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AUT (Subject) / Klausuren (Lesson)
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- Erklären sie die Begriffe Prozess und technischer Prozess Unter einem Prozess versteht man die Gesamtheit von aufeinander einwirkenden Vorgängen in einem System, durch Materie, Energie oder Information umgeformt, transportiert oder gespeichert wird. Werden physikalischen Größen (Druck, Temperatur etc.) mit technischen Mitteln erfasst und beeinflusst, so hat man es mit einem technischen Prozess zu tun.
- Erläutern sie an einem Beispiel den Unterschied zwischen einem automatisierten und einem nicht automatisierten Prozess. Bei einem automatisierten Prozess muss einen selbsttätige Informationsverarbeitung erfolgen. Beispiel für automatisiert: die Straßenbeleuchtung wird je nach vorhandenem Tageslicht selbsttätig ein- und ausgeschaltet.
- Erläutern sie den Unterschied zwischen "mechanisieren" und "automatisieren" (Beispiel Sonnenjalousine) und nennen sie wesentliche Ziele der Automatisierung. Mechanisierung: menschliche Kraft wird durch mechanische Systeme ersetzt. Beispiel: Elektromotor wird durch den Menschen in Gang gesetzt. Automatisierung: Wahrnehmung und Entscheidung wird durch ein technisches System ersetzt. Beispiel: Elektromotor wird durch ein technisches System, das die Notwendigkeit einer Sonnenabdeckung durch eine Sonnenjalousine erkennt, eingeschaltet. ZIELE Wirtschaftlichkeit Sicherheit Gewährleistung
- Was nimmt die "Mechanisierung" dem Menschen ab und was die "Automatisierung" Mechanisierung: Kraftaufwand Automatisierung: Wahrnehmung, Beurteilung, Entscheidung
- Erklären sie, was unter prozessnahen und prozessfernen Automatisierungsfunktionen zu verstehen ist und nennen sie Beispiele prozessnahe Automatisierungsfunktionen müssen räumlich nahe am Prozess in Echtzeit erfolgen steuern, regeln prozessferne Automatisierungsfunktionen laufen langsamer ab, oft nicht in Echtzeit, sind den prozessnahen Funktionen vorgelagert optimieren, koordinieren, auswerten
- Was ist ein Wirkplan? Ein Wirkplan (Blockdiagramm, Signalflussplan) ist die grafische Darstellung der Gesamtheit aller Wirkungen in einem System mit Hilfe von Ablaufsymbolen (Blöcke, Wirkungslinien, Verzweigungen, Additionen)
- Was ist Information? sinnvolle Nachricht zielgerichtete Mitteilung
- Was ist ein Signal? physikalische Darstellung der Information in einem Zeitintervall
- Was ist ein Signalträger? physikalisches Mittel zur Darstellung des Signals
- Was ist ein Informationsparameter? Der Teil der Information, der Wertangaben enthält.
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- Stellen sie grafisch Wert und Zeitverlauf folgender Signale dar. SB1, Seite 26 SB1, Seite 26
- Beschreiben sie die wesentlichen Eigenschaften der verschiedenen Signalarten analog, digital, kontinuierlich, diskontinuierlich analog: Informationsparameter ist eine in einem Intervall stetige physikalische Größe (Länge, Winkel, Stromstärke etc.) digital: Informationsparameter werden in Zeichen dargestellt, nur diskret möglich kontinuierlich: Parameter stehen immer zur Verfügung Parameter stehen nur zu bestimmten Zeitpunkten zur Verfügung
- Was ist unter Codierung zu verstehen? Welche Codierungsformen kennen sie? Codierung ist die Darstellung einer Information aus einem vereinbarten Zeichenvorrat. Code: 1. Vorschrift zur Umformung von Nachrichten aus einem Zeichenvorrat in einen anderen Zeichenvorrat 2. Ergebnis der Umformung Codierungsformen (digital) binär numerisch alphanumerisch
- Erläutern sie den Begriff "Digitalisierungsfehler" Fehler, der durch Umformung eines analogen (stetigen) Signals in ein digitales (diskretes) Signal entsteht. Da die digitale Darstellung nur nach einem bestimmten "Quantensprung" reagiert, werden nicht alle möglichen stetigen Werte innerhalb eines Intervalls erfasst. Die maximal mögliche Abweichung heißt Digitalisierungsfehler (Inkrement Δw)
- Nennen sie den jeweiligen Einsatzbereich des BCD-, ASCII-, und Barcodes BCD: die Zifern des Dezimalsystems werden durch vierstellige Dualzahlen dargestellt. Verwendung: ausschließlich zur Darstellung von Ein/ Ausgabe von Dezimalzahlen ASCII: in einem Byte werden eine begrenzte Anzahl von Ziffern, Buchstaben und Sonderzeichen dargestellt. Übliche Darstellung in EDV und Automation. Barcode (Strichcode): Information durch Strichmuster; Kennzeichnung von Gegenständen/ Waren
- Nennen sie 3 Arten von Kippgliedern. Wofür können Monoflops verwendet werden? Kippschalter sind Logikelemente, die durch eine eingebaute Rückkopplung ein gegebenes Signal (0 oder 1) halten. bistabil ( Flipflop): Der Eingang S setzt das Signal (0 oder 1), dieses wird im Ausgang erhalten, solange der Eingang R auf 0 steht. Wird über R 1 eingegeben, wird der Ausgang auf 0 gesetzt. monostabil (Monoflop): Das durch S gesetzte Signal 1 wird nach einer definierten Zeitspanne auf 0 zurückgesetzt. Verwendung: Eine Schaltung soll nur eine bestimmte Zeit erhalten bleiben (Flurbeleuchtung). (Aus ELT: Die Rücksetzung auf 0 erfolgt durch Entladung eines Kondensators C über einen Widerstand R: T=R*C)
- Mit welchen drei Grundbausteinen werden Schaltkreise in Kombinatorischer Logik realisiert? Schaltkreise in Kombinatorischer Logik werden realisiert mit AND-, OR- und NOTBausteinen.
