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PLT-Systeme: Technische Themengebiete

Wegen der Corona-Krise wird in diesem Sommersemeter 2020 die Vorlesung ausschließlich online angeboten, das Prozedere, die Unterlagen und Prüfungsergebnisse werden ausschließlich in ILIAS veröffentlicht: ILIAS

Früher war das so und gilt jetzt nicht:

Ein Themengebiet wird von einem Team von typisch 6 Studierenden bearbeitet. Es ist darin vorgesehen, dass sich jeder Hörer ergänzend zum Stoff der Vorlesung von Prof. Große mit einem technischen Thema beschäftigt und die anderen Hörer hierüber mit einem Vortrag informiert. 

Die Ziele eines jeden Vortrages sind die Antworten auf die Fragen: 
  Inwieweit ist dieses Thema bei der Automatisierung von Anlagen notwendig?
  Wie wird die Technik oder Vorgehensweise konkret im SLIM-Projekt von PLT Planung
  eingesetzt?
  Wie wird die Technik oder Vorhenesweise konkret im besuchten Unternehmen eingesetzt?
  Weitere konkrete Fragen finden sich bei den Themengebieten unten.

Für jedes Themengebiet werden zur Vorbereitung Dokumentation oder Literatur bereitgestellt. Die angegebenen Links sind Beispiele, weitere Quellen finden sich im Internet bei Herstellerfirmen, in der Bibliothek des Labors und in der Bibliothek der Hochschule.

Die Zuordnung der Themengebiete für das Team erfolgt per Losverfahren. Die einzelnen Vorträge für jeden Studierenden innerhalb des Themengebietes teilt das Team selbst auf. In der folgenden Auflistung finden sich auch Hinweise für die Teilthemen. Jedes Teilthema soll von einem Studierenden bearbeitet werden. Da noch unklar ist wie viele Hörer von PLT Planung auch PLT Systeme hören werden, werden die Anzahl und die Inhalte der Themengebiete erst zum Vorlesungsbeginn veröffentlicht.

Das zu besuchende Unternehmen zum Themengebiet wird im Vorlesungsplan bekannt gegeben.

Schutz
Signale und Kommunikation
Feldgerätekonfiguration
Profibus
Foundation Fieldbus
Füllstandsmessung
Antriebe
Durchflussmessung
Ventile

Die ausgearbeiteten Vorträge (nachdem diese gehalten wurden) des laufenden Semesters mit Kommentarseiten zur Vorbereitung auf die Klausur finden Sie hier:

1. Vortragstermin: Folien und Begleittext

2. Vortragstermin: Folien und Begleittext

3. Vortragstermin: Folien und Begleittext

4. Vortragstermin: Folien und Begleittext

5. Vortragstermin: Folien und Begleittext

6. Vortragstermin: Folien und Begleittext

Stand: 13.1.2020

Themengebiet: "Schutz" (Betreuer: John, Stender, Große)

Das Themengebiet umfasst den Schutz von Menschen, Umwelt und Anlage gegen schädliche Einflüsse. Vermeiden von Unfällen und Schäden sind wichtige Ziele bei der Planung und dem Betrieb von Anlagen.

Beschreibung des Themengebietes und der Teilthemen.

Komponenten und Geräte, die für das Themengebiet zur Verfügung stehen.

Unterlagen zum Themengebiet.

Themengebiet: "Signale und Kommunikation" (Betreuer: Stender, Große)

Das Themengebiet umfasst den Anschluss von Feldgeräten über 4 - 20 mA und die Konfiguration dieser mittels HART. HART wurde als Funknetz WirelessHART erweitert. Diese Netze sind Maschennetze, wie sie auch für Rechnernetzwerke eingesetzt werden.

Beschreibung des Themengebietes und der Teilthemen.

Komponenten und Geräte, die für das Themengebiet zur Verfügung stehen.

Unterlagen zum Themengebiet.

Themengebiet: "Feldgerätekonfiguration" (Betreuer: Stender, Große)

Um ein Feldgerät in der Automatisierung von Anlagen einzusetzen, sind eine Vielzahl von Parametern vorzugeben. Dies wird aus gutem Grund aus der Ferne über Software-Schnittstellen erreicht. Verbreitet ist die FDT/DTM-Technologie, welche in Rahmenapplikationen wie z. B. Pactware eingebunden werden kann oder die EDDL-Technologie. Das Themengebiet umfasst die Infrastruktur in Hardware und Software um Feldgeräte zu konfigurieren. Es wird entweder die Feldbus-Infrastruktur, WirelessHART oder ein HART-Signal mit der 4-20 mA-Technik verwendet. Die Methoden sollen an Temperaturtransmittern erprobt werden. Ein weiterer Teil das Themengebiets sollen die Prinzipien (PT100 und Thermoelemente) und die Kalibrierung von Temperaturmessungen sein. 

Beschreibung des Themengebietes und der Teilthemen.

Komponenten und Geräte, die für das Themengebiet zur Verfügung stehen.

Unterlagen zum Themengebiet.

