Blog von Andreas Juraschek

Erstellen einer Liste mit Cocktails und deren Zutaten um später besser entscheiden zu können welche Cocktails angeboten werden sollen.

Recherche nach Anforderungen für die Lebensmittelechtheit der Teile. Anlegen einer Liste mit potentiellen Teilen für die Cocktailanlage. Feststellung das geeignete Ventile zu Teuer sind.

Mathematische Darstellung eines I-Reglers erarbeitet.

Getestet ob die Wiegezelle mit zugehöriger Elektronik für unsere Messung geeignet ist.

Die Wiegezellenelektronik wurde angepasst, von 10 Messungen auf 80 Messungen pro Sekunde.

Ergebnisse der Besprechung:

1. Der Dosiervorgang sollte nicht länger als 60 Sekunden dauern.

2. Es sollten mindestens 10 Behälter für Flüssigkeiten geben.

3. Der Dokumentationsumfang wurde besprochen.

4. Es steht uns frei wie die Flüssigkeiten dosiert werden.

Recherche zu Bauarten von Ventilen und weiteren lebensmittelechten Teilen.

Erster Entwurf eines selbstgebauten Ventils, und besorgen der benötigten Teile.

Anschließend Verbesserung des Ventils.

Die folgenden Programme und Skripte wurden Installiert:

1. Mosquitto als MQTT Broker

2. Node Red als Datenverteiler und zur Darstellung des Dashboards

3. Konfiguration des Raspberry Pi als WLAN Hotspot

4. Skript für ON / OFF / Reset Button

Erstellen eines Testprogramms zur Ansteuerung der Ventile.

Zusammenbau, Test und Optimierung des Ventils. Das selbstgebaute Ventil ist für unsere Zwecke geeignet und sehr günstig zu bauen.

Recherche nach den Anforderungen für lebensmittelechte Druckluft.

Zeichen eines Behälterverschlusses der für die Dosierung der Flüssigkeiten über Druckluft geeignet ist.

Zum testen wurde ein Versuchsaufbau mit einem Behälter aufgebaut. Die Flüssigkeit wird hier über den Höhenunterschied zur Wiegeplatform transportiert.

Erweitern des Testprogramms, um die Dosierfunktion. Mit der Feststellung das die WLAN-Verbindung beim Dosieren wegen eines Overflows unterbrochen wird. Deshalb ändern des Mikrokontrollers auf einen 2 Kern Mikrokontroller. Umschreiben des Testprogramms auf  2 CPU-Kerne, ein Kern für die WLAN-Verbindung  und ein Kern für die Dosierung. Weitere Optimierungen der Dosiergenauigkeit.

Weitere Recherche zur lebensmittelechten Druckluft im Schwerpunkt Druckluftpumpen.

Konstruktive Optimierungen des Behälterverschlusses.

Erstellen einer Kostenaufstellung für die Elektronikteile inkl. der DIY Ventile.

Recherche zu verschiedenen Datenbanken, mit dem Ergebnis das wir MYSQL Verwenden werden, da diese kostenlos und gut Dokumentiert ist.

Testdrucke mit lebensmittelechten Material für den 3D Drucker, und Anpassungen des Behälterverschlusses.

Nach einiger Recherchearbeit haben wir uns für eine Membranpumpe aus den Hause Schego entschieden, das sie auf 12V Basis läuft, verhältnismäßig günstig, lebensmittelecht und auch sonst für unsere Aufgabe geeignet ist.

Auf dem Raspberry PI wurden folgende Programme Ergänzt:

1. PHP5

2. Apache2

3. phpmyAdmin

4. MYSQL Datenbank

Erstellen einer Testdatenbank und erarbeiten des Umgangs mit Datenbanken.

Hinzufügen der Funktionen Glas Größen und Dosierreihenfolgen auswählen.

Einfügen einer Überprüfung auf Fehleingaben.

Recherche nach Bezugsquellen von Lebensmittelechten Silikonstopfen mit entsprechenden Bohrungen.

Recherche welche Sensoren geeignet sind. Als Ergebnis wurde ein günstiger kapazitiver Sensor gewählt.

Aufbau einer Testanlage mit Überdruckdosierung für die Flüssigkeiten. Anpassung des Testprogrammes für den Versuchsaufbau.

Klärungen über den Aufbau und das Design der Anlage

Programmieren und Testen der Datenbank Anbindung zwischen MYSQL und Node Red

Festlegung des Mechanischen Aufbaus. Diskussion über die Art der Datenverwaltung.

