Jahresbericht 2000

Lehrprofil 2000

Die Ausbildung in der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik stellt die automatisierungstechnischen Inhalte in Form anwendungsneutraler Methoden und aktueller Technologien in den Mittelpunkt. Entsprechend dem Querschnittcharakter des Fachgebietes wird die Anwendung dieses Methoden- und Technologiewissens auf eine breite Palette von Prozessklassen der Verfahrenstechnik, Fertigungstechnik, Raumfahrt, Umwelttechnik, biologische Prozesse, u.a. verfolgt und garantiert damit eine breitbandige Qualifizierung unserer Absolventen.

Das Lehrangebot umfasst folgende Themengebiete:

• Grundlagen der Automatisierungstechnik
• Computertechnik
• Diskrete Steuerungstechnik
• Prozessrechentechnik und -leittechnik
• Automatisierungsmittel
• Systementwurf
• Projektierung
• Modellbildung und Simulation
• Anwendung wissensbasierter Methoden
• CAE Mittel für Regelungs- und Steuerungsaufgaben
• Mechatronische Systeme
• Bahn- und Lageregelung für Raumfahrzeuge
• Einführung in C/C++

Neben den Kernaufgaben in der Ausbildung der Studenten der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (Studiengang Elektrotechnik) führt das Institut Lehrexport in den folgenden Bereich durch: interfakultärer Aufbaustudiengang Mechatronik (Fakultäten Elektrotechnik, Maschinenwesen, Informatik), Studiengang Luft- und Raumfahrt (Fakultät Maschinenwesen), Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Fakultät Wirtschaftswissenschaften) und für die Fakultät Erziehungswissenschaften.

Durch die Professur Prozessleittechnik werden Lehrgebiete vertreten, die im Zusammenhang mit Aufbau, Wirkungsweise und Anwendungsvorbereitung von Prozessleitsystemen einschließlich zugehöriger Bussysteme und prozessnaher Komponenten stehen.

Automatisierungstechnik
Prof.Dr.techn. K. Janschek
Pflichtfach des Studienganges Elektrotechnik, 4. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
Wahlpflichtfach in der Nebenfachausbildung Automatisierungstechnik für Wirtschaftsingenieure, 6. Semester (V/Ü/P: 2/1/0); SS 2000
Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur Automatisierung technischer Prozesse. Der Inhalt des Lehrfaches wird von folgenden Wissensgebieten geprägt:
Einführung (Inhalte, funktionale Gliederung, Ingenieuraufgaben, Demonstrationsbeispiel); Grundlegende Beschreibungsmittel (Differentialgleichungen, lineare/nichtlineare Übertragungsglieder, Signalflussplan, Laplacetransformation, Übertragungsfunktion, Frequenzgang, Bode Diagramm); Offene und geschlossene Wirkungsketten (Verhalten linearer Übertragungsglieder, Führungs-/Störverhalten, BIBO-Stabilität, Hurwitzkriterium, Nyquist-Kriterium, stationäres Verhalten); Reglerentwurf im Frequenzbereich (Kenndaten Zeitbereich/ Frequenzbereich, Frequenzkennlinienverfahren); Digitale Regelkreise (Struktur, Abtastung, Beschreibungsformen, dynamisches Verhalten, Stabilität, Reglerrealisierungen); Industrielle Standardregler (PID-Regler (kontinuierlich/ diskret), Einstellregeln, Bauformen); Diskrete Steuerungen (Prozessmodelle, Steuerungsentwurf, Speicherprogrammierbare Steuerungen, Fachsprachen IEC1131); Moderne Verfahren der Automatisierungstechnik (Fuzzy Logic, Künstliche Neuronale Netze); Automatisierungsstrukturen und -technologien (Strukturen, Bussysteme, Prozesskommunikation, Echtzeitverarbeitung).

Automatisierungsmittel - Stelltechnik
apl.Doz. Dr.-Ing. S. Hauser
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 6. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); SS 2000
Wahlpflichtfach in der Nebenfachausbildung Automatisierungstechnik für Wirtschaftsingenieure, 8. Semester (V/Ü/P: 1/0/0, Teil: Nichtelektrische Stelleinrichtungen)
Vermittlung von Kenntnissen zu den Wirkungsprinzipien, den zur Realisierung eingesetzten Komponenten, dem Betriebsverhalten , den Auswahlkriterien und Dimensionierungsgrundsätzen pneumatischer, hydraulischer und elektrischer Stelleinrichtungen. Der Inhalt des Lehrfaches wird von folgenden Wissensgebieten geprägt: Übersicht zu Stelleinrichtungen (Anforderungen, Auswahlkriterien); Pneumatische und hydraulische Stelleinrichtungen (Grundelemente und Baugruppen, Stellantriebe); Elektrische Stelleinrichtungen (Struktur, Komponenten und Auslegung von Stellantrieben auf der Basis von Gleichstrom-, Drehstrom- und Schrittmotoren); Intelligente Stelleinrichtungen.

Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger; (V/Ü/P: 1/1/0)
Pflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü/P: 1/0/0); SS 2000
Die Vorlesung vermittelt Kenntnisse zu elektronischen Automatisierungsmitteln, die auf der Basis analoger und digitaler Signalübertragung und Signalverarbeitung basieren. Schwerpunkte sind: Grundbausteine zur elektronischen Informationsverarbeitung (analoge, digitale, hybride), Automatisierungsmittel zur Informationsverarbeitung, rechnergestützte Automatisierungsmittel zur Einsatzvorbereitung und Inbetriebnahme.

Bussysteme in der Automatisierungstechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger; (V/Ü/P: 1/1/0)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü/P: 2/0/0); WS 2000/01
Die Vorlesung dient der Erweiterung und Vertiefung der Kenntnisse über Bussysteme, insbesondere zu Bussystemen im feldnahen Bereich. Vertiefendes Kennenlernen von praktischen Anwendungen sowie von Bestrebungen zur Vereinheitlichung von Hardware- und Softwareschnittstellen.

CAE-Mittel für den regelungstechnischen Entwurf
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger; (V/Ü/P: 1/1/0)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü/P: 2/0/0); SS 2000
Die Vorlesung vermittelt vertiefende Kenntnissen über CAE-Systeme zur experimentellen Systemanalyse, zum regelungstechnischen Entwurf im Zusammenhang mit prozeßleittechnischen Aufgaben. Vorlesungsschwerpunkte sind: CAE-Systeme im Überblick, System- und Signalmodelle und zugehörige rechentechnische Repräsentationen, Modelltransformationen, Simulation von Regelkreisgliedern und Regelkreisen, Simulation zufälliger Signale und Wertefolgen, rechnergestützte Signal- und Systemanalyse, rechnergestützter Regelkreisentwurf, Erprobung von Automatisierungslösungen unter Echtzeitbedingungen.

Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger; (V/Ü/P: 1/1/0)
Pflichtfach im Grundstudium des Studienganges Elektrotechnik; WS 2000/01
Die Vorlesung dient zum Erwerb von Kenntnissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten im Umgang mit der objektorientierten Programmiersprache C++ sowie zur Vertiefung von Kenntnissen im Zusammenhang mit der Problemanalyse und dem systematischen Entwurf von Software. Die Vorlesung vermittelt anwendungsbetont an Hand zahlreicher Beispiele die zu erläuternden Prinzipien. Alle in der Vorlesung demonstrierten Programmbeispiele orientieren sich an mathematischen Grundlagen, die bereits im Studium behandelt wurden. Alle Beispielprogramme stehen den Studenten als "Download" zur Verfügung.

apl.Prof.Dr.-Ing.habil. H. Bischoff, Dr.-Ing. D. Hofmann
Wahlpflichtfach für Studenten der Fakultät Erziehungswissenschaften/Berufliche Fachrichtungen; (V/Ü/P: 2/0/0); SS 2000
Die Vorlesung vermittelt grundlegende Kenntnisse für die Automatisierung kontinuierlicher und ereignisdiskreter Prozesse. In diesem Rahmen werden sowohl die notwendigen systemtheoretischen, als auch automatisierungstechnischen Fachgrundlagen vermittelt. Dabei stützt sich das Vorlesungsprogramm an der Kleinversuchsanlagentechnik ab und bietet damit für die Regelungstheorie (kontinuierlicher Prozessabschnitt - Verfahrenstechnik) sowie die Steuerungstheorie (ereignisdiskreter Prozessabschnitt - Abfülleinrichtung) effiziente Anschauung und Demonstration.

