Technologie.Transfer.Anwendung. Cleaning Mate HSS 16 Mit Hygiene und Sauberkeit sichern Sie die hohe Qualität ihres Bieres. Mannheim,

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Elizabeth Hauer
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1 Technologie.Transfer.Anwendung. Cleaning Mate HSS 16 Mit Hygiene und Sauberkeit sichern Sie die hohe Qualität ihres Bieres Mannheim,

2 Ablauf Wissens- und Technologietransfer mit Steinbeis Vorstellung Steinbeis Innovationszentrum Dipl. Ing. (FH) Rüdiger Jung Vorstellung des Hygiene Sensor System 2016 B.Sc. Christoph Layer, Steinbeis Innovationszentrum Folie 2

3 Wissens- und Technologietransfer mit Steinbeis Steinbeis-Verbund weltweit im unternehmerischen Wissens-und Technologietransfer Dach: Steinbeis-Stiftung (Sitz Stuttgart, Gründung 1971) Dienstleistungen Forschung und Entwicklung Beratung und Expertisen Aus- und Weiterbildung Erfolgsgrößen (Stand ) 1038 Unternehmen und Steinbeis-Partner im Steinbeis-Verbund 146,1 Millionen Euro Gesamtumsatz im wirtschaftlich anerkannten Transfer 730 Professoren, Angestellte, freie Mitarbeiter Folie 3

4 Steinbeis-Innovationszentrum Systemlösungen in Mess- und Automatisierungstechnik Kompetenzfelder des Instituts: 1. Spezifische MSR-Konzepte 2. Steuerungs- und Auswertesoftware 3. Automatisierungstechnik 4. Optische Messtechnik 5. Prozessmesssysteme / Prozessanalytik Projektbeispiele: Entwicklung eines Sensorsystems zur Bestimmung von Bieralterung Entwicklung eines Biomassekarussells Entwicklung einer Zentrifuge zur Gewinnung von Restölen aus Presskuchen Entwicklung einer Mini-CIP Anlage für die Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie Folie 4

5 HSS 16 Allgemein Inhalt Motivation Reinigungsprinzip Anlage HSS 16 Folie 5

6 Motivation Stand der Technik Reinigungsfirma wird zur Reinigung beauftragt Hohe Kosten Ausfall der Anlage während der Reinigung Vertrauen zwischen Reinigungsfirma und Wirt Halbautomatische Reinigung mittels Silexa Cleaning mate der Firma Redl Ziel Automatisierte Reinigung von Schankanlagen Verringerung der Kosten Reinigung außerhalb der Schankzeiten Externe Reinigungsfirma nur für Zapfkopfreinigung Erstellung eines Reinigungsprotokolls Folie 6

7 Reinigungsprinzip Reinigungsmittel TM DESANA Eigenschaften Reinigung der Anlage von organischen Bestandteilen Änderung der Farbe je nach Verschmutzung der Anlage violett sauber grün, gelb verschmutzt Erhöhung der Leitfähigkeit des Spülwassers Nutzung der Eigenschaften zum Aufbau des HSS16 Detektion des Reinigungszustandes mit Hilfe eines RGB Sensors Überprüfen von Reinigungsmittelrückständen o durch Einsatz eines Leitfähigkeitssensors Folie 7

8 Auf einen Blick Bedienung über berührungssensitiven Bildschirm Ampelfarben zeigen den Status zwischen den Reinigungsvorgängen Bei Bedarf manuelle Reinigung Optimiert für TM DESANA Ablauf Anlage Silexa cleaning mate Abkoppeln der Bierfässer Leitungen werden mit Wasser gespült Automatische Beimengung des Reinigungsmittels Visuelle Überprüfung ob Reinigungsmittel 3 min violett bleibt Spülung mit Leitungswasser Prüfung auf Reinigungsmittel Rückstände mit ph-wert Messung Anschluss der Bierfässer Folie 8

