. Ein weiterer Wasserstrang, der durch ein Dosierventil gedrosselt wird, führt ebenfalls zum Mischer. Der Mischer selbst ist derzeit als T-Stück realisiert. 
Das 3/2-Wegeventil Y07 (Mischventil) führt im nicht-geschalteten Zustand in die Abtropfwanne. 
Das Magnetventil Y09 (Umschaltventil) schaltet zwischen Kaffeebezug und Teewasserbezug um. Es steht im nicht-geschalteten Zustand auf Kaffeebezug. 
Vor der Brühgruppe befindet sich eine Drossel mit Schrittmotor. 
Über das Ventil Y08 (Rückspülventil) wird die halbautomatisierte Rückspülreinigung der Brühgruppe realisiert. 
Der Dampfhahn ist als 3/2-Wege-Magnetventil Y13 ausgeführt. Im nicht-geschalteten Zustand wird das Kondenswasser zwischen Dampfhahn und -lanze in die Abtropfschale abgeleitet. 
Der Stahlboiler der Labormaschine weist 3,6 Liter Gesamtvolumen auf und wird auf 2,4 Liter befüllt. Mit einem 1800 Watt leistungsgeregeltem Heizelement wurden 12 Minuten Aufheizzeit ermittelt. 

= Melina Scherf, 18.05.2023 =
Es wurde begonnen die Funktionen in die neu erstellte GUI-Oberfläche einzupflegen. 
Die Initialisierung der MCUs ist möglich. Die simulierten Messwerte können durch Knopfdruck gestartet werden, sodass MWP- und BAS-Platine Werte senden, dazu wurde je die letzte Zeile des von Armin Rohnen erstellten [[Messwerte erfassen Multi-MCU|Programm zur simulierten Messdatenerfassung]] angepasst: 
MWP: 
print('M!',T_Boiler, T_Eingang, T_Mischer, P_Boiler, Leitwert, T_Bruehgruppe, P_Bruehgruppe)

BAS: 
print('M!', Fuellstand , Durchfluss, Pulse)

So werden von der Messwertplatine sieben und von der Basisplatine drei Messwerte gesendet, die nach der festgelegten Reihenfolge in der GUI gespeichert und automatische jede Sekunde aktualisiert angezeigt werden. 
Es wurde zudem die automatische (nach vorgegebener Zeit in der Oberfläche) und die manuelle Datensicherung (per Knopfdruck) programmiert. Die Dateien werden mit Zeitstempel und dem Zusatz "automatisch" oder "manuell" angelegt. Bei jedem Schließen der App wird eine Sicherung mit dem Namen "last_data" erstellt, die bei jedem Neustart geladen wird.

= Melina Scherf, 14.05.2023 =
Die Messwerte werden nun im Messwert-Puffer gespeichert und können von anderen functions verarbeitet werden.

= Melina Scherf, 13.05.2023 =
In der MATLAB® GUI wurde die Verarbeitungsfunktion der Messwert-Platine erstellt. Diese kann nun einkommende Messwerte von Fehlern und Codezeilen unterscheiden.

= Melina Scherf, 07.05.2023 =
Das von Armin Rohnen erstellte [[Messwerte erfassen Multi-MCU|Programm zur simulierten Messdatenerfassung]] wurde eingepflegt und kann über einen Knopf gestartet und beendet werden.

= Melina Scherf, 06.05.2023 =
Die Initialisierung aller vier MCUs ist nun möglich. 
Wichtig ist hierbei, dass die if-Abfrage der Funktion, die die Ports hochzählt, eine zusätzliche Variable aufweist. Diese verhindert das hochzählen bevor die Microcontroller-Verarbeitung abgeschlossen ist. Dies wurde im Code wie folgt realisiert:

Hochzählen-Funktion: 

if contains(app.zeile_char,'ssr') && app.ssr_init == 0
(...)
app.next = 1;
end

Hochzählen-Funktion: 
if app.port_nummer < length(app.ports) && app.next == 1
app.next = 0;
(...)
end

Die UND-Bedingung in der Hochzählen-Funktion verhindert, die Bearbeitung des nächsten Ports bevor der aktuelle Port abgeschlossen wurde.

= Melina Scherf, 28.04.2023 =
Während der Neuprogrammierung der MATLAB® GUI ist so vorzugehen, dass jeder hinzugefügte Codeabschnitt zunächst mit Versuchs-Microcontrollern getestet wird. Dazu wurden Melina Scherf 4 Versuchs-Microcontroller übergeben. 
Um die Kommunikation zwischen MATLAB® und MicroPython zu ermöglichen, müssen die MCUs initialisiert werden. Dazu wurde mit Armin Rohnen eine Workshop durchgeführt, in welchem das Vorgehen zur Initialisierung vorgestellt wurde. Anschließend wurde von Melina Scherf diese in den neuen Code eingepflegt. Die MCUs heißen im Code nun ssr_platine, bas_platine, mwp_platine, rpi_platine nach zuvor festgelegten Definition der Benennungen. So wird die Ansprache der alten STM32 zukünftig auf unterschiedliche MCUs aufgeteilt werden.

= Melina Scherf, 16.04.2023 =
Als Vereinfachungspotential wurde zum einen die generelle Übersichtlichkeit des Codes festgestellt. Um dies zu verbessern, wird mit größeren Einzügen gearbeitet, um die übergeordneten Funktionen auf einen Blick zu erkennen. Die Reihenfolge der functions wird zudem thematisch sinnvoll gegliedert, vorläufig in:
* Programme
* Regler
* Kommunikation mit MCU
* Aktoren
Dazu wurde am Anfang der methods im Code ein Inhaltsverzeichnis und über den jeweiligen Abschnitten Überschriften eingefügt. 
Das Programm des Mischwasserbezugs besteht im vorhanden Code aus 8 Funktionen, diese sollen zusammengekürzt und (sofern möglich) in einer Funktion zusammengefasst werden.

= Melina Scherf, 01.04.2023 =
Die Neuprogrammierung der MATLAB® GUI wird von Madita vom Stein und Melina Scherf durchgeführt. 
Dabei wird Madita vom Stein die graphische Oberfläche der App erstellen. Es soll versucht werden eine übersichtlichere und ansprechendere Ansicht insbesondere des manuellen Modus' zu erarbeiten. 
Melina Scherf wird sich in den bereits bestehenden Code einarbeiten und Vereinfachungs- und Verbesserungspotentiale identifizieren. Diese sollen in die neue MATLAB® GUI einfließen.

= Melina Scherf, 31.03.2023 =
Um den aktuellen Projektteilnehmern einen besseren Überblick zu gewähren, wurde beschlossen die MATLAB® GUI neu zu programmieren. Dies soll dazu beitragen die Lesbarkeit des Codes zu erhöhen.

= Melina Scherf, 24.03.2023 =
Ein Einführungsworkshop wurde durch Armin Rohnen durchgeführt. Dieser diente dazu, den Projektteilnehmern einen ersten Einblick in die Programmierung von MATLAB® in Kombination mit MicroPython zu geben. 
Es wurde die generelle Funktion des MATLAB® App Designers vorgestellt und dafür eine erste Testoberfläche erstellt, welche einen Raspberry Pi initialisiert und eine Lampe per Schalter an- und ausschaltet. 
Der dabei entstandene Code wurde von Melina Scherf kommentiert, um den anderen Projektteilnehmern, die zuvor noch nicht mit (Micro)Python gearbeitet hatten, eine eigenständige Nacharbeitung zu ermöglichen

= Armin Rohnen, 16.02.2023 =
Für die Inbetriebnahme der Multi-MCU-Elektronik muss der Programmcode der MATLAB®-GUI entsprechend angepasst werden. Die bisherige Datenverarbeitung der STM32-MCU wird dabei auf drei Datenverarbeitungen aufgeteilt. Die angeschlossenen MCUs müssen dabei eindeutig identifiziert werden.

Datei:20230512 Prozessbild manueller Modus GUI.png

2023-06-06T19:51:46Z

Madita vom Stein:

Prozessbild manueller Modus GUI

Systemsoftware

2023-05-23T13:15:28Z

Madita vom Stein: /* ToDo-Liste: MATLAB®-Funktionen und GUI */

<htmltag tagname="img" src="http://vg04.met.vgwort.de/na/4531f1734b324b72b2d7e566cdf639f0" width="1" height="1" alt=""></htmltag>
[[Datei:Breites Logoband.png|mini|zentriert|hochkant=2.5]] 
Die Systemsoftware lässt sich nicht ohne die Beachtung der Systemelektronik erstellen.