Einführung in die Programmierung mit Visual C++
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger; (V/Ü/P: 1/1/0)
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü/P: 2/0/0); SS 2000
Die Vorlesung dient dem Erwerb von Kenntnissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten im Umgang mit modernen Software-Entwicklungswerkzeugen, der Vertiefung von Kenntnissen zu objektorientierten Entwurfs- und Programmiertechniken sowie zum Erwerb von Kenntnissen zum systematischen Entwurf umfangreicherer Programme einschließlich zugehöriger Bedienoberflächen. Der Vorlesungsinhalt wird zu großen Teilen an einem durchgängigen Beispiel aus der Systemtheorie widergespiegelt. Der Hörer der Vorlesung ist angehalten, dieses Beispiel in seinen verschiedenen Entwicklungsetappen am Rechner nachzuvollziehen und selbständig zu erweitern und zu verbessern.

apl.Prof. Dr.-Ing. habil. H. Bischoff
Wahlfplichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); SS 2000
Vermittlung von Fachkenntnissen zum rechnergestützten Entwurf zeitdiskret arbeitender Regelungen. Befähigung der Studenten zur Bearbeitung von Regelungsaufgaben mit nichtkonventionellen Mitteln. Der Inhalt des Lehrfaches wird von folgenden Wissensgebieten geprägt: Aufgabenstellung/Voraussetzungen zum Entwurf zeitdiskret arbeitender Regler (Literatur, AT-Strukturen mit SPS, Regelkreismodell, Betriebsweisen, Entwurfsvoraussetzungen), Strukturen zeitdiskreter Regelalgorithmen (Lage- und Geschwindigkeitsregler, Realisierungen, Diskretisierung zeitkontinuierlicher Regelalgorithmen, TUSTIN-Transformation, (industrieller) Reglerbaustein)), Parameter-Bemessung quasi-zeitkontinuierlich arbeitender Regler, Ergänzende Reglerfunktionen/-komponenten, Parameteroptimierung von PID-Reglern mittels MATLAB, Entwurf allgemeiner linearer Abtastregler durch Polvorgabe (Synthesegleichung, analytisch/numerische Lösung, Polvorgabevarianten, Zusammenhang zum Zustandsregler, Berücksichtigung von Stellwertbeschränkungen, CAE-Mittel (MATLAB-basiert)), Komplexes industrielles Anwendungsbeispiel, Zeitdiskrete Modelle zufälliger Signale, Entwurf von Minimal-Varianz-Reglern (Regelkreismodell, Gütekriterien, Gewinnung des Störsignalmodells, Strukturoptimierung, Simulationsbeispiele).

apl.Prof. Dr.-Ing. habil. H. Bischoff
Wahlfplichtfach der Studienrichtung ART, 8. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); SS 2000
Vermittlung von Fachkenntnissen zum algorithmischen Entwurf zeitdiskret arbeitender Regelungen im Zustandsraum. Befähigung der Studenten zur Bearbeitung anspruchsvoller, nichtkonventioneller Regelungsaufgaben. In der Vorlesung werden folgende Kenntnisse vermittelt: Entwurfsaufgabe, Lösungsstrategien; Zustandsmodell des digitalen Regelkreises; Entwurf vollständiger Zustandsrückführungen (Strukturoptimierung, Parameteroptimierung, Riccati-Regler, Polvorgabe-Regler); Entwurf statischer Ausgangsrückführungen (Approximationsverfahren, Riccati-ähnliche Regler); Entwurf dynamischer Ausgangsrückführungen (Zustandsbeobachter, Kalman-Filter, Zustandsregelkreis mit Beobachter bzw. Filter, Parameteroptimierung); zur numerischen Lösung von Parameteroptimierungsproblemen.

Prof.Dr.techn. K. Janschek, apl.Prof.Dr.-Ing.habil. H. Bischoff
Pflichtfach des Ergänzungsstudienganges Mechatronik, 2. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
Wahlpflichtfach des Studienganges Elektrotechnik, 8. Semester (V/Ü/P: 2/1/0); SS 2000
Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur ganzheitlichen Betrachtung mechatronischer Systeme. Schwerpunkte: Aufbau mechatronischer Systeme an ausgewählten Beispielen,Wirkungsweise (Aktionen, Interaktionen) mechatronischer Komponenten, Charakteristik der relevanten physikalisch/technischen Eigenschaften der mechatronischen Hauptkomponenten: Mechanik (Dynamik, Kinematik, starre/flexible Körper), Elektronik (Elektrodynamik), Informatik (Informationsflüsse, algorithmische Funktionen); Modellbildung: Funktionsmodell, Verhaltensmodell (dynamisch, statisch), Implementierungsmodelle (spezifische Beispiele zu jeder Hauptgruppe M/E/I), Systemmodelle (Zuverlässigkeit, Fehler, etc.); Ausgewählte Beispiele, CAE Ansätze für den Entwurf, Test und Verifikation (Hardware-in-the-loop), Strategische Anforderungen an Hersteller mechatronischer Systeme. Auf der Basis ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele wird das systematische und methodische Vorgehen zu Modellierung, Analyse und Entwurf erläutert und in Rechenübungen trainiert.

Modellbildung technischer Systeme
apl.Prof.Dr.-Ing.habil. H. Bischoff
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 6. Semester (V/Ü/P: 1/1/0); SS 2000
Vermittlung von Kenntnissen zur Modellbildung technischer Regelstrecken auf der Grundlage von Bilanzgleichungen mit Beispielen aus der Verfahrenstechnik, Energietechnik, Robotertechnik sowie Satellitentechnik.Grundlagen der Modellbildung durch theoretische Systemanalyse; Grundmodelle für Systeme mit konzentrierten bzw. verteilten Parametern; Verknüpfungsbeziehungen/Anfangs- und Randbedingungen; Zustandsgleichungsmodelle für Stoffwandlungsprozesse; Modelle für Wärmeübertragungs-Prozesse;Strategien zur Modellvereinfachung; Grundmodelle der technischen Mechanik (Newton-Euler-Algorithmus); Modell des starren Körpers/Robotermodell/Satellitenmodell. Übungen: Druckregelstrecke, Batch-Reaktor, Wasserversorgungs-System, Industrieofen, Wärmeübertrager, Thermostat, Dampferzeuger, Einspritzkühler, Roboter, Satellit.

Praktikum Automatisierungsmittel
apl.Doz. Dr.-Ing. S. Hauser, Prof. Dr.-Ing.habil. P. Rieger
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P:0/0/1); WS 2000/01
Für ausgewählte Aufgaben aus den Feldern Prozessmesstechnik, prozessnahe Informationsverarbeitung und Stelltechnik werden im Praktikum ergänzend zu den Vorlesungen verschiedene Problemlösungen mit deren geräte- und programmtechnischen Komponenten vorgestellt. Auf experimentellem Weg werden wesentliche statische und dynamische Kennwerte der Komponenten bestimmt und Anwendungsaspekte untersucht. Praktikas finden zu folgenden Themen statt: Temperaturmessung, Durchflussmessung und pneumatische Stelleinrichtung, Näherungssensoren, Elektrischer Stellantrieb, SPS-Anwendungen für Regelungsaufgaben.

apl. Doz. Dr.-Ing. S. Hauser
Wahlpflichtfach in der Nebenfachausbildung Automatisierungstechnik für Wirtschaftsingenieure,
7. Semester (V/Ü/P: 0/0/1) und 8. Semester (V/Ü/P: 0/0/1); SS 2000
Vertiefen der Kenntnisse zu ausgewählten Komplexen aus den Vorlesungen Automatisierungstechnik, Prozessmesstechnik, Prozessleittechnik und Stelltechnik. Verwendung moderner geräte- und programmtechnischer Werkzeuge zur experimentellen Untersuchung von in der industriellen Praxis üblichen Komponenten.
Laborversuche: Einstellregeln für einschleifige Regelkreise, Technischer Regelkreis (Drehzahlregelung), Technischer Regelkreise (Füllstandsregelung), Temperaturmessung, Durchflussmessung und pneumatische Stelleinrichtung, SPS-Anwendungen für Regelungsaufgaben.

apl.- Doz. Dr.-Ing. S. Hauser
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 6.-8. Semester (V/Ü/P: 1/0/0)
Vermittlung von Grundkenntnissen zur Umweltschutztechnik in der Produktion und zur Gestaltung von Prozessen mit geschlossenen Stoffkreisläufen an Beispielen aus der Oberflächenbehandlung. Vermittlung von Kenntnissen über mess- und automatisierungstechnische Aufgaben und Lösungsansätze beim produktionsintegrierten Umweltschutz. Die Vorlesungen beinhalten: eine Einführung; Umweltschutz-Techniken; Prozesse der Oberflächenbehandlung (konventionelle Prozesse, schadstoffarme und abwasserfreie Prozess-Stufen); Schließung von Stoffkreisläufen (verfahrens-, mess- und automatisierungstechnische Aspekte); Bilanzierung, Modellierung und Simulation (Unterstützung beim Anlagenentwurf und Betrieb); Erfassung von Prozessgrößen ( Messung über Ersatzgrößen, Messdatenverarbeitung, modellbasierte Ansätze); Prozessautomatisierung (Automatisierungsaufgaben, Struktur von Automatisierungslösungen; Automatisierung von Regeneratoren und Konzentratoren); Ausführungsbeispiele ( Prozess-Stufe zur Oberflächenbehandlung, Versuchsanlage zur Demonstration derartiger Lösungen).

