Fertigungstechnik. Automatisierung

Transkript

1 Prüfung SS 2016 Fertigungstechnik Automatisierung Anmerkungen: Aufgabenblätter auf Vollständigkeit überprüfen Nur Extra-Blätter mit Namen und Matr.Nr. werden korrigiert. Bitte schreiben Sie Ihren Namen und Matr.Nr. auf diese Seite Keine rote Farbe verwenden. Es sind zwei handgeschriebene DIN A4 Seiten (Vorder- und Rückseite erlaubt) Geben Sie die Lösungen unmittelbar nach der Fragestellung an. Sollte der Platz nicht ausreichen schreiben Sie die Lösung auf die Rückseite der vorhergehenden Seite oder auf Zusatzblätter. Vergessen Sie dabei nicht die Aufgabennummer anzugeben. Bitte haben Sie dafür Verständnis, dass wegen des Datenschutzes keinerlei telefonische Auskünfte gegeben werden! Aufgabe max. Punkte Summe 60 Note erreichte Punkte Anmerkungen SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

2 Aufgabe 1: 8 P Nennen Sie die wichtigsten Ziel der Automatisierungstechnik und erläutern Sie diese! SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

3 Aufgabe 2 5 P Nennen Sie zehn Anwendungsbeispiele der Automatisierungstechnik SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

4 Aufgabe 3 5 P Eine Produktion ist oft nicht vollständig automatisiert. Nennen Sie die unterschiedlichen Stufen eines Automatisierungsgrades! SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

5 Aufgabe 4 5 P Strukturieren Sie einen automatisierten Prozess mit Hilfe des Ebenenmodells und erläutern Sie die einzelnen Ebenen! SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

6 Aufgabe 5 5 P Skizzieren Sie die Grundstruktur einer Steuerung! SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

7 Aufgabe 6 6 P Skizzieren Sie die Grundfunktion eines Getränkeautomaten mit Hilfe eines Zustandsgraphen! SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

8 Aufgabe 7 5 P Nennen Sie die wesentlichen Bestandteile der von Ihnen in der Rechnerübung implementierten Steuerung einer Ampel! Welcher wichtiger Teil fehlte in dieser Steuerung? SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

9 Aufgabe 8 4 P Roboter können in unterschiedlichen Koordinatensystemen verfahren werden. Nennen Sie diese Koordinatensysteme! Wozu werden diese benötigt? SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

10 Aufgabe 9 4 P Skizzieren Sie den prinzipiellen Verlauf der Drehzahl-Drehmomentkennlinie für folgende Antriebe: Dieselmotor, Asynchronmotor, Gleichstrommotor (Nebenschluss) und Synchronmotor. SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

11 Aufgabe 10 7 P Warum gibt es eine solche Vielzahl unterschiedlicher Sensoren? SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

12 Aufgabe 11 6 P Welche Anforderungen gelten an Regelkreise? Welche dieser Anforderungen konkurrieren? Was begrenzt die Qualität von Regelkreisen? SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

13 Kurzlösung: Aufgabe 1: Aufgabe 2: Prozess- Fertigungs- Verkehrs Geräte- Energieverteilungs- Gebäudeautomatisierung. Kraftwerke, Kommunikationtechnik, Wasserversorgung, Abwassertechnik Aufgabe 3: Mechanisierung: Anzeige des Prozesszustandes an zentraler Stelle und Steuerung von Hand Vollautomatisierung o Integration der Teilprozesse insbesondere Logistik, o automatische Steuerung, o automatische Überwachung Aufgabe 4: SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

14 Aufgabe 5 Aufgabe 6 Anzeige Angebot Auswahl Geldeingabe Getränkeausgabe Rückgeld Störung Aufgabe 7: Initialisierung nach Einschalten und Reset Verarbeitung der Eingänge / Timer Zustandsgraph SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

15 Setzen der Ausgänge Symboltabelle Behandlung von Störungen! Aufgabe 8: Achsen: Freifahren des Roboters Welt: Komfortable Bewegung des Roboters im Raum Hand: Bewegung des Roboters in Werkzeugkoordinaten z. B. in Stoßrichtung Basis: Bezugssystem zur Erfüllung einer Automatisierungsaufgabe, Ermöglicht das nachträgliche Verschieben von Weckstück und Roboter Aufgabe 9: Aufgabe 10: Kriterien sind: Messwert (Temperatur ) Messprinzip Anschlusstyp Aufwand Beschaffung, Wartung, Anwendungsbranche Baugröße Schnelligkeit/Genauigkeit SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf

16 Aufgabe 11: Kriterien: Stabilität Schnelligkeit Genauigkeit Robustheit Wirtschaftlichkeit Gegensätze: Wirtschaftlichkeit oder Aufwand für Reglerentwurf und Einstellung zum Erreichen der Eigenschaft Schnelligkeit oder Genauigkeit Stabilität oder Schnelligkeit Grenzen: Trägheit eines Systems Kenntnis über das System Stellgrößenbegrenzungen SS Prof. Dr.-Ing. K. Wöllhaf