Jahresbericht 2005

Lehre 2005

Lehrprofil

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 des Lehrstuhls AT widmet sich einführenden und vertiefenden wissenschaftlichen Fragestellungen zum Entwurf automatisierungstechnischer Funktionen in technischen Systemen und umfasst folgende Themengebiete:

Einführung in die Automatisierungstechnik,
Ereignisdiskrete Systeme und Steuerungen,
Automatisierungsmittel,
Systementwurf,
Teleautomation - Internet in der Automatisierungstechnik,
Projektierung,
Modellbildung und Simulation,
Steuerung von Robotersystemen,
Mechatronische Systeme,
Bahn- und Lageregelung für Raumfahrzeuge,
Mobile Robotik,
Produktionsintegrierter Umweltschutz - Automatisierungsprobleme,
Technologieorientierte Unternehmensgründung.

Neben den Kernaufgaben in der Ausbildung der Studenten der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (Studiengang Elektrotechnik) führt der Lehrstuhl Lehrexport in den folgenden Bereichen durch:

interdisziplinärer Diplomstudiengang Mechatronik (Fakultäten Elektrotechnik und Informationstechnik, Maschinenwesen, Verkehrswissenschaften),
Studiengang Luft- und Raumfahrt (Fakultät Maschinenwesen),
interfakultärer Diplomstudiengang Informationssystemtechnik (Fakultäten Elektrotechnik und Informationstechnik, Informatik),
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.

Lehrveranstaltungen

Automatisierungstechnik
Prof.Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing. E. Giebler
Pflichtfach der Studiengänge Elektrotechnik, Informationstechnik, Mechatronik, 4. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
Wahlpflichtfach in der Nebenfachausbildung Automatisierungstechnik für Wirtschaftsingenieure, 6. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
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).

Steuerung diskreter Prozesse I
Prof. Dr.techn. Janschek, PD Dr.-Ing. D. Hofmann
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 5. Semester (V/Ü/P: 2/0/1)
Diese Lehrveranstaltung wird im WS 2004/05 gemeinsam mit der LV Ereignisdiskrete Systeme abgehalten.
Vermittlung von Grund- und Fachkenntnissen auf dem Gebiet der Steuerung diskreter Prozesse. Befähigung der Studierenden zur Lösung anspruchsvoller Steuerungsaufgaben mittels moderner Methoden zum systematischen Entwurf und zur Analyse von kombinatorischen und sequentiellen Steuerungen, sowie zur Implementierung auf industrieller Hardware unter Nutzung aktueller Softwarewerkzeuge. Inhalt der Lehrveranstaltung Vorlesungen - Allgemeine Grundlagen ereignisdiskreter Systeme Diskrete Prozessmodelle, Signale, Signalgeber, Signalkodierung und -verarbeitung, Elementarbelegungen - Entwurf kombinatorischer Steuerungen Steuerspezifikation, Schaltbelegungstabelle, Minimierungsverfahren, Hasards - Kombinatorische Steuerungsstrukturen und Realisierungsformen - Beschreibungsformen sequentieller Automaten Deterministische/ Nichtdeterministische Automaten, Automatengraf - Petri-Netze methodische Grundlagen, steuerungsinterpretierte Petri-Netze, Zeitberechnung in Petri-Netzen, Max-Plus-Algebra - Hierarchische Automaten - Statecharts - Entwurf sequentieller Steuerungen - Sequentielle Steuerungsstrukturen und Realisierungsformen - Planung, Projektierung und Programmierung diskreter Steuerungssysteme (Projektierungs- und Realisierungsablauf, Entwicklung verbindungsprogrammierter Systeme, Projektie-rung und Programmierung speicherprogrammierbarer Systeme) - Spezielle industrielle Steuerungssysteme (CNC-Systeme, Robotersteuerungen, DNC- und CIM-Systeme) - Zuverlässigkeit, Sicherheit und Umgebungsverträglichkeit von Steuerungssystemen Praktikum Anwendungsbeispiele aus der Fertigungstechnik und Handhabungstechnik unter Nutzung von Matlab/Simulink/ Statemate. Praktikumsversuche (Arbeiten mit CAD-Systemen) zum Entwurf und zur Implementierung kombinatorischer und sequentieller Funktionen speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS).

Steuerung diskreter Prozesse II
Prof. Dr.-techn. K. Janschek, PD Dr.-Ing. D. Hofmann
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 6. Semester (V/Ü/P: 2/0/1)
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: 2 Versuche zur Programmierung von SPS.

Ereignisdiskrete Systeme
Prof. Dr.techn. K. Janschek,PD Dr.-Ing. D. Hofmann
Pflichtfach des Studienganges Mechatronik, Pflichtfach der Master-Studienrichtung Mechatronics (VÜ/P: 2/1/0)
Diese Lehrveranstaltung wird im WS 2004/05 gemeinsam mit der LV Steuerung diskreter Prozesse I abgehalten.
Ziel des Lehrfaches ist es, grundlegende Methoden zur Modellierung und Analyse von automatisierungstechnisch geprägten ereignisdiskreten Prozessen und zum systematischen Entwurf von kombinatorischen und sequentiellen Steuerungen zu vermitteln. Die Vorlesung beinhalte die folgenden Themen: Modellierung Ereignisdiskreter Systeme (Signalmodelle, Zustandsmodelle, Deterministische Automaten, Petri-Netze, Kombinatorische Automaten, Hierarchische Zustandsmodellierung, Kopplung von Grundstrukturen); Analyse Ergeignisdiskreter Systeme (Verhalten von Automaten, Verhalten von Petri-Netzen (strukturelle Eigenschaften, Zeitberechnung) ), Steuerungsentwurf für Ereignisdiskrete Systeme (Modellbasierter Entwurf Sequentieller Steuerungen, Modellbasierter Entwurf Kombinatorischer Steuerungen, Test und Verifikation), Ereignisdiskrete Steuerungsstrukturen (Kombinatorische Standardfunktionen, Sequentielle Standardfunktionen, Realisierungsaspekte Ereignisdiskreter Steuerungen) sowie Anwendungsbeispiele aus der Fertigungstechnik und Handhabungstechnik unter Nutzung von Matlab/Simulink/Statemate.

Paktikum Regelung/Steuerung
Prof. Dr.techn. K. Janschek, Prof. Dr.-Ing. Dr.rer.nat. K. Reinschke
Pflichtfach des Studienganges Mechatronik, (V/Ü/P: 0/0/1)
Das Ziel des Lehrfaches besteht im selbstständigen Erarbeiten und Umsetzen von regelungs- und steuerungstechnischen Lösungen für mechatronische Systeme. Das Lehrfach beinhaltet zwei Praktikumsversuche zur Regelung (Institut für Automatisierungstechnik) sowie ein bis zwei Praktikumsversuche zu ereignisdiskreten Steuerungen (Institut für Regelungs- und Steuerungstheorie).

