Modul
FG - Feldbus Grundlagen
Bachelor Elektrotechnik 2020
PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Elektrotechnik
Version: 1 | Letzte Änderung: 09.09.2019 17:03 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Bartz
| Anerkannte Lehrveranstaltungen | FG_Bartz |
|---|---|
| Dauer | 1 Semester |
| ECTS | 5 |
| Zeugnistext (de) | Feldbus Grundlagen |
| Zeugnistext (en) | Introduction to Fieldbus Systems |
| Unterrichtssprache | deutsch |
| abschließende Modulprüfung | Ja |
Inhaltliche Voraussetzungen
|
MCS - undefined |
Binäre Logik; Zahlendarstellung binär, hexadezimal, dezimal; Zustands-Übergangs-Diagramm Aufbau eines Micro-Controllers; C-Programmierung für eine Target-Plattform |
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|---|---|---|
|
GE1 - Grundlagen der Elektrotechnik 1 |
Spannung, Strom, Widerstand; Kondensator, Spule, Übertrager |
|
Handlungsfelder
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Modulprüfung
| Benotet | Ja | |
|---|---|---|
| Frequenz | Jedes Semester | |
Prüfungskonzept
schriftliche Prüfung (Klausur)
Learning Outcomes
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.
Kompetenzen
Vermittelte Kompetenzen
Abstrahieren
Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären
Technische Systeme entwerfen
Technische Systeme realisieren
Informationen beschaffen und auswerten
Inhaltliche Voraussetzungen
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MCS - undefined |
Binäre Logik; Zahlendarstellung binär, hexadezimal, dezimal; Zustands-Übergangs-Diagramm Aufbau eines Micro-Controllers; C-Programmierung für eine Target-Plattform |
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|---|---|---|
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GE1 - Grundlagen der Elektrotechnik 1 |
Spannung, Strom, Widerstand; Kondensator, Spule, Übertrager |
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Handlungsfelder
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Learning Outcomes
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.
Kompetenzen
| Kompetenz | Ausprägung |
|---|---|
| Finden sinnvoller Systemgrenzen | Vermittelte Kompetenzen |
| Abstrahieren | Vermittelte Kompetenzen |
| Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären | Vermittelte Kompetenzen |
| Technische Systeme entwerfen | Vermittelte Kompetenzen |
| Technische Systeme realisieren | Vermittelte Kompetenzen |
| Informationen beschaffen und auswerten | Vermittelte Kompetenzen |
| undefined | Vermittelte Kompetenzen |
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
Separate Prüfung
keine
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
Separate Prüfung
| Benotet | Nein | |
|---|---|---|
| Frequenz | undefined | |
| Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung | Ja | |
Prüfungskonzept
erfolgreiche Durchführung der Praktikumsaufgaben
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