Haben Sie Hunger? Datenerfassung für perfektes Grillen

Bei Traeger Grills in Salt Lake City unternimmt man alles, um Profiköche, Feinschmecker und Wochenendköche gleichermaßen in ihrem Bestreben zu unterstützen, das optimale Barbecue-Erlebnis zu kreieren. Es gibt mehrere Gründe dafür, dass die einzigartigen Holzpelletgrills des Unternehmens immer wieder köstliche Meisterwerke hervorbringen. Die geheimen Zutaten sind qualitätsgeprüfte Hartholzpellets und eine fortschrittliche, smarte Grillsteuerung. 

Moment ... Grills mit smarter Steuerung? Ja, tatsächlich. Die Geräte von Traeger Grills haben nicht mehr viel zu tun mit dem Rost, auf dem Ihr Großvater einst im Garten seine Würstchen briet. Wenn Sie sich schon einmal mit Steuerungssystemen beschäftigt haben, haben Sie wahrscheinlich auch schon von PID-Reglern gehört. Ein PID-Regler ist ein Proportional-Integral-Derivativ-Regler, der eine Rückkopplungsschleife zur Steuerung eines Geräts verwendet. Bei dieser spezifischen Anwendung gibt der Bediener die Temperatur vor, die der Grill erreichen und dann trotz verschiedener ständig wechselnder Bedingungen beibehalten soll.

Vor dem Aufkommen der Datenerfassung war die Produktprüfung eine relativ subjektive Angelegenheit. Wenn zum Beispiel Automobilhersteller ihre Fahrzeuge auf eine Teststrecke schickten, verließen sie sich auf die subjektive Meinung der Fahrer zur Auswirkung verschiedener Änderungen an der Aufhängung oder den Stoßdämpfern auf den Komfort und das Fahrverhalten. Inzwischen ist die Durchführung objektiver, wiederholbarer Messungen mit hochauflösenden Datenerfassungsgeräten jedoch ein absolutes Muss.

Daher wandten sich die Techniker von Traeger an die Datenerfassungsexperten von Dewesoft, um sie um Unterstützung bei der Messung und Erfassung von Daten in ihren Testlabors zu bitten. Konkret ging es um Parameter wie Temperaturen, Befehlspunkte und sogar CAN-BUS-Daten, und das hochqualifizierte Technikerteam musste schnell und einfach die Performance der Steuerungsplattform und die Auswirkungen daran vorgenommener Änderungen oder Optimierungen bewerten können. 

Die Grills verfügen zum Beispiel über eine Förderschnecke, die nach Vorgabe der Steuerung Holzpellets in den Feuertopf transportiert. Wie schnell sollte sie sich drehen? Um die vom Bediener gewählten perfekten Garbedingungen zu gewährleisten, müssen nicht nur diese, sondern auch andere Variablen in Echtzeit kontrolliert werden:

• Flammenintensität

• Betriebszustand/Drehzahl der Schnecke

• Betriebszustand/Drehzahl des Gebläses

• Betriebszustand des „Hot-Rod“-Pelletzünders

• Deckelposition

Der PID-Regler vergleicht die gewünschte Temperatur mit der Temperatur, die von den Sensoren im Grill erfasst und zurückgemeldet wird. Das mag einfach klingen, ist es aber nicht. Warum? 

Um die gewünschte Temperatur zu erreichen, werden diverse Parameter mithilfe genau abgestimmter Koeffizienten kontinuierlich angepasst. Nun gibt es aber PID-Schleifen für die Förderschnecke, eine weitere für die Gebläsegeschwindigkeiten usw., und die Koeffizienten in den PID-Schleifen werden dynamisch angepasst, wenn sich die Bedingungen ändern, z. B. wenn der Deckel des Grills geöffnet wird, die Windstärke zunimmt, die Umgebungstemperatur sinkt usw. Geschachtelte PID-Schleifen und sich ständig ändernde Regelkoeffizienten sind für Techniker keine leichte Aufgabe.

Messverfahren und Messanordnung

Wegen ihres umfangreichen Temperaturbereichs werden KRYPTON-Datenerfassungsmodule verwendet. Mehrere KRYPTON-TH-Module in Kombination mit Dewesoft-CAN-Schnittstellen ermöglichen die synchrone Aufzeichnung von analogen Antwortdaten und CAN-Befehlsdaten. Zudem sind KRYPTON-Module extrem robust und nicht nur gegen Wasser, Rauch und Staub, sondern auch gegen die klebrigste Grillsauce ausreichend abgedichtet.

KRYPTON-Module lassen sich mit einem einzigen EtherCAT-Kabel für Stromversorgung, digitale Datenübertragung und die Synchronisation zwischen den Modulen einfach in Reihenschaltung verbinden. Und um die empfindlichen analogen Sensorleitungen so kurz wie möglich zu halten, können KRYPTON- (und CAN-)Module genau dort platziert werden, wo man sie benötigt.

Zusätzlich zu Dutzenden von Befehlsdatenparametern, die über den CAN-BUS übertragen werden, umfasst ein typischer Test mehr als 32 Kanäle mit analogen Thermoelementeingängen sowie mehr als 600 zusätzliche Mathematikkanäle, die in Echtzeit ausgewertet werden, um Kriterien für unmittelbare Reaktionen und Feedback auf Änderungen in ihrem Steuerungssystem zu validieren.

