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Informationen zu Komplexpraktikum und Praktikum
Einführungsveranstaltung Mi 15.04.2015 / 5. DS / APB E006
2015 Sommersemester
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
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Inhalt Inhalt » Organisation » Versuche
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Überblick
„Die Themen für Praktikum und Komplexpraktikum bauen auf den Lehrveranstaltungen der Professur für Technische Informationssysteme auf und erproben die erworbenen Kenntnisse in realitätsnahen Versuchen.“
• Einschreibung über jExam erforderlich • einmalige Einführungsveranstaltung zu Semesterbeginn
– Klärung organisatorischer Fragen – Vorstellung aller angebotenen Versuche
• Organisator: Dipl.-Inf. Jens Naake
Inhaltliche Fragen zu den Aufgaben sowie die Termine zur Versuchsdurchführung sind mit den jeweiligen Betreuern abzuklären!
Inhalt » Organisation – Überblick
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Gemeinsamkeiten
• Art der Lehrveranstaltung: Wahlpflichtfach / Pflichtfach • zeitliche Einbindung: Winter- oder Sommersemester • empfohlenes Semester: innerhalb zweiter Studienhälfte • Form des Abschlusses: [un]benoteter Leistungsnachweis
– wird erteilt, sobald alle elektronischen Praktikumsproto-kolle von den Betreuern abgenommen / bewertet wurden
• empfohlene Vorkenntnisse – einschlägige Lehrveranstaltungen (LV) der
Professur für Technische Informationssysteme – sind nicht Pflicht, erleichtern aber die Arbeit
• Fortsetzungsmöglichkeiten – weitere Lehrveranstaltungen (LV) der
Professur für Technische Informationssysteme – Studienarbeiten an der Professur TIS
Inhalt » Organisation – Komplexpraktikum vs. Praktikum
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Unterschiede
• Komplexpraktikum – Studiengänge: Informatik (Diplom, Bakkalaureat, Master),
Informationssystemtechnik ([mod.] Diplom, Bakkalaureat) – Umfang in SWS (V/Ü/P): 0/0/4 (Informatik),
0/0/2 (Informationssystemtechnik)
• Praktikum – Studiengänge: Informatik (Bachelor, Master, Diplom,
modularisiertes Diplom), Softwaretechnik (Diplom), Informationssystemtechnik (Diplom)
– Umfang in SWS (V/Ü/P): 0/0/2 (Informatik, SWT, IST)
Hinweis: 2 SWS = 30 Praktikumsstunden 4 SWS = 60 Praktikumsstunden
Inhalt » Organisation – Komplexpraktikum vs. Praktikum
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Inhalt
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
Inhalt » Organisation » Versuche
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Dezentrale Raumautomation Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON
LON-Feldbus
Local Operating Network
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LonMaker und NodeBuilder
Programmierung von neuen Geräteapplikationen mit NodeBuilder
Integration von vorhandenen Raumautomationsgeräten mit dem Tool LonMaker
• Entwurf komplexer Raumautomationsfunktionen
Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON
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• Grundlagen des LON-Feldbusses erlernen – Umgang mit dem LonMaker-Tool – kleines LON-Netzwerk aufbauen und testen – Umgang mit der NodeBuilder-Plattform
• LON 1 „CO2-Konzentrationsmessung mit Warnmelder“ • LON 2 „Erfassung und Visualisierung der Raumbelegung“
• Arbeitsschritte pro Versuch
– Funktionsblöcke in Neuron C implementieren – Geräteapplikationen im LonMaker-Tool testen – alle Ergebnisse dokumentieren
Aufgabeninhalte Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON
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Versuchsüberblick
Thema Kürzel
Intelligente Raumautomation mit LON LON
Versuche / Stunden
1 CO2-Konzentrationsmessung mit Warnmelder (20 h)
2 Erfassung und Visualisierung der Raumbelegung (20 h)
Betreuer Dipl.-Inf. Matthias Lehmann ([email protected]) Dipl.-Ing. Mai Tuan Linh ([email protected]) Dipl.-Ing. Bastian Wollschlaeger ([email protected])
Ort Labor APB 1065
Empfohlene Vorkenntnisse
LV „Drahtgebundene und drahtlose Sensor-Aktor-Netzwerke“ ehemalige LV „Serielle Bussysteme“ Programmiersprache C
Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON
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Inhalt
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
Inhalt » Organisation » Versuche
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Monitoring und Diagnose
Automationssystem SIMATIC S7
Analysewerkzeug AutoSPy
Prozessmodell Sisyphus
Prozessmodell Ampelkreuzung
Inhalt » Organisation » Versuche – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen
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Analysewerkzeug AutoSPy
• Überwachung von Maschinensteuerungen in Echtzeit
Aufzeichnen
Visualisieren
Analysieren
Inhalt » Organisation » Versuche – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen
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Aufgabeninhalte
• Arbeitsweise von Siemens SIMATIC SPSen kennenlernen • Soll-Verhalten der zwei Prozessmodelle aufzeichnen • Verhalten der Prozessmodelle unter Störeinwirkung