Für die Systemsoftware wurde ein mehrstufiger Entwicklungsprozess definiert:
# Nutzung einer MCU auf der MicroPython verwendet werden kann. Dies ist durch das STM32F411 nucleo Board der Basiselektronik bzw. durch den Raspberry Pi Pico der Multi-MCU-Elektronik gegeben.
# Auf der MCU werden lediglich die elementaren Grundfunktionen (GPIO schalten und erfassen, Messwert erfassen, PWM Ausgeben, Sollwert ausgeben, etc.) realisiert und über eine MicroPython zu MATLAB® Schnittstelle [41] wird die Funktionalität in einer MATLAB® GUI hergestellt.
# Die Softwareentwicklung startet mit der labortechnischen Espressomaschine und wird auf die weiteren Projekte schrittweise transportiert. Dazu ist die Maschinenelektronik gleich zu halten und es sind die gleichen Anschluss-Pins zu verwenden.
# Nach Abschluss der Testphase der MATLAB® Bedienung wird schrittweise die Betriebssoftware in MicroPython auf der MCU implementiert, so dass am Ende dieses Prozessschrittes die MATLAB®-Verbindung lediglich für weiterführende Datenerfassung und grafische Darstellungen verwendet wird, welche nicht mit dem Display der Maschine möglich ist oder dort nicht dargestellt werden soll.
# Ob eine Portierung des MicroPython-Codes nach Microcontroller C durchgeführt wird, ist derzeit nicht entschieden.

Es wurden mehrere, die Softwareentwicklung vorbereitende FMEAs durchgeführt. Die hierdurch entstandenen Dokumentation befinden sich in der Dokumentationsauflistung. Im weiteren wurde eine Projektarbeit zur Konzeptfindung für die Badienung durchgeführt. Auch die hierdurch entstandenen, teilweise auf die FMEA aufbauenden Dokumente befinden sich in der Dokumentationsliste.

= Projektdokumentationen und Beschreibungen =
* [[:Datei:20210228 Konzept Systemelektronik.pdf|Konzeptbeschreibung Systemelektronik]]
* [[:Datei:20210605 Workflow Embedded Systems.pdf|Workflow Embedded Systems]]
* [[:Datei:20200521 Bericht1 NerminArbi.pdf|Funktionsanalyse Boilerbefüllung, Tassenwärmung, Milchschäumen]]
* [[:Datei:20200518 Bericht halbauto Entkalkung Egger Alexander.pdf|Funktionsanalyse zur halbautomatischen Entkalkung]]
* [[:Datei:20200518 V0 4 Bericht Funktionsanalyse Rückspulung-Spulung Sladoje.pdf|Funktionsanalyse Rückspülung und Spülung]]
* [[:Datei:20200521 Bericht Espresso-Teewasserbezug Urbin.pdf|Funktionsanalyse Espresso und Teewasserbezug]]
* [[:Datei:20200522 Bericht Funktionsanalyse Energieeffizienz Egger Alexander.pdf|Funktionsanalyse Energieeffizienz]]
* [[:Datei:20200521 V2 Bericht Funktionsanalyse Bedienung Sladoje.pdf|Funktionsanalyse Bedienung]]
* [[:Datei:20200525 Bericht Abbildung aller Maschinen Urbin V2.pdf|Funktionsanalyse Abbildung aller Maschinen]]
* [[:Datei:20200609 Bericht Fehleranalyse Entschichtung.pdf|Fehleranalyse Entschichtung]]
* [[:Datei:20200610 Fehleranalyse Dampf Brühgruppe Sladoje.pdf|Fehleranalyse Brühgruppe und Dampfbezug]]
* [[:Datei:20200613 Bericht Fehleranalyse Mischer;Magnetventile V2.pdf|Fehleranalyse Mischer und Magnetventile]]
* [[:Datei:20200611 Bericht3 NerminArbi.pdf|Fehleranalyse Boiler]]
* [[:Datei:20200705 Dichtheitsprüfung.pdf|Dichtheitsprüfung]]
* [[:Datei:20200704 Massnahmen Urbin.pdf|Prüfkonzepte Magnetventile und Mischer]]
* [[:Datei:20200701 Maßnahmenanalyse NerminArbi.pdf|Maßnahmen Boiler]]
* [[:Datei:20200628 Maßnahmen Entschichtung zweiter Stand.pdf|Maßnahmen Entschichtung]]
* [[:Datei:20200627 Maßnahmenkonzept Brühguppe Dampf Sladoje.pdf|Maßnahmen Brühgruppe und Dampf]]
* [[:Datei:20200707_FMEA.xlsx|FMEA Tabelle]]
* [[:Datei:20201207_Bedienkonzept.pptx|PPT Simulation des Bedienkonzeptes]]
* [[:Datei:20210207_Bedienkonzept_Funktionsliste.xlsx|Bedienkonzept Funktionsliste]]
* [[:Datei:20210219_Bedienkonzept_Projektdokumentation.pdf|Bedienkonzept Projektdokumentation]]
* [[:Datei:HMProjektBedienoberflaecheEspresso.zip|MATLAB® GUI]]
* [[Entwicklung Systemsoftware SoSe2022]]
* [[Entwicklung Systemsoftware SoSe2023]]

= [http://www.institut-fuer-kaffeetechnologie.de/Intern/index.php?title=Programmcode Programmcode] =
Aktueller Programmcode und Änderungsdokumentation ab Jan 2023

= [http://www.institut-fuer-kaffeetechnologie.de/Intern/index.php?title=Software-Bugs Software-Bugs] =

= ToDo-Liste(n) Systemsoftware =

== Prioritätsangabe ==
Prio 1 - Abarbeitung zeitnah erforderlich 
Prio 2 - Abarbeitung erforderlich 
Prio 3 - Abarbeitung kann warten 
Prio 99 - Abarbeitung erfordert Vorarbeiten 

== Status ==
10 - Erfasst 
30 - in Bearbeitung 
50 - Lösung definiert 
70 - in Umsetzung 
90 - Umsetzung abgeschlossen 
99 - Abbruch per Beschluss (Dokumentation dazu erforderlich) 
100 - Maßnahme bestätigt 

= ToDo-Liste: Allgemeines =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[Sicherheitsfunktionen]] || || 99 || 50 ||
|-
| [[ Übersicht über verbaute Aktorik und Sensorik in Tabellenform]] || || 2 || 90 ||
|-
| [[Stromsparmodus]] || || 99 || 10 ||
|-
| || || || ||
|}

= ToDo-Liste: MCUs - Hardwarenahe Software =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[Grundfunktionen der MCU und mehrere MCUs]] || Armin Rohnen || 1 || 70 ||
|-
| [[UART-Kommunikation Multi-MCU]] || || 3 || 10 ||
|-
| Basisboard: [[Schalten Magnetventile (Labor) STM32-Basisboard]] MATLAB®GUI || || || 100
|-
| Basisboard: [[Pumpenansteuerung Basisboard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| Basisboard: [[Schrittmotorsteuerungen Basisboard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| Basisboard: [[Tastenerkennung Basisboard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 3 || 10 ||
|-
| Basisboard: [[Füllstandserkennung Basisboard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| Basisboard: [[Durchflussmessung Basisnoard Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| SSR-Platine: [[Schalten Magnetventile SSR-Platine Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 25.05.2023
|-
| SSR-Platine: [[Schrittmotorsteuerungen SSR-Platine Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 25.05.2023
|-
| Messplatine: [[Messdatenerfassung Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 70 || 25.05.2023
|-
| || || || ||
|}

= ToDo-Liste: MCUs - Realisierung und Übernahme der Funktionen =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[Füllstandsregler Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Regler Boilerdruck Messplatine Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Mischregler Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Durchflussregler Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Preinfusion Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[einfacher (manueller) Kaffeebezug Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Kaffeebezug Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Wasserbezug Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
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| [[Dampfbezug Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
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| [[Spülvorgänge Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
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| [[Grundreinigung Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
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| [[Tastenbedienung Basisboard Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
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| || || || ||
|}

= ToDo-Liste: MATLAB®-Funktionen und GUI =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[Messwerte erfassen (Labor)]] || Melina Scherf, Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| [[Messwerte erfassen Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 04.08.2023
|-
| [[Pumpenansteuerung (Labor)]] || || || 100 ||
|-
| [[Pumpenansteuerung Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 04.08.2023
|-
| [[Füllstandsregler (Labor)]] || || || 100 ||
|-
| [[Füllstandsregler Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 27.07.2023
|-
| [[Regler Boilerdruck (Labor)]] || || || 100 ||
|-
| [[Regler Boilerdruck Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 14.09.2023
|-
| [[Mischregler (Labor)]] || Madita vom Stein, Simon Thrainer|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| [[Mischregler Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 22.06.2023
|-
| [[Durchflussregler (Labor)]] || Madita vom Stein, Simon Thrainer|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| [[Durchflussregler Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 22.06.2023
|-
| [[Preinfusion Multi-MCU]] || || 99 || 10 ||
|-
| [[einfacher Kaffeebezug (Labor)]] || || || 100 ||
|-
| [[einfacher Kaffeebezug Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 04.08.2023
|-
| [[Kaffeebezug (Labor)]] || Melina Scherf, Hendrik Wegjan|| || 30 || 06.07.2023
|-
| [[Kaffeebezug Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 2 || 10 || 20.07.2023
|-
| [[Wasserbezug (Labor)]] || Melina Scherf, Hendrik Wegjan|| || 30 || 25.05.2023
|-
| [[Wasserbezug Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 06.07.2023
|-
| [[Dampfbezug]] || || || 100 ||
|-
| [[Dampfbezug Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 04.08.2023
|-
| [[Spülvorgänge (Labor)]] || Hendrik Wegjan, Simon Thrainer, Madita vom Stein|| || 30 || 25.05.2023
|-
| [[Spülvorgänge Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 1 || 10 || 20.07.2023
|-
| [[Grundreinigung Multi-MCU]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Tastenbedienung (Labor)]] || || || 99 ||
|-
| [[Tastenbedienung Multi-MCU]] || Noureddine Ait Ouhamou|| 3 || 10 || 18.08.2023
|-
| [[Anpassungen für Schrittmotorensteuerung]] || Madita vom Stein, Melina Scherf, Hendrik Wegjan|| 1 || 70 || 25.05.2023
|-
| [[Schrittmotorensteuerung Bypass]] || Madita vom Stein, Melina Scherf, Hendrik Wegjan|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| [[Schrittmotorensteuerung Mischer]] || Simon Thrainer, Hendrik Wegjan|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| [[Schrittmotorensteuerung Brühgruppendrossel]] || Simon Thrainer, Hendrik Wegjan|| 1 || 30 || 08.06.2023
|-
| [[Adaption an Multi-MCU - Neuprogrammierung MATLAB® GUI]] || Madita vom Stein, Melina Scherf|| 1 || 30 || 25.05.2023
|-
| || || || ||
|}

= ToDo-Liste: APP =
{| class="wikitable sortable"
|-
! Arbeitspaket !! Wer !! Prio !! Status !! WV
|-
| [[APP - Konzept]] || || 2 || 10 ||
|-
| [[Messwerte erfassen APP]] || || 99 || 10 ||
|-
| [[Preset / Profilverwaltung]] || || 99 || 10 ||
|-
| || || || ||
|}

Zielvereinbarung

2023-05-12T08:49:10Z

Madita vom Stein:

* Der Projektplan wird durch Hendrik Wegjan geführt.
* Die Implementierung der einzelnen Ergebnisse der Aufgaben erfolgen in Absprache mit Melina Scherf.
* Der aktuell erfasste Leitwert des Wassers soll durch den Leitungsdruck ersetzt werden. Der Sensor ist bereits in der Maschine verbaut, muss jedoch anstelle des Leitwertsensors angeschlossen werden. Bearbeitende: Madita vom Stein, Noureddine Ait Ouhamou 
* Der Code für den Mischregler wurde bereits geschrieben, die Reglung muss jedoch noch praktisch getestet werden. Bearbeitende: Hendrik Wegjan, Simon Thrainer
* Der Code für den Durchflussregler wurde bereits geschrieben, die Reglung muss jedoch noch praktisch getestet werden. Bearbeitende: Hendrik Wegjan, Simon Thrainer
* Mehrere verschiedene Kaffeebezüge sollen in der GUI durch Drucktasten simuliert werden. Der Bediener soll dazu einen Bezug auswählen, die Parameter selbst eingeben können und automatisch sein Getränk erhalten. Es ist jedoch zu beachten, dass aktuell bei gewünschter Füllmenge der Kaffeebezug manuell beendet werden muss, da die Maschine nicht registriert, wann die Flüssigkeit beginnt in die Tasse zu fließen. In der Industrie sind bereits Lösungen für dieses Problem umgesetzt, dies soll aber kein Teil dieser Projektarbeit sein. Bearbeitende: Madita vom Stein, Melina Scherf
* Es soll ein Wasserbezug realisiert werden, dazu werden vom Bediener manuell Bezugstemperatur und Durchfluss angegeben und anschließend automatisch auf den Wasserstrang umgeschaltet. Bearbeitende: Madita vom Stein, Melina Scherf
* Für den Dampfbezug ist ein Soft Open geplant: Eine Drossel oder das elektronische Dosierventil soll anstelle des Magnetventils als Dampfhahn fungieren, sodass der Querschnitt nicht zwingend 100% öffnet. Dieses Vorhaben ist für die Projektarbeit zunächst zweitrangig.
* Eine Reinigung der Maschine auf Knopfdruck soll durch Spülvorgänge ermöglicht werden. Dazu werden zwei unterschiedliche Vorgänge unterschieden: Zum einen der nach jeder Benutzung ausgeführte Flush ohne Gegendruck, da sich kein Blindsieb im Siebträger befindet. Zum anderen eine tägliche Rückspülung vor dem Abschalten der Maschine, um die hartnäckigen Verschmuzungn durch die ätherischen Öle im Kaffee zu entfernen. Dazu soll ein Blindsieb eingebaut werden, sodass theoretisch ein Druckaufbau möglich ist. Es muss jedoch getestet werden, wie es sich in der Praxis verhält und ob Probleme mit dem Durchflussregler auftreten, der wo-möglich fälschlicherweise einen Durchfluss erfasst. Das Reinigungsmittel wird in das Blindsieb gegeben und es wird die Brühgruppe gereinigt, anschließend ist eine Durchspülung erforderlich. Das Maschinenkonzept verfügt über eine sogenannte Rückspülleitung, welche mit einem Magnetventil geöffnet wird, um dieses zu ermöglichen. Dieses Programm ist entwickelbar auf Thonny-Basis. Bearbeitende: Hendrik Wegjan, Simon Thrainer, Madita vom Stein
* Der Schrittmotor des Bypasses muss initialisiert werden. Am Bypass ist ein elektronisches Dosierventil von AVS Römer verbaut, welches zweifelsfrei initialisiert werden muss. Ungeklärt bei den elektronischen Dosierventil ist die Schrittgeschwindigkeit des Schrittmotors. Aktuell sind je ½-Schritt 2500 us Pause. Es muss ermittelt werden, welcher maximale statische Druck bei welcher Bypass-½-Schrittzahl erreicht werden kann. Es wird dadurch jedoch die Fördermenge eingeschränkt, es muss also beach-tet werden, dass der Teewasserbezug in akzeptabler Geschwindigkeit erfolgen kann. Dieses Thema kann bereits vor dem Umbau der Multi-MCU bearbeitet werden. Bearbeitende: Madita vom Stein, Melina Scherf, Hendrik Wegjan
* Das elektronische Dosierventil wird als Schrittmotor betrieben. Laut Hersteller sind es bei diesem 280 Schritte (560 ½-Schritte) über den gesamten Verstell-weg. Eine Labormessung hingegen hat 480 ½-Schritte ergeben. Eventuell muss hier die Pausenzeit von 2500 us erhöht werden. Das Thema ist zu prüfen. Für den Bypass wird eine Kennlinie des maximalen statischen Druckes in ½-Schritten benötigt. Für den Mischer wird eine Kennlinie der Mischtemperatur in ½-Schritten für die Boilertemperatur der üblichen 1300 mbar Boilerdruck als Vorsteuerung für die Mischerreglung benötigt. Alle Schrittmotoren müssen zum Start der Maschine initialisiert werden. Bearbeitende: Simon Thrainer, Hendrik Wegjan
* Die Brühgruppendrossel besteht aus eine, Schrittmotor mit Getriebe und ei-ner manuellen Drossel mit 1,5 mm Querschnitt. Die Drossel sollte mit einer Querschnittsangabe eingestellt werden. Derzeit ist unklar, ob diese Drossel dauerhaft benötigt wird oder dies durch Reglung ersetzt werden kann. Bearbeitende: Simon Thrainer, Hendrik Wegjan
* Es wurde abgestimmt, die GUI in MATLAB® inklusive des absolut manuellen Modus‘ neu zu erstellen, da der Aufwand einer Neuerstellung durch die Projektteilnehmer kleiner eingeschätzt wird als die Einarbeitung in die alte GUI. Zusätzlich dient dies dem genaueren Verständnis, wie die Kaffeemaschine arbeitet. Um den Umstieg auf die Multi-MCU möglichst reibungslos zu gestalten, sollen die Devices (Platinen) durch Variablen im Code angesteuert werden können. Bearbeitende: Madita vom Stein, Melina Scherf

Rücksprache Labormaschine 27.04.2023

2023-05-01T12:21:45Z

Madita vom Stein: /* Thema 6) Ordnungsgemäße Wiki-Dokumentation; wer: Armin Rohnen */

= Besprechungsprotokoll =
Rücksprache Regeltermin 27.04.2023, 15:50 Uhr 
Ort: Online
Datum: 27.04.2023 
Teilnehmer: Madita vom Stein, Simon Lorenz Thrainer, Melina Scherf, Hendrik Wegjan, Noureddine Ait Ouhamou, Armin Rohnen 
Moderator: Armin Rohnen 
Protokollführer: Madita vom Stein 

= Thema 1) Zustimmung zum letzten Protokoll; wer: alle =
Bezüglich des Protokolls zur letzten Regelrücksprache vom 13.04.2023 gibt es keine weiteren Einwände. 

