Prozessautomatisierung (141 016)
Prof. Dr.-Ing. Alexander Fay, Dr.-Ing. Christian Wölfel
Vorlesung mit Übungen
4 SWS im Sommersemester
| Vorlesung: |
Fr. |
12:15 - 13:45 Uhr | - ID 04/401 |
| Übung: | Fr. | 14:15 - 15:45 Uhr | - ID 04/401 |
| Praxisübung: | Fr. | 14:15 - 15:45 Uhr |
- CIP-Pool 2 (ID 03/121) - ID 05/517 |
Beginn: Freitag, den 12.04.2024
Moodle: 
In dieser Lehrveranstaltung wird die Aufgabenstellung erläutert, Automatisierungssysteme für prozesstechnische Anlagen zu realisieren. In den methodisch orientierten Regelungstechnikvorlesungen steht die Frage im Mittelpunkt, wie (z.B. PI-Regler oder MPC) ein Prozess geregelt werden muss. Dagegen legt diese Vorlesung den Schwerpunkt auf die Prozesstechnik, bei welcher der zentrale Ausgangspunkt die Frage, was (z.B. Kolonne – Temperatur, Fluss, Füllstand) soll geregelt werden, darstellt.
Um den Prozess im Sinne festgelegter Ziele gewünscht ablaufen zu lassen, müssen Leiteinrichtungen realisiert werden, die als Schnittstelle zwischen dem Menschen und dem Prozess dienen. Sie umfassen Stellglieder, Sensoren, Versorgungseinrichtungen, Sicherungseinrichtungen sowie Einrichtungen zur Verarbeitung und Übertragung von Informationen.
Die Lehrveranstaltung behandelt die dafür notwendigen Bausteine
- Prozessleittechnik (PLT) und -systeme
- Technische Realisierung von Steuerungen
- Prozessvisualisierung und Datenversorgung
- Arbeitssicherheit und Anlagenschutz
- Praktikum: SPS, Inbetriebnahme
und zeigt, wie diese Komponenten an die konkrete Prozessautomatisierungsaufgabe angepasst werden können:
- Auswahl, Anpassung und Konfiguration geeigneter Geräte
- Verknüpfung der technischen Einrichtungen
- Inbetriebnahme und Betrieb der PLT-Anlage.
Damit ist die Lehrveranstaltung für alle Studierenden geeignet, die sich für die gerätetechnische Umsetzung von Steuerungen an prozesstechnischen Anlagen interessieren.
Praxisorientierte Übungen vertiefen die konkrete Anwendung des Vorlesungsstoffes und verdeutlichen, dass die Prozessautomatisierung ein interdisziplinäres Aufgabenfeld darstellt, in dem die technischen Anlagen und deren Automatisierungseinrichtungen von Chemikern, Physikern, Verfahrenstechnikern und Automatisierungstechnikern gemeinsam geplant und realisiert werden. Dabei werden Fallbeispiele (verfahrenstechnische Anlage VERA) fundiert betrachtet.
Ziele
Nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung sind die Studierenden in der Lage Automatisierungssysteme für kleinere Prozessanlagen selbstständig auszuwählen, zu konfigurieren und in Betrieb zu nehmen. Die Studierenden können Experimente zur Identifikation von Anlagenmodellen und zur Erprobung von Regelungssystemen selbstständig durchführen und die Ergebnisse automatisierungstechnisch interpretieren. Darüber hinaus wird die Wichtigkeit von Anlagenschutz und Arbeitssicherheit verstanden.
Inhalt
- Prozessleittechnik: Darstellung, Einrichtungen, Aufgaben
- Prozessleitsysteme: Darstellung, Aufbau, Aufgaben
- Technische Realisierung von Steuerungen: Vernetzte Steuerungen
- Prozessvisualisierung und Informationsübermittlung und Informationsmodelle für Prozesse und Anlagen
- Praxisorientierte Übungen: SPS, LabVIEW, Inbetriebnahme am Beispiel einer verfahrenstechnischen Anlage, Modellierung und Regelung kleinerer Anlagen
Zum Inhalt der Lehrveranstaltung gehören praxisorientierte Übungen, wobei deren erfolgreiche Durchführung und Protokollierung Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung ist.
Empfohlene Vorkenntnisse
- Automatisierungstechnik
- Grundlagen der Digitaltechnik
- Grundlagen der Programmierung
Literatur
- (1) Früh, K. F.; Schaudel, D.; Urbas, L.; Tauchnitz, T. (Hrsg.): Handbuch der Prozessautomatisierung, Vulkan-Verlag GmbH, 2017
- (2) Strohrmann, G.: Automatisierung verfahrenstechnischer Prozesse: eine Einführung für Techniker und Ingenieure, Oldenbourg Industrieverlag, 2002
- (3) Strohrmann, G.: Messtechnik im Chemiebetrieb: Einführung in das Messen verfahrenstechnischer Größen, Oldenbourg Industrieverlag, 2000
Prüfung
- Mündliche Prüfungen jeweils am Ende des Sommersemesters und des Wintersemesters.
- Weitere Informationen und die genauen Termine im Unterpunkt Prüfungen »