Diese Hausarbeit ist im Rahmen der Vorlesungen in Automatisierungstechnik durch eine Aufgabenstellung der Fern-Fachhochschule-Hamburg anfertigt worden.
Diese Hausarbeit ist ferner ein wesentlicher Bestandteil des Moduls Automatisierungstechnik und fließt im Geforderten Maß in die Bewertung ein.
In dieser Hausarbeit soll eine komplexe Problemstellung unter Zuhilfenahme von Software-Tools und den hierfür notwendigen Studienbriefen erarbeitet werden.
Semantisch stammt der Begriff Automatisierungstechnik aus dem Griechischen „ AUTOMAT “, was soviel bedeutet wie „Selbstbeweger“.
Eine weitere Definition besagt:
Automatisierungstechnik ist eine Einzelwissenschaft des Ingenieurwesens, die zum Ziel hat Maschinen oder Anlagen selbstständig und unabhängig von Menschen zu betreiben. Je besser dieses Ziel erreicht wird, umso höher ist der Automatisierungsgrad. Häufig übernehmen Menschen die Überwachung, den Nachschub, den Fertigteilabtransport, die Wartung und ähnliche Arbeiten. Durch die Fortschritte der Elektronik (Mikroprozessoren) kann dieses Ziel besser als je zuvor erreicht werden. Neben der Entlastung des Menschen von gefährlichen oder anstrengenden Tätigkeiten, Qualitätsverbesserungen oder höheren erzielbaren Geschwindigkeiten sind häufig hohe Personalkosten die Triebfeder.
Inhaltsverzeichnis
1. EINFÜHRUNG
2. GRUNDLAGEN
2.1 Definition der Automatisierungstechnik
2.2 Definition des Begriffs Prozess
2.2.1. Abgrenzung des Begriffs Prozess
3. AUFGABENTEIL I
3.1. Aufgabe 1.1.aus der Aufgabenstellung.
3.2. Aufgabe 1.2. aus der Aufgabenstellung
3.3. Aufgabe 1.3. aus der Aufgabenstellung:
3.4. Aufgabe 1.4. aus der Aufgabenstellung:
3.5. Aufgabe 2.1. aus der Aufgabenstellung:
3.6. Aufgabe 2.2. aus der Aufgabenstellung:
3.7. Aufgabe 3.1 aus der Aufgabenstellung:
3.8. Aufgabe 3.1 aus der Aufgabenstellung:
3.9. Aufgabe 4.1. aus der Aufgabenstellung:
3.10. Aufgabe 4.1.a aus der Aufgabenstellung:
3.11. Aufgabe 4.1.2 aus der Aufgabenstellung:
3.12. Aufgabe 4.2 aus der Aufgabenstellung:
3.13. Aufgabe 4.3.1 aus der Aufgabenstellung:
3.14. Aufgabe 4.4. aus der Aufgabenstellung:
3.15. Aufgabe 5.1 aus der Aufgabenstellung:
3.16. Aufgabe 5.2 aus der Aufgabenstellung:
3.17. Aufgabe 5.3 aus der Aufgabenstellung:
3.18. Aufgabe 5.4 aus der Aufgabenstellung:
4. AUFGABENTEIL II
4.1. Aufgabe 6.1 aus der Aufgabenstellung:
4.2. Aufgabe 6.2 aus der Aufgabenstellung:
4.3. Aufgabe 6.3 aus der Aufgabenstellung:
4.4. Aufgabe 6.4 aus der Aufgabenstellung:
4.5. Aufgabe 7.1 aus der Aufgabenstellung:
4.6. Aufgabe 7.2a aus der Aufgabenstellung:
4.7. Aufgabe 7.2b aus der Aufgabenstellung:
4.8. Aufgabe 7.3 aus der Aufgabenstellung:
4.9. Aufgabe 7.4 aus der Aufgabenstellung:
4.10. Aufgabe 7.5 aus der Aufgabenstellung:
4.11. Aufgabe 8.1 aus der Aufgabenstellung:
4.12. Aufgabe 8.2 aus der Aufgabenstellung:
4.13. Aufgabe 8.3 aus der Aufgabenstellung:
4.14. Aufgabe 8.4 aus der Aufgabenstellung:
4.15. Aufgabe 8.5 aus der Aufgabenstellung:
4.16. Aufgabe 8.6 aus der Aufgabenstellung:
4.17. Aufgabe 8.7. aus der Aufgabenstellung:
4.18. Aufgabe 9.1 aus der Aufgabenstellung:
4.19. Aufgabe 9.2 aus der Aufgabenstellung:
4.20. Aufgabe 9.3 aus der Aufgabenstellung:
4.21. Aufgabe 10.1 aus der Aufgabenstellung:
4.22. Aufgabe 10.2 aus der Aufgabenstellung:
4.23. Aufgabe 10.3 aus der Aufgabenstellung:
4.24. Aufgabe 10.4 aus der Aufgabenstellung:
4.25. Aufgabe 10.5 aus der Aufgabenstellung:
Zielsetzung & Themen
Die Hausarbeit dient dazu, eine komplexe Problemstellung im Bereich der Automatisierungstechnik unter Verwendung moderner Software-Tools und theoretischer Grundlagen aus den Studienbriefen zu erarbeiten und zu lösen.
