Modulhandbuch FG

Feldbus Grundlagen

Bachelor Technische Informatik 2020

Version: 1 | Letzte Änderung: 09.09.2019 17:03 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Bartz

Anerkannte Lehrveranstaltungen	FG_Bartz
Gültig ab	Wintersemester 2022/23
Modul ist Bestandteil des Studienschwerpunkts	ES - Eingebettete Systeme
Dauer	1 Semester
ECTS	5
Zeugnistext (de)	Feldbus Grundlagen
Zeugnistext (en)	Introduction to Fieldbus Systems
Unterrichtssprache	deutsch
abschließende Modulprüfung	Ja

DR - Digitalrechner	Binäre Logik; Zahlendarstellung binär, hexadezimal, dezimal; Zustands-Übergangs-Diagramm Aufbau eines Micro-Controllers; C-Programmierung für eine Target-Plattform
EG - Elektrotechnische Grundlagen für die Technische Informatik	Spannung, Strom, Widerstand; Kondensator, Spule, Übertrager

Systeme zur Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen für technische Anwendungen planen, realisieren und integrieren

Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten

Informationstechnische Systeme und Prozesse organisieren und betreiben

Benotet	Ja
Konzept	schriftliche Prüfung (Klausur)
Frequenz	Jedes Semester

ID	Learning Outcome
LO1	Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse über Kommunikationsmechanismen im Feldbereich. Die Studierenden besitzen Kenntnisse der wichtigsten Netzwerk-Topologien, der Prinzipien des ISO/OSI Modells und der Aufgaben der unteren OSI-Layer. Sie kennen die wesentlichen Aufgaben des Physical und des Data Link Layer und die wichtigsten Buszugriffs- und Datensicherungs-Verfahren im Feldbereich. Sie besitzen Detail-Kenntnisse der Eigenschaften sowie der Übertragungsprotokolle von Netzen nach CAN-Standard. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, die Stärken und Schwächen verschiedener Aspekte der OSI-Layer 1 und 2 zu beurteilen, Kommunikationslösungen auf Basis von CAN zu planen und zu implementieren, CAN Kommunikation mit einem embedded System zu implementieren sowie Sensoren und Aktoren von einem Programm aus anzusprechen. Sie besitzen Übung im Umgang mit Themen, die viel Detail-Informationen beinhalten. Die Studierenden besitzen Erfahrungen mit Teamarbeit (im Praktikum). Die Studierenden besitzen praktische Erfahrungen im Umgang mit einem Micro-Controller, in der Implementierung von CAN Kommunikation auf Basis eines Micro-Controllers sowie in der Nutzung von Sensoren und Aktoren in einem embedded System.

Kompetenz	Ausprägung
In Systemen denken	diese Kompetenz wird vermittelt
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme analysieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme entwerfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme prüfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen	diese Kompetenz wird vermittelt

DR - Digitalrechner	Binäre Logik; Zahlendarstellung binär, hexadezimal, dezimal; Zustands-Übergangs-Diagramm Aufbau eines Micro-Controllers; C-Programmierung für eine Target-Plattform
EG - Elektrotechnische Grundlagen für die Technische Informatik	Spannung, Strom, Widerstand; Kondensator, Spule, Übertrager

Systeme zur Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen für technische Anwendungen planen, realisieren und integrieren

Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten

Informationstechnische Systeme und Prozesse organisieren und betreiben

ID	Learning Outcome
LO1	Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse über Kommunikationsmechanismen im Feldbereich. Die Studierenden besitzen Kenntnisse der wichtigsten Netzwerk-Topologien, der Prinzipien des ISO/OSI Modells und der Aufgaben der unteren OSI-Layer. Sie kennen die wesentlichen Aufgaben des Physical und des Data Link Layer und die wichtigsten Buszugriffs- und Datensicherungs-Verfahren im Feldbereich. Sie besitzen Detail-Kenntnisse der Eigenschaften sowie der Übertragungsprotokolle von Netzen nach CAN-Standard. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, die Stärken und Schwächen verschiedener Aspekte der OSI-Layer 1 und 2 zu beurteilen, Kommunikationslösungen auf Basis von CAN zu planen und zu implementieren, CAN Kommunikation mit einem embedded System zu implementieren sowie Sensoren und Aktoren von einem Programm aus anzusprechen. Sie besitzen Übung im Umgang mit Themen, die viel Detail-Informationen beinhalten. Die Studierenden besitzen Erfahrungen mit Teamarbeit (im Praktikum). Die Studierenden besitzen praktische Erfahrungen im Umgang mit einem Micro-Controller, in der Implementierung von CAN Kommunikation auf Basis eines Micro-Controllers sowie in der Nutzung von Sensoren und Aktoren in einem embedded System.

Kompetenz	Ausprägung
In Systemen denken	diese Kompetenz wird vermittelt
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme analysieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme entwerfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme prüfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen	diese Kompetenz wird vermittelt

Typ	Vorlesung / Übungen
Separate Prüfung	Nein
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung	Topologien: PzP, Linie, Ring, Stern Notationen: Dienstbeschreibung, Sequenzdiaramme, Zustandsdiagramme (Mealy) Elemente des ISO/OSI Modells: Layer, Kapselung, Funktionen, Dienste (PeerToPeer, lokal), PDU-SDU-PCI-ICI, Verbindung Leitungscodes: digital (NRZ, PRZ, BiPhaseL, DPLM,...), analog (ASK, FSK, PSK, ...) RS-232, RS-485 Datensicherung: Parity, Blocksicherung, Checksum, CRC, ... Zugriffsverfahren: Master/Slave, Token, CSMA/CD, CSMA/CA, ... Controller Area Network (CAN) als Beispiel

Typ	Praktikum
Separate Prüfung	Ja
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung	Basis: gängiger Micro-Controller mit Entwicklungsumgebung Basis: Sensorik und Aktorik mit entsprechenden elektrischen Schnittstellen zum Micro-Controller Bsp.Aufgabe: Sensordaten erfassen und per Feldbus versenden Bsp.Aufgabe: per Feldbus empfangene Stellwerte an Aktor leiten

Benotet	Nein
Frequenz	undefined
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung	Ja
Konzept	erfolgreiche Durchführung der Praktikumsaufgaben

Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME