Kapitel 1: 1. Was versteht man unter einem technischen Prozess? Was unter Prozessautomatisierung? Beispiele! 2. Arten von Prozessgrößen mit Beispielen nennen! 3. Welche Typen von Vorgängen gibt es in techn. Prozessen (kontinuierlich, sequentiell, objektbezogen)? 4. Aus welchen Hauptkomponenten besteht ein Automatisierungssystem? 5. MSR-Technik = Automatisierungstechnik? 6. Sensoren, Aktoren (mit Beispielen)? 7. SPS, µc, IPC, PLS? 8. Skizzieren Sie den Aufbau eines Prozessleitsystems. 9. Unterschied zwischen Anwendungssoftware und Betriebsoftware? Beispiele! 10. Produktautomatisierung, Anlagenautomatisierung? Beispiele! 11. Automatisierungsgrad und Rechnereinsatzarten (online, offline, open-loop, closed-loop) erklären. 12. Welche Ziele verfolgt die Automatisierung? 13. Durch welche Entwicklungen ist die moderne Prozessleittechnik gekennzeichnet?
Kapitel 1: 14. Erklären Sie die Ebenen der Automatisierungspyramide anhand einer vorgegebenen Automatisierungsstruktur. 15. Nennen und erklären Sie kurz die Hauptaufgaben der Automatisierung. 16. Welche Fließbild-Darstellung ist für MSR-Aufgabenstellungen von Bedeutung? Warum? 17. Identifizieren Sie die MSR-Stellen in einem vorgegebenen Fließbild. 18. Nennen Sie einige positive und negative Auswirkungen der Automatisierung auf Mensch, Umwelt und Gesellschaft. WS 2012/13 Vorlesung: Prozessautomatisierung, Prof. Dr.-Ing. Mohieddine Jelali 2
Kapitel 2: 1. Welche Aufgaben übernehmen Sensoren? Aktoren? 2. Was verstehen Sie unter einem intelligenten Sensor? intelligentem Aktor? 3. Welche Sensorprinzipien/Aktorprinzipien kennen Sie? 4. Erklären Sie die Programmbearbeitung von SPS. 5. Wie schnell reagiert eine SPS auf ein Ereignis während der Programmbearbeitung? 6. Was unterscheidet einen Industrie-PC von einem Büro-PC? 7. Was ist eine Soft-SPS? 8. Nennen Sie Vor- und Nachteile einer wirkungsmäßig zentralen bzw. dezentralen Struktur eines Automatisierungssystems. 9. Redundanz, Fehlertoleranz, Diversität? 10. Hardware-Redundanz, Software-Redundanz? 11. Stufen der Fehlertoleranz? 12. Erkennung und Beschreibung der verschiedenen Doppelrechnerstrukturen anhand der Bilder! 13. Würden Sie in einem Kernkraftwerk ein Doppelrechnersystem oder ein Dreifachrechnersystem mit statischer Redundanz verwenden? Warum?
Kapitel 2: 14. Bei einer Anlagenautomatisierung übernimmt ein Rechner (1) die Prozessregelung und ein weiterer (2) die Datenauswertung. Ein zusätzliches Programm überwacht jeweils die Funktionstüchtigkeit des anderen Rechners. Im Fall des Ausfalls des Rechners 1 übernimmt Rechner 2 dessen Aufgabe und beendet die Auswertefunktion. Um welche Art von Redundanz handelt es sich? Was passiert, wenn Rechner 2 ausfällt? 15. Wie kann man diversitäre Software-Teile realisieren? 16. Auf einem Duplex-Rechnersystem mit zwei Rechnern von unterschiedlichen Herstellern laufen diversitäre Programme. Welche Vor- und Nachteile hat diese Art der Redundanz? 17. Beschreibung der Analogeingabe und -ausgabe anhand der Bilder 18. Beschreibung der Digitaleingabe und -ausgabe anhand der Bilder 19. Wozu dienen DAU bzw. ADU? Zwischenspeicher? WS 2012/13 Vorlesung: Prozessautomatisierung, Prof. Dr.-Ing. Mohieddine Jelali 2
Kapitel 3: 1. Grundstrukturen der Kommunikation benennen und erklären (Stern, Netz, Ring, Bus)? Vor- und Nachteile? 2. Zweck(e) der Einführung von Feldbussystemen? 3. Hauptklassen von Feldbussystemen? 4. Buszugriffsverfahren (Master-Slave, Token-Passing, TDMA, CSMA/CD, CSMA/CA) erklären! Vor- und Nachteile nennen. 5. Nennen Sie wichtige Feldbussysteme. 6. Welches Buszugriffsverfahren wird beim Profibus verwendet? Erklärung anhand eines vorgegebenen Bildes. 7. Wir wollen Sensordaten zyklisch und ohne großen Protokoll-Overhead übertragen. Welches Feldbussystem würden Sie empfehlen? Nach welchem Buszugriffsverfahren arbeitet dieses Bussystem? 8. Warum ist Büro-Ethernet für Anwendungen in der industriellen Automatisierungstechnik ungeeignet? 9. Was ist Industrial Ethernet? Zweck(e) dessen Einführung? Typisches Protokoll?
Kapitel 4: 1. Welche Konsequenz(en) hat die Überschreitung von Zeitlimits bei harten/weichen Echtzeitsystemen? 2. Nennen und erklären Sie kurz die 4 Anforderungen an ein Echtzeitsystem? 3. Was ist ein Deadlock? 4. Nennen Sie Beispiele von Echtzeit-Betriebssystemen. 5. Was ist eine Task? 6. Welche Zustände von Tasks unterscheidet man? 7. Erklären Sie den Unterschied zwischen synchroner und asynchroner Programmierung? 8. Erläuterung des Bildes: "Zugverkehr über eingleisige Strecke". 9. Erläuterung des Bildes: "Rechenprozesse, die abwechselnd ablaufen sollen". 10. Scheduling: Definition, Klassifizierung und Beschreibung der Scheduling-Verfahren? 11. Definition eines Betriebssystems? 12. Welche Hauptaufgaben übernimmt ein Betriebssystem?