Industrielle Automatisierungssysteme

Michael Teger , horstgustav@me.com

Studierende….

• können den Aufbau von Automatisierungssystemen (z.B. Elemente der Sensorik und Aktorik, Bussysteme wie Profinet, Profibus PA und das Hart-Protokoll) erläutern, einzelne Bestandteile nennen und deren Funktionsweise (z.B. Automatisierungsrechnern, Bedien- und Beobachtungskomponenten.) erklären (2 verstehen)
• können einfache kombinatorische Logik mit Hilfe von Wahrheitstabellen, Stromlaufplänen, Funktionsplan und Kontaktplan analysieren, vereinfachen, entwerfen und mithilfe von TTL-Bausteinen und Pneumatik-Elementen aufbauen. (3 anwenden)
• können einfache Schaltwerke mit Hilfe von Zustandsautomaten und Grafcet analysieren, vereinfachen, entwerfen und aufbauen. (3 anwenden)
• kennen die Grundlagen und Begriffe der Regelungstechnik. (2 verstehen)
• kennen die Grundlagen der Pneumatik und können einfache Anlagen entwerfen sowie aufbauen. (3 anwenden)

Grundlagen Automatisierungssysteme

• Aufbau und Anforderungen

Automatisierungsrechner

• Speicherprogrammierbare und numerische Steuerungen, Industrie PC und Bauformen

Regelungstechnik und Steuerungen

• Elementare Übertragungsglieder und typische Regler

Digitaltechnik, reale Eigenschaften und Randbedingungen

• Duale Zahlensysteme, Kombinatorik, Schaltwerke

PLC Programmierung

• Anforderungen, Zustandsdiagramme, Netzwerke, FUP/KOP Programmierung

Robotik mit Mindstorm und Java

• Motoren, Bedienelemente, Sensoren, Anzeigen ansteuern

Prozessleittechnik

• Definitionen und Anforderungen, Aufbau und Bedienung eines Prozessleitsystems

Aktoren und Sensoren

• D/A Wandlung, Typen, Antriebe, Sensoren, MS Technik

Industrielle Kommunikation

• Feldbussysteme und –kommunikation, Komponenten basierte Automatisierung

Steuerungssoftware

• Projektierung, Vorgehensmodelle, strukturierte Lasten- und Pflichtenhefte, Programmierung und Installation, IBN

Analysis II Studierende…

• verstehen wie eine periodische Funktion mit Hilfe der Fourier-Reihen-Darstellung zerlegt werden kann und können die reellen Fourier-Koeffizienten von periodischen Funktionen berechnen (3 anwenden)
• verstehen das Konzept einer mehrdimensionalen Funktion und möglicher grafischer und mathematischer Darstellungsformen davon (2 verstehen) [Analysis II]

Grundlagen der Elektrotechnik

• kennen die Grundbegriffe der Elektrotechnik wie Strom, Spannung, Widerstand, Leistung, Energie, Quelle und können einfache Berechnungen für Gleich- und Wechselspannung durchführen. (2 verstehen)
• können Netzwerke mittels Netzumwandlung berechnen sowie einfache Spannungs- und Stromteiler, weiterhin können sie Arbeitspunkte aus Quellen- und Lastkennlinien bestimmen. (2 verstehen)
• haben ein Verständnis wichtiger analoger und digitaler Elektronik-Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren, Spulen, Dioden, Transistoren und Operationsverstärker. (2 verstehen)
• können Standardmessgeräte wie Universalmessgeräte, Oszilloskop oder Funktionsgenerator bedienen. (2 verstehen)

• Lauber R., Göhner P., Prozessautomatisierung 1, Springer Verlag, 3. Aufl. 1999
• Früh K. F., Schaudel D., Tauchnitz T., Urbas L., Handbuch der Prozessautomatisierung: Prozessleittechnik für verfahrenstechnische Anlagen, Deutscher Industrieverlag, 6. Aufl. 2018

• Vorlesung mit integrierten Übungs-/Praktikumsphasen
• Übungsbearbeitung in der Gruppe
• Hausaufgaben

gemäss Modulverzeichnis in der aktuellen StuPO

• Praktikum Automatisierung von Prozessanlagen
• Risikomanagement und Qualitätssicherung

1 x 4 Lektionen / Woche KW 38 bis 47 (10 Wochen im Herbst-Semester)