Inkubator-Elektronik für die Labortechnik

Ein Inkubator ist ein medizinisches Gerät beziehungsweise ein Wärmeschrank, in dem Temperaturen und Luftfeuchtigkeit über längere Zeiträume exakt kontrolliert werden müssen. Hier werden Bedingungen geschaffen, die zum Beispiel bei Brut- und Wachstumsprozessen benötigt werden.

Key Facts:

Entwicklung einer Platine basierend auf unserem Dienstleistungsangebot und epis-Technologiebaukasten
Sensorik zur Erfassung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit
Beratung über die Vereinfachung der Module und des Gesamtaufbaus
Zusammenfassung mehrerer bisheriger Platinen zu einer Singelboardlösung
Anpassung an den Formfaktor des vorhandenen Geräts
Prozessor ARM Cortex A72
Aktorik zur Ansteuerung von Kompressoren, Peltier- und Heizelementen
Handschuhbedienbares kapazitives Touch-Display
LAN, CAN, USB
Embedded Linux-Betriebssystem

Anforderungen

Bei Inkubatoren werden in der Regel Anzeige- und Bedieneinheiten zur Darstellung des Betriebszustands und Parametrierung der Prozesse direkt im Gerät verbaut. Dabei haben sich branchenspezifisch Standards in der Hard- und Softwareausstattung der Bedienpanels herausgebildet, die wir durch unseren epis-Technologiebaukasten abdecken können.

Zudem hat sich eine zweigeteilte Architektur der Steuerungselektronik herausgebildet. Neben dem Bedienpanel werden die Prozessschnittstellen über eine abgesetzte E/A-Ebene angesteuert. Dabei kommen in der Regel Standard Feldbussysteme wie CANopen oder Ethercat zum Einsatz.

Die Aufteilung ist der Tatsachen geschuldet, dass die verschiedenen Gerätevarianten auch unterschiedliche Ausbaustufen in der E/A-Ebene benötigen.

Typische Anforderungen an die Bedienpanels sind:

Prozessor:

Aktuelle, leistungsfähige ARM-Prozessorarchitekturen, zum Beispiel: i.MX7, ARM Cortex A72

Schnittstellen für:

Temperatur
Druck
Luftfeuchtigkeit
CO₂
Heizelemente
Peltier- oder Kompressorkühlung
Magnetventile
Lüfter

Display:

5,7"-, 7"-, 10"-TFT-Display
Kundenindividuelle Coverglashinterdruckung
Kapazitiver Touch, handschuhbedienbar

Kommunikations-Schnittstellen:

LAN-Schnittstellen
USB-Ports
UART-Schnittstellen RS232 / RS485
Prozess-Schnittstellen zur E/A-Ebene
GPIO
RTC

Software:

Linux-Betriebssystem
GUI Frameworks, zum Beispiel QT, .net Core
Zyklische Wartungs- und Service-Updates gemäß EU Cyber Resiliance Act

Lösungsansatz

Entwicklung einer Platine basierend auf unserem Dienstleistungsangebot und epis-Technologiebaukasten
Beratung über die Vereinfachung der Module und des Gesamtaufbaus
Zusammenfassung mehrerer bisheriger Platinen zu einer Singelboardlösung
Anpassung an den Formfaktor des vorhandenen Geräts
Singeleboard basierend auf dem Technologiebaukasten, zum Beispiel: Prozessor ARM Cortex A72, 2 x LAN, 3 x USB
Embedded Linux-Betriebssystem
QT, .net Core
Programmierung C / C++
Dezentrale E/A-Module
Digitale Eingänge 24V DC
Digitale Ausgänge 24V DC
Digitale Ausgänge 110 - 240 V AC 50/60 Hz
Analoge Eingänge für Strom, Spannung und Temperatur
Schrittmotor-Ansteuerungen

Spezifischer Nutzen

Integration des Bedienpanels in das vorgegebene Gerätedesign des Kunden
Reduktion der Anzahl von Modulen und Platinen
Minimierung der zu bestellenden Artikel, geringere Lagerbestände und durch die Zusammenfassung mehrerer Platinen die technisch und wirtschaftlich beste Lösung