= Thema 2) Aktueller Stand Reinigungsvorgänge; wer: Hendrik Wegjan, Simon Thainer, Madita vom Stein =
Ein erster Entwurf des Reinigungsprogrammes wurde in MATLAB® programmiert und mit Statustexten getestet. Das Programm funktioniert. Ob die Zeitintervalle korrekt durchlaufen werden, wird am 08.05.2023 gestoppt. Es muss außerdem noch getestet werden, ob ein bloßer Zeitablauf zur Reinigung ausreichend ist, oder es zusätzlich einer mehrmaligen Druckerhöhung bedarf. 

=Thema 3) Aktueller Stand MATLAB®-GUI; wer: Melina Scherf, Madita vom Stein =
Die von Madita vom Stein erstellte Oberfläche für den manuellen Modus orientiert sich Stand jetzt an der aktuellen MATLAB®-GUI. Da es doch weit mehr Änderungen als die bereits bekannten gegeben hat, ist dieser Plan jedoch hinfällig. Die Oberfläche wird daher in der nächsten Woche nochmal angepasst. 
Außerdem soll die Betätigung der Ventile nicht durch on-off Switches, sondern durch Buttons erfolgen.
Dosierventil und Pumpenbypass sollen nicht in ganzen, sondern in Halbschritten gesteuert werden können. Es gibt 280 Schritte, bzw. 560 Halbschritte. 
Im Hydraulikplan sollen neben den Y-Nummern der Ventile, auch die Bezeichnungen in Worten aufgeführt werden.
Die Leitung zwischen Y05 und Y08 gibt es, entgegen der aktuellen MATLAB®-GUI, nicht. Die Ventile Y05 und Y10 sollen ebenfalls aus dem Plan entfernt werden.
Y11, Y12, sowie die Tanks sind in der Labormaschine nicht vorhanden, aber optional, und sollen farblich vom Rest des Plans abgehoben werden. 
Melina Scherf ist aktuell dabei, den Programmcode übersichtlicher zu gestalten und einzelne Passagen neu zu programmieren.
Alles soll in Methoden abgebildet werden. Bei Start einer Methode soll es ein kurzes Inhaltsverzeichnis geben, was alles aufgerufen wird. 
Die Frage, welche Rolle der Verzögerungs-Counter spielt, konnte von den Teilnehmenden der Rücksprache keiner beantworten. Daher soll hierzu Jan Budnick gefragt werden. 
Melina Scherf wird den Programmcode regelmäßig mithilfe der Raspberry Pi Picos testen. Die Grundlagen zur Initialisierung wird Armin Rohnen ihr am 28.04.2023 erklären. 

= Thema 4) Aktueller Stand Kennlinien Temperatur / Brühgruppendruck; wer: Simon Thrainer, Hendrik Wegjan =
Thema vier wurde aufgrund mangelnder Zeit und fehlender Dringlichkeit in dieser Regelrücksprache nicht thematisiert. 

= Thema 5) Aktueller Stand SSR-Platinen Multi-MCU; wer: Noureddine Ait Ouhamou =
Die erste SSR-Platine ist beinahe fertig. Es hat allerdings ein Problem beim Löten gegeben. Dieses wird Noureddine Ait Ouhamou am 02.05.2023 versuchen zu beheben. Der aktuelle Zeitplan ist daher eng, aber voraussichtlich einhaltbar. 
Ebenfalls am 02.05.2023 wird Noureddine Ait Ouhamou mit der zweiten Platine beginnen; die Woche darauf dann mit der letzten. 

= Thema 6) Ordnungsgemäße Wiki-Dokumentation; wer: Armin Rohnen =
Armin Rohnen hat folgende Anmerkungen zur bisherigen Dokumentation: 
Zur Übersichtlichkeit sollten unbedingt Absätze ins Wiki übernommen werden. Diese können mit „ “ im Quelltext eingefügt werden. 
In den Texten soll sich auf die verwendeten „Kaffeebohnen“ und nicht auf das „Kaffeepulver“ bezogen werden. 
Für den Volumenstrom soll konsequent eine Einheit benutzt werden. Sollte cm3/s verwendet werden, so ist darauf zu achten, die 3 mithilfe der Textformatierung auch tatsächlich hochzustellen. 
Abkürzungen sollen nicht verwendet werden, damit das Wiki verständlich ist. 
Wenn Bilder im Wiki eingefügt werden, sollen diese 500 Pixel breit (x500px), am rechten Rand ausgerichtet und das Format gerahmt sein. 

= Thema 7) Projektplan; wer: alle =
Der Projektplan wurde aufgrund der fortgeschrittenen Zeit nicht mehr besprochen.

Rücksprache Labormaschine 27.04.2023

2023-04-30T11:26:12Z

Madita vom Stein:

= Besprechungsprotokoll =
Rücksprache Regeltermin 27.04.2023, 15:50 Uhr 
Ort: Online
Datum: 27.04.2023 
Teilnehmer: Madita vom Stein, Simon Lorenz Thrainer, Melina Scherf, Hendrik Wegjan, Noureddine Ait Ouhamou, Armin Rohnen 
Moderator: Armin Rohnen 
Protokollführer: Madita vom Stein 

= Thema 1) Zustimmung zum letzten Protokoll; wer: alle =
Bezüglich des Protokolls zur letzten Regelrücksprache vom 13.04.2023 gibt es keine weiteren Einwände. 

= Thema 2) Aktueller Stand Reinigungsvorgänge; wer: Hendrik Wegjan, Simon Thainer, Madita vom Stein =
Ein erster Entwurf des Reinigungsprogrammes wurde in MATLAB® programmiert und mit Statustexten getestet. Das Programm funktioniert. Ob die Zeitintervalle korrekt durchlaufen werden, wird am 08.05.2023 gestoppt. Es muss außerdem noch getestet werden, ob ein bloßer Zeitablauf zur Reinigung ausreichend ist, oder es zusätzlich einer mehrmaligen Druckerhöhung bedarf. 

=Thema 3) Aktueller Stand MATLAB®-GUI; wer: Melina Scherf, Madita vom Stein =
Die von Madita vom Stein erstellte Oberfläche für den manuellen Modus orientiert sich Stand jetzt an der aktuellen MATLAB®-GUI. Da es doch weit mehr Änderungen als die bereits bekannten gegeben hat, ist dieser Plan jedoch hinfällig. Die Oberfläche wird daher in der nächsten Woche nochmal angepasst. 
Außerdem soll die Betätigung der Ventile nicht durch on-off Switches, sondern durch Buttons erfolgen.
Dosierventil und Pumpenbypass sollen nicht in ganzen, sondern in Halbschritten gesteuert werden können. Es gibt 280 Schritte, bzw. 560 Halbschritte. 
Im Hydraulikplan sollen neben den Y-Nummern der Ventile, auch die Bezeichnungen in Worten aufgeführt werden.
Die Leitung zwischen Y05 und Y08 gibt es, entgegen der aktuellen MATLAB®-GUI, nicht. Die Ventile Y05 und Y10 sollen ebenfalls aus dem Plan entfernt werden.
Y11, Y12, sowie die Tanks sind in der Labormaschine nicht vorhanden, aber optional, und sollen farblich vom Rest des Plans abgehoben werden. 
Melina Scherf ist aktuell dabei, den Programmcode übersichtlicher zu gestalten und einzelne Passagen neu zu programmieren.
Alles soll in Methoden abgebildet werden. Bei Start einer Methode soll es ein kurzes Inhaltsverzeichnis geben, was alles aufgerufen wird. 
Die Frage, welche Rolle der Verzögerungs-Counter spielt, konnte von den Teilnehmenden der Rücksprache keiner beantworten. Daher soll hierzu Jan Budnick gefragt werden. 
Melina Scherf wird den Programmcode regelmäßig mithilfe der Raspberry Pi Picos testen. Die Grundlagen zur Initialisierung wird Armin Rohnen ihr am 28.04.2023 erklären. 

