Aus BUSO wird LEO: Hydraulik-Chirurgie

Es war keine ganz einfache Operation gewesen. Aber die Herztransplantation der Anlage war erfolgreich verlaufen. Der alte Gaskessel war herausgeschnitten und durch eine funkelnagelneue Sole-Wasser-Wärmepumpe ersetzt worden, die nun mit kräftigen Herzschlägen die Adern der Heizungsanlage mit warmem Wasser flutete.

Durch den gleichzeitig durchgeführten chirurgischem Eingriff im Regler-System liefen nun alle elektrischen Signale der Sensoreingänge und Schaltausgänge im CMI zusammen, wo sie im Minutentakt aufgezeichnet wurden und so ein Quasi-EKG der Anlage lieferten.

CMI (Control & Monitoring Interface): Die Logging-Zentrale ...

Das CMI (links oben) zeichnete alle Regelungssignale auf …

Und mit genau diesem EKG war Irgendwer noch nicht wirklich zufrieden. Die erhöhte Vorlauftemperatur der Wärmepumpe würde die Leistungsfähigkeit des Patienten nachhaltig gefährden.

BUSO-Log-2017-11-06

Die hohe Vorlauftemperatur der Wärmepumpe (T.WP 1) bereitete Irgendwem noch etwas Kopfzerbrechen …

Irgendwie vertrug sich das neue Herz noch nicht ganz mit dem über Jahre und Jahrzehnte gewachsenen Organismus der bestehenden Anlagenhydraulik. Wieder und wieder hatte er das EKG studiert und jedes mal war er zum gleichen Schluss gekommen: Die Durchblutung des Kombispeichers war gestört, was wiederum eindeutig mit dessen Bauweise zusammenzuhängen schien.

BUSO-Kombispeicher

Der eingebaute Warmwasser-behälter schien die natürliche Konvektion im Kombispeicher empfindlich zu stören …

Gleichzeitig war dieses Organ stark belastet. Zwei Heizkreise wurden von ihm gespeist. Und als wäre das nicht genug gewesen, war es auch noch für die gesamte Warmwasserversorgung zuständig. Andererseits gab es da einen enormen Doppel-Pufferspeicher, der vor Langeweile Däumchen drehte.

BUSO-Hydraulikschema-vorher

Historisch gewachsene Anlagenhydraulik, in der der ehemalige Gaskessel durch eine Sole-Wasser-Wärmepumpe samt LEO_2-Wärmequelle ersetzt worden war …

Und während er das Hydraulikschema hin- und herwälzte, formierte sich die Lösung vor seinem geistigen Auge. Hier musste definitv ein Bypass gesetzt werden und dort eine Rückschlagklappe. Wenn man dann an dieser Stelle noch ein Ventil einbaute und diese beiden Anschlüsse ein wenig versetzte …

BUSO-Hydraulikschema-nachher

Und so sollte die Anlagenhydraulik nach dem chirurgischen Eingriff aussehen: Ein Bypass sollte die Durchblutung im oberen Bereich des Kombispeichers verbessern. Die Heizkreise sollten zur Entlastung an die Pufferspeicher gehängt werden. Und die Herzklappen V.Lad.PS und V.Lad.KS sollten zu einer abwechselnden Durchblutung von Puffer- und Kombispeicher führen …

Schon wurde der Operationssaal vorbereitet. Der Siedler und sein Kumpel sollten diesen Eingriff mit telemedizinischer Unterstützung vornehmen. Einen solche Operation hatte noch niemand vor ihnen versucht und würde ihnen sicherlich einen Vorschlag zum Nobelpreis einbringen!

Und tatsächlich! Als der Patient das zweite Mal aus dem Tiefschlaf erwachte, ging es ihm deutlich besser. Er sollte schon fast in häusliche Pflege entlassen werden, als bei einer Nachuntersuchung eine immer noch erhöhte Rücklauftemperatur der Wärmepumpe diagnostiziert wurde, die die Arbeitszahl in den Keller drückte.

BUSO-Log-2017-12-14

Besser, aber die Rücklauftemperatur der Wärmepumpe  (T.WP 2) war immer noch zu hoch …

Verflixt! Wo kam denn das schon wieder her! Aus dem Hydraulikschema war kein Hinweis darauf zu erkennen …

So musste die Anlage Rohr für Rohr und Ventil für Ventil untersucht und mögliche Abweichungen zum Hydraulikschema ausfindig gemacht werden. Und tatsächlich, nach einer Abenteuerreise durch den staubigen Heizungskeller und einem Tauchgang in der ‚Kiste‘ fand sich unter einem dicken Wulst aus Isoliermaterial der Übeltäter: Ein Vier-Wege-Mischer!