Weiteres Testen und Programmieren der Datenbankanbindung

Besprechung des ersten Entwurfs des Pflichtenheftes.

Feststellung das die Anlage in der Konstruktion mit 40x40 item Profil zu schwer wird und deshalb mit 20x20 Profilen gebaut wird. Besprechung über Konstruktive Details.

Austausch über Erfolge und Erkenntnisse im Bezug auf die Datenbankanbindung.

Erstellen einer Liste über die benötigten Elektronenkomponenten.

Fertigstellung der Materialiste sowie Einreichung der selben. 

Erstellen eines Materialflussplans, eines Signalverlaufplans sowie einer Übersicht über die Vernetzung der Hardware untereinander.

Erstellen einer Liste, über die Signale, welche zwischen dem Raspberry pi und dem ESP32 übergeben werden sollen. 

Erstellen eines ersten Schaltplanentwurfs zum Projekt.

Herstellen der Adapterplatinen für die Servo- und die Wiegezellenelektronik.

Nach dem der Vorentwurf mit den Kollegen besprochen wurde, werden nun einige Anpassungen vorgenommen.

Da wir einen anderen Silikonschlauch gesponsert bekommen haben, als ursprünglich ausgelegt, musste das Ventil angepasst werden.

Bearbeiten der PowerPoint Vorlage von Hr. Schall und ergänzen eigener Inhalte.

Wir haben Heute unsere Zwischenpräsentation gehalten, und im Anschluss die Aluprofile für den oberen Korpus der Cocktailanlage zugeschnitten.

Im laufe der Woche wurden weitere 12 Ventile hergestellt sowie die Spannungsversorgunsplatine gelötet.

Heute haben wir die Aluprofile entgratet und anschließend mit dem Zusammenbau des Grundgerüstes begonnen.

Für die Platinen wird ein Einschubhalter konstruiert, welcher die Platine durch verschrauben eines Deckels sichert. Die Halter werden in den nächsten Tagen gedruckt.

Unterstützung beim Montieren des Grundgestells.

Herstellen der Platinenhalter.

Heute haben wir die Teile für die Türen zugeschnitten und montiert.

Klären von Detailfragen für den weiteren Aufbau.

Heute habe ich angefangen eine Gliederung für die Dokumentation zu erstellen.

Der Unterpunkt Signalwege hat Textuell den ersten Entwurf erhalten, ein entsprechendes Bild muss noch ergänzt werden.

Der Schaltplan wurde um die Ansteuerung der LED-Streifen ergänzt.

Es wurde ebenfalls eine Verdrahtungsvorschrift für die verschiedenen Spannungsniveaus aufgenommen um später den Überblick in der Anlage zu vereinfachen.  

Erstellen der Zeichnungen für den Halter der Pumpe und des Raspberry Pi.

Herstellung der Halter mit dem 3D Drucker

Heute wurde der Erste Entwurf zur Beschreibung der elektronischen Ausstattung des Raspberry Pi geschrieben.

Heute haben wir weitergehende Punkte der Kommunikation zwischen dem Raspberry Pi und dem Mikrokontroller besprochen. Des Weiteren wurden konstruktive Lösungen für den mechanischen Aufbau besprochen.

Ein Großteil der Elektronik Komponenten wurde auf dem Grundgerüst verbaut und Kabelwege vorbereitet.

Vorentwurf für den Spannungsadapter geschrieben.

Konstruktion des Halters für das 12 V Netzteil und des Platinen Halters für die LED Endstufe.

Absprache über weitere Konstruktive Details für den Dosiertrichter, und die Schlauchhalter. Klären von Details der Dokumentation im Bezug auf Bearbeitung und Form.

Vorentwurf des Textes für die Unterpunkte ESP Board und Servokontroller.

Herstellen von 6 weiteren Flaschenverschlüssen.

Heute haben wir die Anlage so weit wie möglich verkabelt.

Erstellen einer Zeichnung für die Schlauchhalter.

Vorentwurf des Textes für den Inputadapter.

Heute wurde die Verkabelung zu etwa 95% fertiggestellt und die Schlauchhalter gedruckt

Heute wurde die Verkabelung der Anlage fertiggestellt. Des weiteren  wurden die Vorabtexte für das HX711 Modul, den Outputadapter, und die LED Endstufe erstellt sowie der Text für den Servokontroller überarbeitet.

