{4} Requirements without Children (213 matches)

Die Funktionen der Messcontroller Peripherie werden auf dem Backplane und Basis-PCB realisiert.

Nicht flüchtiger Speicher

Zum Speichern der vom Messcontroller benötigten Parameter sind bis zu zwei EEPROMs mit jeweils 4 MBit Speicherkapazität vorgesehen. Wird weniger Speicher benötigt, so bleibt einer der EEPROMs unbestückt.

Debug Schnittstelle (Option)

Für die Unterstützung der Geräteentwicklung und möglicherweise später für Debug-Zwecke wird ein USB-Interface als serielle Debug-Schnittstelle vorgesehen. Als serielle Schnittstelle wird eine UART-Schnittstelle des Messcontrollers verwendet und mittels eines FT232RL Schnittstellenwandlers in ein USB-Interface gewandelt. Der Anschluss wird durch einen USB-C Connector auf dem Backplane- und Basis-PCB bereitgestellt.

Sollte diese Funktion nach Einführung in die Serienproduktion nicht mehr benötigt werden, so bleiben die entsprechenden Bauteile unbestückt.

Real-Time-Clock (Option)

Auf dem Backplane und Basis-PCB wird eine Hardware RTC vorgesehen und über das vorhandene SPI-Interface mit dem Messcontroller verbunden. Um die notwendige Genauigkeit zu erreichen wird als Zeitnormal ein temperaturkompensierter Quarz verwendet.

Sollte die RTC-Funktion später durch den Linux-Prozessor übernommen werden, so bleibt diese RTC Option in der Serienfertigung unbestückt.

Gerätetemperatur (Option)

Das Backplane und Basis-PCB wird mit einem geeigneten Temperatursensor ausgestattet, der Platinentemperatur bzw. die Geräteinnentemperatur erfasst. Der Sensor wird mittels I2C-Interface mit dem Messcontroller verbunden.

Sollte diese Funktion nach Einführung in die Serienproduktion nicht mehr benötigt werden, so bleiben die entsprechenden Bauteile unbestückt.

Momentan ist der Massenspeicher des Linux-Moduls als SD-Karte spezifiziert.

Ist es unbedingt notwendig, dass dieser Speicher herausnehmbar bzw. steckbar ist oder kann er auch als Lötmodul bzw. als IC realisiert werden?

Er kann dann nicht mehr herausgenommen bzw. getauscht werden aber für die Hardware würde das einige Vorteile bieten:

1. Der Speicher kann frei auf der Platine platziert werden.
2. Er ist besser gegen Umwelteinflüsse geschützt (Temperatur, Feuchtigkeit, Vibration, etc.)
3. Er muss nicht mehr zugänglich sein (keine Abdeckung, Plombe, etc.)

Das Display soll nicht auf der Oberseite des Geräts angebracht werden.

Das Display soll drehbar sein und eine 45° Neigungswinkel haben.

Das Display soll sich außerhalb des Elektronikgehäuses befinden (extern).

TBD: Wie groß darf das Gehäuse sein?

Das Elektronikgehäuse soll, außer den Vergussverschraubungen in der Standardausführung, für weitere drei (3) Vergussverschraubungen vorbereitet sein.

Die weitere Vergussverschraubungen sollen für zusätzliche Funktionen wie weitere drahtgebundene Kommunikation oder Druck- und Temperatursensoren verwendet werden können.

Einer der zusätzlichen Bohrungen soll die Antenne für Wi-Fi statt einer weiteren Vergussverschraubungen durchführen können.