Prof. Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing. H.-J. Albrecht
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 8. Semester (V/Ü/P: 0/0/2); SS 2000
In Teamarbeit ist für einen vorgegebenen Fertigungsprozess ein Automatisierungsprojekt zu erarbeiten. Es ist mit vorhandener Hard- und Software zu realisieren und in Betrieb zu nehmen. Der Inhalt des Lehrfaches gliedert sich in folgende Themengebiete:Analyse und Modellierung von Fertigungsprozessen ; Systementwurf zum Lösen von Steuerungsaufgaben; Entwurf von Steuerungsalgorithmen für den An- und Abfahrbetrieb, Nominal-, Test- und Notbetrieb; Implementieren von Algorithmen für unterschiedliche Automatisierungsebenen (Einzelkomponenten, Subsysteme, Systeme); Inbetriebnahme der Steuerungen und Verifizieren der Steuerfunktionen; Analyse der Betriebseigenschaften; Dokumentation des Projektes. Die Projekte umfassen folgende Prozesse:Optimale Transportsteuerung eines Zweimaschinensystems; Bewegungssteuerung eines Hochregallagers;Transportsteuerung eines Förderbandsystems (Zwangs-, Such- oder Ziellauf) ;Qualitätsregelung an einer Maschine; Auftragssteuerung eines Fertigungsabschnittes; Fertigungssteuerung nach Montageablauf.

Prof. Dr.techn. K. Janschek; Dr.-Ing. D. Hofmann
Wahlfpflichtfach der Studienrichtung ART, 8. Semester (V/Ü/P: 0/0/2); SS 2000
Das Ziel des Lehrfaches besteht im Entwickeln und Trainieren von praxisrelevanten Fähigkeiten für die Projektierung, den Entwurf (Regelungen/Steuerungen) und die Inbetriebnahme komplexer Automatisierungsstrukturen an Beispielen kontinuierlicher Prozesse.Folgende Teilgebiete sind Inhalt der Praktika: Prozessstrukturierung und Projektierung von Automatisierungsstrukturen (Entwicklung von R& I-Fließbildern, EMSR-Stellenplänen sowie Auswahl und Dimensionierung von Automatisierungsmitteln); Einführung in die Nutzung moderner CAE-Mittel am Beispiel des PLT-CAE-Systems PRODOK;Realisierung ausgewählter Projektierungsbeispiele; Theoretische und experimentelle Prozessanalyse für die Reglerstrukturierung und -parametrierung sowie Dekomposition und Entwurf binärer Steuerungen; Inbetriebnahme und Erprobung der realisierten Automatisierungsstrukturen an den verfahrenstechnischen Prozessabschnitten Füllstand, Durchfluss und Temperatur.

apl.Prof. Dr.-Ing. habil. H. Bischoff, Dr.-Ing. A. Braune
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 7./8. Semester (V/Ü/P 0/0/2); SS 2000 sowie WS 2000/01
Training für den Systementwurf, die Realisierung, den praktischen Umgang und den Betrieb von automatisierten mechatronischen Systemen (Teamarbeit). Das Lehrfach beinhaltet folgende Themen: Systementwurf für einen Laborstand zur Hardware-Simulation einer Bewegungssteuerung nach dem ISO 9000 basierten Vorgehensmodell des Institutes für Automatisierungstechnik, Festlegung der quantitativen/qualitativen Anforderungen an die Eigenschaften des zu entwickelnden Systems (Requirement Engineering), Erarbeitung des Pflichtenheftes, Entwurf eines funktionorientierten Systemmodells, Darstellung der funktionsrealisierenden physikalisch-technischen Phänomene einschließlich der Vorgänge zur Informationsübertragung/-Verarbeitung, Simulation der Bewegungssteuerung mittels MATLAB-Simulink, Inbetriebnahme/Nutzung von CAN-Bus-Komponenten,Nachweis der Funktionen und Ermittlung der Leistungsmerkmale des Hardware-Simulators durch Experimente zum statischen/dynamischen Verhalten der Systemkomponenten bzw. des Systems, Systembewertung, Aufzeigen der Leistungsgrenzen, Vergleich mit Produktziel, Vorschläge zur Verbesserung der Systemeigenschaften, Erarbeitung/Anfertigung einer Projektdokumentation.

Prof. Dr.techn. K. Janschek, Prof. Dr.-Ing. habil. E. Habiger
Wahlpflichtfach der Studienrichtungen EET und ART, 8. Semester (V/Ü/P: 0/1/1); SS 2000 sowie WS 2000/01
Das Ziel der Lehrveranstaltung besteht darin, die Studierenden am Beispiel der durchgängigen Planung und Projektierung kleinerer industrieller Steuerungsanlagen mit der Vorbereitung und Durchführung von Planungsprojekten bekannt zu machen und dabei die projektierende Tätigkeit, d.h. die Umsetzung der in einem Lastenheft enthaltenen Aufgabenstellung , in ein Anlagenprojekt aus eigenem Erleben als interessante, kreativ anspruchsvolle Ingenieurarbeit zu begreifen.

Prof.Dr. techn. K. Janschek; Dr.-Ing. D. Hofmann
Wahlplichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/1/0); WS 2000/01
Die Lehrveranstaltung vermittelt grundlegende Kenntnisse über Konzepte und Methoden der Projektierung von (komplexen) Automatisierungssystemen. Dabei wird das besondere Augenmerk auf die systematische und methodische Behandlung des umfangreichen Ausbildungsinhaltes gelegt. Als wesentliche Inhalte werden im einzelnen Probleme des technischen Entwicklungsprozesses, Konzepte für den Lebenszyklus (eines Projektes), die Diskussion der einzelnen Entwicklungsphasen (Anforderungsanalyse, Entwurf, Test und Verifikation sowie Inbetriebnahme), Kostenmodelle und Managementaspekte behandelt. Durchgeführt wird jeweils eine Exkursion in eine hochautomatisierte Industrieanlage im Raum Dresden. Übung: Auf der Basis ausgewählter Fallstudien werden grundlegende Projektierungsfertigkeiten entwickelt und trainiert, wobei die ermittelten Ergebnisse, insbesondere zur Inbetriebnahme, am Beispiel der Kompaktanlagen, durch eigenes Experimentieren bestätigt werden.

Prof. Dr.techn. K. Janschek, Prof. Dr. Michael Schefczyk, Fakultät Wiwi, SAP-Stiftungslehrstuhl für Technologieorientierte Existenzgründung und Innovationsmanagement, Interfakultäres Projektseminar
SS 2000 sowie WS 2000/01
Das Seminar erstreckt sich über die Dauer des Semesters und verfolgt fünf Ziele: Erwerb des für eine Unternehmensgründung notwendigen Basiswissens, insbesondere fokussiert auf die Bestandteile einer Unternehmenskonzeption (Modul A); (Training der) Erarbeitung eines Businessplans für ein konkretes Innovationsprojekt in interdisziplinären Teams (Modul B); Training interdisziplinärer Teamarbeit im Rahmen von Projektgruppen; Training der Präsentation und der Verteidigung der Projektergebnisse vor einem repräsentativ zusammengesetzten Gutachtergremium, dem außer den beiden Universitätsprofessoren auch externe Vertreter (z. B. Kapitalgeber, Unternehmer) angehören; ggf. Weiterführung der Projektarbeiten über die Seminardauer hinaus durch wissenschaftliche Arbeiten an der TU Dresden oder durch unmittelbare Gründungsaktivitäten..

