Überwachungs-Steuergeräts für das unbeaufsichtigte Betreiben von 3D-Druckern

Einleitung

Dieser Artikel befasst sich mit der Projektarbeit für das Erstellen eines Überwachungs-Steuergerät für das unbeaufsichtigte Betreiben eines 3D-Druckers. Das Projekt wurde entworfen und umgesetzt. Die Arbeit wurde an der Hochschule Hamm-Lippstadt unter der Betreuung von Prof.Dr.-Ing. Mirek Göbel erstellt. In diesem Artikel wird Schritt für Schritt auf die Entwicklung eingegangen.

Gefahrenanalyse

In der Gefahrenanalyse, wurde die Brandgefahr behandelt. Dabei ist auf Gründe und Folgen eingegangen worden.

Systementwurf

Aus der Gefahrenanalyse wurde ein Entwurf für das System erstellt. Dieser diente zusammen mit der Skizze der Planung für die Umsetzung.

Hardware

Schaltung & Platine

Für die Schaltung, die benötigt wird, um ein Platinenlayout zu erstellen wurden zunächst alle anzuschließenden Elemente betrachtet und analysiert. Dies diente dem Erhalt einer groben Übersicht, welche notwendigen Verschaltungen im Einzelnen benötigt werden. Die Schaltung wurde dann mithilfe des Programms „NI Multisim“ entworfen. Bei der Schaltung gab es zwei verschieden Spannungsbereiche. Zum einen musste die 230V Netzspannung in die Schaltung einfließen und mit einem Relais durchgeschaltet, sowie in eine 9V DC Spannungsversorgung für den Arduino und Rauchmelder gewandelt werden. Zum anderen mussten die 5V DC vom Arduino genutzt werden, um die NTC-Widerstände zu versorgen, das Display zu nutzen und das Relais zu schalten.

Aus dieser Schaltung wurde eine Platine in NI Ultiboard erstellt, welche in folgender Abbildung dargestellt wurde.

Gehäuse

Das Gehäuse für den Drucker, besteht aus einer Plexiglaskiste, welche mit einer Holzgrundplatte ein luftdichtes Gehäuse bildet.

Zusätzlich wurde ein Gehäuse für die Elektronik entworfen und mit dem 3D-Drucker der Projektwerkstatt gedruckt.

Software

Die Software wurde in der Arduino IDE erstellt und ist in Teilen im folgende dargestellt.