Verlagerung der Boilerdruckregelung auf die Messplatine

Armin Rohnen, 11.04.2024

Bei kurzschlussdetektierten Füllstand des Boilers darf die Boilerdruckregelung aktiv sein. Solange die Boilertemperatur kleiner 95 °C ist, erfolgt zusätzlich die Boilerentschichtung. Zur Aktivierung der Boilerentschichtung wird die Pumpensteuerspannung auf 2500 mV eingestellt und die Magnetventile für die Entschichtung geschaltet. Bei Erreichen der Boilertemperatur von 95 °C erfolgt die Abschaltung in umgekehrter Reihenfolge.

Ab Boilertemperatur 105 °C kann der Kaffee- bzw. Teewasserbezug freigegeben werden. Die Boilerdruckregelung erfolgt für einen Sollwert aus der MATLAB®-GUI. Dieser ist im Nennwert 1350 mbar und ist im Bereich von 1000 mbar bis 1500 mbar veränderlich. Nach [114] wird für die Boilerdruckregelung ein PID-Regler verwendet. Stellgröße ist ein PWM-Signal zwischen 0 und 100 % generiert. Beim geöffneten Dampfhahn wird der Sollwert pB,soll um 200 mbar nach unten korrigiert. Damit wird ein unnötiges Aufheizen des Boilers unterbunden. Der Stellwert des PWM-Signals wird an die SSR-Platine übermittelt.

Die Boilerdruckregelung soll wie beschrieben auf die Messplatine verlagert werden. Das PWM-Signal für die Steuerung des Heizelements wird dabei auf der Messplatine erzeugt und über die Verdrahtung an die SSR-Platine weiter geleitet. Dabei muss das System zwischen Aufheizen und Normal-Regelung unterscheiden. In der Aufheizphase bis Boilertemperatur 105 °C müssen die Funktionssteuerungen deaktiviert bleiben.

Auf dem Basisboard muss mit der Entschichtung durch Umpumpen eine weitere Funktionalität eingeführt werden. Die Entschichtung ist lediglich während der Aufheizphase aktiviert, solange die Boilertemperatur < 95 °C ist. Die aktive Entschichtung oder Boilertemperatur < 95 °C verriegelt die Funktionssteuerung.

Die Boilerdruckregelung ist dauerhaft aktiv und wird lediglich durch die negative Kurzschkussdetektion des Boilerfüllstands zeitweilig deaktiviert.