Das Dewesoft-Datenerfassungssystem ist in der Lage, einen einzelnen oder mehrere Grills gleichzeitig zu testen. Diese Flexibilität bedeutet eine enorme Effizienzsteigerung, indem der bisherige Serienprozess durch einen Parallelprozess ersetzt wird. Da sie so einfach in Reihenschaltung verbinden lassen, können KRYPTON-Module nach Bedarf hinzugefügt oder entfernt werden, um die erforderliche Anzahl von Kanälen zu erreichen. Die DewesoftX-Software stellt sich automatisch auf die Anzahl der angeschlossenen Module ein.

Flexible, durch den Benutzer konfigurierbare Anzeigen

Die Techniker von Traeger nutzen die Mehrfachanzeige-Funktion von DewesoftX, um für jeden getesteten Grill einen eigenen Bildschirm zu konfigurieren. Die Anzeige unten zeigt die wichtigsten Parameter, die während des Tests überwacht werden müssen. Zwischen den jeweiligen Anzeigen für jeden Grill kann während des Tests problemlos gewechselt werden. Es ist aber auch möglich, mehrere Monitore anzuschließen und auf jedem eine andere Anzeige zu platzieren.

In der Mitte des Bildschirms werden Eingabefelder für den Benutzer und die praktische Schaltfläche „STOP TEST“ positioniert, während die Streifendiagrammanzeige am oberen Bildschirmrand von links nach rechts verläuft. Bei Benutzung eines Touchscreens lassen sich die Schaltflächen mit dem Finger bedienen, andernfalls können aber auch Maus und Tastatur verwendet werden, um die Schaltflächen zu betätigen oder mit anderen Bildschirmelementen zu interagieren. Alle interaktiven und Anzeigeelemente sind in der DewesoftX-Software vollständig vom Benutzer konfigurierbar.

Beachten Sie die Darstellung des Grillrostes, auf der an den Stellen, an denen sich die Thermoelemente befinden, die digitalen Temperaturwerte angezeigt werden. Bei Bedarf können bestimmte Testparameter, wie etwa die Schneckenbewegung oder die Deckelposition, auch per Video überwacht werden.

Zum Vergleich der Ergebnisse und übersichtlichen Darstellung der Performance aller getesteten Grills verwenden die Techniker von Traeger eine weitere benutzerdefinierte Anzeige. Anhand der für jeden Sollwert aufgezeichneten Performance lässt sich so einfach nachvollziehen, wie der Grill auf von der F&E-Abteilung vorgenommene Designänderungen reagiert.

Schließlich wurde noch eine weitere Anzeige konfiguriert, um den Technikern das Anordnen aller Eingänge und Eintragen der Sollwerte auf einem einzigen Bildschirm zu ermöglichen. Dies bedeutet beim simultanen Testen vieler Grills eine erhebliche Zeitersparnis. In der DewesoftX-Software können unbegrenzt viele Anzeigen und komplette Konfigurationen erstellt und abgerufen werden.

Echtzeit- und Offline-Mathematik

Mit der Echtzeit-Mathematik-Engine von DewesoftX können Parameter in Echtzeit berechnet und angezeigt werden. Diese Möglichkeit erspart den Technikern von Traeger unzählige Arbeitsstunden. Sie beschleunigt den Forschungs- und Entwicklungsprozess dramatisch, da mit der Nachbearbeitung der Ergebnisse nicht gewartet werden muss, bis die Tests abgeschlossen sind. Die Ergebnisse werden in Echtzeit berechnet, angezeigt und gespeichert. 
Natürlich unterstützt die Software auch die Neuberechnung und das Hinzufügen zusätzlicher mathematischer Funktionen nach der Aufzeichnung. Zudem kann DewesoftX Daten in mehr als ein Dutzend gängiger Datenanalyseformate exportieren, so dass den Nachbearbeitungsmöglichkeiten keine Grenzen gesetzt sind.

Tests unter realen Bedingungen

Die Durchführung von Tests in einer temperaturgeregelten Umgebung ist für die Bewertung von Änderungen an der Steuerung von wesentlicher Bedeutung. Bei Traeger ist man sich aber auch bewusst, dass ihre Grills im Freien bei Sonne, Wind und Regen – also unter allen erdenklichen Wetterbedingungen – eingesetzt werden.

Salt Lake City liegt auf einer Höhe von 1288 Metern über dem Meeresspiegel, so dass die Techniker des Unternehmens mit Schnee, Eis, tosenden Winden und extremen Temperaturen bestens vertraut sind. Sie wissen auch, dass ein echter Grillmeister sich selbst im härtesten Rocky-Mountains-Winter nicht von seiner Leidenschaft abhalten lässt. Deshalb müssen Traeger-Grills unter allen Bedingungen und in einem breiten Temperaturspektrum getestet werden.

Zusammenfassung und Fazit

Ganz gleich, ob Sie ein Barbecue-Kenner oder ein Gartengrillmeister sind oder es einfach nur lieben, Ihre Zähne in ein besonders zartes Rinderrippchen zu versenken – wir hoffen, dass Sie ein besseres Verständnis für die Technologie und die Tests erlangt haben, die für die Entwicklung und Herstellung von Hightech-Grills erforderlich sind. 

Bei Dewesoft freuen wir uns, mit einem so innovativen Technikerteam zusammenzuarbeiten zu können. Nach dem Abschluss der Tests gab es übrigens reichlich leckeres Grillgut. Wir können Ihnen versichern, dass die Dewesoft-Vertriebsingenieure im Sinne einer vernünftigen Ressourcennutzung nichts davon verkommen ließen.