BUSO-4-Wege-Mischer

Unter der Isolierung befand sich – auf den ersten Blick nicht zu erkennen – der Missetäter: ein 4-Wege-Mischer …

Den hatte wohl in grauer Vorzeit jemand zur Rücklaufanhebung eingebaut, die aber heute in Verbindung mit einer Wärmepumpe vollständig kontraproduktiv war …

BUSO-3-4-Wege-Mischer

Statt des im Hydraulikschema vermuteten 3-Wege-Mischers fand sich tatsächlich ein 4-Wege-Mischer in der Anlage. Dieser bewirkt im Misch-Zustand die Anhebung der Rücklauftemperatur!

Dieses kleine Gebrechen mit großer Wirkung konnte aber in diesem Fall ambulant behoben werden. Kurze Zeit später verließ der Patient bei bester Gesundheit mit einer runderneuerten Hydraulik das Spital.

BUSO-Log-2018-03-14

Und das Hydraulik-EKG entsprach nun auch endlich Irgendwessen Ansprüchen…

Gönnen wir dem CMI sein eigenes Netz!

oder:

Wie Irgendwessen Problem gelöst wurde, weil das elkement gerne schnüffelt, was die ‚Dinge‘ so machen im Internet of Things.

Irgendwer stand vor einer besonderen Herausforderung: Der Chefingenieur und Regler-Freak hatte das ideale Plätzchen gefunden: Genügend Platz und Ruhe, um UVR16x2, CMI & Co für seine Projekte aufbauen, verkabeln und testen zu können. Fast ideal, wenn man es genau nahm. Denn die Siedler hatten diesem Plätzchen kein LAN gegönnt. Das CMI  – das Control and Monitoring Interface, also das ‚Ethernet-Gateway‘ des Reglers – konnte nicht angeschlossen werden. Damit wäre Irgendwer zurück in die Steinzeit des SD-Karten-Hin-und-Hertragens geworfen worden.

Aber ‚glücklicherweise‘ legten gerade einige ganz besonders fiese Kameras und Videorekorder das halbe Internet lahm – und das elkement erinnerte sich dadurch an eine bereits einmal hier publizierte Anleitung zum Thema: Wie kann man als normaler Windows-Benutzer ohne Hackererfahrung herausfinden, welche Botschaften diese (bösen?) Dinge in die Welt senden und empfangen?

Hier wurde ein von Profis oft belächeltes Feature von Windows genutzt – die so genannte Internetverbindungsfreigabe: Ein normaler Windows-PC kann damit in einen Router verwandelt werden: Der PC verbindet sich wie immer per WLAN ins lokale Siedlernetzwerk – und damit ins Internet. Das ‚Ding‘ wird mit den LAN-Anschluss des PC verbunden und kann die ‚freigebene‘ Internetverbindung nutzen. Nachdem der PC jetzt höchspersönlich alle Netzwerkpakete des Dinges weiterreicht, kann der investigative Benutzer diese auch mit Sniffer-Software auf diesem PC untersuchen.

Aber eigentlich kann man diese Funktion ja einfach so verwenden, wie sie vielleicht gedacht war: Einem WLAN-unfähigen Ding wird eine Brücke ins Internet gebaut.

Aus Klimaschutzgründen wurde natürlich ein ausrangiertes Testnotebook verwendet, dem so ein zweites Leben als wichtiger Router ermöglicht wurde.

Die folgende Grafik zeigt die ‚Netzwerkarchitektur‘:

Netzwerk zum Testen eines CMI mit Regler UVR16x2 in seinem eigenen Subnetz

Der Ethernetanschluss des Laptop-Routers wird von Windows mit der IP-Adresse 192.168.137.1 konfiguriert, sobald die Internetfreigabe aktiviert wurde. Dieser Computer wird zum DHCP-Server und weist dem dem ‚Ding‘ eine dynamische IP-Adresse aus demselben Netzwerk zu, z.B. 192.168.137.2. Der WLAN-Adapter erhält eine Adresse aus dem sonst verwendeten ‚Office‘-Netzwerk (oft: 192.168.0.x)

Für Details zu den Einstellungen am PC siehe den früheren Artikel über das Internet der Dinge. Unter Windows 10 muss/kann jetzt auch die Netzwerkverbindung nicht mehr ausgewählt werden, auf der das Ding sitzt. Kleiner Tipp, bestätigt durch die bewährte Methode ‚Googlen in Foren‘: Wenn unter Windows 10 die Internetverbindungsfreigabe nach einem Neustart nicht mehr funktioniert, muss sie nochmals in den Eigenschaften des WLAN-Adapters deaktiviert und wieder aktiviert werden.

