Feldbus Grundlagen
Bachelor Technische Informatik 2020
PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Technische Informatik
Version: 1 | Letzte Änderung: 09.09.2019 17:03 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Bartz
Anerkannte Lehrveranstaltungen | FG_Bartz |
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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 |
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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 | |
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Konzept | schriftliche Prüfung (Klausur) | |
Frequenz | Jedes Semester | |
ID | Learning Outcome | |
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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 |
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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 | |
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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 |
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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 | |
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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 | |
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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 | |
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Frequenz | undefined | |
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung | Ja | |
Konzept | erfolgreiche Durchführung der Praktikumsaufgaben |
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