9 HSS 16 HygieneSensorSystem16 Auf einen Blick Bestimmung der aktuellen Farbe im HSV Farbraum Entfall der visuellen Beurteilung Überwachung des Mischverhältnisses über die Farbsättigung Einsparung von TM DESANA Reinigungsmittelfreiheit via Leitfähigkeitsmessung Montage Entfall manueller ph-messung Wassereinsparung im Spülvorgang Anschluss nach Zapfhahn Variable Betriebsspannung von [10V - 30V] Kommunikation mit Anlage via Open-Collector-Ausgängen Folie 9

10 Mechanischer Aufbau Inhalt Größe und Anschlüsse Durchfluss im Schnittbild Folie 10

11 Größe und Anschlüsse Schlauch- Anschluss: 9mm LED Strom USB Schalter Folie 11

12 Durchfluss im Schnittbild Ausgang Leitfähigkeitssensor Eingang LED Schauglas Folie 12

13 Durchfluss im Schnittbild Platine RGB-Sensor Leitfähigkeitssensor Eingang LED Schaugläser Folie 13

14 Elektronischer Aufbau Inhalt Übersicht Messaufbau Farbmessung Messprinzip Signalverarbeitung Leitfähigkeitsmessung Messprinzip Signalverarbeitung Schnittstellen Folie 14

15 Übersicht Messaufbau Messprinzip Farbsensor Leitfähigkeitssensor Temperatur Signalverarbeitung Übertragung der RGB Farben in den HSV Farbraum Berechnung der Leitfähigkeit in Abhängigkeit der Temperatur Schnittstellen USB zum Anschluss an einen PC Open-Collector-Ausgänge zur Kommunikation mit Redl Anlage Folie 15

16 Farbmessung Messprinzip Sender Weißlicht LED Leuchtstärkeregelung via PWM Signal Ansteuerung via Stromquelle Modulation Modulation des ausgestrahlten Lichts in der Messkammer Empfänger Erfassen der RGB Daten Beleuchtungsstärke digital steuerbar 12-bit Digitalausgang (Anschluss via SPI) Folie 16

17 Farbmessung Signalverarbeitung Umwandlung der 12-bit Werte in srgb Wertebereich [0,1] Transformation von srgb zu HSV H: Farbwinkel [0,360 ] S: Sättigung [0,1] V: value (Hellwert) [0,1] Vorteil HSV Eindeutige Farbzuordnung durch den Farbwinkel H 0 Rot, 120 Grün, 240 Blau Bestimmung der Konzentration des Reinigungsmittels mittels der Sättigung S Folie 17

18 Leitfähigkeitsmessung Messprinzip Leitwert Ansteuerung mit einer 1 4 khz Oszillatorschaltung Spannungsaufbereitung U L via Messschaltung Weiterleitung an den ADC des µc Temperatur Auswertung via Brückenschaltung Weiterleitung von U T an den ADC des µc Folie 18

19 Leitfähigkeitsmessung Signalverarbeitung Leitwert Berechnung des Leitwerts G aus dem Messwert U L Temperatur Temperaturbestimmung Anhand der Spannung U TEMP Leitfähigkeit Mittels der Zellkonstante K wird die Leitfähigkeit berechnet Temperaturausgleich mittels der Temperatur T [0 40 C] Der Zulässige Wertebereich [ µs/cm] Folie 19

20 USB 2.0 Schnittstellen Verbindung mit PC Auslesen der Sensordaten sowie Einstellung von Parametern via Software Daten HSV Leitfähigkeit Temperatur Open-Collector-Ausgänge Anschluss an bestehende Reinigungsanlage Ausgabe des Leitwerts [HIGH, LOW] Ausgabe der Farbe [HIGH, LOW] Folie 20

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Folie 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Christoph Layer Projektmitarbeiter Fon: +49 (0) Steinbeis-Innovationszentrum Systemlösungen in Mess- und Automatisierungstechnik Kaiserring D Mannheim Folie 22

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