Es wurden die I/Os der Anlage getestet und volle Funktion fest gestellt.

Die Erstellung des Mikrokontrollerprogramms für die Anlage wurde begonnen.

Heute haben wir die Komplette Anlage Verschlaucht sowie die Wiegeplattform und Schlauchhalter montiert.

Zeichen des Trichterhalters und eines weiteren Schlauchhaltes.

Herstellen des Trichterhalters. 

Heute wurden die Programmteile zur Ventilinitialisierung geschrieben und getestet. 

Die Ventilpositionen wurden in die Datenbank eingepflegt.

Alle Ventile lassen sich nun in die benötigten Positionen verfahren.

Heute haben wir die  Dosierfunktion programmiert. Beim test der Dosierfunktion wurde festgestellt das Fehlfunktionen auftreten. Nach  diversen Tests konnte der Fehler auf die Kommunikation des I²C Bus eingeschränkt werden.

Zur Verbesserung wurden je i²C Bus 2 Pull up Widerstände ergänzt, wodurch sich die Fehlfunktionen reduziert haben, jedoch nicht komplett verschwunden sind.

Nachdem der I²C Bus immer noch nicht zu 100 % arbeitet, wurde die Verkabelung nachträglich so verändert, das die Busleitungen möglichst kurz ausfallen.  Die Busleitungen konnten um ca. 170 cm verkürzt werden. Eine Anschließende Überprüfung hat ergeben, dass die Fehlfunktionen nun nicht mehr auftreten.

Nach ein paar Testdosierungen wurde festgestellt das der Nachlauf so nicht kalkulierbar ist. Als Problemlösung wurden die Schläuche vor den Trichter eine längere strecke begradigt. Dadurch konnte der Nachlauf erheblich Reduziert werden.

Die Dosierfunktion wurde optimiert. Es wurde eine Funktion für die automatische Nachlaufkorrektur und für den Rückgabewert des Behählterverbrauchs  geschrieben.

Die Ersten Fehlerrückmeldungen wurden eingefügt. Ein weiteres Problem ist das der Trichter die Flüssigkeit am Auslauf zu sehr streut.

Heute wurde der Vorentwurf für das Ventil, die Netzteile und den Glassensor erstellt. 

Desweiteren wurde einige Texte überarbeitet.  

Heute hat sich die Projektgruppe getroffen und wir haben die Kommunikation zwischen dem Raspberry Pi und dem ESP32 getestet. Kleine Anpassungen wurden direkt vorgenommen, ein kleiner Teil muss bis zum nächsten Treffen angepasst werden. Desweiteren wurden die Dokumentationen zusammengefügt und gemeinschaftlich überprüft.

Der Vorentwurf für den Programmablaufplan des ESP32 wurde erstellt.

Heute wurden weitere Fehlerdiagnosen und Funktionen ergänzt.

Überarbeiten der derzeitigen Dokumentation.

Einbau  des Kaltgerätestecker in die Anlage.

Testen der Anlage und Funktionsüberprüfung.

Überarbeiten des Programmablaufplan für den ESP32.

Schreiben der Dokumentation für den Bereich Mikrokontroller Programm

Dokumentieren der Punkte "Probleme und Lösungen" und "Inbetriebnahme".

Überarbeiten der derzeitigen Dokumentation.

Erstellen der ersten Stücklisten für den Elektrobereich.

Heute haben wir die Anlage weiter montiert. 

Die Stücklisten für die Elektrokonstruktion wurden fertiggestellt.

Fertigstellung der Dokumentation für die Signalwege.

Die Seitenwände wurden montiert, das Kabel Glassensors wurde gekürzt und die Erdung des Gestells durchgeführt.

Erstellen des Tätigkeitsnachweises in Excel.

Drucken und falten der von Hr. Uebel erstellten Flyer.

Heute fanden die Fachgespräche zu unserem Projekt statt. 

Überarbeitung der Dokumentation nach Auswertung von 2 Korrekturlesern.

Vorbereiten und üben der Abschlusspräsentation. 

Heute haben wir zum Tag der offenen Tür unsere Anlage präsentiert.

Die Anlage wurde gereinigt und an die Projektbetreuer übergeben

Die Dokumentation wurde auf den letzten Stand gebracht. Ein Projektordner wurde erstellt und die entsprechenden Inhalte gedruckt.