Prozessrechentechnik und Prozessleittechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger (V/Ü/P: 4/0/2)
Pflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü/P: 4/0/2) SS 2000, WS 2000/01
Die Vorlesung vermittelt Grundwissen über Struktur, Aufbau, Wirkungsweise, Projektierung und Inbetriebnahme prozessleittechnischer Einrichtungen. Schwerpunkte sind Methoden und Mittel zur Echtzeitverarbeitung, Hardware- und Softwaremittel zur Kopplung mit Prozesssignalen sowie zur Kopplung von Rechnern und Automatisierungsgeräten, Aufbau und Wirkungsweise von Prozessleitsystemen, Grundlagen der Mensch-Maschine-(Prozeß-)Kommunikation, Projektierung von Prozessleitsystemen, Bewertungskriterien Methoden zur Prozessführung mit Prozessleitsystemen sowie Methoden zur Prozessüberwachung und Prozesssicherung. Praktikum (Versuche): Objektorientierte Regelkreissimulation als rechentechnischer Einführungsversuch (C++) / rechentechnische Prozessschnittstellen / Grundfunktionen in Echtzeitbetriebssystemen / Konfigurierung und Inbetriebnahme eines Prozessleitsystems / Konfigurierung und Inbetriebnahme eines Bussystems / Steuerung von Batch-Prozessen

Simulationstechnik
Prof.Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing.Th. Range
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/0/1); WS 2000/01
Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur rechnergestützten Simulation von dynamischen Systemen.
Vorlesungen: Aufgaben und Inhalte von technischen Simulationsanwendungen; Digitale Simulationstechniken: numerische Integration (Verfahren, Fehler, Stabilität, Schrittweitensteuerung),steife Systeme, Unstetigkeiten, modulare Simulation, lineare Systeme (z.B. hohe Ordnung), kontinuierliche/zeitdiskrete/hybride Systeme, zufällige Prozesse; Digitale Simulationskonzepte (gleichungsorientiert, blockorientiert, symbolisch); kommerzielle Softwarepakete (z.B. MATLAB/SIMULINK, MATRIXx/Systembuild, Maple); grundlegende Techniken der Analogrechentechnik; angewandte Simulation: Echtzeitanwendungen, Hardware-in-the-Loop, Rapid Prototyping. Übungen: Auf der Basis ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele wird die Anwendung der grundlegenden Simulationstechniken und die Handhabung kommerzieller Simulationspakete am Rechner trainiert (MATLAB/SIMULINK).

Spacecraft Attitude and Orbit Control
Prof. Dr.techn. K. Janschek
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester, (V/Ü/P: 2/1/0); SS 2000
Scope: Baseline knowledge on the principles and system concepts for attitude and orbit control of spacecraft with the main focus on earth satellites.
Lectures: Introduction( missions, spacecraft types, requirements, typical control problems); Orbit Dynamics ( Keplerian orbits, orbit types, perturbations, orbit maintenance) Attitude Kinematics (coordinate frames, attitude representations: direction cosine matrix, Euler angles, quaternions) ;Attitude Dynamics (Euler equations, environmental disturbance torques); Attitude Determination (vector measurements, state propagation, filtering); Attitude Sensors (optical, inertial, magnetic); Attitude Control Concepts (including discussion of basic actuation hardware): Spin Stabilization,Gravity Gradient Stabilization, Magnetic Control (magnetic torquers), Bias Momentum Control (momentum/reaction wheels) , Thruster Control; Flexible Structures; Onboard AOCS Architectures.

Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü/P: 2/0/0) WS 2000/01
Die Vorlesung vertieft das Wissen über Aufbau, Wirkungsweise und Einsatz prozessnaher Komponenten in Form von SPS, Industrie-PC's sowie Kompaktreglern. Schwerpunkte sind: Hardware- und Software-Grundlagen, Aufbau und Wirkungsweise moderner prozessnaher Komponenten, Beschreibung von Leistungseigenschaften, Standardisierte Programmierung nach IEC 1131, Funktionsbausteine und zugehörige Bibliotheken, Standardisierte Kommunikation, Programmier- / Inbetriebnahmestrategien und zugehörige Mittel, Simulationsmittel, Industriebeispiele.

Steuerung diskreter Prozesse I
Prof. Dr.techn. Janschek, Dr.-Ing. H.-J. Albrecht
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 5. Semester (V/Ü/P: 2/0/1); SS 2000
Einführung in die Grundbegriffe und Zielstellungen des Fachgebietes; allgemeine Grundlagen binärer Steuerungssysteme; Steuerungssysteme als kombinatorische Automaten; Steuerungssysteme als sequentielle Automaten. Praktikum: 2 Versuche zum Steuerungsentwurf mit Logikbausteinen und PLD's.

Prof. Dr.-techn. K. Janschek, Dr.-Ing. H.-J. Albrecht
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 6. Semester (V/Ü/P: 2/0/1); WS 2000/01
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Elektroenergietechnik, 8. Semester
Planung, Projektierung und Programmierung diskreter Steuerungssysteme auf der Basis speicherprogrammierbarer Steuerungen;
spezielle industrielle Steuerungssysteme (Maschinen- und Robotersteuerungen ); Verlässlichkeit industrieller Steuerungssysteme. Praktikum: 3 Versuche zur Programmierung von SPS.

Prof. Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing. H.-J. Albrecht
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); WS 2000/01
In Teamarbeit ist für einen vorgegebenen Fertigungsprozess ein Automatisierungsprojekt zu erarbeiten. Es ist mit vorhandener Hard-und Software zu realisieren und in Betrieb zu nehmen. Inhalt des Lehrfaches: Analyse und Modellierung von Fertigungsprozessen; Systementwurf zum Lösen von Steuerungsaufgaben; Entwurf von Steuerungsalgorithmen für den An- und Abfahrbetrieb, Nominal-, Test- und Notbetrieb; Implementieren von Algorithmen für unterschiedliche Automatisierungsebenen (Einzelkomponenten, Subsysteme, Systeme); Inbetriebnahme der Steuerungen und Verifizieren der Steuerfunktionen; Analyse der Betriebseigenschaften; Dokumentation des Projektes. Die Projekte umfassen folgende Prozesse: OptimaleTransportsteuerung eines Zweimaschinensystems; Bewegungssteuerung eines Hochregallagers; Transportsteuerung eines Förderbandsystems (Zwangs-, Such- oder Ziellauf); Qualitätsregelung an einer Maschine; Auftragssteuerung eines Fertigungsabschnittes; Fertigungssteuerung nach Montageablauf.

Prof. Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing. A. Braune
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/1/0); WS 2000/01
Vermittlung grundlegender Kenntnisse zum systematischen Entwurf von komplexen Automatisierungssystemen und zur Bewertung von Entwurfsoptionen, Methoden und Verfahren der Systemtechnik (Systems Engineering). Inhalt des Lehrfaches (Vorlesungen):Besonderheiten des Systementwurfs für Automatisierungssysteme, Methoden zur Beschreibung unterschiedlicher Sichten auf ein Automatisierungssystem (funktional, objektorientiert, echtzeitorientiert,...), Anforderungsdefinition (Nutzeranforderung-Lastenheft, Systemanforderung), Entwurf, Metriken zur Systembewertung,Vorgehensmodelle. Die Übung befasst sich mit dem Lösen von Entwurfsaufgaben an praktischen Anwendungsfällen der Verfahrenstechnik und Mechatronik in Projektgruppen.

apl.Doz. Dr.-Ing. S. Hauser, HSL anderer Institute
Pflichtfach des Aufbaustudiums Umwelttechnik, 3. Semester (V/Ü/P: 2/1/0); WS 2000/01
Einführung; Sensoren zur Erfassung umweltrelevanter Messgrößen; Übertragung von Umweltdaten; Methoden der Datenanalyse, Modellbildung und Simulation für die Umweltüberwachung; Ausführungsbeispiele zur Umweltüberwachung.

unter Leitung von: apl.Prof.Dr.-Ing.habil. H. Bischoff
Wahlfach der Fak. ET (außer SR ART), 5. - 8. Semester (V/Ü/P: 2/0/0); WS 2000/01
Vorlesungen und Demonstration zu den Gebieten: Entwurf zeitdiskreter Prozess-Steuerungen, Prozessleittechnik, Steuerung von Fertigungsprozessen, Automatisierung der experimentellen Forschung, Projektierung automatisierungstechnischer Einrichtungen.

apl. Prof.Dr.-Ing. habil. Bischoff
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/1/0); WS 2000/01
Folgende Themengebiete werden behandelt: Überblick zu Künstlichen Neuronalen Netzen (Literatur, Charakterisierung, einführendes Beispiel, Realisierungen); Statische Netze; Anwendungskonzepte; Einführung in die Neural Network Toolbox von MATLAB; Dynamische Netze (Übersicht, Netze auf Basis von Rekursionsgleichungen, ELMAN-Netz); Lernstrategien (Lernen, Optimieren, Adaptieren, überwachtes/unüberwachtes Lernen, Lernprobleme); überwachtes Lernen mittels AError-Backpropagation (Herleitung der Lernregel, Verfahrens-Varianten, Wertung der Leistungsfähigkeit, Übung); Lernmethoden zweiter Ordnung (Optimierungsproblem, BFGS-/LEVENBERG-MARQUARDT-Verfahren); Anwendungsbeispiel "Beizprozess-Modell" (Übung); Netze mit radialbasierten Tranferfunktionen, Parameterschätzung zeitdiskreter linearer Systeme als Lernvorgang; unüberwachtes Lernen mittels selbstorganisierender Netze nach KOHONEN (Struktur, Parameter und Arbeitsweise des KOHONEN-Netzes, Lernalgorithmus, Anwendungen, Übung); Neuro-Fuzzy-Methoden zur Fehlerdiagnose in technischen Systemen (Struktur und Komponenten eines Fehlerdiagnosesystems, FCM-Algorithmus zur Clusteranalyse, Übung); Anwendung evolutionärer/genetischer Algorithmen auf Optimierungsprobleme (Evolutionsstrategie, GA-tmw-Algorithmus, Anwendungen, Übung).

