Civilingenjör i intelligenta system på Utexpo

Digital twin sterilizer

• Deltagare: Sebastian Jacobsson och Marcus Johnsson.
  
• Samarbetspartner: Getinge Sterilization AB.

I detta projekt var ambitionen att skapa en Hardware In the Loop (HIL) simulation för Getinges autoklav GSS67H. Autoklaven är en maskin som steriliserar föremål som exempelvis använts under en kirurgisk operation där sterila verktyg är ett måste. Detta möjliggjordes genom att integrera Getinges hårdvara i form av en kontrollenhet (G1) samt en Programmable Logic Controller (PLC) tillsammans med National Instruments (NI) verktyg. Där tillhandahöll tillhörande mjukvara där processerna för autoklaven modellerades.

En autoklav har processer med många olika delmoment, sensorer och ställdon. Processen är energikrävande exempelvis med hänseende på att generera ånga inne i kammaren och att bygga upp ett högt tryck. Att testa, undersöka och felsöka alla delmoment och källkoder kräver även tid. Med ett framtaget HIL system kan situationer simuleras och på så vis resurser sparas.

Evaluating Energy Harvesting Technologies for Powering ?Micro-Scale IoT Units

• Deltagare: Maher Alnajjar och Eric Andersson.
  
• Samarbetspartner: Thule Sweden AB.

Vi har undersökt hur effektivt olika teknologier utvinner energi för att driva mikroskaliga IoT-enheter i utomhusmiljöer, specifikt för produkter utvecklade av Thule Sweden AB. Genom en omfattande litteratstudie och experimentella tester utvärderade vi prestandan hos piezoelektriska system och solpaneler för att identifiera hållbara energilösningar som kan ersätta eller minska onödig förbrukning av traditionella batterier. Vi genomförde både kontrollerade laboratorietester och praktiska tillämpningar för takboxar till bilar samt cykelkärror i syfte att bedöma teknologierna under praktiska förhållanden. För att tekniken ska vara tillräckligt bra behöver den uppnå en daglig energiproduktion om minst 20 Joule, detta för att möta de operativa kraven från Thule.

Vår undersökning visade både för och nackdelar hos piezoelektriska system och solpaneler men främst att solpaneler har god potential för integration i IoT-applikationer, vilket i sin tur erbjuder ett steg mot mer hållbar produktdesign.

Undersökningen bidrar också till en bredare förståelse för energiutvinningens möjlighet att minska miljöpåverkan för IoT-applikationer utomhus och således även för Thules produktdesign.

Exploration of Piezoelectric Sensors for Signal Processing and Health Monitoring

• Participant: Mohammed Atout.
  

This report presents a novel step counter which utilizes piezoelectric disks integrated into a shoe. The main objectives include designing a custom circuit board for signal processing, developing a robust step counting algorithm, and lastly construct a functional prototype for real-world testing. The system demonstrated accurate step counting with many tests and simulations and provided insightful health metrics. This report contributes to advancing wearable technology for health monitoring and fitness tracking. Furthermore, it addresses possibilities for further research and development.

FPGA-Based Digital Low Level RF Control Prototype: Innovation at MAX IV Synchrotron Laboratory

• Particpant: Ekaterina Tchaplyguine.
  
• Collaborator: MAX-IV Laboratory.

MAX IV is the Swedish National Synchrotron Radiation facility in Lund. There are two storage rings at MAX IV. When synchrotron radiation is emitted, there are significant radiation losses for the electron current in the ring. To compensate for these radiation losses, a powerful RF system is implemented. Two RF amplifiers have to work together at several points in the ring. For the proper operation of the amplifiers, an automatic low-level control for the RF-system (LLRF) functioning is necessary. The current master project aimed to design a prototype for such automatic control, built using an FPGA (Field Programmable Gate Array) board and a PID regulator programmed in HDL (Hardware Descriptive Language). A model RF system has been designed and assembled for testing the control unit. The designed control unit demonstrated the capability of adjusting the power of one amplification branch to the other within 1dB and in the dynamic range of 30dB. The knowledge obtained in the process of the work can be used to broaden the implementation of the FPGA-based solutions for the RF-power control at accelerator facilities and beyond. The advantages of power regulation involving FPGA are several: no software is needed, the regulators are fast, flexible, precise, compact, and energy-saving.

HMS – Testrigg

• Participants:  Jonathan Ericsson Grimberg and Pontus Forsler Mott.
  
• Collaborator: HMS Networks.