Wie früher schon berichtet wurde, kann so eine Kaskade von Netzwerken auch sinnvoll sein, um ein sensibles Ding (wie den Logger BL-NET) vor einem besonders gesprächigen Ding (IP-TV) zu schützen.

Irgendwer konnte somit wahlweise über das Router-Notebook lokal auf das CMI zugreifen oder über das Internet, also sozusagen bei der Türe raus und beim Fenster wieder rein. Da man vom lokalen ‚Office‘-Netzwerk gar nicht direkt lokal auf das CMI kommt (sondern nur über die ‚Cloud‘), ist das auch halbwegs realistischer Test der späteren Fernwartung über das Internet.

Die Reglerprogrammierung ging damit eigentlich fast schneller als das Aufräumen des Spielplatzes Arbeitsplatzes danach:

irgendein-stilles-plaetzchen-unaufgeraeumt

Die UVR16x2. Und ihr soziales Umfeld.

Kaum zu glauben. Es ist jetzt auch schon wieder fast 2 Jahre her, seit die UVR16x2 der Technischen Alternative das Licht der Welt erblickt hatte und in seiner Urversion ausgeliefert worden war.

Auch wenn Irgendwer gewusst hatte, dass die ’neue UVR‘ zu diesem Zeitpunkt noch nicht ‚ganz fertig‘ gewesen war, hatten sich doch der Spieltrieb und der Forscherdrang hinterlistig gegen die Vernunft verbündet und nach einem kurzen Widerstreit die Oberhand gewonnen. Sodass die UVR16x2 bald darauf im Maschinenraum der Siedler – so wie ihre älteren Schwester UVR1611 – einen festen Platz auf einem hübschen Holzbrettchen gefunden hatte…

UVR16x2-am Brettchen

Die UVR16x2 am rechten Brettchen und ihre ältere Schwester die UVR1611 (links).

Irgendwen hatte von Beginn an die konsequente Philosophie der TA begeistert, die sich im herben Charm des Designs, der lieb gewonnenen Logik der Bedienoberfläche und der klassischen Stift-Bedienung des Touch Screens widerspiegelte. Er war fast enttäuscht, als er das erste Mal den Regler-Teil aus seinem Sockel zog und sich dieser problemlos(!) ohne minutenlangem Rütteln und Zerren (wie bei der 1611) entfernen ließ.

UVR16x2-Aus-dem-Gehäuse-nehmen

Unglaublich! Ohne Spezialwerkzeug mit bloßen Händen ließ sich die UVR16x2 vom Sockel abziehen und aus dem Gehäuse nehmen …

Ja, in einer modernen Welt muss man auch lernen, sich von lieb gewonnenen Gewohnheiten zu verabschieden. 😉

Am Anfang war die UVR16x2 – was will man von einem Teenager erwarten – noch etwas unreif und bockig gewesen. Und die Kommunikation mit ihrem sozialen Umfeld, wie etwa dem CMI, hatte sie konsequent verweigert. Daher konnte sie von Irgendwem nur mit unkritischen Mess- und Regelungsaufgaben betraut werden und war lange Zeit zu einem Schattendasein verurteilt.

Aber glücklicherweise war sie – ebenso wie ihr soziales Umfeld – lernfähig. Eine Reihe von ‚Firmware- und Software-Upgrades‘ waren notwendig, bis sie alle sozialen Umgangsformen beherrschte, die für die Steuerung von LEO_2 unverzichtbar waren:

TAPPS2

Das begann mit der Programmierung der UVR16x2 in TAPPS2. Es gab eine Reihe überarbeiteter und neuer, interessanter Funktionsbausteine, wie z.B. eine ‚Kennlinienfunktion‘ oder das unscheinbare ‚Sample&Hold‘, die sich beide für die Forschung der Siedler noch als echte Bereicherung herausstellen sollten. Aber es war vor allem die von der UVR1611 bekannte Konfiguration des Datenloggings, die Irgendwer für die UVR16x2 am Anfang vergeblich in TAPPS2  gesucht hatte.

Aber nachdem sich Irgendwer etwas in Geduld geübt hatte, war er für das anfängliche Fehlen inzwischen mit deutlich umfangreicheren Konfigurationsmöglichkeiten für das Datenlogging entschädigt worden. Viele Funktionsparameter waren nun als ‚Ausgangsvariable‘ der jeweiligen Funktionsbausteine und damit für das Logging verfügbar geworden.