Bedienen und Beobachten ablauforientierter SPS-Programme
Betreuer: Prof. P. Rieger
Hochschullehrer: Prof. P. Rieger

Laurisch, U.

Linnemann, O.

Fehlerdiagnose an Elektrogetriebemotoren in der Fertigung unter Verwendung von hierarchischen Klassifikatoren und Neuronalen Netzen
Betriebsbetreuer: Dr. F. Attia (R. Bosch GmbH, Stuttgart)
Hochschullehrer: Prof. H. Bischoff  

Automatisierungslösungen zur Fernsteuerung und Fernüberwachung
Betreuer: Dr. A. Braune
Hochschullehrer: Prof. K. Janschek

Flexible verfahrenstechnische Produktion mit der Softwarekomponente InBatch
Betreuer: Prof. P. Rieger
Hochschullehrer: Prof. P. Rieger

Groß, D.

Hänsel, V.

Heider, D.

Implementieren einer SPS-Steuerung für ein Türmodell
Betreuer: Dr.-Ing. H.-J. Albrecht
Hochschullehrer: Prof. K. Janschek

Holfert, J.

Kirmse, H.

Kürbs, D.

Entwicklung von Programmen fü r die PC-Multifunktionskarte DAS1600 zur Temperaturregelung
Betreuer: Dipl.-Ing. T. Voigt
Hochschullehrer: Prof. P. Rieger

Lämmer, St.

Mauer, M.

Entwicklung von Tools für die Demonstration sowie Aus- und Weiterbildung an Beispiel der Referenzanlage PCSSIMATIC
Betreuer: Dr.-Ing. D. Hofmann
Hochschullehrer: Prof. K. Janschek

Michael, St.

Münzberg, M.

Plönnigs, J.

Reimann, St.

Rompe, M.

Waschke, B.

Wehring, S.

Wiedemuth, G.

Systementwurf von Automatisierungssystemen

• Entwurfsbewertung ... funktions-, hardware-, softwareorientierte Metriken
• Ereignisdiskrete Systeme ... graphenbasierte Methoden, Zeitbewertung

Automatisierung verteilter autonomer Systeme

Methoden

• Informationsfusionierung ... datenbasierte Fusionsmethoden, heterogene Fehlercharaketeristiken
• Fehlerdiagnose ... wissensbasierte Methoden (Fuzzy, Neuro, genetische Algorithmen)
• Steuerung verteilter Systeme ... Auftragsplanungsoptimierung

Technologien

• Teleautomation ... Internettechnologien in der industriellen Automatisierung
• Optische Rechner ... Optische Fourierprozessoren und Korrelatoren zur bildgestützten Qualitätskontrolle, Fehlerdiagnose, bildgestützte Regelung
• Multifunktionale Systeme ... Integriertes Energiemanagement und Lageregelung mit Drallrädern

Automatisierung geschlossener Stoffkreisläufe (BMBF-Projekte zur Stoffkreislaufschließung):

• Projekt- bzw. anwendungsspezifische Problemstellungen: ... online Prozessmesstechnik, Modellierung und Simulation von Prozessen der Oberflächentechnik, auftragsgeführte Transportsysteme, Automatisierung von Regeneratoren und Konzentratoren, Automatisierung von Prozessstufen mit geschlossenen Stoffkreisläufen, Prozessleittechnik für Anlagen der Oberflächentechnik.

Automatisierungslösungen für LEO (Low Earth Orbit) Satellitenkonstellationen (TUD-Satellitenkolleg LEO Satellitennetzwerke):

• Anwendung von Lösungsansätzen aus den Forschungsschwerpunkten "Systementwurf" und "Verteilte Autonome Systeme" unter Projektrandbedingungen
• Projekt- bzw. anwendungsspezifische Problemstellungen: ... Bahn- und Lageregelung, Bordautonome Navigation, funktionell redundante Automatisierungsstrukturen, Mission Control Systems, Regelung von optischen Nachrichtensystemen

• Industrielle Prozessleitsysteme (PLS)
  Untersuchung und Bewertung industrieller Systeme hinsichtlich Bedienoberflächen, Bussysteme, prozessnaher Komponenten, Programmentwurf und -verifikation
   
• Objektorientierte und komponentenbasierte Konzepte und Technologien
  Modellierung, Design und Simulation von komplexen Automatisierungsssystemen
   
• Intelligente Inbetriebnahme- und Diagnosestrategien in der Prozessleittechnik
  Gestaltung von Inbetriebnahmesystemen, Einsatz von Expertensystemen
   
• CAE-Systeme
  Entwurf und Implementierung von programmtechnischen Mitteln zum regelungstechnischen und steuerungstechnischen Entwurf
   
• Echtzeit- / Embedded-Systeme
  Entwurf und Implementierung von Echtzeitbetriebssystemen für prozessnahe Komponenten, Realisierung von Rechner- und Prozesskopplungen, SPS-Funktionsbaustein-Bibliotheken.

ASTRON - Synergy of Satellite Telecommunications, EO and Navigation - Transport Applications

TUD - Prof. Buchroithner, Prof Schefczyk, Prof. Michler, Prof. Finger
ARS Traffic Transport Technology, Den Haag
DLR Deutsches Fernerkundungszentrum, Weßling

Ergebnisse:

ASTRON is a project of the Space Application Institute of the European Commission for the 5th Framework Programme (1999 - 2002). It investigates the synergy of satellite based Earth Observation, Telecommunications and Navigation in order to improve the benefits from the use of space technologies and services in Europe by their integration within emerging digital interactive services.

The project was completed successfully in the reporting period and provides a synoptic view of the market segment "Transport Telematics" in the areas road, rail, maritime and air. The study results provide

• identification and description of the most critical issues, major developments and trends on Integrated Satellite Derived Information Services
• identification of key application areas for the synergy of Satellite Telecommunications, Earth Observation and Navigation
• in - depth analysis of most promising key applications (Dynamic Route Guidance, Law Enforcement - Professional Drivers, Rail Driving Management, Private Flight Air Safety under Visual Flight Rules, Maritime Monitoring)

Ergebnisse:

The concept of optoelectronic onboard full autonomous satellite navigation is based on the analysis of the image motion affected by the planet rotation, where the image motion is measured with a real time onboard Optical Fourier Processor. This method provides better performances compared to known landmark navigation solutions. In the reporting period the follwoing results have been achieved:

• development of detailed navigation algorithms
• development of detailed attitude determination algorithms
• development of error models
• development of a functional model of the navigation system
• definition of target planets

Ergebnisse:

The project covers the application of an optical correlator to perform real-time determination of the pointing motion of a space camera using lines sensors.

The project was completed successfully in the reporting period and provides the following results:

• hardware laboratory model of an optical correlator (15 correlations per second)
• proof of concept, i.e. proof of functional system feasibility performance estimation of the system performances (data processing rate, accuracy, sensitivity to noise and distortions, response time, minimum resolution under disturbing conditions)
• simulation software to simulate satellite image acquisition under realistic conditions (attitude disturbances) and image restoration on the basis of measured (by optical correlator) camera attitude time history profiles
• system specification for a space compatible system.

MultiSat-WebService for Mobility and Traffic

MultiSat-WebService is an image based global information system on traffic situations augmented by low bandwidth communications. The system is specially designed to provide easy access, high quality traffic data acquisition with the following properties:

• determination of dynamic traffic patterns (land, water) from image data
• customer access to service via various media (mobile, www)
• feasibility of smart imaging technology
• on-demand imaging and product distribution, e.g. geo-referencing.

This study investigates the system feasibility and shall define proposals for possible near future demonstration missions (e.g. micro-satellite, payload on ISS).

In the reporting period the following results have been achieved:

• preliminary service definition
• extensive market survey (including interviewing of possible industrial customers)
• preliminary definition of a smart optical imaging payload.

