Automatisierungstechnik und Energiesystemtechnik

Lehre

Wintersemester

Angewandte Elektrotechnik

Inhalt:

  • Elektrische Kräfte
  • Elektrischer Strom (Gleichstrom, Wechselstrom)
  • Wirkungen des el. Stromes
  • Stromstärke und Spannung, Ohmsches Gesetz
  • Stromkreise und Netzwerke
  • Spannungsquelle
  • Kirchhoff´sche Regeln
  • Elektrische Messtechnik
  • Elektrische und magnetische Felder
  • Wechselstrom (Erzeugung und Eigenschaften)
  • Elektrische Leistung
  • Einfache elektrische Maschinen (Gleichstrommotor)
Gebäudeautomation und -energietechnik

Inhalt: (Modul: Energie-Systemtechnik und rationelle Energieverwendung)

  • SPS-Systeme in der Gebäudeautomation
  • Gebäudeautomation am Umwelt-Campus (Sensorik, Aktorik, ...)
  • Energien (Solar, Photovolt., Wind, Biomasse)
  • Busaufbau und Ansteuerung
  • Umsetzung von Steuerungs- und Regelungsaufgaben
  • Einbindung von Matlab/Octave/etc.
  • Aufbau eines Energiemanagements
Prozessautomatisierung und Regelungstechnik

Inhalt: (Modul: Prozessleit- und Regelungstechnik )

  • Grundlagen der Prozessautomatisierung (Aufbau, Ziele, Bereiche)
  • Grafische Beschreibung von Prozessen (Fießbilder, Bezeichnungen, Darstellung)
  • Automaten (Moore, Mealy, determ., nicht determ.)
  • Modellbildung von Prozessen im Zeit-, Frequenz- und Bildbereich
  • Systembeschreibung mit Zustandsmodellen und Entwurf von Zustandsregelungen
  • Entwurf von Regelkreisen im Frequenz- und Bildbereich
  • Stabilitätsnachweis mechatronischer Systeme: Wurzelortskurvenverfahren, Nyquist Verfahren
  • Systemidentifikation und adaptive Regelung
  • Modellprädiktive Regelung
  • Beispiele und Übungen

Sommersemester

Mess- und Regelungstechnik

Inhalt:

  • Steuerung, Regelung, Anwendungsgebiete, Definitionen
  • Blockschaltbilder, Störgrößen, Testsignale, Linearisierung von Systemen
  • Statische Beschreibung der Regelstrecke, Übertragungsbeiwerte
  • Grundbegriffe zu den Reglern, Stellglieder, Stellantriebe, Messprinzipien
  • Einführung in die mathematische Modellbildung über Differentialgleichungen
  • Analoge Regeleinrichtungen, unstetige Regelungen
  • Berechnung der Regelkreisgleichung
  • Entwurf von Regelkreisen mit empirischen Verfahren
  • Einführung von grafischen Programmen zur Modellbildung und Regelung
  • Einführung in die Zustandsmodelle und Zustandsregler
  • Einführung in die Digitalen Regler
  • Einführung in die Frequenzbereichsverfahren
  • Steuerungstechnik
Elektrische Energietechnik

Inhalt: (Modul: Elektrische Energietechnik I)

  • Theoretische Grundlagen (El./Magn. Felder, el. Energieumwandlung, Wechsel-/Drehstrom, Transformatoren, Gleich-/Drehstrommotoren)
  • Leistungselektronik (Grundbegriffe, Ventile, Grundschaltungen, Umrichterschaltungen, Steuerung/Regelung)
  • Antriebsregelung (Grundlagen Antriebs-/Regelungstechnik, Regelung von Gleich-/Drehstrommaschinen, Anwendungen
  • Rechenübungen und Anwendungsbezug
Speicherprogrammierbare Steuerung

Inhalt: (Modul: Elektrische Energietechnik II)

  • SPS-Systeme in der Industrie
  • SPS-Aufbau (Bussystem, Aktorik, Sensorik)
  • Hardwarekonfiguration
  • IEC 61131-3 Programmierung (FUP und ST)
  • Typische Beispiele aus der Gebäudeautomation
  • Hochspracheneinbindung
  • Kommunikationsinterface (OPCUA, ADS, EAP)
  • Einführung in die SSPS-Technik

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