UVR16x2-Datenlogging

Die ‚Ausgangsvariablen‘ und damit die verfügbaren Parameter für das Datenlogging waren für die UVR16x2 deutlich umfangreicher geworden. Die besten Voraussetzungen um die Anlage eingehend zu analysieren …

C.M.I.

Abgeschnitten vom CMI (und damit vom Internet) hatte die UVR16x2 auf ihrem Holzbrettchen lange Zeit ein einsames Dasein fristen müssen, hätte sie nicht Irgendwer zu regelmäßigen Firmware-Updates besucht. Diese mussten – wie in alten Zeiten – auf einer SD-Karte zwischen PC und UVR hin und her transportiert werden.

UVR16x2-SD-Karte

Firmware-Update mittels altertümlichem Datentransport …

Aber inzwischen hatte auch die Kommunikation mit dem CMI ein Niveau erreicht, das (fast) keine Wünsche mehr offen ließ: Irgendwer musste seine Kommandozentrale nicht mehr verlassen, um die UVR16x2 zu bedienen …

UVR16x2-CMI-Fernbedienung

Über das CMI -Webinterface ließ sich die UVR16x2 vollständig fernbedienen.

oder Updates von Firmware und Funktionsdaten einzuspielen …

UVR16x2-CMI-Datenverwaltung

In der ‚Datenverwaltung‘ des CMI-Webinterfaces war es nun möglich, Updates für Firmware und Funktionsdaten mittels ‚Drag & Drop‘ auf die UVR16x2 zu übertragen.

TA-Designer

Kein LEO_2 ohne Online-Schema. Aber auch die Erstellung eines solchen war zu den Anfängen von der UVR16x2 noch nicht möglich gewesen.

Aber die Zeit heilt ja bekanntlich alle Wunden. Inzwischen verstand der TA-Designer auch die Funktionsdaten der UVR16x2, womit Irgendwessen Anforderungen an die Gestaltung eines vernünftiges Onlineschemas mehr als erfüllt wurden.

UVR16x2-TA-Designer

Umfangreiche Möglichkeiten bei der Gestaltung eines Online-Schemas im TA-Designer.

Und ein kleines aber wichtiges Detail gefiel Irgendwem beim TA-Designer besonders gut: Er war sehr häufig ‚Erfolgreich‘!

UVR16x2-Erfolgreich

UVR1611, CMI und Logging (X-Akten, Teil 2)

Aus der Reihe Leser fragen; das war Teil 1: ‘Error!’ oder: Die Wahrheit ist irgendwo da draußen.

Dieses Mal erreichten uns folgende – zusammen hängende – Fragen ambitionierter Regelungs-Hacker aus dem IT-Bereich:

  1. Das Web-Interface zum CMI sieht etwas altbacken aus – gibt es da einen Webservice, den man anprogrammieren könnte?
  2. Ich habe mir den UVR1611 Data Logger Pro angesehen – was macht jetzt dieser BL-NET und wozu brauche ich den?
  3. Ihr Siedler sagt, ihr greift über das lokale Netzwerk auf das CMI zu – wie wertet ihr die Messdaten aus?

Das Elkement erinnert sich an seine ersten Versuche, mit BL-NET, UVR1611 und später CMI Kontakt aufzunehmen. Für klassische IT-Freaks doch etwas gewöhnungsbedürftig!

Alvim-correa12

Zu 1) Es gibt keinen Webservice. Auf die Logging-Daten beider Logger – BL-NET und CMI kann mittels der TA-Software Winsol zugegriffen werden, d.h. es ist ein Windows-PC oder eine virtuelle Maschine erforderlich. Winsol lädt die Logfiles auf diesen PC. Diese Dateien sind nicht direkt lesbar und werden in Winsol angezeigt bzw. wahlweise auch aus Winsol in Textdateien (CSV) exportiert. Da das CMI eine SD-Karte als Speicher verwendet, braucht dieser – im Vergleich zu BL-NET – auch nur sehr selten ausgeleert werden.

Zu 2) Nach der Beschreibung des UVR1611 Logger Pro (mit dem wir selbst keine Erfahrung haben) wird der BL-NET hier nur als CAN-Ethernet-Gateway verwendet, aber nicht mehr als Logger. Durch das Loggen in eine andere Datenbank wird ebenfalls das Problem des schnell ausgenutzten BL-NET-Datenspeichers umgangen, außerdem lässt sich der Zugriff von extern sicherer konfigurieren.

Man findet bei der Suche nach UVR1611 Logger Pro Heizungs-Websites im Internet, die im Gegensatz zu unseren Stichproben zur CMI- oder BL-NET-Website wahrscheinlich auch absichtlich so konfiguriert wurden – wir aber trotzdem hier nicht verlinken wollen.