Allgemein:
Entwicklung eines multifunktionalen redundanten Navigationssystems zur bordautonomen Bahn- und Lagebestimmung (autonome Navigation) von Satelliten auf minimaler Hardwarebasis (GPS/GLONASS Empfänger, Magnetometer, Kamera/Landmarkenbildverarbeitung).

IfA-Arbeiten:
Projektkoordination, Navigationsverfahren unter Verwendung des Erdmagnetfeldes (Magnetometer), Bordarchitektur des Navigationssystems.

Das Projekt wurde im Berichtszeitraum erfolgreich abgeschlossen.

• Entwicklung eines Verfahrens zur bordautonomen Satellitennavigation (Bahn- und Lagebestimmung) mittels Magnetometer und Landmarken
• Anwendung mengenbasierte Schätzmethoden zur bordautonmomen Bahnbestimmung von Satelliten mittels Landmarken

• Entwurf eines komplexen, hierarchisch und funktionell dezentral strukturierten Automatisierungssystems für den Fertigungsbereich Säurepolieren
• Entwurf und Implementierung (PC) eines Prozeßleitsystemes (Basis: INTOUCHTM) für die Kommunikation mit verfahrens- und fertigungstechnichen Anlagenteilen
• Entwurf einer Auftragsplanung und -optimierung, der Anlagen- und Transportsteuerung sowie deren Implementierung in PC und in SPS
• Entwurf und Implementierung (PC) einer Produktionsdatenbank (Basis: MS-SQL-Server, Microsoft AccessTM).

• Automatisierungslösungen für den produktionsintegrierten Umweltschutz im Bereich der elektrochemischen Verfahrenstechnik
• Modellierung und Simulation von Prozessen der elektrochemischen Verfahrenstechnik (theoretische und experimentelle Modellbildung)
• Entwicklung und Anpassung von Prozessmessverfahren (indirekte und modellgestützte Messverfahren)
• Prozessleittechnik für Anlagen der Galvanotechnik (dezentralisierte Systeme, verschiedene Feldbus-Systeme, INTOUCHTM)
• Entwicklung von Steuerungen zum Warentransport bei Prozessen mit veränderlichen Expositionszeiten
• Strukturierung von Automatisierungssystemen für Anlagen der nasschemischen Oberflächenbehandlung
• Automatisierung von komplexen Prozessstufen mit geschlossenen Stoffkreisläufen (selbstständig arbeitende, abgeschlossene Funktionseinheiten, z.B. Prozessstufe Beizen von Kupfermaterialen)
• Automatisierung von Regeneratoren und Konzentratoren (integrationsfähige Automatisierungslösungen auf SPS-Basis)
• Erweiterung der galvanotechnischen Versuchsanlage durch neue geräte- und programmtechnische Komponenten.

• Entwicklung und Test von MATLAB-Programmen zur ähnlichkeitsbasierten Datenanalyse (Clusteranalyse)
• Anwendung der Clusteranalyse bei der Optimierung von Reihenfolgeproblemen mittels genetischen Algorithmen
• Fehlerdiagnose an Elektrogetriebemotoren unter Verwendung von hierarchischen Klassifikatoren
• Klassifizierung von Daten zur Fehlerdiagnose unter Verwendung (optimal) reduzierter Merkmalsvektoren.

• Systematisierung vorhandener Methoden und Implementierungsvarianten
• Entwicklung von Beispiellösungen für industrielle Anwendungen
• Untersuchungen zu neuen Anforderungen im Systementwurf an solche Systeme

· Implementierung und erste Tests von Komponenten

Analyse und Reduzierung von geleiteten Störgrößen in getakteten Stromversorgungen

• Erweiterung des Experimentierfeldes - Kleinversuchsanlagentechnik - um zwei Kompaktmodule (Aufbau/Inbetriebnahme und Einführung in das fakultätszentrale C-Praktikum)
• Entwicklung, Aufbau und Inbetriebnahme eines Versuchs- und Testplatzes für die Auswahl und Dimensionierung von Automatisierungsmitteln für Stoffstromstellung und Durchflussmessung
• Entwicklung, Aufbau und Inbetriebnahme eines Lehr- und Demonstrationsplatzes für Entwurf und Erprobung binärer Steuerungen am Beispiel des Zusammenwirkens von moderner Aktorik und Sensorik.

• Entwicklung, Aufbau und Inbetriebnahme eines Experimentierfeldes auf Basis der neusten Komponenten der bewährten Kleinversuchsanlagentechnik (Füllstands-, Durchfluss-, Temperatur- und Mischungs-/Transportmodul - Festo Didactic) sowie der modernen Prozessleittechnik - Siemens - PCS7-compact (Step7 und WinCC) einschließlich der SPS-Technik - Siemens - S7-400 mit abgesetzter ET200M und Operatorpanel OP7 basierend auf - Siemens - Profibus-DP und ASI-Bus (für binäre Sensorik und Aktorik))
• Entwicklung, Aufbau und Erprobung eines zugeordneten Lehrtools für die Aus- und Weiterbildung bestehend aus einem erweiterten Kompaktmodul - Füllstandsregelstrecke - sowie einem lehrdidaktisch optimierten Handbuch (Verfasser: D. Hofmann/ M. Mauer).

Electrical actuating drive experiment The electrical actuating drive experiment is part of a new lab about automation devices. The experimental set consists of an asynchronous motor with controllable brake and with frequency converter. Furthermore a programmable logic controller realises the registration of measured quantities and a personal computer serves as human-machine-interface. The purpose of the experiments is the determination of steady-state and dynamic properties of such drives by using different techniques of speed controlling.

The experiment consists of an continuous process model, an industrial programmable controller and a visualisation system for local automation. The controller and the visualisation system are extended with embedded web-servers and the visualisation system with an external web-server. The process or status monitoring and control is possible as shown in figure.

Das Labor - Kleinversuchsanlagentechnik - umfasst drei Ebenen, die entsprechend den Ausbildungszielen und -inhalten unterschiedlich ausgestattet sind. So ist die Ebene1 mit kontinuierlichen und ereignisdiskreten Prozessmodulen wie Füllstands-, Durchfluss- und Temperaturmodul sowie einer Abfülleinrichtung, bestehend aus vier Arbeitsstationen, ausgerüstet. Die zugehörigen Automatisie- rungsstrukturen basieren auf einer Standardverdrahtung der eingesetzten Automatisierungsmittel auf deren Basis typische Aufgaben der Projektierung dieser Strukturen für kontinuierliche und ereignisdiskrete Prozesse realisiert werden. Mit der Ebene 2 werden IT-basierte Automatisierungsstrukturen vorgestellt, wobei an Hand der Hard- und Softwaretools STEP7, WinCC einschließlich WinCC - Addons (Siemens) moderne Strukturen präsentiert werden, die gleichfalls für die kontinuierlichen Prozessmodule Füllstand -, Durchfluss- und Temperatur sowie einem Mischmodul ausgelegt wurden. Insbesondere für die Aus- und Weiterbildung wurde dazu ein Lehrtool, bestehend aus optimierten Prozessmodul - Füllstand - sowie einem nach ausbildungsdidaktischen Gesichtspunkten geschriebenen Handbuch, entwickelt. Desweiteren wurde auf der gleichen Hard- und Softwarebasis eine Referenzanlage errichtet, deren Komplexität und Multifunktionalität vorrangig zur Präsentation und Demonstration, insbesondere im Zusammenwirken mit den Partnerfirmen Siemens und Festo Didactic genutzt wird. In der Ebene 3 werden schließlich moderne Automatisierungsmittel zur Stoffstromstellung und Durchflussmessung untersucht, wobei gleichfalls eine moderne Automatisierungsstruktur entwickelt wurde, die insbesondere auch durch Nutzung des Messwerterfassungssystems TestPoint eine wesentliche Ergänzung der Ausbildung - Prozessautomatisierung - sichert.

Hardware: 12 workstation PCs + 1 server PC 10 MBit Ethernet network (connected to the campus network) 1 laser printer
Operating systems: workstation PCs: MS-DOS + Windows 3.11 Windows NT (some) server PC: Novell Netware
Application software: Scientific software: Matlab + Simulink, Dora, AuCADD Text processing: WordPerfect, Word Graphics: DrawPerfect, Powerpoint Speadsheet: Excel Data base systems: Paradox, Access Compilers: Borland Pascal, Borland C/ C++, Watcom C/C++ Internet: Netscape, Pegasus Mail, FTP, Telnet, X-Windows

Bachmann, R.; Prengel, H.; Rieger, P.:
Methoden und Mittel zur Unterstützung bei der Inbetriebnahme und Diagnose von Feldbusgeräten
Vortrag und Preprint, 2. Internationales Fluidtechnisches Kolloquium, Dresden, März 2000.

