Zielsetzung
Ziel dieser Projektarbeit ist die Entwicklung einer modular aufgebauten Gaswarnzentrale. Die Module unterteilen sich in ein Basismodul, Eingangs- und einem Ausgangserweiterungsmodul.
Das Basismodul soll grundsätzlich 4 Analogeingänge von 4 bis 20 mA für Gasdetektoren bereitstellen und 10 potentialfreie Relaisausgänge zum Schalten diverser Aktoren. Des Weiteren müssen Bedien- und Anzeigeelemente wie Display, Tastatur und LEDs für den Anwender zur Verfügung stehen. Optional soll das System bis zu 512 Alarmereignisse, 512 Störmeldungen und 512 Systemereignisse speichern können. Die Konfiguration und Kalibrierung der Gaswarnzentale erfolgt über eine Service USB-Schnittstelle.
Das Ausgangserweiterungsmodul stellt der Anlage zusätzlich 4 potenzialfreie Relais zur Verfügung. Diese können als NC oder NO ausgeführt werden. Dieses Modul wird über einen Peripherie-Bus vom Basismodul entsprechend angesteuert.
Das Eingangserweiterungsmodul dient zur Einbindung von vier weiteren analogen 4 bis 20 mA Gasdetektoren. Dieses Erweiterungsmodul kann direkt mit dem Basismodul verbunden werden. Die Kommunikation erfolgt ebenfalls über das vorhandene Bussystem.
Die Erweiterungsmodule müssen direkt ansteckbar zum Basismodul sein. Dieser Artikel beschreibt nur die technische Entwicklung des Basismoduls. Alle weiteren Zusatzmodule werden in nachfolgenden Projekten geplant und umgesetzt.
Muss-Kriterien
Basismodul
- Analoganschluss für 4 Gasdetektoren mit 4 bis 20 mA Signal
- Funktionserweiterung des Basismodul durch Erweiterungskarten
- Potentialfreie Relaisausgänge, welche wahlweise als NC oder NO verwendet werden können.
- Serielle USB-Schnittstelle zum Service PC
- Beleuchtetes Grafik-Display (128 x 64)
- Summer (85 dB)
- Bedienelemente (Pfeiltasten oder Bedientasten)
- Status-LED’s
- Zwei Schaltschwellen (frei programmierbar) für jeden Gasdetektor
- Echtzeituhr (RTC)
- Anschluss für externes Bedienelement
- Energieversorgung über externes Netzteil 24 V DC
- Einbau in ein Hutschienengehäuse
- Extra Taste für Systemtest
- Vier digitale Eingänge für z.B. Taster, Not-Aus, usw.
Eingangserweiterungsmodul
- Anbindung von bis zu 4 weiteren analogen Gasdetektoren mit 4 bis 20 mA
- Digitale Ankopplung über Bus an das Basismodul
- Moduladressierung
- Hutschienengehäuse
- Direkte Anbindung an das Basismodul
Ausgangserweiterungsmodul
- Erweitert das Basismodul um weitere 4 potentialfreie Relaisausgänge
- Digitale Ankopplung über Bus an das Basismodul
- Moduladressierung
- Absicherung der Ausgänge mit 2 A
- Hutschienengehäuse
- LED Anzeige des Schaltzustandes des entsprechenden Relais
Wunschkriterien
Basismodul
- Bereitstellung einer HART-Schnittstelle für jeden Gasdetektor
- Webserver Interface für Fernwartung (Extra-Modul)
- Datenlogger-Funktion (Speichermedium EEPROM)
- Integrierte USV
Eingangserweiterungsmodul
- Hart Kommunikation zu den einzelnen Gasdetektoren