Modulhandbuch

Elektrische Energietechnik / Physik plus (EP-plus)

Automatisierungssysteme

Empfohlene Vorkenntnisse

Modul Informatik 1

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls

  • kennen die Studierenden den grundsätzlichen Aufbau und die Funktionsweise von Automatisierungssystemen sowie deren wichtigste Anwendungsgebiete.
  • kennen die Studierenden die wichtigsten Arten industrieller Sensoren, Aktoren
  • kennen die Studierenden verschiedene Steuerungsarten und den Programmierstandard DIN EN 61131-3 und können selbstständig Verknüpfungsfunktionen, Verknüpfungssteuerungen und Ablaufsteuerungen gemäß DIN EN 61131-3 entwerfen
  • kennen die Studierenden Aufbau und Funktionsweise von Speicherprogrammierbaren Steuerungen sowie deren Anwendungsgebiete und Realisierungsformen.
  • können die Studierenden industriegerechte Steuerungen entwerfen und auf einer Speicherprogrammierbare Steuerung implementieren. Insbesondere beherrschen Sie wichtige Techniken der Fehlermeldung und – anzeige, Aktoransteuerung mittels Einzelsteuerungsfunktionen, Betriebsartenverwaltung und Datenstrukturierung.
Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90 h
Workload 180 h
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Modulklausur K60 (1/2) + Laborarbeit LA + Modulklausur K60 (1/2)

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Jörg Fischer

Empf. Semester EP-03, EP-plus-03
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Pflichtveranstaltung im Bachelorstudiengang EI, EI-plus, EP, EP-plus

Veranstaltungen

Elektrische Antriebe 1

Art Vorlesung
Nr. EMI827
SWS 2.0
Lerninhalt

Physikalische Grundlagen von elektrischen Maschinen

Aufbau, Funktionsweise und Betriebsverhalten verschiedener Gleichstrommaschinen

  • Permanentmagneterregt
  • Fremderregt
  • Reihenschluss
  • Nebenschluss

Aufbau, Funktionsweise und Betriebsverhalten von Synchronmaschinen

  • Netzbetrieb
  • Betrieb am Frequenzumrichter

Aufbau, Funktionsweise und Betriebsverhalten von Asynchronmaschinen

  • Netzbetrieb
  • Betrieb am Frequenzumrichter
  • Thermik und Schutz von elektrischen Maschinen
Literatur
  • Schröder, D., Elektrische Antriebe - Grundlagen, 6. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2017
  • Fischer, R., Elektrische Maschinen, 16. Auflage, München, Wien, Hanser Verlag, 2017

Automatisierungssysteme 1

Art Vorlesung
Nr. EMI831
SWS 2.0
Lerninhalt

1. Grundlagen der Automatisierungstechnik

  • Begriffsdefinitionen
  • Aufgaben, Anwendungsgebiete und Automatisierungsobjekte

2. Sensoren und Aktoren in der Automatisierungstechnik

3. Steuerungen

  • Die Programmiernorm DIN EN 61131-3
  • Verknüpfungsfunktionen
  • Verknüpfungssteuerungen
  • Ablaufsteuerungen
  • Alternative Beschreibungsformen für Ablaufsteuerungen (GRAFCET, Petrinetze, Automaten)

4. Automatisierungsrechner

  • Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)
  • Aufbau und Besonderheiten
  • Peripherie
Literatur
  • M. Seitz, Speicherprogrammierbare Steuerung für die Fabrik- und Prozessautomation, 4. Auflage, München: Hanser Verlag, 2015
  • R. Langmann, Taschenbuch der Automatisierung, 3. Auflage, München: Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 2017
  • Norbert Becker, Automatisierungstechnik, 2.Auflage, Würzburg: Vogel-Buchverlag, 2014
  • Wellenreuther, Zastrow, Automatisieren mit SPS - Theorie und Praxis, 6. Auflage, Wiesbaden: Springer Vieweg, 2015
  • T. Heimbold, Einführung in die Automatisierungstechnik, München: Fachbuchverlag Leipzig im Carl-Hanser-Verlag, 2015

 

Labor Automatisierungssysteme 1

Art Labor
Nr. EMI832
SWS 2.0
Lerninhalt

In den Laborübungen lernen die Studierenden am Beispiel der SIMATIC S7-1500 wie speicherprogrammierbare Steuerungen bedient und programmiert werden. Als Beispielanwendungen kommen dabei ein Förderband sowie ein Fabrikmodell mit verschiedenen Bearbeitungsstationen von Fischertechnik zum Einsatz.

In den Versuchen werden u. a. folgende Themen behandelt:

  • Praxisorientierter Entwurf und strukturierte Implementierung von Steuerungen (Fehlermeldung und -anzeige, Einzelsteuerungsfunktionen, Datenstrukturen)
  • Verknüpfungsfunktionen, Verknüpfungssteuerungen und Ablaufsteuerungen
  • Programmiersprachen Funktionsbausteinsprache (FUP), Ablaufsprache (GRAPH7), Strukturierten Text (SCL), Kontaktplan (KOP) und Anweisungsliste (AWL)
  • Umgang mit Programmiersystemen anhand der Software TIA-Portal von Siemens
  • Entwurf und Programmierung graphischer Bedienoberflächen und Integration in ein Automatisierungssystem
  • Analogwertverarbeitung mit Automatisierungsrechnern
Literatur
  • M. Seitz, Speicherprogrammierbare Steuerung für die Fabrik- und Prozessautomation, 4. Auflage, München: Hanser Verlag, 2015
  • Wellenreuther, Zastrow, Automatisieren mit SPS - Theorie und Praxis, 6. Auflage, Wiesbaden: Springer Vieweg, 2015