Aus dem verwendeten Port (40000 laut Config-Datei) lässt sich schließen, dass der Logger-PC, z.B. Raspberry Pi, das gleiche Protokoll verwendet wie WinSol in der Kommunikation mit BL-NET. Kurzes Sniffen des HTTP-Traffics zwischen einem Winsol-PC und CMI (Port 80) zeigt im Vergleich zum Winsol-BL-NET-Traffic, dass ein anderes Protokoll verwendet wird. Nach den Infos in dieser Diskussion (Stand Dezember 2014) wird das CMI-Protokoll derzeit vom Logger Pro noch nicht unterstützt.

Update im Herbst 2015: CMI wird jetzt vom Logger Pro unterstützt, ebenso UVR16x2.

Zu 3) Was machen wir Siedler? Wir importieren diese CSV-Dateien in unseren SQL-Server, konsolidieren die Daten dort, führen sie mit manuell gemessenen Daten zusammen und berechnen wichtige Kenndaten wie Arbeitszahlen. Alle in diesem Blog gezeigten Plots werden mit Excel als ‚Frontend‘ zu dieser SQL-Datenbank erstellt, aktuelle Daten sehen wir uns einfach in Winsol an. Außerdem arbeiten wir an einer Excel-Auswertung, die die wichtigsten Kennzahlen direkt aus den CSV-Dateien ermittelt.

Auf der Basis der exportierten Logfiles anderer Siedler können wir mittels Winsol Detektivarbeit zu betreiben – unabhängig von deren Logger (CMI oder BL-NET) oder deren Firewall-Einstellungen. Praktisch ist es aber, dass CMI mit der letzten Firmware nun auch das Logging ‚direkt vom Portal‘ unterstützt.

Winsol: Warmwasser-Durchfluss und Speichertemperaturen

Winsol: Durchfluss Warmwasser und Temperaturen (von Warmwasser und Hygienespeicher). Hier ist nicht einmal besondere Detektivarbeit nötig, um zu sehen, dass manche Lebensformen in dieser Siedlerhütte einen wahrhaft elementaren Warmwasser-Verbrauch haben. Beliebige Ausschnitte lassen sich durch ‚Zeichnen eines Rechtecks‘ heranzoomen.

Zusätzlich sind die aktuellen Messdaten auch in unserem Online-Schema über das Webportal cmi.ta.co.at verfügbar – allerdings nicht für anonyme Benutzer. Wir geben unser Schema gerne frei, bitte ggf. um den TA-Benutzernamen an das elektronische Postfach der Siedler unter punkt [ät] punktwissen.at.

Online-Schema CMI

Online-Schema, Anzeige durch das CMI

‚Error!‘ oder: Die Wahrheit ist irgendwo da draußen.

Unser Posting Logging 2.0 – Wer bastelt mit? motiviert andere Siedler zum Basteln – wirft aber auch neue Fragen auf.

In diesem Fall:

„Beim Zugriff auf den BL-NET kommt ein Error…“

Zur Geschichte: Zu Forschungszwecken betreiben die Siedler zwei Datenlogger für einen UVR1611-Regler an einem CAN-Bus – C.M.I. und BL-NET. Die glückliche Gerätefamilie – powered by Technische Alternative – sieht momentan so aus:

CAN-Bus: UVR1611, CMI, BL-NET, CAN-IO, CAN-EZ

Wie können potentielle Fehler systematisch ausgeschlossen werden?

CAN-Bus:

  • Alle Geräte müssen unterschiedliche Knotennummern haben…
  • … und an einem linearen, beidseitig terminierten CAN-Bus hängen. Für wenige Knoten und kurzen Leitungen kann das u.U. etwas liberaler gehandhabt werden – siehe diese Informationen der Technischen Alternative zur werksseitigen Versuchen. Die Siedler können aufgrund ihrer eigenen tüftlerseitigen Versuche bestätigen, dass sich ein mitten im linearen Bus terminierter UVR1611 nicht negativ auswirkt. Der UVR ist per Default mit einer Steckbrücke auf der Rückseite des Reglers terminiert.
  • Test: CAN-LED am CMI grün?

Ethernet:

  • CMI und BL-NET müssen unterschiedliche IP-Adressen und unterschiedliche MAC-Adressen haben. Mit der neuesten Firmware des CMI wird automatisch eine MAC-Adresse generiert,  die unterschiedlich zur Standard-MAC-Adresse des BL-NET ist. Mit den ersten Versionen war die MAC-Adresse per Default gleich, aber man konnte (musste) sie über die Ethernet-Einstellungen es CMI ändern.
  • Test: Ping zum BL-NET OK, telnet auf Port 80 und 40000 OK?