Simulationstechnik
Prof.Dr.techn. K. Janschek, Dr.-Ing. E. Giebler
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/0/1)
Vermittlung grundlegender Kenntnisse und Fertigkeiten zur rechnergestützten Simulation von mechatronischen Systemen.
In den Vorlesungen werden folgende Themen behandelt: Methoden und Verfahren zur numerischen Integration (grundlegende Verfahren, Stabilität, Fehlerschätzung, Schrittweitensteuerung), Steife Systeme, Modulare Systeme, Hybride Systeme (zeitkontinuierlich/zeitdiskret/ereignisdiskret), Unstetigkeiten, Lineare Systeme hoher Ordnung (Transitionsmatrix),Differential-algebraische-Systeme, Zufallsprozesse, Objektorientierte Modellierung und Simulation, Echtzeitsimulation, Hardware-in-the-Loop Simulation. übungen: Auf der Basis ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele wird die Anwendung der grundlegenden Simulationstechniken und die Handhabung kommerzieller Simulationspakete am Rechner trainiert (Matlab/Simulink). Als Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung sind im Rahmen von drei Belegaufgaben Simulationsmodelle unter Matlab/Simulink zu implementieren.

Systementwurf
PD Dr.-Ing. A. Braune
Pflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
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.

Praktikum Industrielle Automatisierungsmittel
PD Dr.-Ing. D. Hofmann, Dr.-Ing. E. Giebler, Dipl.-Ing. A. Reich
Pflichtfach Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 0/0/1)
Für ausgewählte Aufgaben aus den Feldern Prozessmesstechnik 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 es werden Anwendungsaspekte untersucht.
Laborversuche: Temperaturmessung; Durchflussmessung und pneumatische Stelleinrichtung, Näherungssensoren, Elektrischer Stellantrieb.

Automatisierungstechnisches Praktikum
PD Dr.-Ing. D. Hofmann, Dr.-Ing. E. Giebler
Wahlpflichtfach in der Nebenfachausbildung für Wirtschaftsingenieure 5. bzw. 7. Semester (V/Ü/P: 0/0/1)
Vertiefung der Kenntnisse zu ausgewählten Komplexen aus der Veranstaltung Automatisierungstechnik. Kennenlernen moderner geräte- und programmtechnischer Werkzeuge der Automatisierungstechnik. Laborversuche: Einstellregeln für einschleifige Regelkreise; Entwurf und Inbetriebnahme einschleifiger Regelkreise am Beispiel Durchflussregelstrecke, Türsteuerung.

Projektierung von Automatisierungssystemen
PD Dr.-Ing. D. Hofmann
Wahlplichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
Die Lehrveranstaltung vermittelt gundlegende Kenntnisse über Konzepte und Methoden der Projektierung von (komplexen) Automatisierungsanlagen/Vertiefung der Fallbeispiele an Hand von Automatisierungsanlagen für kontinuierliche und ereignisdiskrete Prozesse. Besonderes Augenmerk wird dabei gelegt auf die Einführung in die Basisstrukturen von Automatisierungsanlagen/Erweiterung zur vertikalen Integration/IT-Strukturen, Einführungsbeispiele zur Verknüpfung von Controll-Ebene, MES-Ebene sowie ERP-Ebene, Detaillierte Darstellung industrieller Projektierungsmethoden am Beispiel von Automatisierungsanlagen verfahrenstechnischer Prozesse (kontinuierlich und ereignisdiskret), Kernprojektierung - Verfahrens- und R&I-Fließbild/EMSR-Stellenpläne, Auswahl und Dimensionierung, prozessrelevanter Aktorik und Sensorik, Projektierung der Hilfsenergien, Montageprojektierung, Fallbeispiele einschließlich IT-Anwendungen, Kostenabschätzung - Managementaspekte. Auf der Basis ausgewählter Fallstudien werden die grundlegenden Konzepte und Methoden der Projektierung erläutert und im Team trainiert. Dazu werden in einer übersicht praxisrelevante CAE-Mittel vorgestellt und ihre Handhabung erläutert. Es wird eine Exkursion in eine hochautomatisierte Anlage der Stadt Dresden (Blockheizkraftwerk Nossener Brücke) durchgeführt.

Projekt - Automatisierung Verfahrenstechnik
PD Dr.-Ing. D. Hofmann
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 8. Semester (V/Ü/P: 0/0/2)
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); Realisierung eines Projektes auf der Basis des Systems PCS-Simantic (S7-400/Slot, STEP7, WinCC); 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.

Internet - Anwendungen in der Automatisierungstechnik
PD Dr.-Ing. A. Braune
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, (V/Ü/P: 2/1/0)
Vermittlung ausgewählter Grundlagen zu Internettechnologien und ihren Anwendungseigenschaften in der Automatisierungstechnik. Zum Inhalt des Lehrfaches gehören: Einführung, historische Entwicklung des Internets, Anforderungen der Automatisierung an die Nutzung von Internettechnologien, Vermittlung grundlegender Kenntnisse zu Internettechnologien und Herausarbeiten von Konsequenzen ihrer Anwendung in der Automatisierung ( z.B. TCP/IP, Internetdienste), Behandlung ausgewählter Beispiele für die Internetnutzung (z.B. WWW, OPC, Ethernet mit TCP/IP als Feldbus), Vorstellung ausgewählter industrieller Produkte und Anwendungen, hoher Anteil eigenständiger Experimente und Tests an ausgewählten industriellen Geräten und Lösungen.Folgende Übungsthemen werden behandelt: Entwicklung statischer und dynamischer HTML-Seiten, Inbetriebnahme eines OPC-Servers, Entwicklung einfacher Java-Programme, Entwicklung von Java-Applets, Inbetriebnahme eines embedded Web-Servers in einer SPS .

Projekt - Teleautomation
PD Dr.-Ing. A. Braune
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 7. Semester (V/Ü/P: 0/0/2)
Der Erwerb eigener praktischer Erfahrungen zur Entwicklung von Lösungen auf der Basis von Internettechnologien für automatisierungstechnische Anwendungsbeispiele wird in dieser Lehrveranstaltung angestrebt. Projektgruppen zu je 3-4 Studenten untersuchen spezielle Aspekte von Internettechnologien hinsichtlich ihrer Anwendungseigenschaften in Automatisierungslösungen. Konkrete Inhalte ergeben sich aus aktuellen Forschungsprojekten und Entwicklungstrends. Durchzuführen sind jeweils Anforderungsdefinition, Entwurf, Variantendiskussion, Realisierung und Test an realen Anlagen.

Mechatronische Systeme
Prof.Dr.techn. K. Janschek, Übungsleiter: Dipl.-Ing. M. Beck
Wahlpflichtfach des Studienganges Elektrotechnik, 8. Semester (V/Ü/P: 2/1/0)
Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur ganzheitlichen Betrachtung mechatronischer Systeme: relevante funktionsrealisierende physikalische Phänomene (Verhaltensmodelle), Prinzipien zur gezielten Beeinflussung des Wirkungsflusses, Verfahren zur Voraussage des Systemverhaltens unter realistischen Bedingungen. Die Vorlesungen beinhalten folgende Themen: Funktionsrealisierende physikalische Phänomene ( Mechanik (Mehrkörperssysteme, Übertragungsverhalten, experimentelle Bestimmung des Frequenzganges); Elektrizität / Magnetismus (elektrodynamische Wandler, elektromagnetische Wandler); Piezoelektrizität (Modelle, piezoelektrische Wandler, Bauformen); Hydraulik (Servohydraulische Antriebe); Informationsverarbeitung (dimensionierende Übertragungseigenschaften von Abtastung, Aliasing, A/D, D/A Wandler, Serielle Bussysteme, Digitale Regler); Spezielle mechatronische Regelungsprobleme (Sensor-/Stellort bei Mehrkörpersystemen, Aliasingprobleme); Regellose Vorgänge in mechatronischen Systemen (Rauschmodelle, Kovarianzanalyse); Fehlerrechnung und Leistungsbudgets (Fortpflanzung von Unsicherheiten, Budgetansätze).Auf der Basis ausgewählter technischer Anwendungsbeispiele wird das systematische und methodische Vorgehen zu Modellierung, Analyse und Entwurf erläutert und in Rechenübungen trainiert. Die Verwendung moderner CAE-Hilfsmittel für Entwurf, Analyse, Simulation wird demonstriert (MATLAB/Simulink)

