Bussysteme in der Mechatronik

11B2090

Bachelor

Deutsch

5.0

nur Wintersemester

1 Semester

Die interne Vernetzung mechatronischer Systeme wie z. B. von Fahrzeugen, Landmaschinen und automatisierungstechnischer Anlagen, aber von Gebäuden und in der Avionik erfolgt typischerweise über drahtgebundene oder drahtlose Industrielle Bussysteme. Auch die Kommunikation mit exterenen Systemen und die Nutzung von Cloud-Diensten über das Internet nimmt ständig zu.

Die Vernetzung erfordert ein hohes Maß an Störungssicherheit und Zuverlässigkeit. Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Echtzeitfähigkeit der Datenübertragung.

Das vorliegende Modul stellt die Grundlagen von Kommunikationsnetzen vor, geht auf die Besonderheiten von Bussystemen in der Mechatronik ein, stellt wichtige Bussysteme vor und zeigt ihre Bedeutung für das Gesamtsystem.

1. Grundlagen der Kommunikation: OSI-Modell, Signalübertragung auf Leitungen, Medienzugriffsverfahren, Fehlererkennung, Routing, Transport- und Anwendungsprotokolle

2. Industrielle Bussysteme: Profibus, Industrial Ethernet, CAN, KNX und weitere Bussysteme

3. Das vernetzte Gesamtsystem: Datensicherheit, Echtzeitanforderungen, Auswirkungen auf Regelung und Steuerung

4. Drahtlose Netzwerke im industriellen Umfeld: Grundlegende Herausforderungen, WLAN, Bluetooth

5. Vernetzung mit externen Systemen: Architektur und die wichtigsten Internet-Protokolle, Mobilfunknetze, Clouddienste

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Hausarbeit oder
• Klausur

• experimentelle Arbeit

Prüfungsform nach Wahl Dozent, im Normalfall Hausarbeit. Umfang der Hausarbeit ca. 10 bis 20 Seiten.

Die Experimentelle Arbeit wird in Form eines Praktikums durchgeführt. Die Versuche müssen vorbereitet und es muss eine Ausarbeitung angefertigt werden.

Benotete Prüfungsleistung:

• Hausarbeit: Umfang der Hausarbeit ca. 10 bis 20 Seiten
• Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung

Unbenotete Prüfungsleistung:

• Experimentelle Arbeit: 5 Versuche zu je 90 Minuten

Keine

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen die wichtigsten in der industriellen Praxis und im Automobilbereich eingesetzten Bussysteme. Sie wissen über die Herausforderungen bei der Datenübertragung im industriellen Umfeld und bei der Fehlerkennung bzw. -Vermeidung und kennen mögliche Lösungen. Des weiteren kennen sie Verfahren, um auch mit Bussystem Echtzeit zu gewährleisten.

Sie wissen um die Herausforderungen und Vorteile von drahtlosen Netzen im industriellen Umfeld. Daneben kennen Sie auch die Chance und Möglichkeiten, die eine Nutzung von Cloud-Diensten über das Internet bietet.

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können die Bedeutung des Bussystems für das Gesamtsystem und die Funktion einschätzen. Ebenso kennen Sie die Bedeutung Bussysteme für die mit der "Industrie 4.0" einhergehenden Anforderungen.

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, verfügen über Erfahrung mit aktuellen, insbesondere in der Landtechnik und Automobilindustrie verbreiteten Werkzeugen zur Inbetriebnahme und Analyse von Bussystemen.

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können die Anforderungen an industrielle Vernetzung analysieren und geeignete Lösungen für Bussysteme erarbeiten.

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können Meldungen aus den Medien über die zunehmende Vernetzung in der Industrie, aber auch in Gebäuden, PKW, Landmaschinen einordnen und auf ihre Relevanz beurteilen. Sie können einschätzen, welches Bussystem mit welchen Eigenschaften wirklich nötig ist und was keine Verbesserungen für das mechatronische System als Ganzes bietet.

• Lübke, Andreas

• Lübke, Andreas