This thesis project was to design, construct, and program a test rig to be used by HMS when checking for faulty connection pins on their testing platforms. The test rig is physically attached to a platform computer at HMS via the pins of the ports on the platform. A test rig is a piece of equipment used by the company HMS Networks to check and program PCBs. In order for a test rig to perform checks, it must be attached to a platform. When a PCB is tested and a fault is detected, it does not necessarily have to be the PCB that is faulty, it can also be the test rig or the platform. Our test rig automatically tests the pins of the separate ports in order to analyze and review their parameters and confirm that they are functioning correctly. To find out if any of the channels are defective, our program is executed on the constructed test rig. If there is an error on one of the channels, it will be visible on our interface.

There are several different types of channels, and each type has a different number of channels. We developed and designed hardware and software to test two of the five different ports used by the platforms at HMS: the DAQ port and the relay port. Hardware development involved designing couplings, building them, and testing them with preinstalled programs at HMS. The software development involved designing code in LabVIEW that could automatically run tests of the pins of the platform with the help of the couplings we had built.

Investigate options with spectrum scanning applications

• Deltagare: Edwin Bergström.
  
• Samarbetspartner: Axis communications.

Detta examensarbete undersöker möjligheterna med mjukvarudefinierade radioapparater som ett övervakningssystem genom att övervaka det elektromagnetiska spektrumet. Övervakningssystemet övervakar Bluetooth-bandbredden med en flerkanalsmottagare som passivt lyssnar på Bluetooth-paket. Vidare undersöker detta examensarbete möjligheten att implementera en automatisk K-means klustringsalgoritm för att räkna unika enheter i närheten.

Det här projektet omfattas av sekretess och placeras i sal I105 på Utexpo.

Optimering av varmvattenproduktion i inomhusmodulen EcoZenith i360

• Deltagare: Anna Bengtsson och Fredrika Carlsson.
  
• Samarbetspartner: CTC AB.

Det blir allt viktigare med effektiv resurs- och energianvändning. Vatten är en av de viktigaste resurserna som finns och FN har till och med satt upp globala mål för att försöka öka tillgången till rent vatten för hela jordens befolkning. I Sverige är det inte ovanligt att vatten slösas utifrån prioritering för komfort och bekvämlighet. Ett exempel är att låta duschen rinna för att få en varm och jämn temperatur innan duschningen påbörjas. Detta examensarbete görs i samarbete med företaget CTC och berör varmvattenproduktion i deras produkt EcoZenith i360. Syftet är att optimera regleringen av varmvattentemperaturen med mål att utgående temperatur stabiliseras snabbt vid start. Processen som regleras är värmeväxlingen mellan två vätskor i produktens plattvärmeväxlaren. Målen är att minska regleringens insvängningstid, översväng och undersväng genom att införa information om aktuellt flöde för att anpassa regleringen samt anpassa det fasta startvärdet som används av cirkulationspumpen. För att kunna genomföra projektet behöver ett system skapas som hanterar kommunikationen med modulen och styr pumphastigheten. Ett krav på kommunikationen var att Modbusprotokoll skulle användas. Syftet har försökt uppnås genom att kartlägga den befintliga produkten för att hitta vilka faktorer som främst påverkar regleringen. Dynamikvariationer visades vara en avgörande faktor som föranledde att parameterstyrning med anpassade PID-regulator inställningar valdes. Kodprogram för den nya regleringen togs fram som hanterade dataöverföring med två olika slavar över en och samma kanal. Fel i dataöverföringen behövdes kunna detekteras och hanteras för att inte störa eller stanna upp regleringen.

Synchronisation of linear electric actuators

• Deltagare: Douglas Nygren och Hieu Tran.
  
• Samarbetspartner: Tollo Linear AB.

Examensarbetet fokuserar på att utveckla ett protokoll för att synkronisera minst tio elektriska ställdon med CANopen-protokollet. Projektet, som genomförs vid Tollo Linear AB i Kristianstad, syftar till att förbättra arbetsmiljösäkerheten genom synkroniserad ställdonsdrift. Studien har mött flera utmaningar, däribland försenade leveranser av mekaniska delar och problem med föråldrad programvara, vilket försenat projektets framsteg. Lösningen som presenteras är teoretisk och innefattar förslag på fortsatt utveckling av protokollet. Arbetet understryker vikten av att ha tillgång till material från start och vikten av effektiv kommunikation och förberedelser för att uppnå önskat resultat.