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

Dozierende

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


Prof. Dr.-Ing. Gunter Lauckner
gunter.lauckner(at)htw-dresden.de
in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"

Lehrsprache(n)

Deutsch
in Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 1"


Deutsch
in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"


Deutsch
in Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 2"

ECTS-Credits

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

Workload

180 Stunden
75 Stunden in Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 1"
60 Stunden in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
45 Stunden in Veranstaltung "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 Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 1"
2.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
1.00 SWS (1.00 SWS Praktikum) in Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 2"

Selbststudienzeit

90.00 Stunden
113.00 Stunden (Selbststudium) in Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 1"
30.00 Stunden in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
30.00 Stunden in Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 2"

Prüfungs­vorleistung(en)

Praktikum
in Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 2"

Prüfungsleistung(en)

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


Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 120 min | Wichtung: 66.67 % | nicht kompensierbar

Lehrform
Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 1":
  • Vorlesung
  • Praktikum
Veranstaltung "Automatisierungstechnik":
  • Vorlesung
  • Praktikum
Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 2":
  • Praktikum
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte / Gliederung
Veranstaltung "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
Veranstaltung "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
Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 2":

siehe Messtechnik und Maschinenlabor 1

Qualifikationsziele
Veranstaltung "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.
Veranstaltung "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
Veranstaltung "Messtechnik und Maschinenlabor 2":

siehe Messtechnik und Maschinenlabor 1

Besondere Zulassungs­voraussetzung(en)
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen

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

siehe Messtechnik und Maschinenlabor 1

Fortsetzungs­möglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
Veranstaltung "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 
Veranstaltung "Automatisierungstechnik":
  • Lutz, Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt a.M. 2002
  • Lunze J.: Automatisierungstechnik, Oldenburg, München, 2003
Veranstaltung "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.