- Welche wesentliche Eigenschaft besitzt die Sequentielle Logik und mit welchem Grundbaustein wird diese realisiert? Die wesentliche Eigenschaft der Sequentiellen Logik ist die Speicherung eines binären Zustands. Grundbaustein: RS-FlipFlop.
- Nennen Sie 3 Anwendungsbeispiele für die Sequentielle Logik? Anwendungsbeispiele für die Sequentielle Logik sind: Register, Ein-Bit-Speicherzelle eines Halbleiterspeichers und Zähler.
- Nennen Sie die drei Phasen, die bei einer SPS mit einem Zyklus durchlaufen werden. Die drei Phasen eines SPS-Zykluses: Eingabe -> Bearbeitung -> Ausgabe
- Damit ein Tastendruck von einer SPS erkannt wird, muss die Taste länger oder kürzer als bzw. genau so lange wie die Zykluszeit TZ gedrückt werden. Welche dieser beiden Aussagen für die Tastendruckzeit ist richtig? Die Taste muss länger als die Zykluszeit TZ gedrückt werden.
- In einer Anlage treten drei Messsignale von einem 1. Temperaturfühler mit Spannungswerten zwischen 0 V und 10 V, 2. induktiven Näherungsinitiator (Näherungsschalter) und 3. inkrementalen Winkelmesssystem auf. Die gesuchten Signalarten sind: 1. analoges Signal, 2. binäres Signal 3. digitales Signal.
- Bei einem logischen Baustein A hängt die aktuelle Ausgangsgröße nur von den aktuellen Eingangsgrößen ab. Bei einem Baustein B hängt die aktuelle Ausgangsgröße von den aktu-ellen Eingangsgrößen und von vorheriger Ausgangsgröße ab. Ordnen Sie die Bausteine den Logiktypen zu: Kombinatorische oder sequentielle Logik. Geben Sie jeweils ein Baustein-Beispiel an. Logiktypen: kombinatorisch sequentielle Zuordnung: A B Beispiel: UND-Baustein FlipFlop-Baustein
- Nennen Sie 3 Programmiersprachen der IEC 61131 einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS). Programmiersprachen der IEC 61131 für Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS): KOP, FUP, AWL, ST und AS
- Welche Echtzeitbedingung muss zwischen der zulässigen Antwortzeit Taz und der Zyklus-zeit TZ des SPS-Zyklusbetriebs eingehalten werden? Tz<=Taz/2
- Welche Echtzeitbedingung muss zwischen der Meldezeit Tm einer Eingangsgröße und der Zykluszeit TZ des SPS-Zyklusbetriebs eingehalten werden? Tz<=Tm
- Welche 3 Phasen durchläuft ein SPS-Zyklusbetrieb? Eingabe-, Verarbeitungs- und Ausgabephase.
- Nennen und beschreiben Sie kurz 2 Schnittstellenfunktionen zu Mess- und Stellgliedern. Schnittstellenfunktionen zu Mess- und Stellgliedern sind: • Aufbereitung (zeitliche Verwaltung, Umkodierung, Umsetzung, Zuordnung usw.) von Daten derart, dass der Datenfluss von der informationsverarbeitenden Zentraleinheit zu den Stellgliedern bzw. von den Messgliedern zur Zentraleinheit prozess- und gerätekon-form verläuft; • Anpassung des Spannungs- und Leistungspegels, hin zu den Stell- und weg von den Messgliedern; • Unterdrückung von Störungen, welche aus der Umgebung induktiv, kapazitiv, galva-nisch oder elektromagnetisch eingekoppelt werden könnten.