Finalisierung der Inbetriebnahme des Pumpenprüfstandfs
Leistungsvereinbarung
Projektthema: Finalisierung der Inbetriebnahme des Pumpenprüfstandes
Ziel dieser Projektarbeit ist es, den Pumpenprüfstand fertig in Betrieb zu nehmen, um Druck- und Temperatursensoren zu kalibrieren.
Bevor Veränderungen am Pumpenprüfstand durchgeführt werden können, muss der aktuelle Stand auf Richtigkeit überprüft werden. Es muss überprüft werden, ob die korrekten Ventile, Referenzsensoren und jeweilige Verbindungen aufgebaut sind. Bei den Schlauchverbindungen besteht Optimierungsbedarf durch den verringerten Einsatz von Eckstücken und allgemein weniger Schlauchmaterial.
Nachdem der aktuelle Aufbau überprüft wurde, müssen die Basisfunktionen des Prüfstandes getestet werden. Hierzu gehören die Befüllung und das Ablassen des Wassers im Boiler, der Wasserwechsel im Gesamtsystem und das Entlüften nach Einbau eines neuen Drucksensors im zuständigen Messbalkon. Das zuverlässige Funktionieren der Basisfunktionen des Pumpenprüfstandes ist essential für das spätere automatisierte Ablaufen. Die Leistung des Heizelements im Boiler muss herausgefunden werden für die Auslegung von Elementen für die spätere Basisplatine.
Im nächsten Schritt muss sich um die Steuerung des Pumpenprüfstandes gekümmert werden. Aktuell ist die Steuerung des Pumpenprüfstandes und die des Prüflings gemeinsam verbaut über einen STM32. Dies führt zu der Problematik, dass beim Wechseln des Prüflings, die gesamte Prüfstandssteuerung angepasst werden muss. Der STM32 besitzt zwei Kerne, jedoch ist der zweite Kern weniger funktionsfähig als der Hauptkern. Daher wurde entschieden, ein weiteren Microcontroller einzusetzen, der ausschließlich für die Steuerung des Pumpenprüstands zuständig ist. Ziel ist es, eine vom Prüfling unabhängige Prüfstandssteuerung aufzubauen. Hierfür besteht das Konzept, eine weitere Basisplatine mit Elektronik zu versehen und am Prüfstand zu integrieren. Die neue Basisplatine wird die Magnetventile und das neue digitale Dosierventil steuern. Für das Ansprechen der Steuerung der genannten Elemente wird ein Microcontroller Raspberry Pico verwendet. Nachdem die Basisplatine einsatzbereit ist, muss auf dem Raspberry Pico Python Skripte programmiert werden. Mithilfe dieser Skripte wird das Ansprechen von Elementen gewährleistet. In der bereits vorhanden MATLAB GUI müssen die Python Skripte entsprechend implementiert werden, damit die GUI voranschreitende Funktionalität erlangt.
Mit dem Einsatz von MATLAB und dem Raspberry Pico muss weiter eine zuverlässige Datenverarbeitung programmiert werden. Die aufgenommenen Zeilen des Picos werden an MATLAB übergeben und anschließend müssen diese aufbereitet werden und in einem Buffer abgespeichert werden. Ist die Programmierung vollständig, muss das System in der Lage sein, zuverlässig die Werte des Prüfstandes aufzunehmen und die aufgenommenen Daten weiterzuverarbeiten. Hierbei handelt es sich um folgende Werte vom Pumpenprüfstand: Durchfluss, Drehzahl, Drehmoment, Kontrolldruck und Kontrolltemperatur.
Außerdem ist die Implementierung von Sicherheitsabläufen notwendig. Dazu gehört die quantitative Messung des Wasserstandes im Boiler. Es soll nicht nur überprüft werden, ob Wasser fehlt, sondern auch angezeigt werden, wie viel Wasser befüllt werden muss.
Nun sollte das ganze System vollständig einsatzbereit sein und Sensoren sollten kalibriert werden können
Dokumente
Protokoll vom 17.10.2022
Protokoll vom 07.11.2022
Protokoll vom 21.11.2022