Lehrveranstaltungshandbuch Prozessautomation

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Verantwortlich: Prof. Dr.-Ing. Norbert Große

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ma ET2012 AKAS

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

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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