Im Siedlernetz loggen CMI und BL-NET parallel und erfolgreich nun seit Monaten alle Daten mit. Im Sinne der bekannten Seriosität dieses Blogs ist aber ein Disclaimer angebracht – eine Garantie, dass das überhaupt funktioniert, gibt es nicht. Hier ein Zitat aus den Herstellerinformationen (vor einiger Zeit auch im Logging-2.0-Artikel ergänzt):

„Ein gleichzeitiges Datenlogging mit C.M.I. und BL-Net bzw. D-LOGG ist nicht möglich und führt zu Störungen beim Loggen…“

Und jetzt endlich zum beobachteten Fehler:

Beim Anklicken des BL-NET-Symbols in der CAN-Netz-Übersicht in der CMI-Verwaltung erscheint in der Tat ein Fehler:

BL-NET: Error bei Klick in der CMI-Verwaltung

Mit diesem Fehler hätten die Siedler gerechnet – wobei es schöner wäre, wenn der BL-NET gar nicht klickbar wäre, so wie das CMI-Symbol. Für alle anderen Geräte erscheint beim Klick auf das Symbol das gerätetypische Menü, z.B. für den UVR eine dem Reglermenü nachgebildete Oberfläche:

CMI: Zugriff auf Menü UVR1611

Die etwas weniger coole Weboberfläche des BL-NET bietet prinzipiell die gleichen Möglichkeiten: Auch hier kann jedes andere CAN-Gerät angeklickt werden …

BL-NET: Zugriff auf UVR

… über den Punkt Menüseite laden:

BL-NET: Menüseite UVR geladen

Der BL-NET selbst hat aber kein eigenes Menü in der Art bzw. keine Schnittstelle, über die seine Verwaltung an das CMI ‚weitergeleitet‘ werden könnte. Aber ein Punkt reizt die risikofreudigen Siedler noch … aus Prinzip und weil ein Artikel mit dem Titel „I bricked my BL-NET!“ auch spannend wäre: Ist es eventuell möglich, die Firmware des BL-NET durch Drag&Drop von der SD-Karte des CMI upzudaten (als Alternative zum Memory Manager)? Gesagt, getan: Schritt 1: Ziehen der FRM-Datei Version 2.19 auf die Karte:

BL-NET: Firmware auf SD-Karte des CMI

Schritt 2 … wäre dann, diese Datei auf den BL-NET zu ziehen. Aber wie realistisch war die Annahme, dass die ‚Speicherstellen‘ dann automatisch erkannt würden? Die FRM-Datei wird in der Liste von Funktionsdaten und Firmware-Dateien auf der Karte nicht erkannt.

Aber dafür gibt es extra Geek-Punkte für die Technische Alternative. In der Übersicht über alle Dateien unter ‚Status‘ sind die soeben erzeugten X-Files sichtbar:

BL-NET-Firmware = X-Files für das CMI

 Die Wahrheit ist irgendwo da draußen!

Alien Xing 4889601316

Die Datenkrake

Es soll hier nicht um jene Amerikanischen Datenkraken gehen, die ein F oder G als Logo verwenden.

Fsa09, Datenkrake

Datenkrake als Kunstaktion (Wikimedia-User Nicor)

Nein – es ist die ganz gewöhnliche und harmlos wirkende Datenkrake wie man sie eigentlich in jeder beheizten ’smarten‘ Siedlerhütte finden kann.

Während Chefingenieur Irgendwer erfolgreich verschiedenste Würmer gebändigt hat, versuchte Wissenschaftsoffizier Elkement, die häusliche Datenkrake zu zähmen.

Bratislava Slovakia 183

Unsere Datenkrake ist harmlos und lebt harmonisch im Einklang mit Mensch und  Natur – ähnlich der auf diesem Foto dargestellten (Wikimedia-User Doko, Aufnahme aus Bratislava).

Seit dem denkwürdigen Tag der Inbetriebnahme des Wärmepumpensystems im Oktober 2012 wächst sie unaufhörlich. Viele Postings wären ohne sie nicht möglich gewesen – siehe die Liste der Artikel zu Messdaten und überblicksmäßigen Auswertungen auf unserer neuen Sitemap (…ihrerseits ein Versuch, die Datenkrake dieser Blogartikel zu bändigen).

Zu Beginn hatten die Siedler versucht, die Datenkrake mittels einer Software zu bändigen, die völlig zu Unrecht als Kuchendiagramm-Erstellprogramm für Manager verschrien ist.

Excel ist immer für Sie da!