Steuerung von Robotersystemen
Prof. Dr. techn. K. Janschek, Übungsleiter: Dipl.-Ing. St. Reimann
Wahlfach Fak. ET, MT (WF 2/0/0)
Das Ziel der Lehrveranstaltung besteht in der Vermittlung von grundlegenden Steuerungs- und Regelungskonzepten für Robotersysteme. die Vorlesungen beinhalten folgende Themen: Dynamik und Kinematik von Manipulatoren, Positionsregelung, Kraft-/momentenregelung, Bahnplanung und Steuerungstechnik.

Oberseminar - Mobile Robotik
Prof. Dr. techn. K. Janschek, Dipl.-Ing. S. Horn
für alle Studien-/Vertiefungsrichtungen ET/IST/MT u.a. Interessenten, (WPF: 0/0/2)
Ob nun als autonome Lander in der Raumfahrt, als Serviceroboter oder als Spielzeug - die mobile Robotik erobert sich einen immer höheren Stellenwert in unserem gesellschaftlichen Leben. Grundlegende Fragen hierzu sollen im Rahmen dieses Seminars beantwortet werden. Darauf aufbauend soll weiterhin anhand einer simulativ zu lösenden Aufgabenstellung ein Teilgebiet der mobilen Robotik von den Teilnehmern selbstständig näher beleuchtet werden. In diesem Jahr sollen hierbei verschiedene Aspekte aus dem Bereich der visuellen Navigation untersucht werden.
Rein strukturell gliedert sich das Seminar in eine Facheinführung sowie die selbstständige Bearbeitung des zu lösenden Seminarthemas. Die Aufgabenstellung ist in Team von je 2 Studenten zu bearbeiten und beinhaltete ein selbstständiges Literaturstudium, eine Vorstellung der Zwischenergebnisse Anfang Dezember, die Erstellung einer Seminararbeit sowie eine öffentliche Verteidigung mit Posteraushang in der letzten Vorlesungswoche des Wintersemesters.

Lageregelungssysteme für Raumfahrzeuge
Dr.-Ing. S. Dyblenko
Wahlpflichtfach für Studenten der Fak. Maschinenwesen (Studienrichtung Luft- und Raumfahrttechnik) sowie der Fak. Elektrotechnik u.a. Interessenten; (V/Ü/P: 2/0/0)
Das Ziel des Lehrfaches besteht in der Vermittlung grundlegender Kenntnisse zur Lageregelung von Satelliten. Vorlesungen beinhalten folgende Themen: Einführung (Anforderungen, typ.Problemstellungen); Bahnmodellierung, Lagekinematik (Koordinatensysteme, Eulersche Winkel, Quaternionen); Lagemessung (Vektormessung, State Propagation, Filterung); Lagesensoren (optisch, inertial, magnetisch); Lageregelungskonzepte (Gravitationsstabilisierung, magnetische Regelung (Magnetspulen), Drallstabilisierung (Drallräder), Düsenregelung); Flexible Strukturen; Bordarchitekturen. Typische Problemstellungen zur Lagemessung und Lageregelung werden in den Übungen an praktischen Beispielen erläutert, zum Teil unterstützt durch Rechnersimulationen (Matlab/Simulink&trade).

Einführung in die Automatisierungstechnik
PD Dr.-Ing. D. Hofmann
Wahlpflichtfach für Studenten der Fakultät Erziehungswissenschaften/Berufliche Fachrichtungen; (V/Ü/P: 2/0/0)
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.

Produktionsintegrierter Umweltschutz - Automatisierungsprobleme
Dr.-Ing. E. Giebler, Dipl.-Ing. A. Reich
Wahlpflichtfach der Studienrichtung ART, 6. bzw. 8. Semester (V/Ü/P: 2/0/0)
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).

Prozessleittechnik

Prozessrechentechnik und Prozessleittechnik
Pflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü/P: 4/0/1 in WS 04/05, SS 05)
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): Konfigurierung und Inbetriebnahme eines Prozessleitsystems / Konfigurierung und Inbetriebnahme eines Bussystems / Steuerung von Batch-Prozessen.

Mikrorechentechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger
Pflichtfach im Grundstudium des Studienganges Elektrotechnik (V/ Ü/P: 2/0/1 in WS 04/05)
Vermittlung von erweiterten Kenntnissen zur Funktion von Computern, insbesondere auch zur Kopplung mit technischen Prozessen. Vermittlung von Kenntnissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten im Umgang mit einer Assemblersprache, der höheren Programmiersprache C sowie zum systematischen Aufbau größerer Programme. Die Vorlesung vermittelt anwendungsbetont an Hand zahlreicher Beispiele die zu erläuternden Prinzipien. Alle Beispielprogramme stehen als "Download" zur Verfügung.

Mikrorechentechnik II
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger
Pflichtfach im Grundstudium des Studienganges Elektrotechnik (V/Ü/P: 1/0/1 in SS 05)
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.

SPS und Kompaktregler
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü/P: 2/0/0 in WS 04/05)
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.

Bussysteme in der Automatisierungstechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü /P: 2/0/0 in WS04/05)
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
Wahlpflichtfach der Studienrichtung Automatisierungs- und Regelungstechnik (V/Ü/P: 2/0/0 in SS05)
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.

Prozessinformationsverarbeitung
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger
Wahlpflichtfach im Studiengang Mechatronik (V/Ü/P: 2/0/0 WS04/05)
Die Vorlesung dient zum Erwerb von Kenntnissen über Grundlagen, Wirkprinzipien von Einheiten zur prozessnahen Signalübertragung und Signalverarbeitung. Ziel ist die Befähigung zur Beurteilung von Leistungseigenschaften und typischen Anwendungsgebieten. Kennenlernen nationaler und internationaler Standardisierungen.

Echtzeitverarbeitung
Prof. Dr.-Ing. habil. P. Rieger
Wahlpflichtfach im Studiengang Mechatronik (V/Ü/P: 2/0/0 SS05)
Die Vorlesung dient zum Erwerb von Kenntnissen zur Informationsverarbeitung in Systemen, die in Echtzeit Informationen aus einem industriellen Prozess verarbeiten und Stellsignale zurückliefern. Ziel ist die Befähigung zur Bewertung marktüblicher Softwareprodukte sowie zum selbständigem Entwurf und zur Realisierung von Anwendungsprogrammen in Echtzeitanwendungen. Der programmtechnische Hintergrund wird für die Vorlesungsbeispiele durch die Sprache C/C++ sowie durch SPS-Programmiersprachen gebildet.