erfassen und Abweichungen erkennen • einfache Visual Basic Skripte zur Datenauswertung
programmieren • mögliche Fehlerursachen diagnostizieren • alle Ergebnisse dokumentieren
Inhalt » Organisation » Versuche – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen
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Versuchsüberblick
Thema Kürzel
Monitoring und Diagnose von Automationssystemen M&D
Versuche / Stunden
1 Fehlerdiagnose an den Prozessmodellen Ampelkreuzung und Sisyphus (15 h)
Betreuer Dipl.-Inf. Jens Naake ([email protected]) Dipl.-Inf. Sebastian Theiss ([email protected])
Ort Labor APB 1072
Empfohlene Vorkenntnisse
LV „Softwareentwicklung für Echtzeitsteuerungen I“ LV „Monitoring und Diagnose“
Inhalt » Organisation » Versuche – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen
Jens Naake Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 16 / 25
Inhalt
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
Inhalt » Organisation » Versuche
Jens Naake Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 17 / 25
A4
p2
A3
A2
A1
p1
v1
v2
q1
q2
Realer Prozess
Prozessmodell
Systemverhalten untersuchen
Theoretische Analyse
Modellentwicklung
Differentialgleichung
Diskretisierung
Differenzengleichung
Modellsimulation
Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink
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Simulation mit MATLAB/Simulink
• Modellierung und Simulation dynamischer Systeme
MATLAB für numerische Problemlösungen und zur grafischen Ergebnisvisualisierung
Simulink ist Quasi-Standard für die Modellierung dynamischer Systeme
Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink
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Aufgabeninhalte
• Umgang mit dem Simulationssystem MATLAB/Simulink kennenlernen
• M/S 1 „Nachbildung von Prozessabläufen“: – technischen Prozess analysieren, ein Modell erstellen
und simulieren • M/S 2 „Untersuchung digitaler Filter“:
– Eigenschaften von digitalen Filtern untersuchen • M/S 3 „Kennwertermittlung an linearen Systemen“:
– zeitkontinuierlichen Regelkreis aufbauen, testen und analysieren
• M/S 4 „Filter zur Unterdrückung von Störungen“: – Umgang mit gestörten Signalen kennenlernen,
Tiefpassfilter untersuchen • alle Ergebnisse dokumentieren
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Versuchsüberblick
Thema Kürzel
Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink M/S
Versuche / Stunden
1 Nachbildung von Prozessabläufen mit MATLAB/Simulink (15 h) 2 Untersuchung digitaler Filter mit MATLAB/Simulink (20 h) 3 Analyse und Kennwertermittlung an linearen Systemen mit
MATLAB/Simulink (20 h) 4 Wirkungsanalyse spezieller Filter zur Unterdrückung von
Störungen mit MATLAB/Simulink (15 h)
Betreuer Dr.-Ing. Alexander Dementjev ([email protected]) Dipl.-Ing. Burkhard Hensel ([email protected])
Ort keine feste Raumbindung
Empfohlene Vorkenntnisse
LV „Systemorientierte Informatik / Hardware Software-Codesign“ oder äquivalente LV mit Inhalten zur Systemtheorie
Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink
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Inhalt
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
1. Organisatorische Hinweise – Überblick – Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen
– Intelligente Raumautomation mit LON – Monitoring und Diagnose von Automationssystemen – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
Inhalt » Organisation » Versuche
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Prozesse identifizieren
Realer Prozess (Experimentdaten) Prozessmodell
y = f(x1, x2, … , xn)
x1
x2
xn
y
...
?
Komponente 1
x2 y+
x1
xn
Komponente 2
...Komponente n
?
?
?
Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
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Prozessidentifikation mit ADM
Advisory Data Modelling
Aufbau
Funktionen
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Aufgabeninhalte
• Umgang mit dem Identifikationstool ADM kennenlernen • ADM 1: Identifikation statischer Prozesse und Zeitreihen
– Grundlagen der experimentellen Prozessanalyse erlernen – Abhängigkeiten in Prozessdaten erkennen – Modellstrukturen und Modellparameter identifizieren
• alle Ergebnisse dokumentieren
Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
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Versuchsüberblick
Thema Kürzel
Experimentelle Prozessanalyse mit ADM ADM
Versuche / Stunden
1 Identifikation statischer Prozesse und Zeitreihen (10 h)
Betreuer Dipl.-Inf. Manfred Benesch ([email protected]) Dr.-Ing. Alexander Dementjev ([email protected])
Ort keine feste Raumbindung
Empfohlene Vorkenntnisse
LV „Angewandte Datenanalyse und Modellbildung“
Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
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Organisator
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Infos zu Komplexpraktikum und Praktikum
Raum APB 1079 Tel. (0351) 463-38399 Fax (0351) 463-38460 [email protected]