= Thema 4) Aktueller Stand Kennlinien Temperatur / Brühgruppendruck; wer: Simon Thrainer, Hendrik Wegjan =
Thema vier wurde aufgrund mangelnder Zeit und fehlender Dringlichkeit in dieser Regelrücksprache nicht thematisiert. 

= Thema 5) Aktueller Stand SSR-Platinen Multi-MCU; wer: Noureddine Ait Ouhamou =
Die erste SSR-Platine ist beinahe fertig. Es hat allerdings ein Problem beim Löten gegeben. Dieses wird Noureddine Ait Ouhamou am 02.05.2023 versuchen zu beheben. Der aktuelle Zeitplan ist daher eng, aber voraussichtlich einhaltbar. 
Ebenfalls am 02.05.2023 wird Noureddine Ait Ouhamou mit der zweiten Platine beginnen; die Woche darauf dann mit der letzten. 

= Thema 6) Ordnungsgemäße Wiki-Dokumentation; wer: Armin Rohnen =
Armin Rohnen hat folgende Anmerkungen zur bisherigen Dokumentation: 
Zur Übersichtlichkeit sollten unbedingt Absätze ins Wiki übernommen werden. Diese können mit „ “ im Quelltext eingefügt werden. 
In den Texten soll sich auf die verwendeten „Kaffeebohnen“ und nicht auf das „Kaffeepulver“ bezogen werden. 
Für den Volumenstrom soll konsequent eine Einheit benutzt werden. Sollte cm3/s verwendet werden, so ist darauf zu achten, die 3 mithilfe der Textformatierung auch tatsächlich hochzustellen. 
Abkürzungen sollen nicht verwendet werden, damit die das Wiki verständlich ist. 
Wenn Bilder im Wiki eingefügt werden, sollen diese 500 Pixel breit (x500px), am rechten Rand ausgerichtet und das Format gerahmt sein. 

= Thema 7) Projektplan; wer: alle =
Der Projektplan wurde aufgrund der fortgeschrittenen Zeit nicht mehr besprochen.

Rücksprache Labormaschine 27.04.2023

2023-04-30T11:21:57Z

Madita vom Stein:

= Besprechungsprotokoll =
Rücksprache Regeltermin 27.04.2023, 15:50 Uhr 
Ort: Online
Datum: 27.04.2023 
Teilnehmer: Madita vom Stein, Simon Lorenz Thrainer, Melina Scherf, Hendrik Wegjan, Noureddine Ait Ouhamou, Armin Rohnen 
Moderator: Armin Rohnen 
Protokollführer: Madita vom Stein 

= Thema 1) Zustimmung zum letzten Protokoll; wer: alle =
Bezüglich des Protokolls zur letzten Regelrücksprache vom 13.04.2023 gibt es keine weiteren Einwände. 

= Thema 2) Aktueller Stand Reinigungsvorgänge; wer: Hendrik Wegjan, Simon Thainer, Madita vom Stein =
Ein erster Entwurf des Reinigungsprogrammes wurde in MATLABâ programmiert und mit Statustexten getestet. Das Programm funktioniert. Ob die Zeitintervalle korrekt durchlaufen werden, wird am 08.05.2023 gestoppt. Es muss außerdem noch getestet werden, ob ein bloßer Zeitablauf zur Reinigung ausreichend ist, oder es zusätzlich einer mehrmaligen Druckerhöhung bedarf. 

=Thema 3) Aktueller Stand MATLABâ-GUI; wer: Melina Scherf, Madita vom Stein =
Die von Madita vom Stein erstellte Oberfläche für den manuellen Modus orientiert sich Stand jetzt an der aktuellen MATLABâ-GUI. Da es doch weit mehr Änderungen als die bereits bekannten gegeben hat, ist dieser Plan jedoch hinfällig. Die Oberfläche wird daher in der nächsten Woche nochmal angepasst. 
Außerdem soll die Betätigung der Ventile nicht durch on-off Switches, sondern durch Buttons erfolgen.
Dosierventil und Pumpenbypass sollen nicht in ganzen, sondern in Halbschritten gesteuert werden können. Es gibt 280 Schritte, bzw. 560 Halbschritte. 
Im Hydraulikplan sollen neben den Y-Nummern der Ventile, auch die Bezeichnungen in Worten aufgeführt werden.
Die Leitung zwischen Y05 und Y08 gibt es, entgegen der aktuellen MATLABâ-GUI, nicht. Die Ventile Y05 und Y10 sollen ebenfalls aus dem Plan entfernt werden.
Y11, Y12, sowie die Tanks sind in der Labormaschine nicht vorhanden, aber optional, und sollen farblich vom Rest des Plans abgehoben werden. 
Melina Scherf ist aktuell dabei, den Programmcode übersichtlicher zu gestalten und einzelne Passagen neu zu programmieren.
Alles soll in Methoden abgebildet werden. Bei Start einer Methode soll es ein kurzes Inhaltsverzeichnis geben, was alles aufgerufen wird. 
Die Frage, welche Rolle der Verzögerungs-Counter spielt, konnte von den Teilnehmenden der Rücksprache keiner beantworten. Daher soll hierzu Jan Budnick gefragt werden. 
Melina Scherf wird den Programmcode regelmäßig mithilfe der Raspberry Pi Picos testen. Die Grundlagen zur Initialisierung wird Armin Rohnen ihr am 28.04.2023 erklären. 

= Thema 4) Aktueller Stand Kennlinien Temperatur / Brühgruppendruck; wer: Simon Thrainer, Hendrik Wegjan =
Thema vier wurde aufgrund mangelnder Zeit und fehlender Dringlichkeit in dieser Regelrücksprache nicht thematisiert. 

= Thema 5) Aktueller Stand SSR-Platinen Multi-MCU; wer: Noureddine Ait Ouhamou =
Die erste SSR-Platine ist beinahe fertig. Es hat allerdings ein Problem beim Löten gegeben. Dieses wird Noureddine Ait Ouhamou am 02.05.2023 versuchen zu beheben. Der aktuelle Zeitplan ist daher eng, aber voraussichtlich einhaltbar. 
Ebenfalls am 02.05.2023 wird Noureddine Ait Ouhamou mit der zweiten Platine beginnen; die Woche darauf dann mit der letzten. 

= Thema 6) Ordnungsgemäße Wiki-Dokumentation; wer: Armin Rohnen =
Armin Rohnen hat folgende Anmerkungen zur bisherigen Dokumentation: 
Zur Übersichtlichkeit sollten unbedingt Absätze ins Wiki übernommen werden. Diese können mit „ “ im Quelltext eingefügt werden. 
In den Texten soll sich auf die verwendeten „Kaffeebohnen“ und nicht auf das „Kaffeepulver“ bezogen werden. 
Für den Volumenstrom soll konsequent eine Einheit benutzt werden. Sollte cm3/s verwendet werden, so ist darauf zu achten, die 3 mithilfe der Textformatierung auch tatsächlich hochzustellen. 
Abkürzungen sollen nicht verwendet werden, damit die das Wiki verständlich ist. 
Wenn Bilder im Wiki eingefügt werden, sollen diese 500 Pixel breit (x500px), am rechten Rand ausgerichtet und das Format gerahmt sein. 

= Thema 7) Projektplan; wer: alle =
Der Projektplan wurde aufgrund der fortgeschrittenen Zeit nicht mehr besprochen.

