Labor Regelungs- und Automatisierungssysteme

Regelungs- und Automatisierungssysteme

Profil und Zielsetzung

Das Labor ermöglicht den Studierenden, die Lehrinhalte der Automatisierungstechnik-Vorlesungen praxisnah zu vertiefen. Wir stellen eine moderne Ausstattung an industriellen Automatisierungsgeräten bereit, die es den Studierenden erlaubt, ihr theoretisches Wissen direkt in die Praxis umzusetzen.

In unserem gut ausgestatteten Labor können Studierende verschiedene Aspekte der Steuerungstechnik und Regelungstechnik kennenlernen, von der Programmierung von Automatisierungssystemen über die Steuerung von Produktionsprozessen bis zur Auslegung von Regelungssystemen. Diese praktischen Erfahrungen helfen den Studierenden, ein besseres Verständnis für die Industrietechnik zu entwickeln und wichtige Fähigkeiten für zukünftige Karrieren in diesem Bereich zu erwerben.

Ausstattung

Automatisierungssysteme:

  • 8 SPS-Laborarbeitsplätze mit Software Siemens TIA Portal (aktuellste Version), analogen und digitalen Ein- und Ausgangsbaugruppen sowie Touch- und Bedienpanel
    - 4 SIMATIC S7 1500 F mit integrierter Sicherheitstechnik und diverser Peripherie
    - 4 SIMATIC S7 1500 mit diverser Peripherie
    - 4 SIMATIC S7 300 mit diverser Peripherie
  • 8 Laborarbeitsplätze mit CODESYS Development System
    - 8 Remote-IO (Dezentrale Peripherie ET200 MP von Siemens)
    - 15 CODESYS Soft-SPS (CODESYS Control Win, www.codesys.com)
  • 8 Arbeitsplätze mit der Software MATLAB mit entsprechenden Toolboxen
  • Diverse Anlagenmodelle von Fischertechnik (10 Förderbänder,  8 Sortierstationen, 8 Multibearbeitungsstationen, 4 Saugarmgreifer, 2 Hochregallager)
  • 2 Process Automation Controller - frei programmierbar (SIMATIC OPEN Controller CPU 1515SP)
  • 9 Projektierbare Logikmodule/Kleinsteuerung (Siemens LOGO!)
  • 3 RFID Systeme (über IO-Link angeschlossene SIMATIC RF200 Reader mit Transponder)
  • 4 Internet of Things - Open-Source Plattformen (SIMATIC IOT2040)
  • 2 Prozessleitsysteme PCS 7 (Controller mit ET200M)
  • 4 Elektrische Antriebssysteme mit Förderbandapplikation (1 x SINAMICS S120 und 3 x SINAMICS Servoumrichter S210)
  • 4 Saftey-Systeme: Schutztür mit Sicherheitspositionsschalter (Edison MKEY), Notaus, Sicherheits-SPS
  • 1 Festo Portalroboter
  • Diverse 3D-druckbare Vertikalknickarmroboter (Eigenentwicklung)

Versuchsaufbauten zur Regelungstechnik:

  • 2 Arbeitsplätze zur Grundlagen-Übung mit dem Bode-Diagramm
  • 3 Krängungsregelstrecken
  • 4 Flüssigkeitsregelstrecken
  • 6 Process Control Boards mit diversen Reglern und Regelstrecken

Praktika und Übungen

Im Labor werden verschiedene Lehrveranstaltungen angeboten. Es wird empfohlen die Laborveranstaltungen zeitgleich zur zugehörigen Vorlesung zu besuchen:

  • Labor Automatisierungssysteme
  • Labor Regelungs- und Automatisierungssysteme 1
  • Labor Regelungs- und Automatisierungssysteme 2

Die Laborübungen umfassen unter anderem die folgenden Themengebiete

  • Ermittlung von Streckenparametern mit der Frequenzganganalyse (Bode-Diagramm)
  • Dimensionierung und Simulation der Grundreglertypen P, PI- und PID-Regler an verschiedenen Regelstrecken
  • Dimensionierung mittels Bode-Diagramm, Verfahren nach Kessler und nach Chien-Hrones-Reswick
  • Dimensionierung und Simulation diskreter Regler vom PID-Typ an ausgesuchten Regelstrecken
  • Kaskadenregelung einer industriellen Füllstandsregelstrecke
  • Positionsregelung und Bewegungssteuerung eines Roboters mit RTT-Kinematik
  • Programmierung nach DIN EN 61131-3 in den Programmiersprachen Funktionsbausteinsprache (FBS, FUP), Ablaufsprache (AS, GRAPH7), Strukturierter Text (ST, SCL) sowie in geringerem Umfang Kontaktplan (KOP) und Anweisungsliste (AWL).
  • Entwurf von Verknüpfungsfunktionen, Verknüpfungssteuerungen und Ablaufsteuerungen
  • Konfiguration von SPSen der SIMATIC S7-Serie und CODESYS-Soft-SPS Win Control Motion-Control

Im Labor können (im Rahmen eines Hochschulstudiums) auch Praktika absolviert werden.