Automatisierungstechnik

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1 WS 2008/2009 Anmerkungen: Aufgabenblätter auf Vollständigkeit überprüfen Nur Blätter mit lesbarem Namen werden korrigiert. Keine rote Farbe verwenden. Zu jeder Lösung Aufgabennummer angeben. Bitte haben Sie dafür Verständnis, dass wegen des Datenschutzes keinerlei telefonische Auskünfte gegeben werden! Aufgabe max. Punkte Summe 60 Note erreichte Punkte Anmerkungen Anmerkung: Die Punkteverteilung gibt nur eine Orientierungshilfe und kann sich bei der Korrektur ändern! Version: :26:00 Datei: Auto_WS0809_1.doc

2 Aufgabe 1 5 P Tragen Sie die entsprechenden Signale in die Wahrheitstabelle ein! a b c d a b c d u v w z 1 u v & z w Aufgabe 2 2 P Geben Sie einen vereinfachten Schaltausdruck für die unten angegebene logische Funktion an! a a b b x c x x c c d d d

3 Aufgabe 3 2 P Skizzieren Sie die Struktur einer Steuerung mit allen wichtigen Elementen! Aufgabe 4 11 P Skizzieren Sie eine Steuerung zum Öffnen und Schließen eines Garagentors per Funkfernsteuerung mit einem Druckknopf? Bei Überlast soll das Garagentor die Bewegungsrichtung umkehren! Aufgabe 5 5 P Nennen Sie verschiedene Maßnahmen zur Produktionsoptimierung! Aufgabe 6 4 P Nennen Sie die verschiedenen Ursachen an denen Automatisierungsprojekte scheitern können! Aufgabe 7 5 P Was ist ein Pflichtenheft? Was enthält dieses?

4 Aufgabe 8 3 P Nennen Sie sechs verschiedene Arten von Sensoren! Aufgabe 9 3 P Nennen Sie kurz die Vor- und Nachteile von hydraulischen, elektrischen und pneumatischen Antrieben! Aufgabe 10 2 P Wozu dienen die Initialisierungsbausteine einer SPS? Aufgabe 11 2 P Was bedeutet Design for Testability beim Programmieren einer SPS! Aufgabe 12 5 P Was ist die Aufgabe von BuB (HMI) in Automatisierungssystemen? Aufgabe 13 6 P Stellen Sie die Motorkühlung eines Autos als Standardregelkreis dar! Aufgabe 14 3 P Ein System sei zu 90% verfügbar. Wie kann die Verfügbarkeit auf 99,9 % erhöht werden? Aufgabe 15 3 P Ein System fällt erfahrungsgemäß einmal am Tag aus. Wie lange darf eine Reparatur dauern wenn eine Verfügbarkeit von 99,3 % gefordert wird?

5 Kurzlösung: Frage 1: A b c d u V w z Frage 2: ( c b) ( a d ) ( a c) ( a c d )

6 Frage 3:

7 Frage 4: Name Art Type Kommentart offen E bool Sensor offen zu E bool Sensor zu last E bool Sensor überlast taster E bool Taster m_auf A bool Motor öffenen m_zu A bool Motor schliessen alarm A bool Alarmanzeige Z1 M bool Tor zu Z2 M bool Tor öffnend Z3 M bool Tor offen Z4 M bool Tor schliessend Z5 M bool Alarm T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 Taster aktiv Sensor offen aktiv Taster aktiv Sensor geschlossen aktiv Überlast Überlast Sensor zu und Sensor offen T1 Z1 T6 T4 Z2 Z4 T5 T7 T2 Z3 T3 Z5

8 Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: 1. Einführung in das Projekt 2. Beschreibung der Ausgangssituation 3. Aufgabenstellung 4. Schnittstellen 5. Anforderungen an die Systemtechnik 6. Anforderungen für Inbetriebnahme und Einsatz 7. Anforderungen an die Qualität 8. Anforderungen an die Projektabwicklung 9. Systemtechnische Lösung 10. Systemtechnik (Ausprägung) 11. Anhang

9 Aufgabe 8: Resistive Weg- und Winkelaufnehmer Induktive Näherungssensoren Magnetostriktive Wegaufnehmer Durchflussmessung mit Differenzdruckverfahren Mechanische Durchflussmessung mit Ovalradzähler Füllstandsmessung mit Verdrängerkörper Aufgabe 9: hydraulisch elektrisch pneumatisch Kräfte hoch mittel klein Geschwindigkeit mittel-sehr klein hoch mittel-klein Regelbarkeit gut sehr gut schleicht Masse Aufgabe 10: klein (ohne Aggregat) hoch klein (ohne Aggregat) Dient dazu dass eine Steuerung sich nach dem Start bzw. nach dem Wiederanlauf in einem definierten Zustand befindet. Insbesondere müssen alle Merker initialisiert werden. Aufgabe 11: Es wird so programmiert, dass sich Fehler einfacher aufdecken lassen und während dem Betrieb Fehler möglichst einfach lokalisiert werden können. Aufgabe 12: Benutzerfreundliches Eingabegerät für Benutzerbefehle Übersichtliche Information über den Systemzustand Protokollierung/Archivierung der Benutzereingaben und Prozessereignisse Nicht übersehbares Melden von Störungen Unterstützung zur schnellen Reaktion bei Störungen Verwaltung verschiedener Benutzergruppen Password-geschützte Konfiguration des Systems (teilweise)

10 Aufgabe 13: Ventilstellung Ventilatordrehzahl Regler Ventil, Ventilator Kühlsystem Motortemp. Kühlleistung Störung: Motorleistung, Aussentemp. Motor Solltemp. Stellglied Strecke Temperatursensor Messglied Aufgabe 14: Durch Parallelschaltung von drei Systemen kann die erforderliche Verfügbarkeit erreicht werden: p= = n? ; log(0.001) 3 n= = = 3 log(0.1) 1 Aufgabe 15: Betriebszeit Verfügbarkeit= Betriebszeit+Reparaturzeit Betriebszeit Betriebszeit+Reparaturzeit = Verfügbarkeit ( ) Betriebszeit 24h Reparaturzeit= Betriebszeit = 24h= 0,17h= 10,15min Verfügbarkeit 0.993

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