MAK07/MAT07 – Messtechnik/Automatisierungstechnik

Modul
Messtechnik/Automatisierungstechnik
Measurement Technology / Automation Technology
Modulnummer
[MAK07/MAT07]
Version: 1
Fakultät
Maschinenbau
Niveau
Diplom
Dauer
2 Semester
Turnus
2 Semester, Start Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Gunther Naumann
gunther.naumann(at)htw-dresden.de
Dozent/-in(nen)

Prof. Dr.-Ing. Gunther Naumann
gunther.naumann(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Messtechnik und Maschinenlabor 1" ,"Messtechnik und Maschinenlabor 2"

Prof. Dr.-Ing. Gunter Lauckner
gunter.lauckner(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Automatisierungstechnik"
Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Messtechnik und Maschinenlabor 1"

Deutsch
in "Automatisierungstechnik"

Deutsch
in "Messtechnik und Maschinenlabor 2"
ECTS-Credits

6.00 Credits
2.50 Credits in "Messtechnik und Maschinenlabor 1"
2.00 Credits in "Automatisierungstechnik"
1.50 Credits in "Messtechnik und Maschinenlabor 2"
Workload

180 Stunden
75 Stunden in "Messtechnik und Maschinenlabor 1"
60 Stunden in "Automatisierungstechnik"
45 Stunden in "Messtechnik und Maschinenlabor 2"
Lehrveranstaltungen

6.00 SWS (3.00 SWS Vorlesung | 3.00 SWS Praktikum)
3.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in "Messtechnik und Maschinenlabor 1"
2.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in "Automatisierungstechnik"
1.00 SWS (1.00 SWS Praktikum) in "Messtechnik und Maschinenlabor 2"
Selbststudienzeit

90.00 Stunden
113.00 Stunden Selbststudium - Messtechnik und Maschinenlabor 1
30.00 Stunden in "Automatisierungstechnik"
30.00 Stunden in "Messtechnik und Maschinenlabor 2"
Prüfungsvorleistung(en)

Praktikum
in "Messtechnik und Maschinenlabor 2"
Prüfungsleistung(en)

Schriftliche Prüfungsleistung
Prüfungsdauer: 90 min | Wichtung: 33.33% | nicht kompensierbar
in "Automatisierungstechnik"

Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 120 min | Wichtung: 66.67% | nicht kompensierbar
in "Messtechnik und Maschinenlabor 2"
Lehrform
Messtechnik und Maschinenlabor 1:
  • Vorlesung
  • Praktikum
Automatisierungstechnik:
  • Vorlesung
  • Praktikum
Messtechnik und Maschinenlabor 2:
  • Praktikum
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung
Messtechnik und Maschinenlabor 1:
  • Einführung in die Messtechnik
    • Grundsätzliches
    • Von der Messgröße zum Messwert
    • Messtechnische Grundbegriffe nach DIN 1319-1, VDI / VDE-Richtlinien, Europäische und Internationale Normen, SI-System
  • Messtechnische Grundlagen
    • Messstatik, Kenngrößen und Messfehler
    • Messdynamik, Kenngrößen und Messfehler
    • Messabweichungen und Fehlertheorie
    • Messsignale, Messstrukturen, Messverfahren
  • Messgrößenerfassung, Messverfahren und Sensorik
    • Messung mechanischer Größen / Kraft, Dehnung, Druck, Durchfluss, Mechanische Schwingungen
    • Messung thermischer Größen / Temperatur, Feuchte
    • Messung elektrischer Größen / Strom, Spannung, Leistung
    • Messung v. Gaskonzentrationen / Sauerstoff, Stickstoff usw.
  • Messwertanzeige, -registrierung, -verarbeitung
    • Messwerke, Multimeter, Registriergeräte und Oszilloskope
    • Messcomputer und Schnittstellenkarten
  • Messungen an Kraft- und Arbeitsmaschinen
    • Technisches Messen im Maschinenlabor, Prüfstandsaufbau
    • Messtechnische Erfassung / Drehmoment, Drehzahl, Leistung, Druck, Durchfluss, Temperatur
    • Erfassung des Leistungsflusses an einer Verdichteranlage, Erfassung und Auswertung des indizierten Druckes
    • Leistungsbremsen / Kenngrößen und Kennlinien
  • Messtechnische Praktika
    • Grundlagen der Messdatenerfassung
    • Grundlagen der Messdatenauswertung und -anzeige
    • Erfassung messdynamischer Kenngrößen
    • Messung mechanischer Spannungen
    • Messung mechanischer Schwingungen
    • Messung von Temperaturen
    • Leistungsmessung an Kraft- und Arbeitsmaschinen
    • Messung von Durchfluss und Druck an einer Ventilatoranlage
    • Messtechnische Erfassung von Kennwerten einer Kreiselpumpe
Automatisierungstechnik:
  • Einführung in die Problemstellung der Automatisierungstechnik
    • Regelung als Naturphänomen und geschichtliche Entwicklung
    • System- und Prozessbegriff, Klassifizierung von Prozessen
  • Grundaufgabe der Steuerung und Regelung
    • Regelung und Steuerung
    • Symbole und Signalflusspläne, Grundstrukturen von Regelkreisen
    • Beispiele von Regelungen aus der Elektrotechnik, Verfahrenstechnik, Maschinenbau
  • Beschreibung linearer Systeme im Zeit- und im Frequenzbereich
    • Signale, Differentialgleichungen, Übergangsfunktion
    • Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion
    • Frequenzgang, Frequenzkennlinien
    • Stabilität linearer Übertragungsglieder
    • Theoretische und experimentelle Prozessanalyse zur Ermittlung von Modellen
  • Analyse linearer einschleifiger Regelkreise
    • Grundübertragungsfunktionen am Regelkreis
    • Stationäres und dynamisches Führungs- und Störverhalten
    • Stabilität
  • Klassische Verfahren zum Reglerentwurf
    • Ziele des Reglerentwurfs
    • Standard-Regler und Einstellregeln, Zweipunktregler
    • Berechnung von Reglern
Messtechnik und Maschinenlabor 2:

