Verfügbarkeit: Taschenbuch der Automatisierung

Taschenbuch der Automatisierung:

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Bibliographische Detailangaben
Weitere Verfasser:	Langmann, Reinhard (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag [2017]
Ausgabe:	3., neu bearbeitete Auflage
Schlagworte:	Automatisierungstechnik Automatisierung Industrielle Kommunikation Mensch-Maschine-Systeme Prozessautomatisierung Speicherprogrammierbare Steuerungen Steuerungs- und Regelungstechnik Taschenbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	635 Seiten Illustrationen, Diagramme 19 cm
ISBN:	9783446446649 3446446648

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adam_text	Inhaltsverzeichnis 0 Einleitung 17 0 1 Begriff der Automatisierung 17 0 2 Fachinhalt 17 1 Strukturen 20 1 1 Automatisierung technischer Prozesse 20 111 Grundbegriffe 20 1111 Prozess und Prozesstechnik 20 1112 Produktionstechnik 20 1113 Informationstechnik 21 112 Strukturierung produktionstechnischer Prozesse 21 1121 Prozessabschnitte 21 1122 Prozessoperationen 22 1123 Prozessschritte 23 113 Darstellungsformen für Prozesse 23 1131 Grundfließbild 23 1132 Formalisierte Prozessbeschreibungen 24 1133 GRAFCET-Plan 26 1134 Fertigungsablaufplan 27 114 Anlagenhierarchien 27 1141 Produktionstechnische Anlagen 27 1142 Teilanlage 28 1143 Technische Einrichtung 29 115 Darstellung verfahrenstechnischer Anlagen 31 1151 Fließbilder 31 1152 Anlagen-und Apparatekennzeichen (AKZ) 33 116 Charakteristika technischer Prozesse 36 1161 Kontinuierliche Verfahren 36 1162 Diskontinuierliche Verfahren 36 1163 Fertigungen 37 1164 Mengen-und Zeitbegriffe 37 117 Anlagenkonzepte 38 1171 Taxonomien nach NAMUR 38 1172 Anlagen für den Fließbetrieb 39 1173 Anlagen für den Absatzbetrieb * 39 118 Anforderungen an die Leittechnik 40 1181 Anlagentechnische Anforderungen 40 1182 Anforderungen aus Sicht der Produktion 41 1 2 Strukturen von Prozessleitsystemen 43 121 Zielsetzung 43 122 Topologien 44 1221 Parallele Technik 44 1222 Zentrale Technik 45 1223 Dezentrale Technik 45 Inhaltsverzeichnis 123 Prozessnahe Komponenten (PNK) 47 1231 Funktionen 47 1232 Aufbau 47 124 Anzeige-und Bedienkomponenten (ABK) 48 1241 Funktionen 48 1242 Aufbau 49 125 Engineering Workstations (EWS) 50 126 Leitrechnerkomponenten (LRK) 50 127 Netzwerkkomponenten 51 1271 Funktionen 51 1272 Topologien und Technologien 51 1 3 Aktuelle Entwicklungen 52 2 Rechner 55 2 1 Einführung 55 2 2 Rechnerkern 56 221 Darstellung von Prozessgrößen 56 222 Grundstruktur eines Mikroprozessors 61 223 Basisfunktionen einer CPU 63 2231 Befehlsarten 64 2232 Adressierungsarten 66 2233 Multitasking-Unterstützung 68 224 Busschnittstelle 71 225 Leistungserhöhung des Rechnerkerns 74 2251 Parallelverarbeitung 74 2252 Schneller Zwischenspeicher 76 2253 Mehrkernprozessoren 77 2 3 Eingabe-und Ausgabesystem 78 231 Betriebsarten für die Ein-und Ausgabe 79 2311 Programmierte Ein-und Ausgabe 79 2312 Interruptgesteuerte Ein-und Ausgabe 80 2313 Direkter Speicherzugriff 83 232 Prozessrechner-Schnittstellen 84 2321 Bussysteme 85 2322 Punkt-zu-Punkt-Verbindungen 87 2 4 Spezielle Rechnerstrukturen 89 241 Mikrocontroller 89 242 Signalprozessoren 92 243 Kundenspezifische Controller 93 2 5 Prozessrechner-Peripherie t 93 251 Digitalausgabe 94 252 Digitaleingabe 94 253 Analogausgabe 96 254 Analogeingabe 97 255 Echtzeituhren 100 3 Komponenten 101 3 1 Aufbau eines automatisierten Systems 101 3 2 Sensoren 103 Inhaltsverzeichnis 9 1 Einführung in die Sensortechnik 3211 Sensoreigenschaften I-3212 Physikalische Effekte für Sensoren 13213 Signalauswertung , -3 2 2 Sensoren