Eth2, VDSL, Eth-APL

Aufladung, Spannungsbereich, Strombegrenzung, Temperaturüberwachung, Ladezustandüberwachung

Das Messcontrollermodul soll die folgenden Hardwarefunktionen umsetzten:

• Integration des Messcontrollers
• Integration der Frequenzausgänge
• Integration der Richtungsausgänge
• Integration der Alarm- & Warnungsausgänge
• Integration des Stromeingangs für Drucksensor
• Integration der Echtzeituhr
• Integration eines EEPROMS

• Ansteuerung vom AFE (Sendesignale, Rohdaten)
• Ansteuerung vom PSU (Booten und Herunterfahren des Linuxcontrollermoduls, Akkumanagement, Ein- und Ausschalten von abschaltbaren Komponenten
• Ansteuerung vom Stromausgang
• Ansteuerung vom Temperatursensoreingang (PT100)

Das COM Options1 PCB soll die folgenden Hardwarefunktionen umsetzten:

• Integration der RS485-Schnittstelle COM2, inklusive galvanische Trennung
• Integration der Ethernet-Schnittstelle Eth2

Das Modul Spannungsversorgung soll folgendes umsetzten:

• Integration der Anschlüsse und Filter für externe Spannungsversorgung 12 - 36 VDC
• Integration des Spannungswandlers von Spannungsversorgung 12 - 36 VDC auf Systemspannung 5 VDC
• Integration des Spannungswandlers von Akkuspannung 10,8 VDC auf Systemspannung 5 VDC
• Integration des Spannungswandlers von Spannungsversorgung 12 - 36 VDC auf Akku-Ladespannung 14 VDC
• Integration des Anschlusses für das Modul Akkupack

• Automatisches Umschalten zwischen externer Spannungsversorgung und Akkuversorgung bei Ausfall bzw. Wiederherstellung der externer Spannungsversorgung
• Überwachung und Anzeige des Zustands der Spannungsversorgung TBD: Wie soll die Platine das anzeigen können? LED, Signal an Messcontroller?

Das IO Options PCB soll die folgenden Hardwarefunktionen umsetzten:

• Integration der Schnittstelle für PT100 Temperatursensor, inklusive galvanische Trennung
• Integration der Stromausgang 4-20 mA, inklusive galvanische Trennung

Der Multiplexer wird auf dem Backplane bzw. Basis-PCB realisiert.

Funktionalität des Multiplexers

1. Der Multiplexer wird so umgesetzt, dass jeder der 16 Ultraschallsensoren entweder
   1. als Sender mit der Sensoranregung verbunden,
   2. als Empfänger mit dem Verstärker des Empfängers verbunden oder
   3. durch Verbindung auf Masse in den inaktiven Zustand gesetzt werden kann.
2. Der Multiplexer wird durch jeweils drei Opto-Relais realisiert, die die Signalpfade schalten. Auf der Empfangsseite sind in der zweiten Verstärkerstufe ICs mit integriertem Eingangsmultiplexer (PGA112/PGA116) verbaut, welche das Multiplexing übernehmen.
3. Eines der Relais wird verwendet, um nicht genutzte Sensoren mit Masse zu verbinden (inaktiver Zustand)
4. Die Ansteuerung des Multiplexers erfolgt durch den Messcontroller über Latches (74HC573) welche den letzten Multiplexer-Zustand halten.
5. Die Umschaltzeiten betragen aufgrund der verwendeten Optp-Relais ca. xx us

Anschluss der Ultraschall-Sensorkabel

1. Die Sensoren werden direkt am jeweiligen Multiplexer mittels MCX-Kupplung angeschlossen.
2. Die Sensorkabel und die Anschlussbuchsen werden durch eine Abdeckung vom Kundenzugriff geschützt.

Die digitalen Ausgänge werden als vier sowohl vom Gerät als auch untereinander galvanisch getrennte Interfaces ausgeführt. Die Ausgänge sind als Open-Collector (OC) oder als Namur-Ausgang konfigurierbar. Die Konfiguration erfolgt über einen Schiebeschalter in der Nähe der Ausgangsklemmen.

Schnittstellenparameter

Anschlussklemmen

Es werden steckbare Anschlussklemmen mit 3,5mm Raster verwendet. An die Klemmen sollen Kabel mit mindestens 0,75 mm² angeschlossen werden können.

EMV-Anforderungen

Die Interfaces müssen Tests mit 1000V Testspannung überstehen können.

Ex-Schutz Anforderungen

Die Interfaces sind Ex-d Interfaces. Es gelten keine speziellen Anforderungen.

