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/ Wissenschaftliche und Forschungskooperationen / Nuremberg Campus of Technology / Automatisierungstechnik /
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Virtuelle Anlagenmodelle (Digitale Zwillinge) werden in der Fabrik- und Prozessautomatisierung verwendet. Damit ist ein früher Test der Steuerungssoftware ohne die reale Anlage möglich. Voraussetzung ist, die gesamte Anlage mit allen relevanten Komponenten wie Sensoren, Aktoren in der Simulationssoftware möglichst realitätsnah abzubilden.
Im Rahmen der Arbeit soll deshalb zunächst ein einfacher pneumatischer ISO-Zylinder und ein Druckluftventil herstellerunabhängig mithilfe von PLCOpenXML beschrieben werden und optional ein Pneumatik-Messedemonstrator als Digitaler Zwilling erstellt werden
Die Herstellung eines geotechnischen Lageenergiespeichers ist mit einigen technischen Herausforderungen verbunden. Ein bisher unbearbeitete Technologiefrage, beschäftigt sich mit einer automatisierten Analyse der Untergrundumgebung. Diese Analyse, soll innerhalb eines Radius von 10 bis 20 m (Ausgangspunkt Sonde) ein 3D-Scan der geotechnischen Umgebung erstellen, um Prozessparameter für den Verfestigungs- bzw. Freilegungsprozess zu optimieren oder um mögliche Risiken (bsp. Grundwasser durchlässige Erdschicht) frühzeitig zu erkennen.
Die Herstellung eines geotechnischen Lageenergiespeichers ist mit einigen technischen Herausforderungen verbunden. Eine essentielle Forschungsfrage beschäftigt sich mit der Stabilisierung der Zylinderwände dieses Speicherkonzeptes. Um erfolgreichen Tiefbau zu betreiben, muss die Umgebung mit der sog. Firstsicherung gegen den geostatischen Druck vorgespannt werden. In einen vollautomatischen Prozess soll eine Untergrundkonstruktion mittels der Kombination aus Gebirgsankern und Injektionsflüssigkeiten verfestigt werden.
Als Demonstrator für das Bayern Lab soll ein mobiler Aufbau eines Labyrinth-lösenden Roboters erstellt werden. Der Roboter muss über ein Kamerasystem ein Labyrinth erfassen und dieses dann sichtbar für den Betrachter lösen. Eine Erste Version dieses Standes konnte bereits auf der Langen Nacht der Wissenschaft am NCT betrachtet werden.
Die virtuelle Inbetriebnahme beschreibt das Testen z.B. des Steuerungscodes einer Anlage an einem Simulationsmodell, welches die reale Anlage verkörpert. Dies führt zu einer Zeitersparnis und weniger kritischen Fehlern bei der reellen Inbetriebnahme der Anlage. Diese virtuellen Anlagen müssen aus Planungsdaten wie R&I-Fließbildern erzeugt werden.
Ziel der Arbeit ist es verschiedene Elemente, wie Pumpen, Tanks, Ventile oder PCE-Stellen und derren Verbindungen untereinander aus R&I-Fließbildern auszulesen und in einem geeigneten Datenformat abzulegen. Hierzu sollen klassische Bildverarbeitungsalgorithmen wie Template Matching, Feature Detection und Ähnliches eingesetzt werden.
Systematischer Vergleich von verschiedenen Tools in der virtuellen Inbetriebnahme im Bereich der Verfahrenstechnik. Dazu sollen kleine Modelle in verschiedenen Tools erstellt und unterschiede erkannt und analysiert werden. Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Analyse der mathematischen Grundlage, der Bedienbarkeit und der Plausibilität der Simulationsergebnisse.
Systematischer Vergleich von verschiedenen Tools in der virtuellen Inbetriebnahme in der Fertigungstechnik. Dazu sollen kleine Modelle in verschiedenen Tools erstellt und Unterschiede erkannt und analysiert werden. Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Analyse der mathematischen Grundlage, der Bedienbarkeit und der Plausibilität der Simulationsergebnisse.
Validierung von Zugsicherungsfunktionen für automatisierte Magnetschwebebahnen bei der Firma Max Bögl am Standort Sengenthal
Inhalte des Seminaristischen Unterrichts
Die neue Methode der virtuellen Inbetriebnahme (VIBN) ermöglicht es mithilfe eines Modells einer automatisierten Anlage oder eines automatisierten Prozesses SPS-Software frühzeitig zu testen. Jedoch sind viele weitere Nutzungen möglich.
Lernziele
Termine
Sommer- und Wintersemester
Inhalte der Vorlesung
Im Rahmen der Übung zur Vorlesung Ingenieurinformatik I werden anhand von Programmierbeispielen die grundlegenden Techniken für die objektorientierte Programmierung vertieft. Die Themengebiete reichen von einfachen Verzweigungen und Mehrfachentscheidungen bis hin zu der Manipulation von Dateien. Umsetzung erfolgt dabei in C/C++.
Unterlagen
V:\Fak_MBVS\Lehre\Bachelor_Maschinenbau\Ingenieurinformatik\Ingenieurinformatik1\Deuerlein
Inhalte der Übung:
Technische Darstellungslehre, Technische Zeichnungen, weitere Bestandteile technischer Dokumentationen, Normung, Grundlagen des Austauschbaus, Gestaltung von technischen Gegenständen Bearbeitung einer Konstruktionsaufgabe, Anfertigung von Produktmodellen und deren Dokumentation, Auslegung und Gestaltung von Maschinen bzw. deren Baugruppen, Kommunikation und Präsentation von Arbeitsergebnissen.
Lernziele:
Termine WS2020/2021:
Übung: Konstruktion I (IBT3):
jeden Mittwoch um 8:00 - 9:30
Literaturempfehlung:
Inhalte des Praktikums
Im Rahmen dieses Praktikums werden sukzessive Versuche zu gängigen Themengebieten der Regelungstechnik durchgeführt, die auftretenden Phänomene erklärt und so die Methoden und deren Anwendung gefestigt. Sie dienen als intensive Vorbereitung auf die Klausur und zum tieferen Verständnis des Stoffes.
Sommersemester
Literaturempfehlung
Föllinger, O.: Regelungstechnik – Einführung in die Methoden und ihre Anwendung, 10. Auflage, Hüthig-Verlag, 2008.
Im Rahmen dieses Praktikums wird zum einen der Umgang mit dem Simulationsprogramm BORIS nähergebracht, in einigen Praktikumseinheiten angewendet und unter anderem zur Simulation von Regelstrecken und Identifikation von Reglerparametern verwendet. Zum anderen werden die wichtigsten Reglertypen (p, PI, PD, PID) behandelt und der Einfluss der Reglerparameter auf das Regelkreisverhalten bei einem Führungs- oder Störsprung untersucht. Abschließend erfolgt eine kleine Einführung in Steuerungstechnik, bei der eine SPS über Funktionspläne und Anweisungslisten programmiert wird.
07.05., 14.05., 28.05., 25.06., 01.07., 08.07., + Block Ende September
Skript Regelungs- und Steuerungstechnik (Prof. Schmidt-Vollus)
elearning.ohmportal.de/mod/folder/view.php
Inhalte der Übung
Im Rahmen dieser freiwilligen Übungsstunde werden Aufgaben zu den beiden großen Themengebieten „Differentialgleichungssysteme“ und „Stochastik“ gerechnet, erklärt und so verfestigt. Sie dienen als intensive Vorbereitung auf die Klausur und zum tieferen Verständnis des Stoffes.
Literaturempfehlungen
Aktuell sind keine Stellen für Studentische Hilfskräfte ausgeschrieben.
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