und Messverfahren 3221 Temperatur £ 3222 Kraft, Masse 3223 Druck 3224 Drehmoment 3225 Länge, Winkel 322 Ö Position, Lage 3 22 1 Drehzahl 3228 Beschleunigung 3 22 9 Durchfluss 322 10 Füllstand 322 11 Feuchte 322 12 Gassensoren 3 3 Aktoren 331 Einführung in die Aktorik 332 Stellglieder für Masseströme 3321 Übersicht 3322 Eigenschaften und Kennlinien 3323 Auswahl von Stellgliedern 333 Stellantriebe 3331 Eigenschaften 3 3 32 Elektrische Stellantriebe 3333 Pneumatische Stellantriebe 3334 Hydraulische Stellantriebe 3335 Thermische Stellantriebe 334 Ansteuereinrichtungen 3 4 Automatisierungseinrichtungen 341 Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) - Aufbau und Wirkungsweise 3411 Zentralbaugruppe 3412 Peripheriebaugruppen 3413 Hardwarekonfiguration 3414 Einbindung des Anwendungsprogramms 342 PC-basierte Steuerungen (Soft-SPS) 343 Programmierbare Automatisierungs-Controller (Programmable Automation Controller, PAC) 3 5 Steuerungen 351 Einführung in die Steuerungstechnik 3511 Stetige Steuerungen 3512 Binäre Steuerungen 352 Technische Realisierung 3 6 Regelungen 361 Einführung in die Regelungstechnik 103 104 105 108 110 110 116 117 121 122 124 125 126 127 132 136 139 141 141 142 143 143 146 147 147 148 149 150 151 153 154 156 158 158 158 159 160 161 162 162 162 163 164 165 166 10 Inhaltsverzeichnis 362 Berechnungsmethoden für Regelkreise 167 3621 Linearisierung 168 3622 Differenzialgleichung 169 3623 Laplace-Transformation 169 3624 Test-/Antwort-Funktionen 170 3625 Frequenzgang 171 363 Elementare Übertragungsglieder 172 3631 Typische Regelstrecken 172 3632 Typische Regler 176 364 Regelkreis 179 3641 Systemverhalten 180 3642 Auswahl geeigneter Regler 180 3643 Statisches Regelverhalten 180 3644 Stabilität von Regelkreisen 181 3645 Regelgüte 184 3646 Einstellregeln 185 365 Technische Realisierung von Reglern 189 3651 Elektronische Regler 189 3652 Digitale Regler 190 3653 Pneumatische Regler 191 3654 Regler ohne Hilfsenergie 191 366 Ergänzende Regelverfahren 191 3661 Störgrößenaufschaltung 192 3662 Hilfsgrößenaufschaltung 193 3663 Kaskadenregelung 194 3664 Adaptive Regler 194 3665 Schaltende Regler 196 3666 Zweipunktregler ohne Rückführung 196 3667 Zweipunktregler mit Rückführung 197 3668 Dreipunktregler 198 367 Fuzzy-Regler 198 4 Modelle 202 4 1 Einführung 202 411 Modellbildung 202 412 Modellnutzung 203 4 2 Prozessmodelle 204 421 Theoretische Prozessanalyse 205 4211 Ablauf der theoretischen Modellbildung 205 4212 Methode der Bilanzgleichungen 206 422 Experimentelle Prozessanalyse 208 4221 Modellgüte 208 4222 Testsignale 209 4 3 Steuer- und Ablaufmodelle 210 431 Überblick 210 432 Programmablaufplan 213 433 Zustands-und Automatengraph 217 4331 Zustandsgraph 217 4332 Automatengraph 218 Inhaltsverzeichnis 11 Is 434 Steuemetz 435 SPS-Modelle ;4351 Einordnung ‘ A4352 Der SPS-Standard IEC 61 131 X4353 Software-Modell des Standards IEC 61 131-3 4354 SPS-Modelle nach IEC 61 131-3 4355 Zum Umfeld der IEC 61 131-3 4 Informationstechnische Modelle 441 Software-Entwicklung 442 Strukturierte Methoden 4421 Systementwicklung und strukturierte Methoden 4422 Strukturierte Analyse 4423 Real-Time-Analyse 443 Objektorientierte Methoden 4431 Objektorientierte Analyse 4432 Unified Modeling Language 4433 Webbasierte Methoden 5 Programme 5 1 Betriebssysteme 511 Begriffe 5111 Programmsystem 5112 Betriebssystem 5113 Anwendungs-Software 5114 Ebenenmodell der Programmsysteme 5115 Aufträge und Rechenprozesse 5116 Betriebsarten 512 Betriebssystemkem 5121 Komponenten 5122 Unterbrechungsbearbeitung 5123 Prozessverwaltung 5124 Zeitverwaltung 5125 Speicherverwaltung 