Diplomarbeiten 2005

Bischoff, S.	Online-Prozessmesstechnik für Chemisch-Nickel-Prozesse. Betreuer: Dr.-Ing. E. Giebler, Dipl.-Ing. A. Reich, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Braune, W.	Beitrag zur fehlerautonomen Steuerung des ereignisdiskreten Prozesses "Abfüllanlage" Betreuer: Dr.-Ing. D. Hofmann, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Brendler, R.	Analyse eines Konzeptes zur Navigation mobiler Roboter mit minimalem Hardwareaufwand. Betreuer: Dr.-Ing. S. Dyblenko HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Dreher, T.	Untersuchung von Regelungskonzepten für eine mobile Plattform mit Differentialantrieb. Betreuer: Dipl.-Ing. S. Reimann, HSL: Prof. Janschek
Greiff, B.	Beschreibung web-basierte Visualisierungskomponenten mit XML. Betreuer: Dr.-Ing. A. Braune, Dipl.-Ing. M. Münzberg, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Haase, R.	Umsetzung des Automatisierungssystems für ein experimentelles Spülsystem. Betreuer: Dr.-Ing. E. Giebler, Dipl.-Ing. A. Reich, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Haufe, T.	Flexible Kommunikationsstrukturen mit Web-Services. Betreuer: Dr.-Ing. A. Braune, HSL: Prof. K. Janschek
Huber, R.	Entwicklung von Pfadplanungsalgorithmen für eine mobile Plattform in Bezug auf den Eurobot - Wettbewerb 2006. Betreuer: Dipl.-Ing. S. Horn, HSL: Prof. Dr.-Ing. habil. H. Bremer (Uni Linz)
Kaden, Th.	Entwicklung eines Terminaladapters für Web-Zugriffe. Betreuer: Dr.-Ing. A. Braune, Betriebs-Betreuer: Dr.-Ing. Rossberg (TelDaCom); HSL: Prof. K. Janschek
Kindler, K.-M.	Entwurf einer Automatisierungsanlage zur Regelung und Steuerung für die Thermostatisierung einer Organlagerkammer der Transplantationsmedizin. Betreuer: Dr.-Ing. Ch. Thiele, PD Dr.-Ing. D. Hofmann, HSL: Prof. K. Janschek
Mitrach, Y.	Simulative Untersuchung von Fertigungsstrategien zur Herstellung von Mikroprozessoren. Betreuer: Dr.-Ing. D. Glüer (AMD), Prof. K. Janschek, HSL: Prof. K. Janschek
Schaft, T.	Entwicklung einer web-basierten Lösung zur Beobachtung und Bedienung einer verfahrenstechnischen Kleinversuchsanlage. Betreuer: Dr.-Ing. A. Braune, HSL: Prof. K. Janschek
Schneider, K.	Entwicklung von Algorithmen und Software für die visuelle Navigation - Erzeugung von Navigationsdaten aus den Bildern einer Monokamera. Betreuer: Dr.-Ing. V. Tchernkyh, Dipl.-Ing. M. Beck, HSL: Prof. K. Janschek

Schwenke, C.:

Entwicklung und Erprobung fehlerautonomer Automatisierungsstrukturen am Beispiel des ereignisdiskreten Prozesse "GATE". Betreuer: PD Dr.-Ing. D. Hofmann, HSL: Prof. Rieger

Studienarbeiten 2005

Beyer, D.	Entwicklung, Aufbau und Inbetriebnahme eines ereignisdiskreten Kreisprozesess zur ganzheitlichen Projektierung von Feldinstrumentierung, Prozessorik und Steueralgorithmen. Betreuer: Dr.-Ing. D. Hofmann, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Boye, F.	Umsetzung vorhandener Pfadplanungs- und Bahnregelungsalgorithmen auf eine Roboterplattform der TURAG. Betreuer: Dipl.-Ing. S. Horn, Dipl.WI M. Hennig, HSL: Prof. K. Janschek
Brummack, K.	Versuchseinrichtung zur experimentellen Untersuchung von Verdunstungsprozessen. Betreuer: Dr.-Ing. E. Giebler, Dipl.-Ing. A. Reich, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Förster, T.	Aufbau einer Testplattform für Experimente zur visuellen Navigation auf der Basis eines funkgesteuerten Luftschiffs. Betreuer: Dr.-Ing. V. Tchernykh, Dipl.-Ing. M. Beck, HSL: Prof. K. Janschek
Franze, V.	Entwicklung, Implementierung und Erprobung binärer Steueralgorithmen einschließlich notwendiger HMI-Komponenten für den Testbetrieb des ereignisdiskreten Prozesses "GATE". Betreuer: Dr.-Ing. D. Hofmann, HSL: Prof. P. Rieger
Gilbert, T.	Aufbau und Test der Informationssystemtechnik für einen planaren dreigelenkigen Manipulator. Betreuer: Dipl.-Ing. St. Reimann, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Haubold, H.	Steuerung eines mobilen Transportfahrzeugs. Betreuer: Dr.-Ing. A. Braune, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Klemm, C.	Programmierung, Inbetriebnahme und Erprobung des mikrocontroller-basierten Versuchsstandes "Türsteuerung". Betreuer: Dr.-Ing. D. Hofmann, HSL: Prof. K. Janschek
Klempel, Ph.	Weiterentwicklung einer radgetriebenen Roboter-Plattform durch die Integratin von Ultraschallsensoren zur Hinderniserkennung sowie eines Kameramoduls zur Navigation. Betreuer: Dipl.-Ing. M. Beck, Dipl.-Ing. S. Horn, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Mittasch, K.	Untersuchung zum Einsatz mobiler Kleingeräte für die web-basierte Visualisierung in der Automatisierung. Betreuer: Dipl.-Ing. M. Münzberg, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Peter, J.	Objektorientierter Softwareentwurf für ein Modellfahrzeug. Betreuer: Dr.-Ing. A. Braune, Dipl.-Ing. E. Koycheva
Richter, S.	Lageregelung eines Transportkrans. Betreuer: Dipl.-Ing. A. Reich, Dr.-Ing. E. Giebler
Ritterath, M.	Schnelle digitale Datenerfassung für ein Leitfähigkeits-Nadelsonden-Messsystem. Betreuer: DI. Schleicher (FZR Rossendorf), HSL. Prof. Rieger.
Rost, S.	Entwurf und Realisierung eines über XML parametrierbaren Frameworks zur Verwaltung der Entwicklungsumgebung von IndraWorks. Betreuer: Dr.-Ing. M. Ihling, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Simon, T.	Entwurf und Realisierung eines Testverfahrens für Belichtungsmaschinen. Betreuer: Dr. Löhr (Fa. Infineon), HSL. Prof. Rieger.
Thiele, S.	Entwicklung, Implementierung und Erprobung eines adaptiven Regelalgorithmus am Beispiel einer Labor- und industriellen Duchflussregelstrecke. Betreuer: Dr.-Ing. D. Hofmann
Thormann, St.	Integration und Parametrierung eines Webservers für das Bewegungssteuerungssystem IndraMotion MLCL40. Betreuer: Dr.-Ing. R. Brunner, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Voigt, M.	Inbetriebnahme sowie Untersuchung einer kommerziellen Roboterplattform. Betreuer: Dipl.-Ing. S. Horn, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Weber, U.	Entwicklung und Verifikation eines dynamischen Modells für eine mobile Plattform mit omnidirektionalem Antrieb. Betreuer: Dipl.-Ing. S. Horn, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Weiser, T.	Konzeptentwicklung und Modellierung eines dreigelenkigen planaren Manipulators.. Betreuer: Dipl.-Ing. S. Reimann, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Wittig, H.	Projektierung komplexer Automatisierungsanlagen mit Gerätebibliotheken. Betreuer: Dr.-Ing. L. Hoffmann, HSL: Prof. K. Janschek
Wu , Jin	Simulative Umsetzung und Untersuchung einer qualitativen Navigationsstrategie. Betreuer: Dipl.-Ing. S. Horn, HSL: Prof. Janschek/Dr. Giebler
Yu, Q.	Software-in-the-Loop-Regelung eines verfahrenstechnischen Beispielprozesses. Betreuer: Dr.-Ing. E. Giebler, Dipl.-Ing. A. Reich, HSL: Prof. K. Janschek
Zhang, R.	Entwurf, Aufbau und Erprobung eines Lerntools "Speicherprogrammierbare Steuerungen" am Beispiel einer S7-300 sowie der Programmiersprache S7-Graph. Betreuer: Dr.-Ing. D. Hofmann, HSL: Prof. K. Janschek