Die Gerätestatus Ausgänge Alarm und Warnung werden als galvanisch getrennte Kontaktausgänge in den Konfigurationen Normally Open (NC) und Normally Closed (NC) ausgeführt.

Schnittstellenparameter

Anschlussklemmen

Es werden steckbare Anschlussklemmen mit 3,5mm Raster verwendet. An die Klemmen sollen Kabel mit mindestens 0,75 mm² angeschlossen werden können.

EMV-Anforderungen

Die Interfaces müssen Tests mit 1000V Testspannung überstehen können.

Ex-Schutz Anforderungen

Die Interfaces sind Ex-d Interfaces. Es gelten keine speziellen Anforderungen.

Der elektrischen Anschluss des Temperatursensors wird als Vierdraht PT100 Analogeingang inklusive der erforderlichen Spannungsversorgung realisiert. Da ein Ex-i Temperatursensor angeschlossen werden soll, wird das Interface mit den entsprechenden Strom- und Spannungsbegrenzungen realisiert.

Die Spannungsversorgung kann mittels Steuersignal nPT100Enable aktiviert werden (0: active; 1: inactive).

Schnittstellenparameter

Anschlussklemmen

Es werden steckbare Anschlussklemmen mit 3,5mm Raster verwendet. An die Klemmen sollen Kabel mit mindestens 0,75 mm² angeschlossen werden können.

EMV-Anforderungen

Die Interfaces müssen Tests mit 1000V Testspannung überstehen können.

Ex-Schutz Anforderungen

Das Interface ist ein Ex-i Interface und wird mit den notwendigen Strom- und Spannungsbegrenzungen realisiert. Beim Platinenlayout werden die notwendigen Abstände zu anderen elektronischen Interfaces und Gehäuseteilen eingehalten. Die Anschlussklemmen sind so ausgeführt, dass sie nicht mit anderen Klemmen vertauscht werden können und besitzen die notwendigen Abstände zu anderen Anschlüssen.

Der Eichschalter wird als Microtaster (Normally Open) an der oberen PCB-Kante realisiert. Der Status des Eichschalters wird mittels des Signals nEichschalter an den Messcontroller übermittelt (0: active; 1: inactive).

Auf dem MC-Interfaces-PCB wird ein 32kBit EEPROM mit SPI-Interface verbaut.

Als Linux Prozessor System wird auf dem Linux-Prozessor-PCB das System on Module phyCORE-i.MX93 von PHYTEC vorgesehen. Mit diesem Modul werden die Kommunikations-Schnittstellen und das User Interface (externes Display- und Keypad-Modul) realisiert.

Funktionen des Moduls

1. Schnittstellen ETH1 und ETH2 als LAN Interfaces LAN1 und LAN2.
2. 5 UART Schnittstellen für die Interfaces COM1/COM2, WLAN-Modul, Display/Keypad, Messcontroller.
3. SPI-Interface für die Kommunikation mit dem RTC
4. SD-Karten Interface

Zur drahtlosen Kommunikation mit dem RSM600 wird ein WLAN-Modul vorgesehen. Das Modul wird über ein USB-Interface (oder eine andere geeignete Schnittstelle) mit dem Linux-Prozessor-Modul verwendet. Die Verbindung wird über das Basis-PCB hergestellt.

Zur Verbindung mit der WLAN-Antenne dient ein Kabel mit TNC-Connector.

Das Gerät muss die Richtlinien in ATEX 2014/34 EU erfüllen.

Das Gerät muss den Standard nach ISO 17089 einhalten.

Das Gerät muss die Richtlinien in RoHS und REACH erfüllen.

Das Gerät muss die Anforderungen in OIML R 137 erfüllen.

RSM600 soll die Richtlinien in ISO 27001 erfüllen.

Das Gerät muss die Richtlinien in ISO 45001 erfüllen.

TBD: In dem Fragekatalog steht "ISO 450001 including the ecological footprint". Ist "the ecological footprint" in ISO 45001 enthalten?