Spülvorgänge (Labor)

2023-04-30T09:17:45Z

Madita vom Stein: /* Madita vom Stein, 21.04.2023 */

= Madita vom Stein, 21.04.2023 =
[[Datei:20230417 Abbildung 4.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 4: Bildunterschrift|Abbildung 4: Bildunterschrift]]
Für die Einführung eines Reinigungsprogrammes wurden am 17.04.2023 weitere Versuche durchgeführt. 
Durch die Versuche sollte die Unterscheidbarkeit von Fehlerfällen zu den beiden Reinigungsoptionen (Flush oder Rückspülung) anhand des Brühgruppendruckes, sowie des Durchflusses quantifiziert werden. Die einzelnen Fälle sind im Eintrag vom 04.04.2023 näher erläutert. 
In den Versuchen wurde der Fehlerfall, also der Start des Reinigungsprogrammes bei eingespanntem Siebträger mit Kaffee, mit variierenden Parametern simuliert. Im Reinigungsprogramm wird voraussichtlich eine Wassertemperatur an der Brühgruppe um die 70 °C angestrebt, wobei der genaue Temperaturwert bei der Kaffeewerkstatt München erfragt wird. 
Der Versuch mit den Parametern 2000 mV Pumpenleistung, Durchflussventil 80 % geschlossen, Pumpenbypass 0 % offen, Mahlgrad 4 hat ergeben, dass der in diesem Fall auftretende Maximaldruck in der Brühgruppe von 10,5 bar nach 20 Sekunden auftritt.
Dadurch, und durch die vorangegangenen Versuche mit Blindsieb und ohne Gegendruck, ist die Fallunterscheidung nach 15-20 Sekunden mit folgenden Werten für das Reinigungsprogramm denkbar. Vorausgesetzt ist aktuell ein Reinigungsprogramm, das mit 2000 mV Pumpenleistung, 80% geschlossenem Dosierventil und geschlossenem Pumpenbypass fährt [Diagramm 1]. 
Sind 15-20 Sekunden nach Start des Reinigungsprogrammes gleichzeitig der Durchfluss höher als 3 cm3/s und der Boilerdruck kleiner als drei bar, so wird der Fall 1) Flush erkannt. Dieses Reinigungsprogramm wurde also korrekt durchlaufen und stoppt nun regulär. 
Werden nach Ablauf von 15-20 Sekunden nach Start der Reinigung hingegen ein Durchfluss von kleiner 1 cm3/s, sowie ein Boilerdruck von über 12 bar gemessen, wird der Fall 2) Rückspülung erkannt. Aufgrund des Blindsiebs liegt ein hoher Druck vor, der wiederum das Abschalten der Pumpe herbeiführt und den Durchfluss stoppt. Es wird eine noch näher zu spezifizierende Zeit lang abgewartet, damit das Reinigungsmittel in das Blindsieb und in die Brühgruppe einwirken kann. Ob zusätzlich ein mehrmaliger Druckaufbau zur Reinigung notwendig ist, wird noch festgestellt. Anschließend wird die Pumpenleistung wieder auf 2000 mV gesetzt, um zu spülen. Hierfür wird das Rückspülventil (Y08) geöffnet. Hiernach stoppt der Durchfluss erneut, damit das Reinigungsmittel auch in den Schläuchen der Rückspülung einwirken kann. Zum Abschluss des Programmes wird die Pumpe noch einmal aktiviert und so die Maschine gespült. 
Liegt keiner der beiden beschriebenen Parameterkombinationen vor, liegt ein Fehlerfall vor. Sollte ein Siebträger mit Kaffee eingespannt sein und versehentlich die Reinigung gestartet werden, liegt ein Brühgruppendruck von ungefähr 10,5 bar vor und es gibt je nach Mahlgrad wenig bis keinen Durchfluss. Es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. 
Mit den genannten drei Parameterkombinationen sind die beiden Reinigungsoptionen, sowie der vorstellbare Fehlerfall abgedeckt. Um auch auf weitere, nicht absehbare Fehler durch fehlerhafte Betätigung des Reinigungsprogrammes korrekt reagieren zu können, soll der Fehlerfall im Programmcode nicht als weitere If-Abfrage mit Parametern erkannt werden, sondern automatisch durch eine „else“-Anweisung eingeleitet werden, sollte keiner der beiden Reinigungszustände durch die Doppelwertprüfung erkannt werden. 

== Übersicht über die Versuchsdaten ==
* Pumpenleistung 2000 mV
* Dosierventilstellung 80
* Bypass 0, Mahlgrad 4
* Reinigungstemperatur (ca. 70 °C)
-> ca. 10,5 bar max. Brühgruppendruck nach ca. 20 sek.

= Hendrik Wegjan, 04.04.2023 =
[[Datei:20230413 Reinigungsprogramm Blindsieb 2000mV BP0 DV30.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 1: Erreichen des Maximaldrucks mit Blindsieb (Fall 2)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG3 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 2: Erreichen des Maximaldrucks bei Kaffeebezug mit Mahlgrad 3 (Fehlerfall)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG4 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 3: Kaffeebezug mit Mahlgrad 4, kein Erreichen d. Maximaldrucks]] 
Für die Umsetzung der Spülvorgänge wurden zunächst geeignete Prüfparameter zur Unterscheidung der einzelnen Prozesse definiert.

Fall 1) Kein Siebträger oder Siebträger ohne Kaffeepuck 
Im Fall 1 bildet sich an der Brühgruppe kein/kaum Gegendruck auf, als erster Grenzwert wurde 1 bar festgehalten. Außerdem steigt der Durchfluss deutlich über 1cm3/s an. Bei Erkennung dieses Falles wird ein sogenannter „Flush“ (Durchspülung) aktiviert.

Fall 2) Siebträger mit Blindsieb 
Hier entsteht der bei der vorgegebenen Pumpenleistung maximal mögliche Gegendruck in der Brühgruppe, zudem wird der Durchfluss 0. Bei Erkennung dieses Falles wird eine Rückspülreinigung initiiert.

Fall 3) Siebträger mit Kaffeepuck (Fehlerfall) 
Bei einem regelkonformen Kaffeebezug entsteht ein Brühgruppendruck von ca 9 bar und ein Durchfluss von 1 cm3/s. Diese Werte werden auch hier verwendet, um die fehlerhafte Eingabe zu erkennen. Bei Erkennung dieses Falles wird ein Fehler ausgegeben.

Weiterhin wurde ein geschlossener Bypass für sämtliche Reinigungsprogramme definiert. Zielsetzung ist es, eine Reinigung mit möglichst hohem Druck (Fall 2) bzw. mit möglichst hohem Durchfluss (Fall 1) und somit in möglichst kurzer Zeit durchzuführen. Die Wirksamkeit dieser Parameter muss noch ermittelt werden. 
Direkt zu Beginn der Versuchsreihe wurde neues Kaffeepulver (Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) geöffnet. Dies führte zu Problemen im parametrierten Kaffeebezug. Ferner ist auch die Bypass-Schließung als Problemfaktor zu notieren. 
Eine Unterscheidung zwischen Fall 1 und 2 gelang sehr zügig, da beide Messwerte (Durchfluss und Brühgruppendruck) stark divergieren. 
Problematisch gestaltet sich die Erkennung des Fehlerfalls 3. Bei den gefahrenen Testreihen konnte zeitweise kein Unterschied zwischen Fall 2 und 3 erkannt werden, da sich in beiden Fällen ein Gegendruck von ca 13 bar und ein Durchfluss von 0 cm3/s einstellte (s. Abb. 1 und 2). 
Eine Veränderung des Mahlgrades verbesserte die Differenzierung zwischen Fall 2 und 3, da nun ein Durchfluss (ca. 1,5 cm3/s) sowie ein geringerer statischer Brühgruppendruck (9-11 bar je nach Mahlgrad) für Fall 3 festgestellt werden konnte (s. Abb. 3).

Als erste Erkenntnis kann somit festgehalten werden, dass ein spezifischer Mahlgrad je nach Kaffeesorte eingehalten werden muss, um eine fehlerfreie Erkennung zwischen Fall 2 und 3 zu ermöglichen. 
Im aktuellen Fall (Pumpenleistung 2000 mV; Bypass 0; Dosierventil 30; Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) ist dies der Mahlgrad 4. 
Folgeversuche sind jedoch notwendig, um eine gewisse Wiederholgenauigkeit erzielen zu können. 
Sind diese erfolgreich, so kann eine erste Programmierung der Fallunterscheidung vorgenommen werden. 
Außerdem ist es sinnvoll, eine Kennlinie Maximaler Brühgruppendruck bei Bypass auf 0 Schritte/Pumpenleistung zu erstellen, um das Reinigungsprogramm auch für neue Parameter zu befähigen. 
Im weiteren Verlauf (voraussichtlich nach der initialen Programmierung und Testphase) muss geprüft werden, inwiefern der Parameter Durchfluss als Messwert zur frühzeitigen Erkennung des Falles 2 geeignet ist. In Testläufen dauerte es ca. 15 Sekunden, bis ein Durchfluss von 0 und somit das Vorliegen einer Rückspül-Reinigung festgestellt werden konnte. 

Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass bei einer Miteinbeziehung dieses Wertes in die Fallunterscheidung frühestens nach 15-20 Sekunden erkannt werden kann, ob tatsächlich eine Rückspülreinigung stattfinden soll oder ob der Fehlerfall 3 eingetreten ist.

= Armin Rohnen, 21.02.2022 =
Auf Tastendruck soll ein Spülvorgang ausgelöst werden.
Befindet sich kein Blindsieb im Siebträger ist bei definierter Pumpenleistung ein Durchfluss zu erkennen. Dabei sollte zwischen dem Zuständen "Siebträger mit Kaffeepuk", "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" unterschieden werden können. Für die Fälle "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" soll ein Flush-Vorgang aktiviert werden. Für "Siebträger mit Kaffeepuk" wird eine Fehlbedienung angenommen.

