Modulhandbuch

Mechatronik plus (MK-plus)

Automatisierungssysteme

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls

  • kennen die Studierenden den grundsätzlichen Aufbau und die Funktionsweise von Automatisierungssystemen sowie deren wichtigste Anwendungsgebiete.
  • sind die Studierenden in der Lage grundsätzliche Arten industrieller Sensoren und Aktoren zu unterscheiden (stetig, nicht stetig, binär, analog)
  • kennen die Studierenden die unterschiedlichen Arten von Steuerungen und sind in der Lage selbstständig Verknüpfungsfunktionen, Verknüpfungssteuerungen und Ablaufsteuerungen zu entwerfen und gemäß des Programmierstandards DIN EN 61131-3 zu implementieren.
  • kenne die Studierenden Aufbau und Funktionsweise von Speicherprogrammierbaren Steuerungen und Prozessleitsystemen sowie deren Anwendungsgebiete und Realisierungsformen.
  • verfügen die Studierenden über grundlegendes Wissen im Bereich intelligenter Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (HART-Protokoll und IO-Link), klassischer industrieller Feldbusse (insbesondere AS-Interface und Profibus) sowie über ethernet-basierte Netzwerke und Feldbusse (Ethenet TCP/IP, EtherCAT, Profinet, SercosIII).
  • kennen die Studierenden Kinematiken und Funktionsweise gängiger Industrieroboter (Portalroboter, Gelenkarmroboter, SCARA-Roboter) und sind in der Lage den prinzipiellen Aufbau von Robotersteuerungen zu beschreiben.
Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90 h
Workload 180 h
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90, Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Jörg Fischer

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Veranstaltungen

Labor Automatisierungssysteme

Art Labor
Nr. EMI252
SWS 2.0
Lerninhalt

In den Laborübungen lernen die Studenten am Beispiel dier SIMATIC S7-1500 und S7-300 wie speicherprogrammierbare Steuerungen bedient und programmiert werden. Als Beispielanwendungen kommen dabei wahlweise ein Fabrikmodell mit verschiedenen Bearbeitungsstationen, ein Festoportalroboter sowie eine Rundtakttischapplikation zum Einsatz. Es werden u.a. folgende Themen behandelt:

  • Entwurf und Implementierung von Verknüpfungsfunktionen, Verknüpfungssteuerungen und Ablaufsteuerungen .
  • die Programmiersprachen Funktionsbausteinsprache(FUP), Ablaufsprache (GRAPH7), Strukturierten Text (SCL) sowie in geringerem Umfang Kontaktplan (KOP) und Anweisungsliste (AWL)
  • Umgang mit Programmiersystemen anhand der Software TIA-Protal von Siemens
  • Entwurf und Programmierung graphischer Bedienoberflächen und Integration in ein Automatisierungssystem
  • Analogwertverarbeitung mit Automatisierungsrechnern
Literatur

 

Ausführliche Laboranleitungen zu den Versuchen

Projektierung von Schaltschränken

Art Vorlesung
Nr. EMI351
SWS 2.0

Automatisierungssysteme 2

Art Vorlesung
Nr. EMI866
SWS 2.0
Lerninhalt

Prozessleitsysteme (PLS):

  • Aufbau und Anwendungsgebiete
  • Herstellergebundene PLS und SCADA-Systeme

Bewegungssteuerungen (Motion Control):

  • Industrieroboter (Kinematik, Koordinatensysteme und -transformation, Steuerung, Bewegungsführung)
  • CNC-Maschinen (Aufbau und Funktionsweise)

Einführung in die funktionale Sicherheit:

  • Maschinenrichtlinie, Normen und Standards
  • Risikobeurteilung und CE-Zertifizierung

Trends in der Automatisierungstechnik:

  • Industrie 4.0
  • Digitaler Zwilling
Literatur
  • M. Seitz, Speicherprogrammierbare Steuerung für die Fabrik- und Prozessautomation, Hanser Verlag, 2012
  • R. Langmann, Taschenbuch der Automatisierung, Fachbuchverlag Leipzig, 2010
  • Norbert Becker, Automatisierungstechnik, Vogel Buchverlag, 2014, 2.Auflage
  • Wellenreuther, Zastrow, Automatisieren mit SPS – Theorie und Praxis, 6. Auflage, Springer Vieweg, 2015
  • T. Heimbold, Einführung in die Automatisierungstechnik, Carl Hanser Verlag, 2015