Dissertationen 2005

Kolja auf der Heide	"Integriertes Energie- und Drallmanagement von Satelliten mittels zweiachsig schwenkbarer Solargeneratoren - Ein Ansatz zur Systemoptimierung." Fakultät Maschinenwesen, Technische Universität Dresden, März 2005. Hauptberichter: Prof. K. Janschek
Christopher T.F. Kühl	"Combined Earth-Star Sensor for Attitude and Orbit Determination of Geostationary Satellites." Fakultät Luft- und Raumfahrttechnik und Geodäsie, Universität Stuttgart, März 2005. 1. Mitberichter: Prof. K. Janschek

Forschungsschwerpunkte 2005

Folgende mittelfristige Forschungsschwerpunkte werden am Lehrstuhl für Automatisierungstechnik bearbeitet:

Systementwurf

Systemmodellierung mit UML und XML,
Leistungsanalyse,
Mechatronische HWIL-Simulation.

Industrielle Automatisierung

Geschlossene Stoffkreisläufe

Modellbildung & Simulation,
Automatisierter Prozessbetrieb,
Prozessmesstechnik.

SPS und Motion Control

IEC Fachsprachen.

Teleautomation

Internettechnologien für Bedienen & Beobachten,
Web-basiertes e-Learning.

Robotik & Mechatronik

Mobile Robotik

Sensorik,
Bewegungssteuerung,
Bahnplanung.

Navigation

Bildgestützte Navigation,
Lokalisierungsverfahren,
Kartenerstellung,
Datenfusion.

Optische Rechner & Optomechatronik

Optische Fourier-Prozessoren,
Optische Korrelatoren,
Smart Imaging Systemsm,
Oberflächeninspektion.

Die Forschungsaufgaben an der Professur Prozessleittechnik ordnen sich ein in die Schwerpunkte:

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 Automatisierungssystemen

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.

Forschungsprojekte 2005

Systementwurf

Entwicklung, Aufbau und Inbetriebnahme des PROFINET-basierten ereignisdiskreten Prozesses Global Automation Teacher (GATE) als Basis zur Validierung fehlersicherer binärer Steueralgorithmen.

Geschlossene Stoffkreisläufe

Entwicklung eines Messsystems zur qualitätsgerechten Prozessführung von Chemisch-Nickel-Prozessen
Teilvorhaben: Konzipierung und Entwicklung des Messsystems;
Modellierung und Simulation von Verfahrensprozessen in der Galvano- und Oberflächentechnik;
Steigerung der Materialeffizienz und Wirtschaftlichkeit bei der Metalloberflächen-Veredelung mit neuartiger Automatisierung der Produktionskette.

SPS & Motion Control

MLC und IndraWorks.

Teleautomation

Netzwerkfähiges Leitsystem mit Visualisierung zur Überwachung von verteilten und dezentral gesteuerten Schaltverteilungen über öffentliche Netze.

Navigation

Entwicklung eines Navigationssystems für einen Autonomen Staubsaugroboter;
Information Technology for Remotely Sensed Data Analysis, Based on the System Integration for Multiscale Conceptions.

Mobile Robotik

Visual Navigation system for pin-point landing;
Navigation eines neuartigen autonomen mobilen Roboters.

Laborausbau

Projekt 1 - Kreisprozess "Cycle";
Projekt 2 - Industrieller Versuchsstand - Durchflussregelung;
Projekt 3 - Mikrocontrollerbasierte binäre Steuerungen.

Professur Prozessleittechnik

Simulation und Optimierung hochdynamischer Präzisionsdirektantriebe.

Laboratorien 2005

EMV-Labor

Geschirmte Messkabine, Prüf- und Messmittel für Störfestigkeitsuntersuchungen gegenüber leitungsgeführten elektromagnetischen Störgrößen und für Emissionsmessungen. Messmittel für Schirmdämpfungsmessungen an beschichteten Kunststoffproben.

Experiment Teleautomation

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.

Forschungslabor Automatisierte Stoffkreisläufe

Das Labor Automatisierte Stoffkreisläufe ist die experimentelle Basis für wissenschaftliche Untersuchungen automatisiert betriebener Stoffkreisläufe im Bereich der nasschemischen Oberflächenbehandlung und Galvanotechnik. Ein optimierter Betrieb dieser Prozesse sowie das Engineering von Systemlösungen einer stoffverlustminimierten Prozesstechnik stellt neue Anforderungen an die Mess- und Automatisierungstechnik. Zur Lösung sich ableitender Automatisierungsaufgaben werden deshalb onlinefähige Prozessmessverfahren entwickelt und appliziert, chemische und elektrochemische Prozesse bezüglich ihres statischen und dynamischen Verhaltens modelliert, verfahrenstechnische Vorgänge mittels rechnergestützter Simulation untersucht und Automatisierungssysteme für oberflächenbehandelnde Anlagen strukturiert sowie angepasste, integrationsfähige Automatisierungslösungen entwickelt. Eine industriell gefertigte Galvanisieranlage mit automatischem Warentransport und zusätzliche periphere Anlagen (Regeneratoren und Konzentratoren) bilden die Ausrüstungsbasis des Labors. Diese wurde um eine Vielzahl mess-, automatisierungs- und rechentechnischer Komponenten erweitert, um experimentelle Arbeiten effektiv zu unterstützen.