Befindet sich ein Blindsieb im Siebträger, dann stellt sich bei definierter Pumpenleistung ein statischer Druck ein und es erfolgt kein bzw. lediglich marginaler Durchfluss. Dieses Merkmal wird dazu verwendet eine halbautomatische Rückspülreinigung durch zu führen.

Spülvorgänge (Labor)

2023-04-29T12:22:14Z

Madita vom Stein:

= Madita vom Stein, 21.04.2023 =
[[Datei:20230417 Abbildung 4.png|thumb|500px|gerahmt|rechts|alternativtext=Abbildung 4: Bildunterschrift|Abbildung 4: Bildunterschrift]]
Für die Einführung eines Reinigungsprogrammes wurden am 17.04.2023 weitere Versuche durchgeführt. 
Durch die Versuche sollte die Unterscheidbarkeit von Fehlerfällen zu den beiden Reinigungsoptionen (Flush oder Rückspülung) anhand des Brühgruppendruckes, sowie des Durchflusses quantifiziert werden. Die einzelnen Fälle sind im Eintrag vom 04.04.2023 näher erläutert. 
In den Versuchen wurde der Fehlerfall, also der Start des Reinigungsprogrammes bei eingespanntem Siebträger mit Kaffee, mit variierenden Parametern simuliert. Im Reinigungsprogramm wird voraussichtlich eine Wassertemperatur an der Brühgruppe um die 70 °C angestrebt, wobei der genaue Temperaturwert bei der Kaffeewerkstatt München erfragt wird. 
Der Versuch mit den Parametern 2000 mV Pumpenleistung, Durchflussventil 80 % geschlossen, Pumpenbypass 0 % offen, Mahlgrad 4 hat ergeben, dass der in diesem Fall auftretende Maximaldruck in der Brühgruppe von 10,5 bar nach 20 Sekunden auftritt.
Dadurch, und durch die vorangegangenen Versuche mit Blindsieb und ohne Gegendruck, ist die Fallunterscheidung nach 15-20 Sekunden mit folgenden Werten für das Reinigungsprogramm denkbar. Vorausgesetzt ist aktuell ein Reinigungsprogramm, das mit 2000 mV Pumpenleistung, 80% geschlossenem Dosierventil und geschlossenem Pumpenbypass fährt [Diagramm 1]. 
Sind 15-20 Sekunden nach Start des Reinigungsprogrammes gleichzeitig der Durchfluss höher als 3 ccm/s und der Boilerdruck kleiner als drei bar, so wird der Fall 1) Flush erkannt. Dieses Reinigungsprogramm wurde also korrekt durchlaufen und stoppt nun regulär. 
Werden nach Ablauf von 15-20 Sekunden nach Start der Reinigung hingegen ein Durchfluss von kleiner 1 ccm/s, sowie ein Boilerdruck von über 12 bar gemessen, wird der Fall 2) Rückspülung erkannt. Aufgrund des Blindsiebs liegt ein hoher Druck vor, der wiederum das Abschalten der Pumpe herbeiführt und den Durchfluss stoppt. Es wird eine noch näher zu spezifizierende Zeit lang abgewartet, damit das Reinigungsmittel in das Blindsieb und in die Brühgruppe einwirken kann. Ob zusätzlich ein mehrmaliger Druckaufbau zur Reinigung notwendig ist, wird noch festgestellt. Anschließend wird die Pumpenleistung wieder auf 2000 mV gesetzt, um zu spülen. Hierfür wird das Rückspülventil (Y08) geöffnet. Hiernach stoppt der Durchfluss erneut, damit das Reinigungsmittel auch in den Schläuchen der Rückspülung einwirken kann. Zum Abschluss des Programmes wird die Pumpe noch einmal aktiviert und so die Maschine gespült. 
Liegt keiner der beiden beschriebenen Parameterkombinationen vor, liegt ein Fehlerfall vor. Sollte ein Siebträger mit Kaffee eingespannt sein und versehentlich die Reinigung gestartet werden, liegt ein Brühgruppendruck von ungefähr 10,5 bar vor und es gibt je nach Mahlgrad wenig bis keinen Durchfluss. Es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. 
Mit den genannten drei Parameterkombinationen sind die beiden Reinigungsoptionen, sowie der vorstellbare Fehlerfall abgedeckt. Um auch auf weitere, nicht absehbare Fehler durch fehlerhafte Betätigung des Reinigungsprogrammes korrekt reagieren zu können, soll der Fehlerfall im Programmcode nicht als weitere If-Abfrage mit Parametern erkannt werden, sondern automatisch durch eine „else“-Anweisung eingeleitet werden, sollte keiner der beiden Reinigungszustände durch die Doppelwertprüfung erkannt werden. 

== Übersicht über die Versuchsdaten ==
* Pumpenleistung 2000 mV
* Dosierventilstellung 80
* Bypass 0, Mahlgrad 4
* Reinigungstemperatur (ca. 70 °C)
-> ca. 10,5 bar max. Brühgruppendruck nach ca. 20 sek.

= Hendrik Wegjan, 04.04.2023 =
[[Datei:20230413 Reinigungsprogramm Blindsieb 2000mV BP0 DV30.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 1: Erreichen des Maximaldrucks mit Blindsieb (Fall 2)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG3 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 2: Erreichen des Maximaldrucks bei Kaffeebezug mit Mahlgrad 3 (Fehlerfall)]] 
[[Datei:20230417 Reinigungsprogramm Kaffeebezug MG4 2000mV BP0 DV30 heiß.png|500px|thumb|rechts|Abbildung 3: Kaffeebezug mit Mahlgrad 4, kein Erreichen d. Maximaldrucks]] 
Für die Umsetzung der Spülvorgänge wurden zunächst geeignete Prüfparameter zur Unterscheidung der einzelnen Prozesse definiert.

Fall 1) Kein Siebträger oder Siebträger ohne Kaffeepuck 
Im Fall 1 bildet sich an der Brühgruppe kein/kaum Gegendruck auf, als erster Grenzwert wurde 1 bar festgehalten. Außerdem steigt der Durchfluss deutlich über 1cm3/s an. Bei Erkennung dieses Falles wird ein sogenannter „Flush“ (Durchspülung) aktiviert.

Fall 2) Siebträger mit Blindsieb 
Hier entsteht der bei der vorgegebenen Pumpenleistung maximal mögliche Gegendruck in der Brühgruppe, zudem wird der Durchfluss 0. Bei Erkennung dieses Falles wird eine Rückspülreinigung initiiert.

Fall 3) Siebträger mit Kaffeepuck (Fehlerfall) 
Bei einem regelkonformen Kaffeebezug entsteht ein Brühgruppendruck von ca 9 bar und ein Durchfluss von 1 cm3/s. Diese Werte werden auch hier verwendet, um die fehlerhafte Eingabe zu erkennen. Bei Erkennung dieses Falles wird ein Fehler ausgegeben.

Weiterhin wurde ein geschlossener Bypass für sämtliche Reinigungsprogramme definiert. Zielsetzung ist es, eine Reinigung mit möglichst hohem Druck (Fall 2) bzw. mit möglichst hohem Durchfluss (Fall 1) und somit in möglichst kurzer Zeit durchzuführen. Die Wirksamkeit dieser Parameter muss noch ermittelt werden. 
Direkt zu Beginn der Versuchsreihe wurde neues Kaffeepulver (Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) geöffnet. Dies führte zu Problemen im parametrierten Kaffeebezug. Ferner ist auch die Bypass-Schließung als Problemfaktor zu notieren. 
Eine Unterscheidung zwischen Fall 1 und 2 gelang sehr zügig, da beide Messwerte (Durchfluss und Brühgruppendruck) stark divergieren. 
Problematisch gestaltet sich die Erkennung des Fehlerfalls 3. Bei den gefahrenen Testreihen konnte zeitweise kein Unterschied zwischen Fall 2 und 3 erkannt werden, da sich in beiden Fällen ein Gegendruck von ca 13 bar und ein Durchfluss von 0 cm3/s einstellte (s. Abb. 1 und 2). 
Eine Veränderung des Mahlgrades verbesserte die Differenzierung zwischen Fall 2 und 3, da nun ein Durchfluss (ca. 1,5 cm3/s) sowie ein geringerer statischer Brühgruppendruck (9-11 bar je nach Mahlgrad) für Fall 3 festgestellt werden konnte (s. Abb. 3).

