M161 – Automatisierungs- / Computermesstechnik

Modul
Automatisierungs- / Computermesstechnik
Automation Technology / Computer Measurement
Modulnummer
M161 [MA 08]
Version: 2
Fakultät
Maschinenbau
Niveau
Bachelor/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. Matthias Franke
matthias.franke(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Automatisierungstechnik"

Prof. Dr.-Ing. Gunther Naumann
gunther.naumann(at)htw-dresden.de
Dozent/-in in: "Computermesstechnik"
Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Automatisierungstechnik"

Deutsch
in "Computermesstechnik"
ECTS-Credits

6.00 Credits
3.00 Credits in "Automatisierungstechnik"
3.00 Credits in "Computermesstechnik"
Workload

180 Stunden
90 Stunden in "Automatisierungstechnik"
90 Stunden in "Computermesstechnik"
Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Praktikum)
2.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in "Automatisierungstechnik"
2.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in "Computermesstechnik"
Selbststudienzeit

120.00 Stunden
60.00 Stunden in "Automatisierungstechnik"
60.00 Stunden in "Computermesstechnik"
Prüfungsvorleistung(en)

Praktikum
in "Computermesstechnik"
Prüfungsleistung(en)

Alternative Prüfungsleistung - Test
Prüfungsdauer: 80 min | Wichtung: 40% | nicht kompensierbar
in "Automatisierungstechnik"

Schriftliche Prüfungsleistung
Prüfungsdauer: 90 min | Wichtung: 60% | nicht kompensierbar
in "Computermesstechnik"
Lehrform
  • Vorlesung
  • Praktikum
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung
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
Computermesstechnik:
  • Messtechnik und Computer / Einführung
    • Stand/Trend in der Messtechnik / Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Verfahrenstechnik
    • Problemkreis Sensor
    • Computer / Virtuelle Instrumente / Messdatenerfassung (DAQ) / Messdatenverarbeitung / Messdatenpräsentation
  • Sensor und Computer / Von der Messgröße zur Zahl
    • Computerintegrierte Messkette / Vom Prozess zum Computer
    • Analoge Messgrößenerfassung / Verstärkung, Filterung, ADU (Abtastung, Quantisierung), Fehlerbetrachtung (Auflösung, LSB, Aliasing)
    • Digitale Messgrößenerfassung / Inkrementale und absolut-codierende Messverfahren
  • Computer / Wirkungsweise, Programmierung, Applikation
    • Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Intel Pentium, AMD Athlon
    • Personal-, Bordcomputer / IBM, SIEMENS, KraussMaffei
    • Speicherverwaltung und Adressierung / Bussysteme / Interne, externe Prozessschnittstellen
    • Programmierung und Programmiersprachen / Fachspezifische Hochsprachen Computer / Messdatenerfassung über Prozessschnittstellen
    • Computer-Multifunktionskarte (NI PCI-6014, National Instruments) Hard und Software
    • Computer-Standard-Schnittstellen / RS 232, IEEE 488. USB, u.a.
  • Computer / Messdatenverarbeitung / Datenpräsentation
    • Messtechnik-Standard-Software “TestPoint”, “LabVIEW“, „DIAdem“
    • Messdatenerfassung (DAQ), Messdatenaufbereitung, Messdatenanalyse und Messdatenpräsentation
    • Prozessnahe Aufgaben / Labor / Industrie / Fahrzeug
  • Messtechnische Praktika
    • CMT I mit LabVIEW / Analoge Messdatenerfassung von Prozessgrößen / Messverfahren und Messdynamik
    • CMT II mit LabVIEW / Analoge Messdatenerfassung am Beispiel der Temperaturmesstechnik / Wert- und Zeitquantisierung
    • CMT III / Digitale Messdatenerfassung mit LabVIEW / Inkrementale und Code-Messverfahren
Qualifikationsziele
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
Computermesstechnik:
  • Beherrschung der Grundlagen der Computerintegrierten Messtechnik: Messstatik und Messdynamik, Fehlertheorie und Anwendung in der Praxis, Messstrukturen mit Computerkopplung, Computerstrukturen 
  • Beherrschung technisch und wirtschaftlich optimierter computerintegrierter Messverfahren und Sensorik bei entsprechender Prozessanalyse 
  • Projektierung von computergestützten Messsystemen für Maschinen, Anlagen und Prüfstände (Hard- und Software) 
  • Beherrschung der Grundlagen der Messtechnik-Computersprache LabVIEW zur Messdatenerfassung, Messdatenaufbereitung und Messdatenanalyse (insbesondere mathematische Analyseverfahren)
Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung
Keine Angabe
Empfohlene Voraussetzungen

Kenntnisse auf dem Gebiet der Physik, Mathematik und Informatik
Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
Automatisierungstechnik:
  • Lutz, Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt a.M. 2002
  • Lunze J.: Automatisierungstechnik, Oldenburg, München, 2003
Computermesstechnik:
  • Schrüfer, E.: Elektrische Messtechnik, Carl Hanser Verlag München, Wien, 2004.
  • Hofmann, J.; Trentmann, W.: Praxis der PC-Messtechnik, Carl Hanser Verlag, München Wien, 2003.
  • Jamal, R.: LabVIEW für Studenten, Verlag Pearson Studium, 2004.
  • Mrowka, J.: Lehrbrief Computerintegrierte Messtechnik mit LabView.
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
https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/26730856459
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