{4} Requirements without Children (321 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.)

Wurde am 09.09.2024 entschieden: Werden erstmal aus dem Plattformprojekt übernommen.

Wurde mehrmals in den Teammeetings besprochen.

Am 01.10.2024 entschieden.

Besprochen wurde Class AA. Dies besagt aber nicht die Genauigkeit mit der die Temperatur bestimmt werden muss. Dies folgt stattdessen über Anwendungsfälle wie Trockenkalibrierung.

"Exakt" gibt es in der Messtechnik nicht, sondern immer nur mit Toleranz.

Vorteile Ex-D:

• Einfachere Elektronik
• Einfachere Kabelführung im Gerät
• Tausch zwischen unterschiedlichen Sensortypen einfacher

Vorteile Ex-I:

• Kosten der Sensoren
• Einfachere Kabelführung außerhalb des Geräts (Amerika)
• Eine spätere Variante als Ex-D ist einfacher als eine spätere Variante als Ex-I

Woher wissen wir, dass ein Messbereich von 1:200, laut Kommentar vom 12.07. entsprechend Q_min/2 (in Bezug auf GT400 vermutlich), mit der geforderten Genauigkeit machbar ist?

Punkt 2 der Anforderung 301:

"Die Software soll über die Möglichkeit verfügen die Gasbeschaffenheitsdaten von angeschlossenen PGCs zur Berechnung der theoretischen Schallgeschwindigkeit nach AGA10 zu nutzen".

Die Frage ist nun, wie sollen die Daten aus dem PGC ausgelesen werden? Wenn über Modbus, muss das Gerät auch als Modbus Client fungieren können.

Sollen die Parameter von dem Messcontroller, Linuxcontroller oder Kombination daraus gespeichert werden?

Bis jetzt wurde keinen Beispiel für Kommunikation über Modbus TCP genannt. Gibt es einen Anwendungsfall? Wenn ja, welches Gerät soll mit RSM600 via Modbus TCP Kommunizieren, und wie (als Server oder Client) ?

Während Diskussion in BDH, kam die Frage ob DZU wirklich zwingend Notwendig ist. Und wenn ja, mit welcher Priorität?

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.

Marktanforderung der Flanschformen respektive Druckstufen

Test

Frequenzband, etc.

Das Linuxcontrollermodul soll die folgenden Hardwarefunktionen umsetzten:

• Integration des Linuxcontrollers
• Integration des Speichers TBD: FRAM/EEPOM/SD-Karte
• Integration der RS485-Schnittstelle COM1, inklusive galvanische Trennung
• Integration der Ethernet-Schnittstelle Eth1

• Anschluss für Display/Keypad/Eichschalter

• Ansteuerung des COM Option Modules (Eth2, Eth-Apl, VDSL, Wi-Fi, COM2)

Das COM Options1 PCB soll die folgenden Hardwarefunktionen umsetzten:

• Integration der RS485-Schnittstelle COM2, inklusive galvanische Trennung
• Integration der Ethernet-APL-Schnittstelle Eth-Apl

Das Modul Akkupack soll folgendes umsetzen:

• Integration Anschluss für die Akku-Einzelzellen
• Integration der Lade- und Entladeschaltung inkl. Balancingschaltung
• Integration Temperaturüberwachung Wie wir die Temperatur kommunziert? Auch über IIC?

• Anbindung an den Messcontroller über IIC.

Die Anregung der Ultraschallsensoren wird auf dem Backplane- bzw. Basis-PCB umgesetzt.

Pulserzeugung

1. Die Erzeugung der Pulsform der Sendesignale mit einstellbarer Frequenz und Pulsanzahl erfolgt durch den Messcontroller.
2. Die Pulsfrequenz soll zwischen 50 kHz und 500 kHz einstellbar sein.
3. Die Pulsanzahl soll zwischen 0 und 32 Pulsen einstellbar sein.

Erzeugung der Sendespannung

1. Erste Stufe: Mittels eines Boost-Converters wird aus der Systemspannung von +5V eine einstellbare Zwischenspannung von max. 51V erzeugt. Die Zwischenspannung kann durch den Messcontroller in 32 Schritten zwischen 19V bis 51V eingestellt werden.

2. Zweite Stufe: Eine H-Brücke wird durch die Pulse des Messcontrollers angesteuert und generiert aus der Zwischenspannung Pulse mit +-48V (96V Peak-Peak)
3. Dritte Stufe: Die Pulse mit der Amplitude von 96V werden durch einen Transformator mit dem Wicklungsverhältnis 1:4 auf eine Signalamplitude von 384V transformiert.

Somit ergibt sich eine einstellbare Sendespannung zwischen zwischen 152V und 404V.

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.

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

Das Gerätedisplay und das Keypad werden in einem externen Gehäuse realisiert, welches über ein Kabel fest mit dem Elektronikgehäuse verbunden wird. Das Elektronik von Display und Keypad wird in Ex-i realisiert.

Funktionen des Display- und Keypadmoduls

1. Matrix-LCD mit 128x64 Pixel Auflösung mit 2,8" Bildschirmdiagonale (ohne Backlight)
2. Fünf Tasten Keypad mit den Tasten (Up, Down, Left, Right, Ok)
3. Eichschalter (bzw. Taster) - verdeckt mit einer wasserdichten Klappe (IP65), welche mit einer Plombe gesichert werden kann
4. Das Gehäuse und der Kabelanschluss wird in der Schutzklasse IP65 ausgeführt.

Schnittstelle zum Elektronikgehäuse

Das Displaygehäuse wird mittels eines sechspoliges geschirmtes Kabels mit dem Elektronikgehäuse verbunden. Das Kabel wird per Klemme mit dem Display-Modul verbunden.

Die vier Leitungen haben folgende Funktion:

1. +3,3V VCC - Spannungsversorgung des Display- und Keypad-Moduls
2. RS485-A - Signalleitung der RS485 Kommunikationsschnittstelle
3. RS485-B - Signalleitung der RS485 Kommunikationsschnittstelle
4. Ground - Signalground bzw. Ground der Spannungsversorgung
5. PE/Erdung 1 - Ableitung auf PE des Elektronikgehäuses
6. PE/Erdung 2 - Ableitung auf PE des Elektronikgehäuses

Ex-Schutz

Das Modul (Elektronik, Gehäuse mit Kabelverbindung) wird in Ex-i ausgeführt. Die am elektrischen Anschluss erforderlichen Begrenzungen befinden sich auf dem Interface-PCB der RSM600 Elektronik. Die Begrenzung der Display-Spannungen befinden sich auf dem Display-Modul.

Das Gerät muss die Richtlinien in MID 2014/32 EU erfüllen.

Das Gerät muss die Richtlinien in PED 2014/68 erfüllen.

Das Gerät muss die Richtlinien in AGA 9 erfüllen.

Das Gerät muss die Richtlinien in WEEE erfüllen.

Das Gerät muss die Anforderungen in ISO 14001 erfüllen.

Die drucktragende Teile sollen die folgende Drucksicherheitsrichtlinien erfüllen:

• DGRL
• ASME B 31.3
• ASME B 31.8

Das Gerät soll entsprechend ISO 17089 Teil 1, Kapitel 7.4 die eigene Funktionalität durch Berechnung von Diagnose Daten aus den gemessenen Ultraschalllaufzeiten überwachen.

Es soll möglich sein, das Gerät mit einem Umwerter über Netzwerk zu verbinden.

Über die Netzwerkschnittstelle soll der Umwerter als Modbus TCP Client angeschlossen werden können. Das Gerät muss damit als Modbus TCP Server fungieren können.