Bachmann, R.; Rieger, P.:
Objektorientierte Modellierung von Wissen zur Inbetriebnahme und Diagnose von Feldbusgeräten
Vortrag und Preprint, 34. Regelungstechnisches Kolloquium in Boppard, Febr. 2000.

Braune, A.:
Fernzugriff auf Automatisierungssysteme über das WWW.
A&D Compendium 2001, publish industry Verlag

Braune, A., Hiller,O., Janschek, K.:
Web-basierte Fernbeobachtung und -bedienung
WB - Werkstatt und Betrieb, Jahrg.133 (2000)3, S. 28-31, Carl Hanser Verlag, München

Dyblenko, S., Tchernykh, V., Janschek, K.:
Smart Imaging System with Optical Fourier Processors for Satellites with Moderate Attitude Stability
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongreß 2000 / DGLR Jahrestagung 2000, 18.-21. September 2000, Leipzig.

Giebler, E.:
Modelling and simulation of industrial relevant electrochemical processes.
51. Meeting of the International Society of Electrochemestry (ISE), Warschau, September 2000.

Görsch, R.; Dornburg, D.; Hofmann, D.; Löber, P.; Römer, D.; Schmeißer, S.;
Sächsischer internetbasierter Hochschulverbund der Automatisierungstechnik
Vortrag ? 45. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium, TU-Ilmenau, 04.10. ? 06.10. 2000Habiger, E:
EMV im neuen Jahrtausend (Editorial zum EMC-Kompendium 2000),
S. 14. München: publish-industry Verlag 2000

Habiger, E:
Die Informationspräsentation im EMC KOMPENDIUM 2000.
EMC-Kompendium 2000, S. 4; München: publish-industry Verlag 2000

Habiger, E.:
Dissertationen zum Thema EMVund EMVU.
EMC-Kompendium 2000, S.104-106; München: publish-industry Verlag 2000

Habiger, E.:
EMV-Messen & Veranstaltungen 2000.
EMC-Kompendium 2000, S. 115-118; München: publish-industry Verlag 2000

Habiger, E.:
Kleines EMV-Lexikon - Ein aktuelles Verzeichnis von Abkürzungen und Begriffen aus dem Bereich der EMV und EMVU.
EMC-Kompendium 2000, S.383-395; München: publish-industry Verlag 2000

Habiger, E.:
Aktuelles Schriftgut zur EMV und EMVU - Gesetze, Verordnungen, Sachbücher, Monographien und Sammelwerke zu EMV, EMVU und benachbarten Problemfeldern.
EMC-Kompendium 2000, S.396-400; München: publish-industry Verlag 2000

Habiger, E.:
Nützliche Internet-Adressen.
EMC-Kompendium 2000, S. 420-421; München: publish-industry Verlag 2000

Habiger, E.:
Der Entwurf von Systemen - Grundlegende Betrachtungen zur Formalisierbarkeit und Effektivierbarkeit des Entwurfs technischer Systeme.
Tagungsband / SPS IPC Drives Nürnberg 2000, 11. Fachmesse und Kongress 28.-30. November 2000. Heidelberg Hüthig 2000

Habiger, E.:
Die Informationspräsentation im A&D-Kompendium 2000 - Ein bedarfsorientiert konfiguriertes Informationsangebot.
A&D-Kompendium 2000, S. 8; München: publish industry verlag 1999

Habiger, E.:
Aktuelle Literatur - Sachbücher, Sammelbände, Vorschriften- und Nachschlagewerke zur Automatisierungs- und Antriebstechnik.
A&D-Kompendium 2000, S. 392-398; München: publish industry verlag 1999

Habiger, E.:
Das kleine A&D-Lexikon.
Ein Verzeichnis gängiger Begriffe, Fachtermini und Abkürzungen.
A&D-Kompendium 2000, S. 399-410; München: publish industry verlag 1999

Habiger, E.:
Messen und Veranstaltungen - Vorschau auf die im Jahr 2000 stattfindenden Veranstaltungen.
A&D-Kompendium 2000, S. 91-96; München: publish industry verlag 1999

Habiger, E.; Brandenburg, G.; Müller, K (Hrsg.):
Automation im Wandel der Zeit - Die Bewegung in den Automatisierungsstrukturen.
A&D-Kompendium 2000, S. 20; München: publish industry verlag 1999

Hauser, S.:
Der geregelte Behandlungsprozeß ? Ziele, Anforderungen, Möglichkeiten.
Galvanotechnik 91 (2000) 10, S. 2910-2923.

Hofmann, D.
Das Experimentierfeld ? Prozeßautomatisierung ? ein effizientes Mittel moderner Aus- und Weiterbildung
Wissenschaftliche Zeitschrift der Hochschule Mittweida (FH), Band A-Automatisierungstechnik, Nr. 5, 2000.

Hofmann, D.
ISO-9000 ? Basis für effizienten Wissenserwerb im Fach Prozeßautomatisierung
A&D KOMPENDIUM 2000, S. 78

Janschek, K.:
Mechatronics - An Education Approach towards Product Engineering
to be published in the Proceedings of 1^st IFAC Conference on Mechatronic Systems - Mechatronics 2000, September 18-20, 2000, Darmstadt, Germany

Janschek, K., Braune, A.:
Application of Industrial CAN Bus Technology for LEO-Satellites.
A cta Astronautica, Vol. 46, Nos.2-6, pp.313-317, Pergamon Press, 2000

Janschek, K.; Habiger, E.:
ISO-9000-basierte Modelle für die Abwicklung studentischer u.a. Projekte.
A&D-Kompendium 2000, S. 81-83; München: publish industry verlag 1999

Janschek, K.; Habiger, E.:
QS in der universitären Ausbildung.
EMC-Kompendium 2000, S. 101-103, München: publish-industry Verlag 2000

Janschek, K., Kusimov, S., Sultanov, A., Tchernykh, V., Dyblenko, S., Kisselev:
Hybrid Optoelectronic Information System for the Satellite Co-ordinates Determination
Proceedings of the Workshop on Computer Science & Information Technologies (CSIT 2000) Ufa, September 2000, Russia, Volume 1, pp.9-15.

Okyere, P. F.; Habiger, E.:
Cost-Effective EMC-Conforming Design of Switched-Mode Power Supplies.
Proceedings zum 15. Int. Wroclaw Symposium on EMC, June 27-30. 2000, p. 304-308

Okyere, P. F.; Habiger, E.:
Effektivierung und Qualifizierung des EMV-gerechten Entwurfs von Schaltnetzteilen.
EMC-Kompendium 2000, S. 92, München: publish-industry Verlag 2000

Rieger, P.:
Funktionsblocktechniken im Wandel - eine progressive Betrachtung
Vortrag und Preprint, Fachtagung Verteilte Automatisierung - Modelle und Methoden für Entwurf, Verifikation, Engineering und Instrumentierung, Magdeburg, März 2000.

Rieger, P.; Haufe, Th.:
DIO - ein komponentenbasiertes Softwaremodell für verteilte Automatisierungssysteme
Vortrag in Fa. Siemens, Erlangen, Febr. 2000.

Schott, F.; Hofmann, D.
Automatisierung als Herausforderung für das multimediale Lernen
Universitätsjournal, 04.07.2000

Tchernykh, V., Dyblenko, S., Janschek, K.:
Space Application of a Selfcalibrating Optical Processor for Harsh Mechanical Environment
1^st IFAC Conference on Mechatronic Systems - Mechatronics 2000, September 18-20, 2000, Darmstadt, Germany.