Als erste Erkenntnis kann somit festgehalten werden, dass ein spezifischer Mahlgrad je nach Kaffeesorte eingehalten werden muss, um eine fehlerfreie Erkennung zwischen Fall 2 und 3 zu ermöglichen. 
Im aktuellen Fall (Pumpenleistung 2000 mV; Bypass 0; Dosierventil 30; Tanzania Coffee, Röstzeit 18:19 Minuten, T-Out 186 °C) ist dies der Mahlgrad 4. 
Folgeversuche sind jedoch notwendig, um eine gewisse Wiederholgenauigkeit erzielen zu können. 
Sind diese erfolgreich, so kann eine erste Programmierung der Fallunterscheidung vorgenommen werden. 
Außerdem ist es sinnvoll, eine Kennlinie Maximaler Brühgruppendruck bei Bypass auf 0 Schritte/Pumpenleistung zu erstellen, um das Reinigungsprogramm auch für neue Parameter zu befähigen. 
Im weiteren Verlauf (voraussichtlich nach der initialen Programmierung und Testphase) muss geprüft werden, inwiefern der Parameter Durchfluss als Messwert zur frühzeitigen Erkennung des Falles 2 geeignet ist. In Testläufen dauerte es ca. 15 Sekunden, bis ein Durchfluss von 0 und somit das Vorliegen einer Rückspül-Reinigung festgestellt werden konnte. 

Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass bei einer Miteinbeziehung dieses Wertes in die Fallunterscheidung frühestens nach 15-20 Sekunden erkannt werden kann, ob tatsächlich eine Rückspülreinigung stattfinden soll oder ob der Fehlerfall 3 eingetreten ist.

= Armin Rohnen, 21.02.2022 =
Auf Tastendruck soll ein Spülvorgang ausgelöst werden.
Befindet sich kein Blindsieb im Siebträger ist bei definierter Pumpenleistung ein Durchfluss zu erkennen. Dabei sollte zwischen dem Zuständen "Siebträger mit Kaffeepuk", "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" unterschieden werden können. Für die Fälle "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" soll ein Flush-Vorgang aktiviert werden. Für "Siebträger mit Kaffeepuk" wird eine Fehlbedienung angenommen.

Befindet sich ein Blindsieb im Siebträger, dann stellt sich bei definierter Pumpenleistung ein statischer Druck ein und es erfolgt kein bzw. lediglich marginaler Durchfluss. Dieses Merkmal wird dazu verwendet eine halbautomatische Rückspülreinigung durch zu führen.

Datei:Diagramm 1.png

2023-04-24T16:37:26Z

Madita vom Stein: Madita vom Stein lud eine neue Version von Datei:Diagramm 1.png hoch

Pumpenleistung 2000 mV, Dosierventilstellung 80, Bypass 0, Mahlgrad 4, Reinigungstemperatur (ca. 70 °C)
-> ca. 10,5 bar max. Brühgruppendruck nach ca. 20 sek.

Spülvorgänge (Labor)

2023-04-21T16:15:53Z

Madita vom Stein:

== Laboreintrag 21.04.2023 ==
Für die Einführung eines Reinigungsprogrammes wurden am 17.04.2023 weitere Versuche durchgeführt.
Durch die Versuche sollte die Unterscheidbarkeit von Fehlerfällen zu den beiden Reinigungsoptionen (Flush oder Rückspülung) anhand des Brühgruppendruckes, sowie des Durchflusses quantifiziert werden. Die einzelnen Fälle sind im Eintrag vom 04.04.2023 näher erläutert.
In den Versuchen wurde der Fehlerfall, also der Start des Reinigungsprogrammes bei eingespanntem Siebträger mit Kaffee, mit variierenden Parametern simuliert. Im Reinigungsprogramm wird voraussichtlich eine Wassertemperatur an der Brühgruppe um die 70 °C angestrebt, wobei der genaue Temperaturwert bei der Kaffeewerkstatt München erfragt wird.
Der Versuch mit den Parametern 2000 mV Pumpenleistung, Durchflussventil 80 % geschlossen, Pumpenbypass 0 % offen, Mahlgrad 4 hat ergeben, dass der in diesem Fall auftretende Maximaldruck in der Brühgruppe von 10,5 bar nach 20 Sekunden auftritt.
Dadurch, und durch die vorangegangenen Versuche mit Blindsieb und ohne Gegendruck, ist die Fallunterscheidung nach 15-20 Sekunden mit folgenden Werten für das Reinigungsprogramm denkbar. Vorausgesetzt ist aktuell ein Reinigungsprogramm, das mit 2000 mV Pumpenleistung, 80% geschlossenem Dosierventil und geschlossenem Pumpenbypass fährt [Diagramm 1].
Sind 15-20 Sekunden nach Start des Reinigungsprogrammes gleichzeitig der Durchfluss höher als 3 ccm/s und der Boilerdruck kleiner als drei bar, so wird der Fall 1) Flush erkannt. Dieses Reinigungsprogramm wurde also korrekt durchlaufen und stoppt nun regulär.
Werden nach Ablauf von 15-20 Sekunden nach Start der Reinigung hingegen ein Durchfluss von kleiner 1 ccm/s, sowie ein Boilerdruck von über 12 bar gemessen, wird der Fall 2) Rückspülung erkannt. Aufgrund des Blindsiebs liegt ein hoher Druck vor, der wiederum das Abschalten der Pumpe herbeiführt und den Durchfluss stoppt. Es wird eine noch näher zu spezifizierende Zeit lang abgewartet, damit das Reinigungsmittel in das Blindsieb und in die Brühgruppe einwirken kann. Ob zusätzlich ein mehrmaliger Druckaufbau zur Reinigung notwendig ist, wird noch festgestellt. Anschließend wird die Pumpenleistung wieder auf 2000 mV gesetzt, um zu spülen. Hierfür wird das Rückspülventil (Y08) geöffnet. Hiernach stoppt der Durchfluss erneut, damit das Reinigungsmittel auch in den Schläuchen der Rückspülung einwirken kann. Zum Abschluss des Programmes wird die Pumpe noch einmal aktiviert und so die Maschine gespült.
Liegt keiner der beiden beschriebenen Parameterkombinationen vor, liegt ein Fehlerfall vor. Sollte ein Siebträger mit Kaffee eingespannt sein und versehentlich die Reinigung gestartet werden, liegt ein Brühgruppendruck von ungefähr 10,5 bar vor und es gibt je nach Mahlgrad wenig bis keinen Durchfluss. Es wird eine Fehlermeldung ausgegeben.
Mit den genannten drei Parameterkombinationen sind die beiden Reinigungsoptionen, sowie der vorstellbare Fehlerfall abgedeckt. Um auch auf weitere, nicht absehbare Fehler durch fehlerhafte Betätigung des Reinigungsprogrammes korrekt reagieren zu können, soll der Fehlerfall im Programmcode nicht als weitere If-Abfrage mit Parametern erkannt werden, sondern automatisch durch eine „else“-Anweisung eingeleitet werden, sollte keiner der beiden Reinigungszustände durch die Doppelwertprüfung erkannt werden.

= Übersicht über die Versuchsdaten =
Pumpenleistung 2000 mV, Dosierventilstellung 80, Bypass 0, Mahlgrad 4, Reinigungstemperatur (ca. 70 °C)
-> ca. 10,5 bar max. Brühgruppendruck nach ca. 20 sek.
[[Datei:Diagramm 1.png|mini]]

= Armin Rohnen, 21.02.2022 =
Auf Tastendruck soll ein Spülvorgang ausgelöst werden.
Befindet sich kein Blindsieb im Siebträger ist bei definierter Pumpenleistung ein Durchfluss zu erkennen. Dabei sollte zwischen dem Zuständen "Siebträger mit Kaffeepuk", "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" unterschieden werden können. Für die Fälle "Siebträger ohne Kaffeepuk" und "ohne Siebträger" soll ein Flush-Vorgang aktiviert werden. Für "Siebträger mit Kaffeepuk" wird eine Fehlbedienung angenommen.

Befindet sich ein Blindsieb im Siebträger, dann stellt sich bei definierter Pumpenleistung ein statischer Druck ein und es erfolgt kein bzw. lediglich marginaler Durchfluss. Dieses Merkmal wird dazu verwendet eine halbautomatische Rückspülreinigung durch zu führen.

Datei:Diagramm 1.png

2023-04-21T16:15:41Z

Madita vom Stein:

Pumpenleistung 2000 mV, Dosierventilstellung 80, Bypass 0, Mahlgrad 4, Reinigungstemperatur (ca. 70 °C)
-> ca. 10,5 bar max. Brühgruppendruck nach ca. 20 sek.