Labor Prozessautomatisierung

Das Labor Prozessautomatisierung umfasst drei Komponenten, die entsprechend den Ausbildungszielen und -inhalten unterschiedlich ausgestattet sind. So ist die Komponente 1 mit kontinuierlichen und ereignisdiskreten Prozessmodulen wie Füllstands-, Durchfluss- und Temperaturmodul sowie einer Abfülleinrichtung, bestehend aus vier Arbeitsstationen, ausgerüstet. Die zugehörigen Automatisierungsstrukturen basieren sowohl auf einer Standardverdrahtung, als auch auf busbasierten Strukturen. Auf dieser Basis werden typische Aufgaben zur Projektierung dieser Strukturen für kontinuierliche und ereignisdiskrete Prozesse realisiert. Mit Komponente 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 Prozesskomponenten Füllstand, Durchfluss und Temperatur sowie einem Mischmodul und den ereignisdiskreten Prozess "Abfülleinrichtung" ausgelegt wurden. Insbesondere für die Aus- und Weiterbildung wurde dafür ein Lehrtool, bestehend aus einem optimierten Prozessmodul - Füllstand - sowie einem nach ausbildungsdidaktischen Gesichtspunkten ö gestalteten 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 werden. Mit der Komponente 3 werden schließlich moderne Automatisierungsmittel zur Stoffstromstellung und Durchflussmessung untersucht, wozu gleichfalls eine STEP7 und WinCC-basierte Automatisierungsstruktur entwickelt wurde, die einen weiteren wesentlichen Beitrag zur Ausbildung -Prozessautomatisierung - präsentiert.

Labor Mechatronische Systeme

1-achsige Satellitenlageregelung
Zur experimentellen Untersuchung der Lagestabilisierung von Kleinstsatelliten steht am Institut für Automatisierungstechnik ein Laborstand zur Verfügung, mit dessen Hilfe automatisierungstechnische Komponenten, insbesondere der Mess- und Stelltechnik sowie der Informationsübertragungstechnik unter realitätsnahen Bedingungen getestet werden können. Nachgebildet wird hier die Rotation eines Satelliten um eine Achse. Störmomente führen zur ungewollten Rotation von Satelliten um deren Massenschwerpunkte. Für eine Ausrichtung der Antennen eines Satelliten, z.B. in Richtung des Erdmittelpunktes, muss deshalb die Satellitenanlage mittels Regelung(en) stabilisiert werden. Als Stelleinrichtung kommt im Laborstand ein Schwungring zum Einsatz. Durch Ändern bzw. Regeln der Ringdrehzahl kann der Satellit in jeder gewünschten Lage stabilisiert werden. Folgende Aufgaben sind (evtl. auszugsweise) im Rahmen einer Projektarbeit zu lösen:

Industrieroboter
Für Fragestellungen zur Industrierobotik steht ein Mitsubishi 5-DOF Manipulator inklusive einer frei programmierbaren Steuereinheit zur Verfügung.

3-Arm Manipulator
Im Aufbau befindet sich zur Zeit ein planarer dreigelenkiger Manipulator mit einer Ansteuerung über xPC Target und Matlab/Simulink.

Labor Mobile Robotik

Das Labor Mobile Robotik ist die experimentelle Basis für wissenschaftliche Untersuchungen in Bereich der mobilen Robotik. Als mögliche Testplattform stehen ein radgetriebener Eigenbau des Institutes sowie ein kommerzieller Schreitroboter (Aibo von Sony) zur Verfügung. Um Funktionstests verschiedener Navigationsalgorithmen nachvollziehbar durchzuführen, kann auf ein Kamerasystem zur Bahnverfolgung sowie ein Sensorsystem zur globalen Lokalisierung zurückgegriffen werden. Des Weiteren kann für simulative Untersuchungen eine C/C++ basierte Simulationsplattform genutzt werden.

Labor ART PC Pool

Hardware: 12 workstation PCs + 1 server PC 10/100 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, Spreadsheet: Excel, Data base systems: Paradox, Access, Compilers: Borland Pascal, Borland C/ C++, Watcom C/C++ Internet: Netscape, Pegasus Mail, FTP, Telnet

Labor Prozessleittechnik

Prozessleitsysteme, SPS, Kompaktregler führender Hersteller, Bussysteme, PC-Rechentechnik, digitale Signalprozessoren, Analogrechentechnik, Modellversuchsanlage für Batch-Prozesse, Referenzanlage für Feldbussysteme.

Labor Automatisierungsmittel

im Aufbau

Veröffentlichungen 2005

Braune, A., Münzberg, M., Koycheva, E., Steuernagel, Th.:
XML-basierte Beschreibung Web-basierter Visualisierungskomponenten.
Vortrag und Poster GMA-Kongress in Baden Baden Juni 2005, VDI-Berichte 1883.

Braune, A., Münzberg, M., Koycheva, E., Steuernagel Th.:
Einheitliche Strukturbeschreibung Web-basierter Visualisierungskomponenten.
SAK - Jahrestagung, Mai 2005.

Giebler, E.; Kirmse, H.:
On-Line Measuring Method for the Concentration of Peroxodisulphate.
Journal of Applied Electrochemistry 35 (2005) 10, 985-989

K. Janschek, V. Tchernykh, M. Beck
An Optical Flow Approach for Precise Visual Navigation of a Planetary Lander
to appear in Proceedings of the 6th International ESA Conference on Guidance, Navigation and Control Systems, 17 - 20 October 2005, Loutraki, Greece.

K. Janschek, V. Tchernykh, S. Dyblenko, G. Flandin
A Visual Feedback Approach for Focal Plane Stabilization of a High Resolution Space Camera
at-Automatisierungstechnik 53 (2005), Heft 10, S.484-492.

K. Janschek, Chr. Stiller (Gastherausgeber):
"Regelung optischer Systeme"
Schwerpunktheft, at- Automatisierungstechnik 53 (2005), Heft 10

K.Janschek, V. Tchernykh, M. Beck
Visuelle Navigation für mobile Roboter mittels optoelektronischer Bestimmung des optischen Flusses
e&i - elektrotechnik und informationstechnik (122), heft 9, September 2005, S.288-293.

V. Tchernykh, S. Dyblenko, K. Janschek, K. Seifart, B. Harnisch
Clever Imaging with SmartScan
ESA Bulletin No. 123, August 2005, pp.40-45.

K. Janschek, V. Tchernykh, S. Dyblenko
Performances of Image Motion Tracking with Optical Correlation
to appear in Proceedings of the 7th IASTED International Conference on Signal and Image Processing SIP 2005, August 15-17, 2005, Honolulu, Hawaii, USA.

K. Janschek, V. Tchernykh, S. Dyblenko
Integrated Camera Motion Compensation by Real-Time Image Motion Tracking and Image Deconvolution
Proceedings of the 2005 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, Monterey , California , USA , 24-28 July, 2005, pp. 1437-1444.