Tchernykh, V., Dyblenko, S., Janschek, K., Harnisch, B.:
Optical Correlator-based System for the Real Time Analysis of Image Motion in the Focal Plane of an Earth Observation Camera
Paper No. [4113-04], SPIE's 45^th International Symposium on Optical Science and Technology 30 July to 4 August 2000, San Diego, USA

Vick, R.:
Radiated Emission of Domestic Main Wiring Caused by Power-Line Communication Systems.
Proceedings zum 15. Int. Wroclaw Symposium on EMC, June 27-30. 2000, p. 111-115

Wolf, G.; Habiger, E.:
Einfluss der Software auf die Störfestigkeit von Embedded Systems gegenüber schnellen transienten Beanspruchungen.
EMC-Kompendium 2000, S. 93, München: publish-industry Verlag 2000

Müller, K.; Habiger, E. (Hrsg.):
EMC-Kompendium 2000.
München: publish-industry Verlag 2000

Müller, K.; Habiger, E.; Brandenburg, G.(Hrsg.):
A&D-Kompendium 2000.
München: publish-industry Verlag 1999

Habiger, E.:
Elektromagnetische Verträglichkeit - Grundlagen, Schutzanforderungen, Normen, Sicherstellung und Nachweis.
VDE-Ganztagsseminar am 22.03.00 in Berlin

Habiger, E.:
Der Entwurf von Systemen - Grundlegende Betrachtungen zur Formalisierbarkeit und Effektivierbarkeit des Entwurfs technischer Systeme.
Vortrag auf der SPS/IPC/DRIVES, 28.-30. Nov. 2000 in Nürnberg

Habiger, E.:
EMV-Produktparameter.
Vortrag im Rahmen der von der DEMVT veranstalteten EMV-Tage 2000 am 02.05.2000 in Berlin und am 20.11.2000 in München

Habiger, E.:
Störwahrscheinlichkeit zyklisch arbeitender Geräte.
Vortrag im Rahmen des Fachseminars "EMV in der Daten- und Kommunikationstechnik" am 12.04.2000 in Regensburg

Habiger, E.; Heschel, J.:
Speicherprogrammierbare Steuerungen - Einführung und praktisches Training an GE Fanuc-Geräten.
VDE-Seminar am 29. und 30.03.2000 in Dresden

Hofmann, D.:
Projektierung von Automatisierungsanlagen
Vortrag ? 61. Wissenschaftliches Seminar, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden, 08.02.2000

Hofmann, D.:
Das Experimentierfeld - Prozeßautomatisierung - ein effizientes Mittel moderner Aus- und Weiterbildung.
14. Internationale Wissenschaftliche Konferenz Mittweida 08.-11.11.2000

Okyere, P. F.; Habiger, E.:
Cost-Effective EMC-Conforming Design of Switched-Mode Power Supplies.
Vortrag auf dem 15. Int. Wroclaw Symposium on EMC, June 27-30. 2000

Rieger, P.:
Faszination Zufall.
Vortrag zum Ehrenkolloquium anlässlich des 65. Geburtstages von Herrn Hochschuldozenten Dr.-Ing. H. Buchta. Dresden, Sept. 2000.

Vick, R.:
Radiated Emission of Domestic Main Wiring Caused by Power-Line Communication Systems.
Vortrag auf dem 15. Int. Wroclaw Symposium on EMC, June 27-30. 2000

Voigt, T.:
Programmsystem Testpoint in der Automatisierungstechnik.
Vortrag Institutskolloquium, Institut für Automatisierungstechnik, Juni 2000.

Zwischenberichte zum BMBF-Vorhaben. Stoffkreislaufschließung bei abtragenden Verfahren in Prozeßlösungen
Teilvorhaben: Optimierung der Ankopplung peripherer Systeme an die Prozeßstufen:
11. Zwischenbericht (2/00) mit Anhang:
- Thermometrische Messung von Natriumperoxodisulfat.
12. Zwischenbericht (8/00) mit Anhängen:
- Eisen-III-Regelung im Beizkreislauf mit Wasserstoffperoxid.
- Entwicklung von Prozessmesstechnik und deren Applikation.

Zwischenberichte zum BMBF-Vorhaben: Umstellung bestehender galvanotechnischer Anlagen auf eine stoffverlustminimierte Prozeßtechnik bei gleichzeitiger Kostensenkung
Teilvorhaben: Automatisierungslösungen bei Umstellung der Prozeßtechnik:
3. Zwischenbericht (2/00)
4. Zwischenbericht (8/00) mit Anhang:
Messungen am Heißentfetter der Firma Liebherr Aerospace
Informationserfassungssystem für eine Handgalvanik

20- 25.03.2000, Hannover Messe
Beteiligung als Aussteller mit dem Exponat
- Optischer Korrelator zur Echtzeit-Bildverarbeitung
- Satellitengestütztes Verkehrsmonitoring
- Traffic Eye - Satellitengestützte Verkehrsbeobachtung

28.-30. November 2000, SPS/IPS/DRIVES, Nürnberg
Messestand Sachsen, Sachsen-Anhalt, Thüringen ?Forschung für die Zukunft"
Beteiligung als Aussteller mit den Exponaten
- Optical Computing - Fast Real Time Image Processing in Industry and Space
- Komponentenbasierte Automatisierungssoftware.

Dyblenko, S.; Tschernykh, V., Janschek, K.:
Verfahren zur automatischen Korrektur von durch Verformungen hervorgerufenen Fehlern Optischer Korrelatoren und Selbstkorrigierender Optischer Korrelator vom Typ JTC
Patent, Anmeldung 15.09.2000

Giebler, E.:
Verfahren und Einrichtung zur Messung der Konzentration von Peroxodisulfat
Patent, Anmeldung 08.11.2000.

Hauser, S., Neumann, K.-H., Giebler, E., Gräfenhan, W.:
Durchflussmesszelle zur Konzentrationsmessung aus Temperaturveränderungen
Patent, Anmeldung 25.08.2000, Aktenzeichen 100 42 568.2.

Okyere, P. F.:
Effektivierung und Qualifizierung des EMV-gerechten Entwurfs von Schaltnetzteilen.
Dissertation an der Fakultät Elektrotechnik der TU Dresden 2000.
Gutachter: Prof. Dr.-Ing. habil. Habiger, TU Dresden / Prof. Dr.-Ing. Gonschorek, TU Dresden / Dr.-Ing. Heinemann, ABB Forschungszentrum Heidelberg)

Pühl, St.:
Beitrag zur Entwicklung einer computergestützten Beratung für die Ausweisung von Grundwasserschutzgebieten.
Dissertation TUD, Fakultät Elektrotechnik (20.06.2000).
Gutachter: Prof. Dr.-Ing.habil. P. Rieger, Prof. Dr.-Ing.habil. P.-W. Gräber, Prof.Dr.rer.nat.habil. A. Gnauck

Voigtländer, K.:
Ein Beitrag zur Modellierung und Regelung nichtlinearer dynamischer Systeme mittels neuronaler Strukturen.
Dissertation TUD, Fakultät Elektrotechnik (Verteidigung: 27.10.00)
Gutachter: Prof. Dr.techn. Janschek, Prof. Dr.-Ing.habil. Wilfert (Fraunhofer-Institut), Prof. Unbehauen

• IFAC Technical Committee on Aerospace
• Wissenschaftlicher Beirat der Fachzeitschrift at - Automatisierungstechnik, Oldenbourg Verlag (ab Okt-99)
• VDI/VDE-GMA: Beirat (gewähltes Mitglied)
• VDI/VDE-GMA: Stv. Fachbereichsleiter FB 4 "Aktoren, Stellsysteme, Mechatronik, Robotik"
• VDI/VDE-GMA Fachausschuss 4.15 "Mechatronik in der Luft und Raumfahrt" (Gründungsobmann)
• Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt (DGLR)
• VDE Arbeitskreis Meß- und Automatisierungstechnik, Dresden
• Fachgutachter: IFAC (Automatica), IEE, Fachzeitschrift at

• PLCopen - internationale Vereinigung zur Unterstützung des Fachsprachenstandard IEC 1131
• GMA-Fachausschuss 6.23 "MSR-Rechnerwerkzeuge"
• VDE Arbeitskreis Mess- und Automatisierungstechnik, Dresden

• Mitglied des Programmkomitees des internationalen Kongresses EMV 2000, Düsseldorf
• Member of the Scientific Program Committee of the 15th International Wroclaw Symposium and Exhibition on Electromagnetic Compatibility in 2000
• Vorsitzender des Programmkomitees der EMV 2001 Augsburg (Internationale Messe mit Workshops für elektromagnetische Verträglichkeit)
• Mitglied und Leiter des Steuerreferates Wissenschaft und Forschung der Deutschen Gesellschaft für EMV-Technologie (DEMVT e.V., Sitz Rosenheim)
• Mitherausgeber und Redaktionsmitglied des EMC-Kompendiums 2000
• Mitherausgeber und Redaktionsmitglied des A&D-Kompendiums 2000
• Mitglied des Redaktionsbeirates der wiss.-techn. Fachzeitschrift ELEKTRIE

• Leitungsmitglied im Fokusprojekt 3 der GMA "Internet in der Automatisierung"
• Mitglied im Programmausschuss zum GMA-Kongess 2001

• Mitglied im AK 962.2.3. "Speicherprogrammierbare Steuerungen" der DKE H

• Mitglied des Fachausschusses "Prozesslenkung und Automatisierung" der Deutschen Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik (DGO)
• Mitglied der Kommission Umwelt der TU Dresden

• Gästestatus im AK 962.2.3. "Speicherprogrammierbare Steuerungen" der DKE

• Mitglied im Globalen Netzwerk für Lernende Organisation (GLON)