Fachgebiet Elektronische Steuerungstechnik
Die thematische Ausrichtung des Fachgebiets Elektronische Steuerungstechnik liegt in der rechnergestützten Steuerung von Maschinen und Anlagen zur Prozess- und Fabrikautomatisierung. Die derzeitigen Hauptarbeitsfelder sind:
Software-Engineering für Automatisierungssysteme (SPS/PLS)
Die Steuerung von Anlagen erfolgt in der Regel durch speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) oder Prozessleitsysteme (PLS). Da die Software maßgeblich zur Anlagensicherheit beiträgt, ist bei der Programmierung auf Verständlichkeit, Nachvollziehbarkeit und Erweiterbarkeit zu achten. Am Fachgebiet werden Entwurfsverfahren untersucht, um systematisch aus Lasten- und Pflichtenheftvorgaben eine objektorientierte und transparente Softwarestrukturierung zu erreichen.
Hierfür Bausteinbibliotheken zur Steuerung und Simulation von Industrieanlagen entwickelt, mit deren Hilfe die Automatisierungssoftware deutlich effizienter erstellt werden kann. Insbesondere die Simulationsbausteine ermöglichen es, die Software ohne die reale Anlage vollständig durch eine virtuelle Inbetriebnahme zu testen.
Diese Vorgehensweise wird am Fachgebiet an verschiedenen Versuchsanlagen, wie einem Hochregallager, einer Werkzeugmaschine oder einer verfahrenstechnischen Abwassertrennanlage demonstriert und weiterentwickelt. Die Programmierung erfolgt mit CoDeSys nach IEC 61131, mit Siemens Simatic S7 sowie mit den Prozessleitsystemen Freelance von ABB oder InTouch von Wonderware.
Robotik und Bildverarbeitung
Weitere Versuchsgegenstände sind Roboterarme und autonome Transportsysteme, deren Bewegungen durch Auswertung von Videobildern zu steuern sind. Dabei ist es wichtig, dass das System mit unvorhergesehenen Situationen, wie Hindernissen, unbekannten Objekten oder ähnlichem, geschickt umgehen kann.
Ziel der Untersuchungen ist es die Einsetzbarkeit von Service-Robotern zu verbessern. Dies wird einerseits durch geeignete Steuerungsalgorithmen zur Erhöhung des Autonomiegrades erreicht. Andererseits ist eine Grundvoraussetzung zur Akzeptanz solcher Systeme, dass Bedienung und Wartung einfach und verständlich gehalten werden.
Adaptive und lernende Steuerungen
Damit beispielsweise Roboter auf unterschiedliche Situationen geeignet reagieren können, müssen die Steuerungsalgorithmen entsprechend angepasst werden. Für die Bewegung unterschiedlich schwerer Objekte müssen beispielsweise die unterlagerten Regelkreise adaptiert werden, um mehr oder weniger Kraft aufzubringen.
Ziel ist auch hier, die adaptive Steuerungen auf industrielle Prozesse, wie zum Beispiel Schwenkbewegungen für unterschiedlich große Massen, anzuwenden. Weiterhin wird das Erlernen geeigneter Steuerungssequenzen für unterschiedliche Situationen (zum Beispiel Hindernisse) untersucht, die zum Beispiel mobile Roboter auf ihrem Weg zum Ziel bewältigen müssen.
Lehrbuch mit SPS-Lern- und Übungsseite
| Externe Links |
| Moodle 1) |
| SPS-Lern-Übungsseite 2) |
1) Quizzes, Scripts, Laboranleitungen
2) SPS-Lern-und-Übungsseite zum Buch Speicherprogrammierbare Steuerungen