S. Dyblenko, K. Janschek, A. Kisselev, A. Sultanov, V. Tchernykh
Simulation of satellite landmark navigation on the base of optoelectronic image processing technique
Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. , Volume 5854, Optical Technologies for Telecommunications, Vladimir A. Andreev, Vladimir A. Burdin, Albert H. Sultanov, Editors, June 2005, pp. 178-186

Habiger, E.:
Der Entwurf von Systemen - Grundsatzbetrachtungen zur Formalisierbarkeit und Effektivierbarkeit des Entwurfs technischer Systeme.
In: Schriften der Sudetendeutschen Akadenie der Wissenschaften und Künste, Bd. 25. S.93-96, München, Joh. Walch Verlag 2004, ISBN 3-936284-03-2

Habiger, E.:
Erfolgreich Probleme lösen.
Editorial im A&D-KOMPENDIUM 2005, S. 8; München: publish industry Verlag 2005, ISBN 3-934698-25-5

Habiger, E.:
Neues aus der Forschung - Kurzberichte über neue Forschungsergebnisse und laufende Projekte aus den Bereichen der industriellen Automation. A&D-KOMPENDIUM 2005, S. 93-98; München: publish industry Verlag 2005, ISBN 3-934698-25-5

Habiger, E.:
DFG-Projekte zum Thema Industrielle Automation .
A&D-KOMPENDIUM 200, S. 99 - 101;München: publish industry Verlag 2005, ISBN 3-934698-25-5

Habiger, E.:
Dissertationen zum Thema Industrielle Automation.
A&D-KOMPENDIUM 2005, S. 102-104; München: publish industry Verlag 200, ISBN 3-934698-25-5

Habiger, E.:
VDI-Fortschrittsberichte zum Thema Industrielle Automation.
A&D-KOMPENDIUM 2005, S. 106-108; München: publish industry Verlag 2005, ISBN 3-934698-25-5

Habiger, E.:
Technologievereinigungen von A-Z - Übersicht über Fachverbände, Interessengemeinschaften und Nutzerorganisationen mit Bezug zur Automatisierungs- und Antriebstechnik.
A&D-KOMPENDIUM 2005, S. 324-332; München: publish industry Verlag 2005, ISBN 3-934698-25-5

Habiger, E.:
Messen, Tagungen und Kongresse. Vorschau auf interessante für 2005 angekündigte Veranstaltungen.
A&D-KOMPENDIUM 2005, S. 333-336; München: publish industry Verlag 2005, ISBN 3-934698-25-5

Habiger, E.:
Aktuelles Schrifttum - Fachbücher, Monografien und Nachschlagewerke zur Industriellen Automation.
A&D-KOMPENDIUM 2005, S. 337-340; München: publish industry Verlag 2005, ISBN 3-934698-25-5

Habiger, E.:
Nützliche Weblinks. Über hundert fachgebietsrelevante Internetadressen.
A&D-KOMPENDIUM 2005, S. 341-342; München: publish industry Verlag 2005, ISBN 3-934698-25-5

Redaktionelle Beiträge

K. Janschek, Chr. Stiller
Regelung optischer Systeme - Automatisierungstechnik trifft Optoelektronik
Editorial, Schwerpunktheft "Regelung optischer Systeme", erscheint in at- Automatisierungstechnik 53 (2005), Heft 10

K. Janschek
Die Kraft der Bewegung - von der Komponente zum System. GMA-Fachbereich 4: Aktoren und Stellsysteme, Mechatronik und Robotik
at-Automatisierungstechnik 53 (2005) 4-5, S. 162-166.

Monographien

Habiger, E.:
A&D LEXIKON 05/06 - Begriffe und Kurzbezeichnungen der industriellen Automation.
5. Auflage. München: publish-industry Verlag 2005, 102 Seiten, ISBN 3-934698-35-2

Habiger, E.:
EMV-Lexikon - Begriffe und Kurzbezeichnungen aus der Welt der EMV.
1. Auflage. Kissing: WEKA MEDIA GmbH &Co. KG 2004, 185 Seiten, ISBN 3-8111-7895-4

Artikel

Hofmann, D.; Bindel, Th.; Schwenke, C.
Beitrag zum Entwurf binärer Steuerungen.
Wissenschaftliche Zeitschrift der Hochschule Mittweida , Nr. 9/10, 2005

Schwenke, C.; Hofmann, D.
Entwurf fehlersicherer binärer Steuerungen am Beispiel des ereignisdiskreten Prozesses Global Automation Teacher (GATE) .
Wissenschaftliche Zeitschrift der Hochschule Mittweida , Nr. 9/10, 2005

Herausgebertätigkeit

Habiger, E.:
Mitherausgeber des A&D-KOMPENDIUMs Automation & Drives (Das Referenzbuch für die Fertigungsautomation)
München: publish-industry Verlag 2005, ISBN 3-934698-25-5

Vorträge 2005

Eine Auswahl

K. Janschek
Konvexe Optimierung - Semidefinite Programmierung. Einführender Überblick für mögliche Anwendungen am LS-AT.
Lehrstuhlkolloquium, Inst. f. Automatisierungstechnik, TU Dresden, 23. November 2005.

K. Janschek
Visual Navigation using Image Motion Tracking
Moscow Aviation Institute, Moscow , Russia , 17. October 2005.

K. Janschek
Robotik - Eine aktuelle internationale Bestandsaufnahme.
Lehrstuhlklausur, Inst. f. Automatisierungstechnik, Rabenau, 5. Oktober 2005.

K. Janschek
From Image Motion Tracking to Optical Flow with Embedded Optical Correlators
Bosch Palo Alto, CA, USA, 15. July 2005.

K. Janschek
Real-Time Image Motion Tracking with Embedded Optical Correlators - Principles, Technologies and Aerospace Applications.
NASA Ames Research Center , Mountain View , CA , USA , 12. July 2005.

K. Janschek
Spacecraft Integrated Power and Momentum Management with Double Gimballed Solar Arrays.
AA297 Seminar, Stanford University, Aeronautics/Astronautics Department, Palo Alto , CA , USA , 20. April 2005.
Habiger, E.:
Elektromagnetische Verträglichkeit - Physikalische Grundlagen, Anforderungen, Sicherstellung, Nachweise, Messungen und Prüfungen, Bezüge zu anderen Produktmerkmalen und Problemfeldern.
Vorträge im Rahmen der BGFE-Seminare in Dresden am 09.03., 29.06.; 05.09. und 05.12.2005

Habiger, E.:
Stabilitätsfaktor EMV im technischen Wirkungsgefüge moderner Industriegesellschaften.
Plenarvortrag auf der Internationalen Messe mit Workshops für Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV 2005) am 16.03.2005 in Stuttgart

Habiger, E.:
EMV... Überspannungsschutz.
Vortrag in der Firma Würth Elektronik GmbH & CO. KG am 01.07.2005 in Niedernhall.

Habiger, E.:
EMV-Produktparameter.
Vortrag im Rahmen der von der DEMVT veranstalteten EMV-Tage 2005 am 21.11.2005 in München

Habiger, E.:
Elektromagnetische Verträglichkeit - Eine unverzichtbare Dimension im technisch-ökologischen Wirkungsgefüge moderner Industriegesellschaften.
Vortrag vor der Naturwissenschaftlichen Klasse der Sudetendeutschen Akademie der Wissenschaften und Künste, München, 09.12.2005

Habiger, E.:
Sicherheit & EMV. Vortrag in der Würth Elektronik GmbH & CO. KG am 12.12.2005 in Öhringen.

