Fachgebiet Prozessinformatik und Automatisierungstechnik

Das Fachgebiet Prozessinformatik und Automatisierungstechnik

Die Aufgaben des Fachgebietes Prozessinformatik und Automatisierungstechnik bestehen im Wesentlichen in der Durchführung von Lehrveranstaltungen zu den Themengebieten Automatisierungs- und Steuerungstechnik sowie Grundlagen der Informatik und Programmierung, in der Betreuung von Bachelor- und Masterarbeiten und in der Durchführung von Forschungsvorhaben. 

Den Schwerpunkt des Fachgebiets bildet der Einsatz des Computers zur Prozessdatenerfassung, -kontrolle, und -überwachung, der Prozesssteuerung und -regelung, einschließlich der Untersuchung des Echtzeitverhaltens von Multitaskingsystemen sowie des Betriebes von Automatisierungsanlagen.

Personen

Lehrveranstaltungen

Überblick:

Labore

Allgemein
Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS, oder engl. PLC – Programmable Logic Controller) werden in vielen verschiedenen Bereichen zur Steuerung oder Regelung von Maschinen und Anlagen eingesetzt. Dies können z.B. Ampeln, Aufzüge oder ein Parkhaus sein. Mit Hilfe von vernetzten, dezentralen SPS-Systemen lassen sich aber auch umfangreiche Prozesssteuerungen realisieren, um z.B. komplexe Industrieanlagen zu automatisieren. 

Ziele
Weitgehend selbstständige Entwicklung und Erprobung von Steuerprogrammen auf Basis einer modernen industriell eingesetzten Hard- und Softwareplattform. 

Inhalt
Unterschiedliche Anlagenmodelle sollen als dezentrale Peripherie automatisiert werden. Dazu erfolgt zunächst die Konfiguration und Parametrierung der modularen Steuerungstechnik-Hardware. Danach steht der Entwurf, die Simulation und die Implementierung von Steuerprogrammen auf Grundlage aktueller SPS-Fachsprachen nach IEC 61131-3 (Ablaufsprache, Funktionsplan oder SCL) im Mittelpunkt. Die anschließende Inbetriebnahme der Anlage mit Störungssuche wird durch eine Prozessvisualisierung ergänzt. 

Ausstattung
Als Ausstattung stehen professionelle Lösungen zur Verfügung, die aktuell in der industriellen Steuerungs- und Automatisierungstechnik eingesetzt werden.

Steuerungen:

  • SIMATIC-S7-1500 mit dezentraler Peripherie ET200, IO-Link und RFID-Reader RF200 (Siemens)
  • WAGO 750 (Wago)
    Kommunikation über den Industrial-Ethernet-Standard PROFINET-IO

Entwicklungssoftware für Programmierung, Simulation und Diagnose: SIMATIC STEP 7 -TIA-Portal (Siemens) und CoDeSys 

Prozessvisualisierung:
Touch- und Bedienpanel TP700 und Engineeringsoftware WinCC (Siemens)

Anlagenmodelle:
Ampelkreuzung, Montagebänder, Hochregallager, Bearbeitungseinheit

Die Modellfabrik wurde 2017 eingeweiht und steht seit dem Wintersemester 2018/19 als Labor zum Thema „Industrie 4.0“ zur Verfügung. Zudem finden kostenlose Schulungen des Mittelstandszentrums zum Thema "IT-Sicherheit in der Produktion" statt.

Studierende im Masterstudiengang Sensor- und Automatisierungstechnik (M.Eng.) lernen in der Modellfabrik wesentliche Aspekte von Industrie 4.0 kennen und mit diesen umzugehen. In der Modellfabrik wird Industrie 4.0 modellhaft durch die Produktion von korrekt gefüllten Medikamentenschalen für ein Krankenhaus nachgebildet. Studierende lernen hier alle Prozessbesonderheiten kennen und die Vorteile der Digitalisierung sinnvoll und sicher einzusetzen.

Link zur Modellfabrik-Seite: https://f1.hs-hannover.de/forschung/modellfabrik/

 

Labor Automatisierungstechnik/Prozessinformatik (PML)

Wahlmöglichkeit für das PML-Labor 

Es werden zwei verschiedene PML-Labore angeboten, die jeweils alternativ belegt werden können.

  • Ziele
    Kenntnisse im praktischen Einsatz des Rechners zur Erfassung und Verarbeitung von peripheren Signalen und Messgrößen.
  • Inhalt
    Softwareentwicklungen für den praxisbezogenen Einsatz von Arbeitsplatzrechnern zum Erfassen und Verarbeiten von Standard-Zeitinformationen, logistischer Daten, zur Steuerung und Bedienung von Fertigungsautomaten, Messsystemen, Datenerfassungssystemen und zum Betrieb von industriellen Bussystemen unter Verwendung der zur Verfügung stehenden Computerschnittstellen. 
  • Inhalt
    Die Studierenden sollen den Entwurf, die Inbetriebnahme und den Test einer Automatisierung für ein Blockheizkraftwerk erstellen. Die Automatisierung erfolgt über ein marktgängiges Prozessleitsystem. Es werden die Programmiersprachen gemäß dem Standard IEC 61131-3 verwendet. Die Studierenden sollen neben den „normalen“ Betriebszuständen des Prozesses insbesondere auch auf Fehlerfälle und Störungen reagieren, so dass der technische Prozess immer in einem zulässigen Betriebszustand verbleibt.
  • Durchführung
    Das Labor wird in Arbeitsgruppen zu 2 Personen durchgeführt. Die Gruppen können während des Labors den Arbeitsfortschritt selber bestimmen, es sind also nicht an bestimmten Tagen bestimmte Aufgaben zu erledigen, sondern bis zum Ende des Labors muss die Automatisierungsaufgabe gelöst sein. Auf Wunsch kann den Studierenden eine 100-Tage-Demoversion der Leitsystemsoftware für eine weitere Vertiefung kostenlos zur Verfügung gestellt werden.

Forschung

Die Forschenden des Fachgebietes EIT-PIA (Prozessinformatik und Automatisierungstechnik) widmen sich im Wesentlichen Fragestellungen der anwendungsorientierten Forschung im Bereich der Automatisierungstechnik. Diese Aktivitäten werden im Forschungscluster Industrie 4.0 zusammengefasst. 

Wesentliche Forschungsaktivitäten liegen im Bereich der IT-Sicherheit für Produktionsanlagen. Hier ist das Fachgebiet im Zukunftslabor Produktion des Zentrums für digitale Innovationen Niedersachsen vertreten. 

Weiterhin bietet das Fachgebiet im Rahmen der Expertenfabrik für IT-Sicherheit in der Produktion Schulungen für das Mittelstand 4.0 Zentrum Hannover an. 

Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt ist das Thema Energieeffizienz in Produktionsanlagen.

Neben diesen Projekten der drittmittelfinanzierten Antragsforschung werden zusätzlich Forschungsprojekte im Rahmen von Forschungskooperationen und im Rahmen von Abschlussarbeiten bearbeitet. Eine Übersicht über die laufenden Projekte des Lehrgebietes EIT-PIA bietet der Forschungsfinder der Hochschule Hannover. Hier können die Projekte über die Eingabe des Namens des jeweiligen Professors angezeigt werden.

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