Prozessleittechnik

Prozessleittechnik (V2)

Vorlesung V2
Termine 25.04., 09.05., 06.06., 20.06., 04.07.
Ort S3|11-0012
Dozent Dr.-Ing. M. Hollender, ABB Forschungszentrum Ladenburg
ECTS 4 (Diplom), 3 (Master)
Prüfung
Termin wird noch bekannt gegeben
Ort wird noch bekannt gegeben
Ansprechpartner Dr. Martin Hollender
Erlaubte Hilfsmittel Keine
Prüfungsrelevante Inhalte  
Prüfungseinsicht Die Einsicht zur Klausur 2016 wurde bereits durchgeführt.
Weitere Informationen Beachten Sie den Punkt Aktuelles in der rechten Spalte und unsere Vorlesungsnews.

Musterlösungen

Aufbau

Die Veranstaltung ist ein Wahlpflichtfach der Vertiefungsrichtung Automatisierungstechnik aus dem Wahlkatalog Automatisierungstechnik und Mechatronik. Es handelt sich um eine '2+0'-Veranstaltung. Gehalten wird die Vorlesung im Sommersemester, jeweils in einem 4-Stunden-Block.

Die Vorlesung behandelt die anwendungsorientierte Vermittlung von Lösungskonzepten, die dem Steuern, Regeln und Sichern verfahrens- und energietechnischer Anlagen dienen. Im Einzelnen werden Grundkonzepte der Prozessleittechnik, speicherprogrammierbare Steuerungen, verteilte Prozessleitsysteme, Programmierung nach IEC 61131, Feldbusse und der OPC-Standard (OLE for Process Control) behandelt. Um aktuelle und kommende Entwicklungen bei verteilten Softwarekomponenten besser einschätzen zu können, werden die Basistechnologien COM/ActiveX und Webservices (XML/HTTP) besprochen.

Das immer wichtiger werdende Asset Management beschreibt die Verwaltung möglichst vieler Betriebsinformationen zur Werterhaltung der Anlagen- und Leittechnikkomponenten. Da Prozessleitsysteme international eingesetzt werden und gleichzeitig das Internet zunehmend als Basisinfrastruktur zur Verfügung steht, kommt einem sicheren Fernzugriff über das Internet auf Prozessdaten eine wachsende Bedeutung zu. Somit kann zum einen eine kosteneffektive und schnelle Fernwartung erfolgen, zum anderen können mehrere weltweit verteilte Anlagen miteinander vernetzt und optimiert als Anlagenflotte gefahren werden. Neben der Automatisierung ist die Führung der Anlage durch einen menschlichen Anlagenfahrer ein wichtiges Teilgebiet, mit dem sowohl Sicherheit als auch Wirtschaftlichkeit der Produktion beeinflusst werden. Zunächst wird auf die ergonomische Gestaltung von Leitwarten eingegangen und dabei insbesondere die Prozessvisualisierung vertieft. Die hierfür relevanten Grundlagen der Informationsverarbeitung werden kurz vorgestellt. Abschließend wird am Beispiel des Alarm Managements gezeigt, wie mit statistischen Analysen systematisch die Mensch-Maschine-Schnittstelle optimiert werden kann.

Inhalt

  1. Einleitung + Übersicht (2h)
    1. Anforderungen an die Prozessleittechnik
    2. Ebenenmodell
  2. Prozessleitsysteme (4h)
    1. System und Komponentenstruktur
      • Kennzeichnungssysteme
      • Redundanzkonzepte
    2. Systemdienste
      • Alarm & Event
      • History & Trend
      • Process Graphics
      • Data Access
      • Audit Trail / Digital Signatures
  3. Feldbusse (2h)
    1. Hart
    2. Profibus
    3. FDT und DTM
  4. Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) (6h)
    1. IEC 61131
      • Funktionsplan (FUP)
      • Kontaktplan (KOP)
      • Ablaufsprache (AS)
      • Strukturierter Text
      • Anweisungsliste (AWL)
  5. Basis- und Internettechnologien (2h)
    1. Microsoft COM + ActiveX
    2. XML und SOAP
    3. Webservices
  6. OPC (4h)
    1. OPC Data Access
    2. OPC Alarm & Event
    3. OPC Historical Data Access
    4. OPC Unified Architecture
  7. Plant Information Management Systems (PIMS) (1h)
  8. Netzwerke + Fernzugriff (1h)
    1. Authentication + Encryption
    2. Virtual Private Networks (VPN)
    3. Firewalls
    4. Web-based tunnels
  9. Asset Management (2h)
  10. Mensch-Prozess-Kommunikation (4h)
    1. Leitwarten
      • Aufgabenstellung und Tätigkeiten von Anlagenfahrern
      • Hierarische Prozessvisualisierung
      • Navigation
    2. Ergonomie
      • Kontroll- und Problemlösungstätigkeiten des Menschen
      • Menschliche Fehler
      • Leitwartengestaltung
    3. Alarm Management

Unterlagen und allgemeine Literaturhinweise

Buch Collaborative Process Automation Systems

Die Vorlesung wird sich auf das rechts abgebildete Buch „Collaborative Process Automation Systems“ von Martin Hollender stützen.

Evaluierungen