Automatisierungstechnik am Beispiel eines Personenaufzuges


Seminararbeit, 2007

20 Seiten, Note: 1,3


Leseprobe

Inhalt

1. Einleitung

2. Die Geschichte des Aufzuges

3. Automation am Beispiel des Personenliftes
3.1. Das Grundmodell der Automation
3.2. Das physikalisch/technische System am Beispiel eines Personenliftes

4. Das informationstechnische System

5. CANopen-Lift

6. Quellenverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Das Grundmodell der Automation

Abbildung 2 Der in dieser Belegarbeit betrachtete Personenlift

Abbildung 3 Schematischer Aufbau des Steuerungsprogramms

Abbildung 4 Darstellung eines CANopen-Lift Systems

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.

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]

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 automatisiert werden können. Weiterhin ist in der Abbildung das grundsätzliche Ziel eines jeden automatisierten Systems erkennbar, nämlich die Umwandlung von Energie in Bewegung oder anders formuliert, die Änderung eines Zustandes unter Umwandlung von Energie. Nachdem in diesem Abschnitt das Grundmodell der Automation kurz erläutert wurde, soll es im Abschnitt 2.2 auf das System eines Personenliftes angewendet werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1

3.2. Das physikalisch/technische System am Beispiel eines Personenliftes

Wie bereits in der Einleitung erwähnt wird davon abgesehen auf jede einzelne Spezifikation von Personenliften einzugehen. Vielmehr soll an einem Beispiel gezeigt werden inwieweit das Modell der Automation Anwendung findet. Dabei steht in diesem Abschnitt das physikalisch/technische System im Fokus. Zunächst erscheint das Gebilde eines Personenlifts nicht sonderlich komplex. Auf den zweiten Blick hingegen fallen auf der Seite des technischen Systems doch diverse Bestandteile auf, die das Gesamtsystem zu einer relativ anspruchsvollen Anlage werden lassen.

Die in Abbildung 2 dargestellte Aufzugsanlage besteht aus lediglich einem Schacht und auch nur aus einer Fahrkabine. Die vertikalen Bewegungen der Fahrkabine werden abgesichert durch im Schacht befestigte Führungsschienen. Diese verhindern horizontale Bewegungen, was für mehr Fahrkomfort sorgt. Das Ein- und Aussteigen aus der Fahrkabine erfolgt durch den Kabineneingang, der durch zwei Türen gesichert ist. So gibt es eine Kabinentür und pro Etage eine Schachttür. Diese öffnen sich synchron und erwecken so den Eindruck eine einzige Tür zu sein. Die Kabinen- und Schachttüren haben jeweils eigene Antriebe. Diese Antriebe zählt man zu den Aktoren eines technischen Systems (Vgl. Abschnitt 2.1). Die Türen bergen ein weiteres technisches Element, die Lichtschranke. Sie befindet sich meist im Kabineninneren und soll verhindern, dass Personen, die sich zwischen den Kabinen- bzw. Schachttüren befinden durch diese eingeklemmt und so verletzt werden können. Sowie ein Objekt diese Lichtschranke unterbricht, wird ein Signal erzeugt, dass die sofortige Öffnung der Türen bewirkt. Die Lichtschranke ist den Sensoren zuzuordnen. Zu ihnen zählt auch der Positionssensor. Dieser übermittelt dem Prozessrechner kontinuierlich Informationen über die genaue Position der Fahrkabine. Diese Informationen können dann den außen wartenden oder den beförderten Personen über Anzeigen zur Verfügung gestellt werden. Darüber hinaus kann der Prozessrechner zur rechten Zeit den Bremsvorgang einleiten um eine abrupte Bremsung zu vermeiden. Ein weiter Sensor, der in Personenaufzügen üblicherweise zum Einsatz kommt, ist der Belastungssensor. Dieser überwacht kontinuierlich das im Fahrstuhl befindliche Beförderungsgewicht. Wird das zulässige Gesamtgewicht überschritten, so gibt es ein optisches und/oder akustisches Signal und der Fahrbetrieb ist bis zur Korrektur des Beförderungsgewichtes eingestellt. Lichtschranke und Belastungssensor zählt man daher auch zu den Sicherheitstechnischen Einrichtungen eines Personenliftes, da sie Schäden an Personen und der Anlage vermeiden. Sie sind ein gutes Beispiel für einen Grundsatz der Automation, der besagt, dass das Gesamtsystem nur mit Fehlern umgehen kann, deren mögliches Eintreten im Vorhinein bedacht wurde. Es wurde demzufolge bereits im Vorfeld in Betracht gezogen, dass sich möglicherweise Personen oder andere Gegenstände zwischen den Türen befinden könnten oder dass das zulässige Gesamtgewicht in der Kabine überschritten werden könnte. Durch Zuhilfenahme von Sensoren können diese Fehler adäquat vom System behandelt werden. Eine weitere Sicherheitseinrichtung ist die automatische Bremse, die bei einem etwaigen Absturz der Kabine mit Hilfe von dabei entstehenden Fliehkräften ein sofortiges Stoppen zur Folge hat.

[...]


[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

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

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

Ende der Leseprobe aus 20 Seiten

Details

Titel
Automatisierungstechnik am Beispiel eines Personenaufzuges
Hochschule
Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin
Veranstaltung
Produktionsautomatisierung
Note
1,3
Autor
Jahr
2007
Seiten
20
Katalognummer
V91906
ISBN (eBook)
9783638059930
Dateigröße
664 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Als Einführung in die Automatiserungstechnik geeignet. Beschrieben wird das Grundmodell der Automation am Beispiel des Personenliftes. Die Arbeit beinhaltet eine komplexe Darstellung (entworfen vom Autor) eines Ablaufdiagrammes, die ein etwaigen Programmablauf grob skizziert. Dieses Ablaufdiagramm kann Ansprüchen von Fachleuten aus dem Berecih Automatisierungstechnik jedoch leider nicht genügen, sondern dient eher als Einführungshilfe in die Thematik.
Schlagworte
Automatisierungstechnik, Beispiel, Personenaufzuges, Produktionsautomatisierung
Arbeit zitieren
Martin Harras (Autor), 2007, Automatisierungstechnik am Beispiel eines Personenaufzuges, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/91906

Kommentare

  • Noch keine Kommentare.
Im eBook lesen
Titel: Automatisierungstechnik am Beispiel eines Personenaufzuges



Ihre Arbeit hochladen

Ihre Hausarbeit / Abschlussarbeit:

- Publikation als eBook und Buch
- Hohes Honorar auf die Verkäufe
- Für Sie komplett kostenlos – mit ISBN
- Es dauert nur 5 Minuten
- Jede Arbeit findet Leser

Kostenlos Autor werden