- Grundlagen der Automatisierungstechnik und Prozessdefinition
- Entwicklung von Steuerungskonzepten in CoDeSys
- Ablaufsteuerungen und Synchronisationsmechanismen
- Regelungstechnische Analysen und Übertragungsfunktionen
- Vergleich von Sprungantworten und Reglerverhalten
Auszug aus dem Buch
3.14. Aufgabe 4.4. aus der Aufgabenstellung:
Der ganze Ablauf ist nicht synchron, d.h. man muss in diesem Fall eine Synchronisation erarbeiten.
Ich gehe der Annahme, dass nachstehende Einflussgrößen erfüllt sein sollten:
• Behälter 1 und 2 muss jeweils gefüllt sein.
• Beide müssen gleichzeitig öffnen und die beiden Medien gleichzeitig in den Mischbehälter laufen.
• Der Mischer muss bereits während die Medien in den Mischbehälter laufen in Betrieb sein.
• Nachdem der Mischbehälter voll ist müssen beide Behälter (1 und 2) gleichzeitig schließen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. EINFÜHRUNG: Diese Einleitung beschreibt den Rahmen der Hausarbeit im Modul Automatisierungstechnik und definiert die Bearbeitung komplexer Problemstellungen durch Software-Tools.
2. GRUNDLAGEN: Hier werden grundlegende Begriffe der Automatisierungstechnik sowie die Definition und Abgrenzung des Prozessbegriffs erläutert.
3. AUFGABENTEIL I: Dieses Kapitel widmet sich der praktischen Umsetzung von Steuerungstechniken, insbesondere durch Schaltungsgleichungen, Ablaufketten und deren Implementierung in CoDeSys.
4. AUFGABENTEIL II: Der zweite Aufgabenteil fokussiert sich auf die Regelungstechnik, die mathematische Herleitung von Übertragungsfunktionen sowie die Analyse und Optimierung von Regelkreisen.
Schlüsselwörter
Automatisierungstechnik, Steuerungstechnik, Regelungstechnik, CoDeSys, Ablaufsteuerung, Prozessdefinition, Übertragungsfunktion, Sprungantwort, P-Regler, I-Regler, PI-Regler, Synchronisation, PT1-Glied, Regeldifferenz, Parameterkompensation
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit dokumentiert die Bearbeitung einer umfangreichen Aufgabenstellung aus dem Modul Automatisierungstechnik, die sowohl steuerungs- als auch regelungstechnische Aspekte behandelt.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder sind die Implementierung von Ablaufsteuerungen in der Software CoDeSys sowie die mathematische Analyse und Optimierung von Regelkreisen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist die praktische Anwendung theoretischen Wissens auf konkrete technische Problemstellungen, um den Anforderungen des Studiums im Bereich Automatisierungstechnik zu entsprechen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es werden mathematische Modellierungen (Übertragungsfunktionen), grafische Darstellungen (Ablaufketten, Bode-Diagramme) und simulationsbasierte Analysen unter Verwendung von Software-Tools eingesetzt.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil ist in zwei Abschnitte unterteilt: Teil I behandelt die Steuerungstechnik und Ablaufsteuerungen, während Teil II tiefgehend in die Regelungstechnik und die Analyse von Regelkreisverhalten eintaucht.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Automatisierungstechnik, Regelungstechnik, CoDeSys, Übertragungsfunktion und Ablaufsteuerung sind die prägenden Begriffe.
Wie werden die Synchronisationsprobleme in den Aufgaben gelöst?
Der Autor definiert feste Einflussgrößen, wie beispielsweise das gleichzeitige Öffnen und Schließen von Ventilen bei Mischprozessen, um einen synchronen Ablauf zu gewährleisten.
Welche Rolle spielt die Software für die Ergebnisse?
Software-Tools wie CoDeSys und BORIS werden genutzt, um die theoretisch berechneten Regelkreise zu simulieren und das dynamische Verhalten der Regler visuell zu demonstrieren.
Warum wird in Aufgabe 8.5 zwischen Dämpfungswerten unterschieden?
Die Unterscheidung verdeutlicht, wie sich verschiedene Dämpfungsfaktoren direkt auf die Reglerverstärkung KR und damit auf die Stabilität und das Einschwingverhalten des Regelkreises auswirken.
- Arbeit zitieren
- Sven Müller (Autor:in), 2009, Automatisierungstechnik WB-AUT-S11-090131, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/126617
