Laborrührer steuern, Messdaten aufzeichnen und visualisieren.
2020-09-06
Die Software steuert Laborrührer des Herstellers IKA und zeichnet deren Messdaten auf. Die empfangenen Daten werden mittels Gnuplot angezeigt. Entwickelt wurde die Software mit einem “Ministar 20 control” als Testgegenstand. Andere Modelle des Herstellers, die das gleiche Kommunikationsprotokoll benutzen (z.B. “STARVISC”), sollten ebenfalls funktionieren.
timestamp;t [s];T [degC];set speed [rpm];speed [rpm];torque [Ncm]
2020-05-28 16:57:31+02;0;31.5;200;0;0 <--- Aufzeichnung wurde gestartet,
2020-05-28 16:57:32+02;1;31.73;200;0;0 Solldrehzahl ist 200 U/min,
2020-05-28 16:57:33+02;2;31.91;200;0;0 Motor ist ausgeschaltet.
2020-05-28 16:57:34+02;3;32.03;200;0;0
⋮
2020-05-28 16:57:49+02;17;32.55;200;0;0
2020-05-28 16:57:50+02;18;32.67;200;0;0
2020-05-28 16:57:51+02;19;32.72;0;0;0 <--- Startbefehl wurde gesendet.
2020-05-28 16:57:52+02;20;32.73;0;0;0 Der Rührer setzt daraufhin
2020-05-28 16:57:53+02;21;32.74;0;0;0 seine Solldrehzahl zurück
⋮
2020-05-28 16:58:27+02;55;30.9;0;0;0
2020-05-28 16:58:28+02;56;30.78;0;0;0
2020-05-28 16:58:29+02;57;30.65;200;29;0 <--- Solldrehzahl erneut auf
2020-05-28 16:58:30+02;58;30.49;200;177;3.77 200 U/min gesetzt, Motor
2020-05-28 16:58:31+02;59;30.33;200;200;0.02 läuft an.
2020-05-28 16:58:32+02;60;30.16;200;200;0
2020-05-28 16:58:33+02;61;29.99;200;200;0
2020-05-28 16:58:34+02;62;29.82;200;200;0
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Abb. 2: Auszug aus einer Aufzeichnung. Die Felder sind: 1) ISO-Zeitstempel, 2) Sekunden seit Aufzeichnungsbeginn, 3) Solldrehzahl, 4) Istdrehzahl, 5) Drehmoment.
Die Installation erfolgt durch Entpacken des Programmpakets. Das Programm kann in einem beliebigen Verzeichnis betrieben werden, vorausgesetzt, dass dessen Pfad keine Leerzeichen enthält. Im folgenden wird von einer Installation ins Verzeichnis c:\isbs\ruerer
ausgegangen.
Außerdem müssen ein “JRE” und das Plotting-Programm “Gnuplot” installiert werden – siehe unten.
Gestartet wird über die Batchdatei Ruehrer.cmd
oder die Datei isbsnetbeansruehrer.exe
im Verzeichnis c:\isbs\ruehrer\bin\isbsnetbeansruehrer\bin\
.
Beim ersten Programmstart muss unter “Tools”, “Einstellungen” das gewählte Installationsverzeichnis eingetragen werden.
Benötigt wird ein Java Runtime Environment (JRE) der Version 8 oder höher.
Die Oracle-Version des JRE 8 kann (Stand 09/2020) von https://www.java.com/ bezogen werden.
Anmerkungen: Nachdem Oracle die Version 8 zunächst für Ende 2020 abgekündigt hatte, ist Berichten zufolge inzwischen ein Support bis 2030 geplant. Für neuere Versionen der Java-Plattform stellt Oracle dagegen kein kostenloses JRE mehr zur Verfügung. Neue Versionen können derzeit in Form der Java-Entwicklungsumgebung OpenJDK bezogen werden, die ebenfalls ein JRE enthält.
Vorgefertigte Installer für das OpenJDK sind hier verfügbar: https://adoptopenjdk.net/.
Das Plotting-Programm “Gnuplot”, das zur Darstellung der Messdaten benötigt wird, ist aus Platzgründen nicht im Paket enthalten.
Download unter http://www.gnuplot.info. Dort die portable Version (.7z-Datei) wählen, nicht den Installer.
Die .7z-Datei muss ins Unterverzeichnis bin/gnuplot
entpackt werden (Packprogramm 7-Zip).
Die Checkboxen im Hauptfenster (Abb. 1) bestimmen, welche Datenreihen geplottet werden. Solange Daten aufgezeichnet werden, wird das Gnuplot-Fenster alle 5 Sekunden aktualisiert. Wird die Aufzeichnung pausiert oder beendet, kann das Gnuplot-Fenster ohne Störungen bedient werden.
Über “Options”, “Update wgnuplot.ini” speichert man Fensterposition, -größe und andere Einstellungen. Der Plot lässt sich im EMF-Format exportieren. Zu weiteren Funktionen wie Zoomen, Messen, Markieren u.a. siehe die Gnuplot-Dokumentation zum Windows-Terminal.
Die Datei bin\script\plot.plt
bestimmt das Aussehen des Plots. Sie kann auch verwendet werden, um zuvor aufgezeichnete Dateien unabhängig vom Programm zu plotten.
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