Neue Erkenntnisse machen Ihre Daten noch wertvoller

(Quelle)

Ja, Excel war immer für uns da und machte unsere Messdatenkrake besonders wertvoll. Aber es hat uns auch verleitet, eine vielköpfige Hydra zu züchten von Formeln, Formeln die auf andere Formeln verweisen, Formeln die auf Formeln verweisen die auf Formeln verweisen.

Nicht zu vergessen: Unsere Freude an der Automatisierung mit Visual Basic for Applications – für Bastler, Tüftler und Dilettanten, bzw.

…Hauptbenutzer von Excel, die noch keine Programmierer sind

(Quelle)

Die Siedler bzw. deren Datenlogger nehmen alle drei Minuten Messwerte auf. Für spezielle Forschungen wie der Analyse des Elementaren Duschvorgangs oder der momentanen Performance der besten Solarkollektoren ist es sinnvoll, diese Daten in noch kürzeren Zeitintervallen zu messen.

Elementares Duschen

Wie oft in den Medien beschrieben liefert ein detailliertes Datenmonitoring des Energieverbrauchs einen perfekten ‚Fingerabdruck‘ des Hausbesitzer-Verhaltens. So exzessiv duscht nur ein Subversives Element (Details in diesem Posting).

Aber einen Überblick über die Leistungsfähigkeit der Anlage erhält man durch die Ermittlung von Kennzahlen für sinnvolle Perioden – wie Monate, Kalenderjahre oder Heizperioden.

So lernte Elkement die Datenkrake mittels automatisch angewandtem Excel-Autofilter auszuwerten. Diese Forschung förderte auch erstaunliche Eigenschaften der Datenkrake zu Tage – wie einen ca. 99%iger Performancegewinn wenn man sich dazu entschließt alle Formatierungen im Rohmessdatenblatt zu löschen.

Aber einige 100 Megabyte später wurde es langsam lästig, diese riesige Krake in ihrem Bau – neuerdings Cloud genannt – artgerecht zu halten.

So begann das Elkement eine Odyssee der Datenanayse und Aufzwirbelung der fraktalen Formelstruktur und folgte dabei seinem geheimen Motto: Das ganze Leben muss sich in einer simplen Textdatei beschreiben lassen. Für den Lebenszyklus der Krake konnte das jetzt realisiert werden: Die virtuelle Krake kann jederzeit neu zum Leben erweckt werden – aus den Originalmessdaten (CSV), die die Logger CMI oder BL-NET liefern. Ein Script – also ebenfalls eine Textdatei – baut daraus eine richtige Datenbank auf.

SQL scripts

Ein für uns ungelöstes Problem des populären Technologie-Journalismus: Wie stellt man Programmcode ansprechend dar? Wir entscheiden uns für den üblichen mysteriösen Matrix-Ansatz. „Das ist der genetische Code der Krake – diese kann damit jederzeit neu geklont werden!“.

Das liebgewonnene Bildchen-Erstellungs-Programm wird weiterhin verwendet – als ‚Frontend‘ für diese Lösung.

Wäre das ein abstraktes akademisches Projekt – dann wäre das einfach gewesen. Aber eine echte lebendige, organisch gewachsene Datenkrake folgt keiner Best-Practice-Datenstruktur. Sensoren messen nicht immer was man möchte, und leider haben wir nur bedingt Gewalt über die nicht immer fehlerfreie künstliche und natürliche Intelligenz sämtlicher beteiligter Lebensformen.

Ja – das ist ein Bug! Da muss eine neue Firmware eingespielt werden!

(Quelle wird aus Diskretionsgründen nicht genannt.)

So muss jedes Datententakel in liebevoller Handarbeit nachgebildet werden, und die Textdatei des Lebens enthält eine Geschichte bizarrer Anweisungen im Stil von:

Wenn Datum zwischen X und Y, dann ist jenes Tentakel doch etwas röter …. äh… ist die Soleeintrittstemperatur um Z°C zu korrigieren.

Wie auch immer: So wie die diversen Ripplinge letzendlich von Irgendwem gebändigt wurden, konnte auch as Elkement der Datenhydra alle hässlichen Köpfe abschlagen – so dass die verbleibende Datenkrake handzahm wurde und uns gute Dienste leistet.

Oder?

Standard Oil Octopus

Ein böser, fossil betriebener ‚Standard Oil Octopus‘. Eventuell sollten gerade wir die Krakenmetapher doch überdenken?

