Entwicklung Systemsoftware SoSe2022

Leistungsvereinbarung

Die Bachelorarbeit umfasst das Fortsetzen der Inbetriebnahme der Espressomaschine vom Typ Labor, sobald darauf ein gesicherter Stand erreicht ist, kann der Stand von "Labor" auf das Model "1,8L" übertragen werden. Ziel der Bachelorarbeit ist ein weitestgehend automatisierter Bezug von Kaffee auf dem Model Labor. Wenn möglich ist ein Vorläufiger Bezug von Dampf und Teewasser ebenfalls zu Implementieren.

Globale Arbeitspakete

Manueller Modus und Manueller Kaffeebezug

Es ist durch MATLAB® Appdesigner ein manuelles Schalten und Auslesen von Aktorik und Sensorik auszuarbeiten, dabei sind wichtige Sicherheitsfunktionen bereits zu beachten. Ziel des Manuellen Modus ist Debugging und ein Manueller Kaffeebezug. Dieser Manuelle/einfache Kaffeebezug ist dadurch charakterisiert, dass keine Regler verwendet werden und dass Aktoren durch den Bediener geschaltet werden müssen. Edit: für den manuellen Kaffeebezug sind bereits ein Füllstandsregler und ein Zweipunktregler für den Boilerdruck zu implementieren. Ebenfalls sind zur Erreichung dieses Ziels verschiedene Sensoren und Aktoren anzuschließen und zu bestimmen und Codebugs zu lösen.

Durchflussregler

Es ist ein Durchflussregler zu implementieren, welcher für dem Kaffeebezug einen Durchflusssollwert von 1cm^3/s erreichen soll (Für Teebezug anderer Wert). Gewünschte Genauigkeit beträgt 0,1cm^3/s. Regelgröße ist die Durchflussrate, Stellgröße ist die Pumpenleistung bzw. genauer gesagt die Steuerspannung des Dosierventils. Hier kann vorerst mit einer PID Regelung gearbeitet werden. Sollte sich diese nicht als Zielführend erweisen muss über einen anderen Reglungsansatz nachgedacht werden. Auf Grund des möglichen Hardwarewechsels, des Dosierventils ist es sinnvoll erst den Regler für 3. Und 4. zu coden und erst dann die Systemantwort aufzunehmen und die Regelparameter zu bestimmen

• Regler coden
• Systemverhalten analysieren (Sprungantwort aufnehmen) und Vorsteuerparameter ermitteln
• Vorläufige Regelparameter (PID) durch Simulation bestimmen
• Testen und gegebenenfalls Regelparameter abändern

Mischregler

Auf Basis von [21] soll ein Mischregler implementiert werden. Regelgröße ist die Mischwassertemperatur, Stellgröße ist der Ventilöffnungsgrad des Dosierventils. Abweichend zu [21] ist ein PID Regler mit Vorsteuerung vorgesehen. Dafür muss eine Kennlinie für Ventilöffnungswinkel vs Mischertemperatur bzw. Heißwasseranteil aufgenommen werden. Da es sein kann, dass für jede Durchflussgeschwindigkeit eine neue Kennlinie erstellt werden muss, ist zu empfehlen nicht mehr als 2 Durchflussgeschwindigkeiten zu verwenden (Kaffeebezug und Teewasserbezug). Der einstellbare Temperaturbereich ist als 82°C-98°C definiert. Die gewünschte Regelgenauigkeit beträgt 0,5°C und die Einschwingzeit max. 3 Sekunden.

• Regler Coden
• Systemverhalten analysieren (Sprungantwort aufnehmen) und Vorsteuerparameter ermitteln
• Vorläufige Regelparameter (PID) durch Simulation bestimmen
• Testen und gegebenenfalls Regelparameter abändern

Rücksprachen

14.03.2022
21.03.2022
08.04.2022
14.04.2022
12.05.2022
19.05.2022
02.06.2022
09.06.2022
07.07.2022
04.08.2022