Schwenke, C.; Hofmann, D.
Entwurf fehlersicherer binärer Steuerungen am Beispiel des PROFINET- basierten ereignisdiskreten Prozesses "GATE".
Workshop - Beiträge zum Entwurf fehlersicherer binärer Steuerungen, TU-Dresden, Juli 2005

Hofmann, D.; Bindel, Th.; Schwenke, C.
Beitrag zum Entwurf binärer Steuerungen.
17. Internationale Wissenschaftliche Konferenz Mittweida, November 2005

Schwenke, C.; Hofmann, D.
Entwurf fehlersicherer binärer Steuerungen am Beispiel des ereignisdiskreten Prozesses Global Automation Teacher (GATE) .
17. Internationale Wissenschaftliche Konferenz Mittweida, November 2005

Gastaufenthalt 2005

Prof. Dr. techn. K. Janschek
Gastaufenthalt als Visiting Professor März - September 2005 am
Aeronautics & Astronautics Department, Stanford University, Palo Alto,
California, USA

Patent 2005

DE 100 47 504 B4:
Verfahren zur automatischen Korrektur von durch Verformungen hervorgerufenen Fehlern Optischer Korrelatoren und Selbstkorrigierender Optischer Korrelator vom Typ JTC
Erteilt am 03.03.2005

Messen und Ausstellungen 2005

Hannover Messe 2005
vom 11.-15. April

Thema: Optische Rechner für Industrie und Raumfahrt

Online Labordemonstrator "SmartScan": Kameraplattform, Kamera, optischer Korrelator. Poster;
Bildgestützte Navigation. Demovideo. Poster;
Modell des TUD-Satelliten.

Betreuer: Dr. Dyblenko, Dr. Tchernykh.

Mitarbeit in wissenschaftlichen Gremien 2005

Prof.Dr.techn. Klaus Janschek

IFAC - International Federation of Automatic Control:

Member of the Technical Committee on Aerospace,
Member of the Technical Committee on Mechatronics,
Chair of International Program Committee 4 th IFAC Symposium on Mechatronic Systems - Mechatronics 2006, 12.-14. September 2006, Heidelberg , Germany

VDI/VDE-GMA Gesellschaft für Mess- und Automatisierungstechnik:

Gewähltes Beiratsmitglied (2004-2006),
Leiter Fachbereich 4 "Aktoren und Stellsysteme, Mechatronik und Robotik" (2004-2006),
Leiter Fachausschuss 4.15 "Mechatronik" (seit 1999),
Vorsitz Programmausschuss der VDI/VDE Konferenz MECHATRONIK 2005, 1.-2. Juni 2005, Wiesloch, Deutschland.

Zeitschrift at-Automatisierungstechnik (Oldenbourg Verlag, München):

Mitglied des wissenschaftlichen Beirates (seit 1999)

AiF - Arbeitsgemeinschaft industrielle Forschungsvereinigungen:

Mitglied des wissenschaftlichen Beirates (2003-2005)

Gutachtertätigkeit:
IEEE (verschiedene Transactions und Konferenzen), DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft, Zeitschrift at-Automatisierungstechnik, AiF - Arbeitsgemeinschaft industrielle Forschungsvereinigungen

Prof.Dr.-Ing.habil. Peter Rieger

PLCopen - internationale Vereinigung zur Unterstützung des Fachsprachenstandard IEC 1131 GMA-Fachausschuss 6.23 "MSR-Rechnerwerkzeuge" VDE Arbeitskreis Mess- und Automatisierungstechnik, Dresden;
FGCA Forschungsgesellschaft für Computer Automation.

Prof.Dr.-Ing.habil. Ernst Habiger

Mitglied des Programmkomitees des internationalen Kongresses EMV 2006, Düsseldorf Vorsitzender des Programmkomitees der EMV 2005 Stuttgart (Internationale Messe mit Workshops für elektromagnetische Verträglichkeit) Mitherausgeber und Redaktionsmitglied des A&D-Kompendiums 2005 Förderkreismitglied des S&I-Kompendiums 2006 Mitglied des Redaktionsbeirates der Fachzeitschrift EMV-ESD Wissenschaftliche Leitung der Automation Seminare 2005 (Ganztagsseminare zum Planen Konfigurieren und Betreiben von Automatisierungssystemen). Veranstalter: Mesago Messe Frankfurt GmbH. Siehe www.mesago.de Vorstands-Mitglied im VDE-Bezirksverein Dresden und Organisator der von der Fakultät EuI gemeinsam mit dem VDE getragenen Veranstaltungsreihe der Elektrotechnischen Kolloquien;
Ordentliches Mitglied der Sudetendeutschen Akademie der Wissenschaften und Künste.

Dr.-Ing. Annerose Braune

GMA- Fachausschuss 5.23: Webservices und XML (ehemals GMA-FA 6.41)
Gemeinsame Leitung mit Herrn Prof. Wollschläger

Dr.-Ing. Volkmar Hammer

Mitglied im AK 962.2.3. "Speicherprogrammierbare Steuerungen" der DKE

Doz. Dr.-Ing. Siegfried Hauser

DGO-Fachausschuss für Prozesslenkung und Automatisierung (Dr. Hauser, Hr. Reich)

Dr.-Ing. Dieter Hofmann

Mitglied im NIKA Netzwerk Innovation und Kompetenz in Automation e.V. Sachsen;
Mitglied der Working Group Research & Education der PROFIBUS-Nutzerorganisation.

Dipl.-Ing. Andy Reich

DGO-Fachausschuss für Prozesslenkung und Automatisierung

Mitarbeiter 2005

Lehrstuhlleiter:
Prof. Dr.techn. Klaus Janschek

Oberingenieur
Dr.-Ing. Eckart Giebler

Wissenschaftliche Mitarbeiter (HH)
Dipl.-Ing. Martin Beck (Teilzeit)
Dr.-Ing. Annerose Braune
Dr.-Ing. Sergej Dyblenko
Dipl. Wirtsch.-Ing. Matthias Hennig (Teilzeit)
Dr.-Ing. Dieter Hofmann
Dipl.-Ing. Sylvia Horn (Teilzeit)
Dipl.-Ing. Evelina Koycheva (Teilzeit)
Dipl.-Ing. Stefan Reimann (Teilzeit)

Technische Angestellte
Dipl.-Ing. Matthias Werner
Norbert Kindermann

Sekretärin
Petra Möge

Verwaltungsangestellte
Kristina Härtling

Emeritus
Prof. Dr.-Ing. habil. Ernst Habiger

Ruhestand
apl.Prof. Dr.-Ing.habil. Helmut Bischoff
apl.Doz. Dr.-Ing. Siegfried Hauser
Dr.-Ing. Hans-Jürgen Albrecht

Wissenschaftliche Mitarbeiter (DM)
Dipl.-Ing. Martin Beck (Teilzeit)
Dr.-Ing. Reinhard Brunner
Dipl.-Ing. Frank Dehner
Herr Wolfgang Gräfenhahn
Dr.-Ing. Volkmar Hammer
Dipl.-Ing. Helmfried Hausmann
Dipl.-Ing. Jens Hellmann
Dipl. Wirtsch.-Ing. Matthias Hennig (seit 07/2005)
Dr.-Ing. Lutz Hoffmann
Dipl.-Ing. Sylvia Horn (Teilzeit)
Dr.-Ing. Matthias Ihling
Dipl.-Ing. Henri Kirmse
Dr.-Ing. Maik Köhler
Dipl.-Ing. Evelina Koycheva (Teilzeit)
Dipl.-Chem. Karl-Heinz Neumann
Dipl.-Ing. Andy Reich
Dipl.-Ing. Stefan Reimann (Teilzeit)
Dr.-Ing. Dietmar Trappiel
Dr.-Ing. Valerij Tchernkyh

Professur Prozessleittechnik

Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Rieger

Inhaber der Professur

Wissenschaftliche Mitarbeiter
Dipl.-Ing. Wolfgang Zschorn

Wissenschaftliche Mitarbeiter
Dipl.-Ing. André Sprenger