Es soll möglich sein, einen Umwerter über eine seriellen Schnittstelle anzuschließen.

Das Gerät soll als Modbus RTU Server fungieren können. Darüber sollen für einen Umwerter relevante Daten ausgelesen werden können.

Es soll möglich sein, einen PC mit dem Gerät über Netzwerk zu verbinden und Daten lesen und schreiben.

Dafür soll nur ein Netzwerkfähigen Rechner mit Web Browser notwendig sein.

Spezielle Hardware oder Software dürfen nicht notwendig sein.

Das Gerät soll mit Gastemperatur zwischen -40 °C und +100 °C ohne Einschränkung der Funktionalität arbeiten können.

Die Gastemperatur darf sich dabei maximal um 10 °C / min ändern.

Der Maximaldurchfluss soll für jede Nennweite der Maximalgasgeschwindigkeit von 40 m/s entsprechen.

Diese Angabe gilt für die Version mit 6 Pfade. Versionen mit anderer Pfadanzahl können eine andere Maximaldurchfluss aufweisen.

Das Gerät soll mit einer Spannungsversorgung zwischen 9,6 VDC und 34 VDC voll funktionsfähig sein. Die Leistung darf nicht dauerhaft 15 W übersteigen.

Hinweis: Dies umfasst nicht zwangsläufig alle Kommunikationsschnittstellen, wenn diese separate Spannungsversorgung erfordern.

Nach einem Ausfall der externen Spannungsversorgung soll das Gerät nicht ausgeschaltet werden müssen um die Bereitschaft für weitere Spannungsausfälle wiederherzustellen.

D.h. zum Beispiel, dass im Gehäuse verbauten Akkumulatoren durch die externe Spannungsversorgung wieder aufgeladen werden können, oder dass extern angeschlossene Backup-Batterien ohne Auswirkung der Funktionalität des Geräts ausgetauscht werden können.

Weiterhin soll das Gerät melden können, ob Bereitschaft vollständig oder eingeschränkt ist. Zum Beispiel, wenn Akkus eingesetzt werden, könnte das Gerät die Ladestatus ausgeben.

Das Gerät soll mindestens die Klasse 66 des International Protection Rating (IP) nach DIN EN 60529 haben.

Wenn dies sich unmöglich herausstellt: IP-65

Das Gerät soll die elektromagnetische Schutzklasse E2 nach OIML D11 haben.

Es soll möglich sein, einen Umwerter über HF-Ausgang anzuschließen.

Es soll möglich sein, Daten direkt am Gerät über ein Display auszulesen. Dafür sollen keine zusätzliche Komponenten (wie zum Beispiel Lesegerät oder Rechner) erforderlich sein.

Der Zähler soll in folgenden Standardnennweiten verfügbar sein:

DN 80, DN100, DN150, DN200, DN250, DN300, DN350, DN400, DN450, DN500, DN600

Das soll eine Funktion "Cry-out" unterstützen. Darüber soll wichtige Nachrichten sowie Alarm oder Warnung nach Wunsch über E-Mail oder Mobilfunk ausgeschickt werden können.

Die exakte Funktionalität, mit welcher Technologie diese Funktion umgesetzt werden soll und unter welchen Bedingungen dies gesehen kann, werden in Systemanforderungen spezifiziert.

Das Gerät soll als OPA/UA Server fungieren können. Über OPC sollen zumindest die Daten in Appendix F von ISO 17089 (entspr. DSfG Instanz F) verfügbar sein.

Das Gerät soll eine drahtlose Kommunikationsmöglichkeit, wie zum Beispiel WLAN oder Bluetooth, anbieten.

Über die drahtlose Kommunikation soll Zugriff auf den Zähler via Webserver möglich sein.

Die genaue Funktionsumfang wird in Systemanforderungen festgelegt.

Das Gerät soll auf Kommunikation fokussieren und viele unterschiedliche Anschlussmöglichkeiten für Umwerter, Gasanalysegeräte und Überwachung anbieten. Vor allem soll das Anbinden von anderen RMG-Geräten problemlos möglich sein.