siehe Messtechnik und Maschinenlabor 1
Qualifikationsziele
Messtechnik und Maschinenlabor 1:
  • Beherrschung der Grundlagen der Messtechnik: DIN-Normen, SI-System, Messstatik und Messdynamik, Messfehlertheorie und Praxisanwendungen, Messstrukturen
  • Beherrschung technisch und wirtschaftlich optimaler Messverfahren und Sensorik bei entsprechender Prozessanalyse, auch unter Einbeziehung von Aufgaben der technischen Diagnose
  • Messtechnische Projektierung von Prüfständen in Maschinenlaboratorien Befähigung zur Anwendung computergestützter Messdatenerfassung, -auswertung und -präsentation.
Automatisierungstechnik:
  • Erkennen des systematischen Lösungsweges von der Analyse, Entwurf, Simulation und Inbetriebnahme technischer Steuer- und Regelungen
  • Erkennen typischer Aufgabenstellungen der Automatisierungstechnik, wie Analyse, Strukturwahl und Dimensionierung einschleifiger Regelkreise sowie der Wahl von Automatisierungsmitteln
Messtechnik und Maschinenlabor 2:

siehe Messtechnik und Maschinenlabor 1
Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Mathematik, Physik, Werkstofftechnik, Technische Thermodynamik, Elektrotechnik, Festigkeitslehre

siehe Messtechnik und Maschinenlabor 1
Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
Messtechnik und Maschinenlabor 1:
  • Schrüfer, E.: Elektrische Messtechnik, Carl Hanser Verlag München Wien, 2004
  • Sturm, A.; Förster, R.: Maschinen- und Anlagendiagnostik, Verlag Technik Berlin 1998
  • Hofmann, J.; Trentmann, W.: Praxis der PC-Messtechnik, Carl Hanser Verlag München Wien, 2003
  • Krämer, H.: Elektrotechnik im Maschinenbau, Verlag Vieweg Braunschweig, 1991
  • DIN 1319-1: Grundlagen der Messtechnik 
Automatisierungstechnik:
  • Lutz, Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt a.M. 2002
  • Lunze J.: Automatisierungstechnik, Oldenburg, München, 2003
Messtechnik und Maschinenlabor 2:

siehe Messtechnik und Maschinenlabor 1
Aktuelle Lehrressourcen

Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar

⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau
Hinweise

Alle Prüfungsleistungen des Moduls müssen mit mindestens "ausreichend" (4,0) bestanden werden.
Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL
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