Intelligente Pumpe

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Themen auf dieser Seite:

1. Problem- und Aufgabenstellung
2. Umsetzung
3. Testaufbau
   
   Testaufbau für Pumpensteuerungen

1. Problem- und Aufgabenstellung

Die kontinuierlich steigende Funktionsdichte in hydromechatronischen Pumpensystemen wird bei der KSB AG∞ über eingebettete Plattformlösungen realisiert. Die enorme Variantenvielfalt im konfigurierbaren Standard-Produktportfolio und die schnelle Bereitstellung von kunden- und auftragsspezifischen Lösungen stellen höchste Ansprüche an die Qualität der entsprechenden Kontrollkomponenten. Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, setzt KSB auf eingebettete Plattformlösungen und auf standardisierte werkzeuggestützte Entwicklungsprozesse.

2. Umsetzung

Die EasyKit-Methodik und Werkzeuge werden diesen Anforderungen sowohl in der Hardware- als auch in der Firmwareentwicklung gerecht. Der produktspezifische Hardwareentwurf erfolgt schnell und einfach mit dem EasyKit-Baukasten, wobei durch das Stecksystem effizient auf Änderungen der Anforderungen reagiert werden kann. Zudem wird durch das 3-Stufen-System sichergestellt, dass produktübergreifend die gleiche Schaltungsvariante einer in Hardware realisierten Funktion verwendet wird.

Mit EasyLab existiert ein modellbasiertes Werkzeug zur Firmwareentwicklung, welches in den KSB-Entwicklungsprozess integriert und mit Hilfe der Wartungsschnittstelle an bestehende Service-Werkzeuge angebunden wurde. Die Erweiterbarkeit von EasyLab stellt die Wiederverwendung von Basisfunktionalitäten über alle Produkte hinweg sicher. In der vorliegenden Anwendung wurde eine bestehende Hydraulik-Bibliothek mit ihren speziellen Funktionen wie etwa Förderstromschätzung oder bedarfsabhängige Sollwertanhebung in EasyLab integriert.

3. Der Testaufbau

Zur Validierung der EasyKit-Methodik wurde in der Fallstudie „intelligente Pumpe“ eine Pumpenauswerteeinheit in Hard- und Firmware aufgebaut, wozu ein Mikrocontroller-Baustein (16 Bit), zwei Bausteine mit analogem Stromeingang (4..20mA), ein Baustein mit analogem Spannungseingang (0..10V) sowie ein Baustein mit analogem Stromausgang (4..20mA) verwendet wurden. Sowohl die Kommunikationsschnittstellen über RS485 (Systembus) und RS232 (Wartung) als auch das LC-Display wurden auf einem Basisboard realisiert (siehe Abbildung).

Die Funktionalität die Systems, wie etwa die Berechnung des Differenzdrucks und der reduzierten Förderhöhe, wurden in EasyLab mit der KSB-Hydraulik-Bibliothek zunächst modelliert, per Simulation validiert und nach der Codegenerierung auf dem Zielsystem getestet. Zur Bedienung, Parametrierung und Auswertung wurde eine Anbindung an ein produktübergreifend eingesetztes Service-Werkzeug geschaffen.

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