5126 Geräteverwaltung 5127 Dateiverwaltung 513 Betriebssystemschale 5131 Komponenten 5132 Betriebssprachen * 5133 Grafische Bedienoberflächen 5134 Programme zur Systempflege 514 Realzeitbetrieb 5141 Begriffe und Voraussetzungen 5142 Realzeitprozesse im Singletask-Betrieb 5143 Realzeitprozesse im Multitask-Betrieb 5144 Realzeitmöglichkeiten marktüblicher Betriebssysteme 5 2 Programmiersprachen 521 Genealogie 223 226 226 227 228 230 238 239 239 241 241 244 246 249 249 250 251 254 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Architekturen und Komponentenmodelle 304 5421 CORBA 304 5422 DCOM 306 5423 Realisierte Komponentenmodelle 306 6 Kommunikation 309 6 1 Kommunikationstechnik im industriellen Umfeld 309 611 Zweck der industriellen Kommunikationstechnik 309 612 Anforderungen an industrielle Kommunikationstechnologien 310 6 2 Referenzmodelle für Kommunikationssysteme 311 621 OSI-Referenzmodell 313 622 TCP/IP-Referenzmodell 317 6 3 Kommunikationstechnologien 320 631 Kommunikation auf der physikalischen Ebene , 321 632 Netzwerktopologien 334 633 Medienzugriff 339 634 Ethernet 353 635 Funktechnologien 363 6 4 Paketübertragung auf der Netzwerkschicht 382 641 IP Version 4 (IPv4) 384 642 IP Version 6 (IPv6) 390 6 5 Industrielle Kommunikationstechnik 394 651 Einfache digitale Schnittstellen 394 Inhaltsverzeichnis 13 J Feldbusse 400 Industrielles Ethernet 416 -Maschine-Systeme 422 ng 422 h-Maschine-Kommunikation 424 1 Aufgaben- und Tätigkeitssituationen 424 2 Bedien- und Benutzerfreundlichkeit 425 22 3 Mensch-Rechner-Schnittstelle 426 ;24 Kommunikationsformen 426 che Benutzerschnittstellen 427 “? 3 1 Grundlagen 427 732 Grafische Systeme und Schnittstellen 428 733 Fenstertechnik 430 7331 X-Window-System 431 7332 MS Windows 431 734 Interaktion und Dialog 432 735 Gestaltung 433 Informationsvisualisierung 438 741 Grafische Datenanalyse 439 7411 Datenmatrixen 439 IAA 2 Datenbanken 440 742 Prozessvisualisierung 441 7421 Bildobjekte für technische Prozesse 442 1A 2 2 Erzeugung der Bilddynamik 443 7423 Prozessvisualisierungssysteme 446 7424 Prozessvisualisierung im Internet 447 743 Neue Techniken der MMK 450 7431 Virtual Reality 451 7432 Computer Augmented Reality 452 7433 Multimedia 453 Anwendungen 454 Rezeptsteuerung und Verfahrenslogistik 454 811 Grundbegriffe 454 812 Funktionenmodelle und Aufgabenbereiche 455 8121 Funktionenmodell nach NE 33 455 8122 Aufgabenbereiche nach DIN EN 61 51*2-1 457 813 Produktunabhängige Steuerungskomponenten für Produktionspro- zesse 457 8131 Steuerfunktionselemente 457 8132 Steuerfunktionen 458 814 Rezepte 460 8141 Rezeptausprägungen und -hierarchien (nach NAMUR NE 33) 460 8142 Rezeptausprägungen und -hierarchien nach DIN EN 61512-1 463 14 Inhaltsverzeichnis 8143 Aufbau von leittechnischen Grundoperationen und Steueroperationen 465 8144 Darstellungsformen 466 815 Steuerungskomponenten für die Rezeptfahrweise und Verfahrens- logistik 468 8151 Teilanlagensteuerung 468 8152 Anlagensteuerung 469 816 Rezeptausführung 470 8161 Bearbeitungsstände von Chargen 470 8162 Zustände von Steuerungskomponenten 470 817 Bedienkonzepte 472 8171 Betriebsarten von Steuerungskomponenten 472 8172 Bedienen und Beobachten 474 818 Chargendokumentation 474 819 Erstellen und Pflegen von Rezepten 474 8191 Implementierung von Ausprägungen 474 8192 Erzeugung von Rezeptausprägungen 475 8 2 Motion Control, Bahnsteuerungen 476 821 Einführung, Begriffe 476 822 Geregelte elektrische Antriebssysteme 478 8221 Grundlagen Regelung elektrischer Antriebe 478 82211 Dynamisches Verhalten elektrischer Antriebe 478 82212 Regelkonzepte elektrischer Antriebe 