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M453 – Automatisierungstechnik / Computermesstechnik
Automation Technology / Computer Measurement
Version: 1
Prof. Dr.-Ing. Gunther Naumann
gunther.naumann(at)htw-dresden.de
Prof. Dr.-Ing. Matthias Franke
matthias.franke(at)htw-dresden.de
in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
Prof. Dr.-Ing. Gunther Naumann
gunther.naumann(at)htw-dresden.de
in Veranstaltung "Computermesstechnik"
Deutsch
in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
Deutsch
in Veranstaltung "Computermesstechnik"
4.00 Credits
2.00 Credits in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
2.00 Credits in Veranstaltung "Computermesstechnik"
120 Stunden
60 Stunden in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
60 Stunden in Veranstaltung "Computermesstechnik"
4.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Praktikum)
2.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
2.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum) in Veranstaltung "Computermesstechnik"
60.00 Stunden
30.00 Stunden in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
30.00 Stunden in Veranstaltung "Computermesstechnik"
Laborpraktikum
in Veranstaltung "Automatisierungstechnik"
Laborpraktikum
in Veranstaltung "Computermesstechnik"
Schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 120 min | Wichtung: 100 %
- Vorlesung
- Praktikum
- Vorlesung
- Praktikum
- 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 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
- Standard- und Industrie-PC
- Speicherverwaltung und Adressierung / Bussysteme / Interne, externe Prozessschnittstellen
- Programmierung und Programmiersprachen / Fachspezifische Hochsprachen Computer / Messdatenerfassung über Prozessschnittstellen
- Computer-Messkarten, Hard und Software
- Computer-Standard-Schnittstellen / RS 232, IEEE 488. USB, u.a.
- Computer / Messdatenverarbeitung / Datenpräsentation
- Messtechnik-Standard-Software “LabVIEW“
- Messdatenerfassung (DAQ), Messdatenaufbereitung, Messdatenanalyse und Messdatenpräsentation
- Prozessnahe Aufgaben / Labor / Industrie / Fahrzeug
- Versuche zur Computermesstechnik
- Datenerfassung, Ein- und Mehrkanalmessungen, Shannon-Abtasttheorem, Temperaturmessung, Motorsteuerung, Bildverarbeitung
- Messdatenerfassung und Messdatenanalyse
- Untersuchungen zu speziellen Teilthemen wie Kalibrierung, Skalierung, Messfehler, dynamisches Verhalten, ...
- Dokumentation der Ergebnisse in Messprotokollen
Die Studierenden:
- beherrschen die Grundlagen des systematischen Lösungsweges von der Analyse, Entwurf, Simulation und Inbetriebnahme technischer Steuer- und Regelungen
- erkennen typische Aufgabenstellungen der Automatisierungstechnik, wie Analyse, Strukturwahl und Dimensionierung einschleifiger Regelkreise sowie der Wahl von Automatisierungsmitteln
Die Studierenden:
- erwerben Kenntnisse zu den Grundlagen der Computerintegrierten Messtechnik: Messstatik und Messdynamik, Fehlertheorie und deren Anwendung in der Praxis, Messstrukturen mit Computerkopplung, Computerstrukturen
- kennen technisch und wirtschaftlich optimierte computerintegrierte Messverfahren und Sensorik bei entsprechender Prozessanalyse
- projektieren computergestützte Messsysteme für Maschinen, Anlagen und Prüfstände (Hard- und Software)
- beherrschen die Grundlagen der Messtechnik-Computersprache LabVIEW zur Messdatenerfassung, Messdatenaufbereitung und Messdatenanalyse
- Mathematik
- Physik
- Elektrotechnik
- Informatik
- Lutz, Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt a.M. 2002
- Lunze J.: Automatisierungstechnik, Oldenburg, München, 2003
- 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.
Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau