Automatisierungstechnik am Beispiel eines Personenaufzuges

Inhalt

1.  Einleitung  4

2.  Die Geschichte des Aufzuges  5

3.  Automation am Beispiel des Personenliftes  6

3.1.  Das Grundmodell der Automation  6

3.2.  Das physikalisch technische System am Beispiel eines Personenliftes  7

4.  Das informationstechnische System  12

5.  CANopen-Lift  16

6.  Quellenverzeichnis  19

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Abbildungsverzeichnis

  Abbildung 1 Das Grundmodell der Automation  7

  Abbildung 2 Der in dieser Belegarbeit betrachtete Personenlift  10

  Abbildung 3 Schematischer Aufbau des Steuerungsprogramms  15

  Abbildung 4 Darstellung eines CANopen-Lift Systems  18

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1. Einleitung

Das Thema dieser Belegarbeit ist der Personenlift als Beispiel für einen permanenten, interaktiven Stückgutprozess im Sinne der Automatisierungstechnik.

Im Fokus dieser Arbeit stehen insbesondere die Zusammenhänge zum Modell der Automation, das im Rahmen der Lehrveranstaltung „Produktionsautomatisierung“ an der FHTW Berlin Bestandteil der Lehrveranstaltung war. Dabei ist die Lehrveranstaltung als ein Teil den Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen integriert. Die in dieser Arbeit dargestellten Zusammenhänge sind somit eher als Einführungshilfe in die Thematik der Automatisierungstechnik zu verstehen. So sei an dieser Stelle betont, dass auf die Erläuterung verschiedener Liftkonzepte und – typen verzichtet wird um den wesentlichen Aspekten im Hinblick auf das oben genannten Modell der Automation gerecht werden zu können. Nach einem kurzen Schweif in die Geschichte wird zunächst das physikalische bzw. technische System des Personenliftes beschrieben und in das Gesamtmodell eingeordnet. Dabei wird auch auf sogenannte Sensoren und Aktoren eingegangen, da sie diesem Teil des Systems zuzuordnen sind. Anschließend folgen entsprechende Ausführungen zum informationstechnischen System. Dazu wird zum Ende dieser Arbeit ein Ablaufdiagramm beschrieben, das am Beispiel eines Aufzuges (Abbildung 2) die Steuerung eines Personenliftes veranschaulichen soll.

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2. Die Geschichte des Aufzuges

Die Ursprünge des Aufzuges reichen weit in die Geschichte zurück. Schon vor vielen Jahrhunderten transportierten Menschen ihre Lasten mit Hilfe von Umlenkrollen und Seilen über Höhen hinweg. Für Personen waren diese Techniken jedoch nicht sonderlich sicher, da regelmäßig die Seile rissen und es zum Absturz des Transportgutes kam. Ein Mann namens Elisha Graves Otis revolutionierte den Aufzug durch die Erfindung seiner Sicherheitsbremse, die im Falle eines Seilrisses den Absturz der Fahrkabine verhinderte. So wurde 1857 der erste Personenaufzug in einem Kaufhaus in New York installiert. Die Erfindung seiner Sicherheitsbremse hatte weitreichende Folgen. Wurden bis dato nur Häuser mit bis zu sechs Geschossen gebaut, ermöglichte der Aufzug eine viel höhere Etagenanzahl. Die Voraussetzung zum Bau von „Wolkenkratzern“ wurde damit geschaffen. Bis heute gelten Personenaufzüge als das sicherste und am häufigsten genutzte Verkehrsmittel überhaupt. 1

1 Vgl. Jason Goodwin: Otis – Giving Rise to the Modern City. 2001 by United Technologies Corporation. Deutsch unverkäufliche Ausgabe, erschienen im Eigenverlag der OTIS GmbH & Co. OHG

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3. Automation am Beispiel des Personenliftes

3.1. Das Grundmodell der Automation

Bevor das physikalisch/technische System des Aufzuges beschrieben wird, sollen zunächst die grundlegenden Zusammenhänge des Grundmodells der Automation erläutert werden. Dieses ist in Abbildung 1 dargestellt. Das Gesamtsystem teilt sich in das physikalisch/technische sowie das informationstechnische System. Dabei werden im physikalischen System die technischen Einrichtungen beschrieben, durch die es charakterisiert ist. Dabei ist die Vielfalt der vorstellbaren Elemente nahezu grenzenlos. Aktoren und Sensoren zählen auch zum physikalisch/technischen System. Sie stellen zusammen mit den Schnittstellen auf der Seite des informationstechnischen Systems die Verbindung beider Teilsysteme dar. Aktoren setzen Signale einer Regelung in (meist) mechanische Arbeit, das heißt Bewegungen um, z. B. ein Ventil, das öffnet oder schließt. Allgemein beschreibt ein Aktor ein Element, das eine Eingangsgröße in eine andersartige Ausgangsgröße umwandelt. 2 Ein Sensor hingegen ist ein technisches Bauteil, das bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften (z. B.: Wärmestrahlung, Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Schall, Helligkeit oder Beschleunigung) und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann. Diese Größen werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte erfasst und in weiterverarbeitbare Größen umgewandelt. 3

Das informationstechnische System beinhaltet die Steuerung bzw. den Prozessablauf des Systems. Es regelt wie und wann welches Element des technischen Systems reagiert. Dazu kommen heutzutage normalerweise intelligente Software und Mikroprozessoren zum Einsatz. Je nach dem Grad der Automatisierung eines Prozesses wird Prozess- und Überwachungspersonal benötigt. Es nimmt Aufgaben wahr, die nicht zuverlässig und wirtschaftlich

2 Vgl. In Url: http://de.wikipedia.org/wiki/Aktor

3 Vgl. In Url: http://de.wikipedia.org/wiki/Sensor

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