Themengebiet: "Profibus" (Betreuer: Stender, Große)

Das Themengebiet befasst sich mit den verschiedenen Strukturen und den Protokollen des Profibus DP und PA um Sensoren und Aktoren im Feld über einen Feldbus mit dem Prozessleitsystem zu verbinden. Weiterhin sind die einzelnen Buskomponenten wie Gateways, Segmentkoppler, Barrieren, Stecker, Kabel und Terminatoren sowie Feldmultiplexer und optische Link-Module zu erläutern. Da der Profibus PA eigensicher sein kann, muss auch das FISCO-Modell vorgestellt werden. Für den zyklischen Betrieb wird eine Applikation auf einem Leitsystem verwendet, hierbei ist der Profibus zu diagnostizieren. 

Beschreibung des Themengebietes und der Teilthemen.

Komponenten und Geräte, die für das Themengebiet zur Verfügung stehen.

Unterlagen zum Themengebiet.

Themengebiet: "Foundation Fieldbus FF" (Betreuer: Große)

Das Themengebiet befasst sich mit den verschiedenen Strukturen und Protokollen des Fieldbus Foundation in den Versionen HSE und H1 um Sensoren und Aktoren im Feld mit dem Prozessleitsystem zu verbinden. 

Beschreibung des Themengebietes und der Teilthemen.

Komponenten und Geräte, die für das Themengebiet zur Verfügung stehen.

Unterlagen zum Themengebiet.

Themengebiet: "Füllstandmesstechnik" (Betreuer: Stender)

Für den Betrieb von Behältern sind kontinuierliche Füllstandsmesseinrichtungen als Betriebseinrichtungen erforderlich. Das Themengebiet umfasst die industriell wichtigsten Messverfahren zur Erfassung von Menge oder Masse. Es  sollen die grundsätzlichen Unterschiede der Messverfahren erarbeitet und die Einsatzgebiete und die Funktion der einzelnen Geräte erläutert werden.

Daneben ist die Füllstandsüberwachung nebst  notwendigen gesetzlichen Vorgaben zu berücksichtigen. Von Behältern wie Tanks oder Reaktoren können Gefahren für die Umgebung ausgehen. Um ein Überlaufen zu verhindern müssen Überfüllsicherungen geplant werden. Die gesetzliche Grundlage bildet das Wasserhaushaltsgesetz (WHG).

Die praktische Arbeit im Labor an den einzelnen Feldgeräten ist erforderlich. Die Parametrierung und Auswertung der Daten soll über PACTWare (Versuchsanlage im Labor) erfolgen.

Beschreibung des Themengebietes und der Teilthemen.

Komponenten und Geräte, die für das Themengebiet zur Verfügung stehen.

Unterlagen zum Themengebiet.

Themengebiet: "Antriebe in der PLT" (Betreuer: Stender, Große)

In Anlagen der Prozessindustrie werden die Masse- bzw. Volumenströme durch Pumpen erzeugt. Die Verstellbarkeit wird mittels Frequenzumrichtern erreicht. 

Ein Umrichter soll mittels eines PCs angesteuert werden, hier lässt sich der Volumenstrom in der Versuchsanlage verändern. Für den Leitsystemeinsatz soll ein Steuerfunktionselement entworfen werden um den sicheren Betrieb der Pumpe zu gewährleisten.

Die Drehzahl der Pumpe wird mittels induktiver (oder optischer) Näherungsschalter zurückgemeldet.

Beschreibung des Themengebietes und der Teilthemen.

Komponenten und Geräte, die für das Themengebiet zur Verfügung stehen.

Unterlagen zum Themengebiet.

Themengebiet: "Durchflussmesstechnik", (Betreuer: Stender, John)

Das Themengebiet umfasst die industriell wichtigsten Messverfahren für Volumendurchflüsse und Massedurchflüsse. Die Vor- und Nachteile der einzelnen Messprinzipien sind jeweils darzustellen. Weiter ist es nötig die prinzipiellen Einbauanforderungen zu erläutern.

Die Geräte sollen mittels Pactware konfiguriert und überwacht werden.

Beschreibung des Themengebietes und der Teilthemen.

Komponenten und Geräte, die für das Themengebiet zur Verfügung stehen.

Unterlagen zum Themengebiet.

Themengebiet: "Ventile" (Betreuer: Stender, Große)

Unverzichtbar in der Prozessleittechnik ist die Verstellung von Volumenströmen bzw. Massenströmen. Dies sind die Stellsignale für Steuerungen und Regelungen.

Anhand eines Regelventils soll dessen Funktionsweise erklärt werden und die Auslegung von Ventilen soll mittels Engineering-Tools durchgeführt werden. Das Regelventil wird über ein DTM mittels PACTWare angesteuert. Zusätzlich steht ein Membranventil zur Verfügung, deren Funktionsweise und Besonderheiten erarbeitet werden sollen. Es sollen Konzepte erarbeitet werden, die ein Asset Management von Ventilen ermöglichen. 

Weitere Themen sind die Stellungsrückmeldungen von Schaltventilen und Hähnen.

Beschreibung des Themengebietes und der Teilthemen.

Komponenten und Geräte, die für das Themengebiet zur Verfügung stehen.

Unterlagen zum Themengebiet.

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