Lehrveranstaltungshandbuch Prozessautomation


Verantwortlich: Prof. Dr.-Ing. Norbert Große

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

Organisation

Version
erstellt 2017-02-10
VID 1
gültig ab WS 2012/13
gültig bis
Bezeichnung
Lang Prozessautomation
LVID F07_PA
LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS)
Vorlesung 2
Übung (ganzer Kurs) 2
Übung (geteilter Kurs)
Praktikum 4
Projekt
Seminar
Tutorium (freiwillig)
Präsenzzeiten
Vorlesung 30
Übung (ganzer Kurs) 30
Übung (geteilter Kurs)
Praktikum 60
Projekt
Seminar
Tutorium (freiwillig)
max. Teilnehmerzahl
Übung (ganzer Kurs)
Übung (geteilter Kurs) 40
Praktikum 40
Projekt
Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

  • Deutsch

Niveau

  • Master

Notwendige Voraussetzungen

  • Grundlagen der Regelungstechnik
  • Differenzialgleichungen, Laplace-Transformation, Frequenzbereich
  • Entwurf von Steuerungssystemen

Literatur

  • -

Dozenten

  • Dipl.-Ing. Wolfgang Schorn

Wissenschaftliche Mitarbeiter

  • -

Zeugnistext

Prozessautomation

Kompetenznachweis

Form
sK Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Aufwand [h]
sK Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Intervall: 3/Jahr


Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)
  • Zielsetzung bei der prozessstechnischen Automatisierung
    • Aufgaben in Regelung und Steuerung
    • Methoden zur Konzeptentwicklung
    • Umsetzung mit Automatisierungssprachen
  • Programmierbare Steuerungstechnik
    • Implementierungsunabhängige Beschreibung von Steuerungsvorgängen
      • Verknüpfungssteuerungen (DIN EN 60617-12/13)
      • Ablaufsteuerungen (GRAFCET, DIN EN 60848)
      • Funktionsdiagramme (Kurzdarstellung) (VDI 3260)
      • Zustandsmaschine
    • Aufbau und Funktionsweise von Speicherprogrammierbaren Steuerungen
      • Typen, Baugruppen, Betriebssystem
      • Anbindung von Feldgeräten
    • SPS-Programmierung nach DIN EN 61131-3
      • Softwaremodell (POE, Ressource …)
      • Kommunikationsmodell
      • Programmiermodell (Sprachen FUP, KOP etc..)
  • Prozessmodelle und Simulation prozesstechnischer Vorgänge
    • Modellbegriff, Modellklassen
    • Modellgewinnung mit Regressionsverfahren
    • Beobachter, Zustandsschätzer
    • Programmierung dynamischer Übertragungsglieder (Differenzengleichungen)
    • Simulation von Regelstrecken
  • Advanced Control
    • Notwendige Steuerungstechnik beim Einsatz von Reglern
      • Praktischer PID-Regler, Gp-Regler, P^2-Regler, LL-Regler
      • Sollwertvorfilter, ARW, Sollwertsteuerung SPC, gesteuerte Adaption
      • Split-Range, PWM
      • Betriebsarten
      • Störungsbehandlung
    • Regelkreisstrukturen
      • Einschleifige Regelkreise, Kaskaaden, Störgrößenaufschaltung, Verhätnisregelung, Inline-Blending
      • SMITH-Prädiktor, Zustandsregler, Beobachter
      • Führungs- und Störverhalten
    • Regelung von Strecken mit ungünstiger Dynamik
      • Totzeitverhalten
      • Allpassverhalten
      • progressives Verhalten
      • Festlegung günstiger Regelkreisstrukturen
    • Anfahren von Regelkreisen
      • Strategien für einschleifige Regelkreise
      • Regelkreiskaskaden
      • Anfahrprogramme
  • Automatisierungsaufgaben in der Prozessindustrie
    • Methoden der Verfahrensführung
    • Typische Regelkreise der Prozessindustrie
    • Automatisierung kontinuierlich betriebener Rektifiziersäulen
    • Automatisierung diskontinuierlich betriebener Reaktoren

Fertigkeiten
  • Erfassen von Aufgabestellungen der Automatisierung
  • Umsetzung von Wirkungsplänen in Programme
  • Simulieren dynamischer Systeme

Begleitmaterial

  • Skriptum zur Vorlesung
  • Übungsaufgabensammlung

Besondere Voraussetzungen

  • Grundlagen Regelungstechnik und Steuerungstechnik

Besondere Literatur

  • Taschenbuch der praktischen Regelungstechnik, Große, Schorn, Hanser Verlag
  • Taschenbuch der Automatisierungstechnik, Langmann (Hrg.), Große, Schorn, Hanser Verlag
  • Prozessführung, Schuler (Hrg.)

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bK individuelle Lernstandsrückmeldung (Gesamtumfang bis max. 2h)
bÜA Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum LV-Ergebnis
bÜA Präsenzübung und Selbstlernaufgaben
sK Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Intervall: 1/Jahr

Praktikum

Lernziele

Kenntnisse
  • Regelungssysteme als Rechenprogramme umsetzen

Fertigkeiten
  • Umgang mit den Programmiersprachen nach DIN EN 61131-3 und DIN EN 60848
  • Matrizenberechnungsprogramme einsetzen
  • Simulation dynamischer Systeme durchführen

Handlungskompetenz demonstrieren
  • Entwurf komplexer dynamischer Systeme überprüfen

Begleitmaterial

  • Skriptum zur Vorlesung
  • Übungsaufgabensammlung

Besondere Voraussetzungen

  • Grundlagen Regelungstechnik und Steuerungstechnik

Besondere Literatur

  • keine

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bK individuelle Lernstandsrückmeldung (Gesamtumfang bis max. 2h)
bÜA Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum LV-Ergebnis
bK Voraussetzung für …
bÜA unbenotet

Intervall: 1/Jahr

Topic-Revision: r1 - 06 Dec 2017, GeneratedContent
 
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