Die exakte physische Konfiguration von Schnittstellen, die nach Außen geführt werden, wird von der Kunde durch Belegung von Schraubverschluss festgelegt. Dafür soll das Gerät mindestens folgenden, unabhängigen, Schnittstellen anbieten:

• 1 x Alarmausgang
• 4 x Frequenzausgänge
• 2 x Pulsausgänge
• 1 x Encoderausgang
• 1 x Richtungsausgänge
• 1 x Warnausgang
• 2 x RS485-Schnittstellen mit konfigurierbarer Funktion
• 2 x Ethernetschnittstellen, von denen 1 stattdessen durch VDSL oder Ethernet-APL nach Kundenwusch ersetzt werden kann. Alternativ können VDSL und/oder Ethernet-APL parallel mit 2 Ethernetschnittstellen verfügbar sein.
• 1 x Stromausgang 4-20mA
• 1 x Stromeingang 4-20mA u.a. für Drucksensor
• 1 x 4-pol. Anschluss für PT100 Temperatursensor

Der Verstärker und die Signalaufbereitung und Filterung werden auf dem Backplane- bzw. Basis-PCB realisiert.

Funktionen des Verstärkers

1. Erste Stufe: Die erste Verstärkerstufe wird am Sensoreingang jedes Multiplexers realisiert, d.h. jeder Multiplexer besitzt einen Vorverstärker mit einer festen Verstärkung von xx dB. 2. Zweite Stufe: Die zweite Verstärkerstufe besteht aus den beiden Verstärkern PGA116 und PGA112 von Texas Instruments. Beide Verstärker realisieren das Multiplexing der Eingangssignale und besitzen digitale Verstärkerstufen. Sowohl die Verstärkung als auch der Multiplexer werden per SPI-Interface eingestellt. In dieser Stufe kann eine Verstärkung zwischen 0 bis 84 dB gewählt werden. 3. Dritte Stufe: Die dritte Verstärkerstufe wird durch einen regelbaren Verstärker AD8330 von Analog Devices realisiert. Die Verstärkung des AD8330 wird durch zwei analoge Steuersignale eingestellt. Die beiden Signale werden durch den internen DAC des Messcontrollers realisiert. Die einstellbare Verstärkung dieser Stufe beträgt 0 bis 100 dB. 4. Vierte Stufe: Als vierte Verstärkerstufe kann ein Opamp am Eingang des Messcontrollers konfiguriert werden. Die einstellbare Verstärkung beträgt 6 dB bis 24 dB. Alternativ wird der Eingang des Messcontrollers direkt zum ADC geroutet.

Gesamtverstärkung

Die Gesamtverstärkung kann somit zwischen 6 dB und 208 dB (plus Verstärkung des Vorverstärkers) eingestellt werden.

Empfang der zweiten Reflektion

Die Verstärkung bei Empfang der zweiten Reflektion kann durch Veränderung der dritten Verstärkerstufe (am DAC des Messcontrollers) angepasst werden.

Dämpfungsglied

Es wird kein Dämpfungsglied vorgesehen. Alternativ kann der Sendepegel am Ultraschall-Transmitter verringert werden. Durch eine Pegelverringerung von 400 V auf 152 V verkleinert sich der Empfangspegels um -8,5 dB.

Filterung

Zur Signalfilterung werden am Vorverstärker und zwischen den Verstärkerstufen geeignete passive Filterelemente eingebaut. Realisiert wird ein Tiefpassfilter mit einer Cut-off Frequenz von ca. 600 kHz.

Der Messalgorithmus soll Rohsignale mit SNR kleiner als 1 auswerten können und daraus die gesuchten Größen (Laufzeit, etc.) berechnen können.

Gibt es dazu eine untere Grenze SNR_min, i.e. alle Signale mit SNR > SNR_min sollen ausgewertet werden können? Ist die Aussage allgemein gültig? Das heißt, egal welche Störungen vorkommen, soll der Messalgorithmus die Signalauswertung ausführen können? Welche Definition von SNR wird hier angenommen?