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Die Firma KASTO Maschinenbau produziert Lagersysteme und Sägemaschinen und möchte in Zukunft mit Hilfe von prädiktiver Wartung einen Mehrwert für den Kunden, die firmeneigenen Servicetechniker und die Inbetriebnehmer generieren. Für diesen Weg in Richtung prädiktive Wartung werden in der vorliegenden Arbeit, zunächst mittels Recherche, Grundlagen definiert. Die anschließende Analyse verschiedener Bauteile und Baugruppen in der Lagertechnik und im Sägemaschinenbau führt zur Konkretisierung der Umsetzungsmöglichkeiten. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden die verschleißkritischen Bauteile eines KASTOwin-Bandsägeautomats behandelt. Durch die Analyse der einzelnen Verschleißformen und -erscheinungen an dessen Komponenten können Parameter zur Verschleiß-überwachung ermittelt werden. Die Überwachung dieser Prozesse soll dabei mit bestehender Sensorik durchgeführt werden und beschränkt sich deshalb hauptsächlich auf die Messeinrichtung der Frequenzumformer. Für die Komponenten Sägebandantrieb, Sägevorschubantrieb, Materialvorschubantrieb, Bandverlaufsensor, sowie das Hydrauliksystem werden entsprechende Methoden zur Funktions- und Verschleiß-prüfung ausgearbeitet. Auf Basis dieser Methoden wird dann die Implementierung in Form eines SPS-Programms und einer dazu passenden, grafischen Benutzeroberfläche durchgeführt. Das bestehende SPS-Programm und die Benutzeroberfläche werden durch zusätzliche Programmteile ergänzt. Sämtliche Ergänzungen sind portabel und modular ausgelegt, sodass diese problemlos auch in anderen Sägemaschinen ergänzt werden können. Um kritische Verschleißsituationen nach deren Eintritt zu analysieren und daraus Schlüsse im Sinne der prädiktiven Wartung zu ziehen, ist die Sicherung aller Langzeitdaten von enormer Bedeutung. Da der remanente Speicher der SPS jedoch begrenzt ist, werden sämtliche Daten über die Visualisierung gesichert. Alle aufgenommen Daten werden sowohl grafisch als auch in Form von Werten visualisiert und können dem Kunden und Servicetechniker, sowie dem Inbetriebnehmer Aufschluss über den Zustand der Komponenten geben. Letztlich werden die implementierten Abläufe an einer Vorführmaschine getestet. Es kann dabei die Funktion sämtlicher Prüfungen bestätigt werden

The Metering Bus, also known as M-Bus, is a European standard EN13757-3 for reading out metering devices, like electricity, water, gas, or heat meters. Although real-life M-Bus networks can reach a significant size and complexity, only very simple protocol analyzers are available to observe and maintain such networks. In order to provide developers and installers with the ability to analyze the real bus signals easily, a web-based monitoring tool for the M-Bus has been designed and implemented. Combined with a physical bus interface it allows for measuring and recording the bus signals. For this at first a circuit has been developed, which transforms the voltage and current-modulated M-Bus signals to a voltage signal that can be read by a standard ADC and processed by an MCU. The bus signals and packets are displayed using a web server, which analyzes and classifies the frame fragments. As an additional feature an oscilloscope functionality is included in order to visualize the physical signal on the bus. This paper describes the development of the read-out circuit for the Wired M-Bus and the data recovery.

In letzter Zeit sind einige neue, hochintegrierte Einchip-Radarsensoren auf den Markt gekommen. Die enormen Fortschritte im Bereich des autonomen Fahrens hat diese Sensoren hervorgebracht. Mit ihnen lassen sich diverse Anwendungen, wie zum Beispiel eine Abstandsmessung, Kollisionserkennung oder Geschwindigkeitserfassung realisieren. Für die Nutzung eines solchen modernen Radarsensors spricht viel, jedoch besitzen alle eine differenzielle Ausgangsschnittstelle, die nicht mit den üblichen Mikrocontrollersystemen eingelesen werden kann. Darum war das Ziel der Arbeit, die Entwicklung eines Schnittstellenwandlers auf einem Low-Power-FPGA, zur Anbindung eines Radarchips an einen klassischen Mikrocontroller. Der Lösungsweg war demnach schon vorgegeben, es folgte die konkrete Umsetzung mit der Modellierung der Hardware in VHDL. Der FPGA liest die differenzielle Schnittstelle ein, parallelisiert die Daten und speichert sie zwischen. Sobald die Messdaten vollständig sind, können sie über die serielle SPI-Schnittstelle angefordert werden. Als Gegenstelle kommt ein Mikrocontroller zum Einsatz, der die Messdaten wiederum gemäß eines definierten Protokolls zur Auswertung an einen Computer weiterleitet. Die Machbarkeit dieser Anwendung wurde kontrolliert, indem die Messdaten vom Radarchip, übermittelt durch den FPGA und Mikrocontroller, auf dem Computer mithilfe eines Analyseprogramms bewertet wurden. Die Auswertung der Messergebnisse entspricht in vollem Umfang den Erwartungen. Der Ressourcenverbrauch im FPGA wurde hierbei ebenfalls als kritisch betrachtet, was sich im Nachhinein jedoch nicht bestätigte. Es ist sogar das Gegenteil der Fall, mit den übrigen freien Ressourcen steht einer möglichen Signalverarbeitung nichts im Wege.