481 8222 Gerätetechnische Ausführung von Umrichtern für Drehstromantriebe 483 8223 Übersicht Umrichterfunktionalität 484 82231 Reglergrundfunktionen 486 82232 Kommunikations- und Schnittstellenfunktio- nen 487 82233 Überwachungs- und Sicherheitsfunktionen 488 823 Motion Control - Anwendungen 489 8231 Positioniersteuerung 490 8232 Synchronisierte Antriebe 491 824 Grundlagen Bahnsteuerungen 493 8241 Teileprogramm und Steuerdatenaufbereitung 494 8242 Geometriedatenerzeugung 495 8243 Bahninterpolator - Trajektoriengenerierung 495 8244 Kinematische Transformationen 497 8 3 NC-Technik ’ 497 831 NC-Maschinen 497 832 Grundlagen der Werkstoffbearbeitung 498 833 Koordinatensysteme in Werkzeugmaschinen 499 834 Numerische Steuerungen 501 8341 NC-Systeme 501 8342 Programmiersprachen 503 835 Fertigungssysteme 505 836 Fertigungsintegration 507 Inhaltsverzeichnis 15 837 Die digitale Fabrik 509 838 Ziel und Aufgaben der digitalen Fabrik 510 8 4 Industrieroboter 512 841 Struktur von Industrierobotern 512 842 Programmierung von Robotern 515 843 Sensorführung 517 844 Industrielle Bildverarbeitung 520 845 Anwendungsbeispiele 524 8 5 Intelligente Rechnersysteme 526 851 Einleitung 526 852 Intelligente Maschinen 527 853 Fuzzy-Logik 528 8531 Fuzzy-Sets 529 8532 Zugehörigkeitsfunktionen 530 8533 Fuzzy-Steuerungssystem 531 854 Expertensysteme 532 8541 Fuzzy-Expertensysteme 534 855 Neuronale Netze 534 8551 Aufbau von neuronalen Netzen 534 8552 Eigenschaften 535 8553 Lerntypen 536 8554 Datendarstellung 537 8555 Typen von neuronalen Netzen 537 856 Genetische Algorithmen 538 9 Projekte 539 9 1 Projektmanagement 539 911 Ziele 539 912 Begriffe 539 913 Abwicklungsphasen 542 9131 Vorgehensweise im Projekt 542 9132 Grundlagenermittlung 543 9133 Vorplanung 544 9134 Basisplanung 544 9135 Ausführungsplanung 545 9136 Errichtung 548 9137 Inbetriebsetzung 548 9138 Projektabschluss 549 914 Qualitätssicherung in der Prozessleittechnik 549 9141 Begriffe 549 9142 Qualitätssicherung in der Produktion 551 9143 Validierung von Prozessen 551 9 2 Verfügbarkeit und Sicherheit von PLS-Komponenten 554 921 Begriffe zur Verfügbarkeit und Sicherheit 554 922 Erhöhung der Verfügbarkeit von PLS-Komponenten 555 9221 Eigenüberwachung von PLS-Komponenten 555 9222 Backup- und Redundanzkonzepte 557 923 Sicherung von Daten auf Rechnern 559 9231 Backup-Medien 559 16 Inhaltsverzeichnis 9232 Organisatorische Maßnahmen für Backups 560 9233 RAID-Technologie 561 924 Schutz gegen unautorisierten Zugang 562 925 Schutz gegen feindliche Software (Malware) 563 9251 Malware 563 9252 Viren 564 9253 Würmer und Trojanische Pferde 564 9254 Gegenmaßnahmen 565 9 3 Sicherheit 567 931 Begriffe 567 9311 Sicherheit und Verfügbarkeit 567 9312 Wertebereiche von Prozessgrößen 567 9313 Erhöhung der Anlagensicherheit 569 9314 Sicherheitsanalysen 570 932 Einteilung der PLT-Einrichtungen 571 9321 Klassifizierung nach VDI/VDE und NAMUR 571 9322 Darstellung der Funktionalität 572 933 Überwachungseinrichtungen 573 934 Schutz- und Schadensbegrenzungseinrichtungen 574 9341 Allgemeine Kriterien 574 9342 PLT-Schutzeinrichtungen 575 9343 PLT-Schadensbegrenzungseinrichtungen 579 10 Anhang 580 10 1 Normen und Richtlinien 580 10 1 1 Normen-Auskunftszentren 580 10 1 2 Normungsinstitutionen 580 10 1 3 Bezeichnungen von Normen und Standards 580 10 1 4 DIN-Normen 581 10 1 5 VDI/VDE-Richtlinien 583 10 1 6 NAMUR-Richtlinien 586 10 1 7 Internationale Standards 586 10 2 Gremien und Verbände 587 10 3 Messen, Ausstellungen und Veranstaltungen 588 10 4 Abkürzungen 589 Literaturverzeichnis 595
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