Das Besondere an LEO_2: (2) Dumme Wärmepumpe – Schlaue Regelung

Es ist gar nicht so einfach, die optimale Wärmepumpe für das Wärmepumpensystem LEO_2 zu finden. Aber nicht deswegen, weil es für diese Wärmepumpe ungewöhnliche oder komplizierte Anforderungen gäbe. Nein, sondern weil die ‚dümmste‘ und einfachste – und damit günstigste – Sole/Wasser Wärmepumpe bereits alle Voraussetzungen erfüllt. Solche einfachen Wärmepumpen sind aber heutzutage kaum noch auf dem Markt zu finden.

Dumme Wärmepumpe

Die ‚dümmste‘ Sole-Wasser-Wärmepumpe mit minimalem Funktionsumfang ist für das Wärmepumpensystem LEO_2 bereits ausreichend.

Für LEO_2 kann jede Sole-/Wasser Wärmepumpe eingesetzt werden, die folgende Anforderungen erfüllt:

  1. Die gewünschte Heizkreis-Vorlauftemperatur soll auf einen Festwert einstellbar sein.
  2. Die Wärmepumpe soll über einen Schaltkontakt von einer externen Steuerung eingeschaltet (‚angefordert‘) werden können. Viele Wärmepumpen haben einen sogenannten EVU-Kontakt, der dafür verwendet werden kann.
  3. Die Wärmepumpe muss die Solepumpe über einen Schaltkontakt einschalten (‚anfordern‘), der von einer externen Steuerung abgegriffen werden kann.

Die (Jahres-)Arbeitszahl wird ohnehin nur zu einem geringen Anteil durch spezielle (aber teure) ‚Features‘ der Wärmepumpe bestimmt, sondern zum überwiegenden Anteil durch die Bauweise und Nutzung der Gesamtanlage sowie durch die Regelung.

Beim Wärmepumpensystem LEO_2 wird daher die in der Wärmepumpe eingebaute Regelung nur für die ‚grundlegenden Lebensfunktionen‘ der Wärmepumpe genutzt (Einschalten, Ausschalten, Überwachung/Regelung des Kältemittelkreises).

Die Steuerung der Gesamtanlage (Regelung der Wärmequelle, Heizungs- und Kühlregelung, Warmwasserbereitung) übernimmt die frei programmierbare Universalregelung UVR1611 in Kombination mit einem C.M.I. (Control and Monitoring Interface). Diese Kombination hat folgende Eigenschaften:

  1. Individuell nutzbare Sensor-Eingänge und Aktor-Ausgänge zum Ansteuern von Pumpen, automatischen Ventilen oder Mischern. Über Zusatzmodule ist die Anzahl der Ein-/Ausgänge erweiterbar.

    UVR1611-Ein-Ausgänge

    Skizze der UVR1611 Ein- / Ausgänge (vgl. Handbuch UVR1611 der Technischen Alternative)

  2. Die Steuerungslogik kann individuell auf die Erfordernisse des Projektes angepasst werden. Sie ist offen für die laufende Anlagenoptimierung und für eventuelle spätere Erweiterungen.

    UVR1611-Regelungslogik

    Die Regelungslogik kann in einem graphischen Tool (‚TAPPS‚) auf dem PC individuell programmiert und danach auf den Regler geladen werden.

  3. Der aktuelle Betriebszustand der Gesamtanlage kann in einer Online-Übersicht aller Messwerte dargestellt werden (‚Online-Schema‘)

    Onlineschema-LEO_2_Pilotanlage

    Das Onlineschema der Anlage wird individuell mit dem Programm TA-Designer erstellt. Es zeigt auf einen Blick die Übersicht über alle aktuellen Messwerte, sowie die Schaltzustände der Ausgänge.

  4. Der zeitliche Verlauf von Messwerten und Schaltausgängen kann mit Hilfe des C.M.I. in einem Logfile aufgezeichnet werden. Dieses kann zur Anlagenoptimierung oder Fehleranalyse verwendet werden.

    Zeitverlauf Messwerte Winsol

    Der Zeitverlauf aller aufgezeichneten Messwerte wird mit dem Programm ‚Winsol‚ dargestellt. Für die individuelle Weiterverarbeitung der Messwerte ist ein Export in das *.csv Format möglich.

  5. Über das C.M.I. ist der Fernzugriff – über ein lokales Netzwerk oder das Internet – auf die Regelung, das Onlineschema und die Monitoring-Daten möglich (Fernwartung).

    CMI-Onlineportal

    Auf alle Funktionen und Konfigurationsmöglichkeiten, die für Betrieb und Wartung der Anlage nötig sind, kann über das C.M.I. zugegriffen werden.

  6. Die Software zur Programmierung der Regelung, zur Erstellung des Online-Schemas und zum Datenmonitoring wird von der Technischen Alternative kostenlos zum Download bereitgestellt.