Zusammenfassung - Steuerungstechnik (Prüfungsfragen und Antworten)
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Course
Steuerungstechnik
Institution
Hochschule Osnabrück (Osnabrück)
Zusammenfassung von insgesamt 96 Prüfungsfragen inklusive Antworten. Beinhaltet das gesamte Thema der Steuerungstechnik.
Die Zusammenfassung ist gegliedert in:
- Allgemeines
- Steuerungen
- Leittechnik
- Petri-Netze
- Nebenläufige Prozesse
- Projektabwicklung / Inbetriebnahme:
Beispie...
1. Wie lautet das Grundprinzip der Automatisierung?
Einsatz künstlicher Mittel, damit ein Vorgang automatisch abläuft. (Eine Anlage
mit Automaten so ausrüsten, dass sie automatisch arbeitet)
2. Wie ist ein technischer Prozess definiert?
„Gesamtheit von aufeinander einwirkenden Vorgängen in einem System, durch
die Materie, Energie oder Information umgeformt, transportiert oder gespeichert
wird“ (DIN IEC 60050-351) Ein technischer Prozess ist die „Gesamtheit der
Vorgänge in einer technischen Anlage"
3. Wie ist der Begriff „Steuern“ definiert?
Das Steuern, die Steuerung ist ein Vorgang in einem System, bei dem eine oder
mehrere Größen als Eingangsgrößen andere Größen als Ausgangsgrößen
aufgrund der dem System eigentümlichen Gesetzmäßigkeiten beeinflussen.
(DIN19226)
→ Beeinflussung der Ausgangsgröße
- Ohne Rückführung der Ausgangsgröße
- Offener Wirkungskreislauf (open loop control)
Das Ziel einer Steuerung besteht darin, durch gezielte zeitliche Veränderung von
Prozessgrößen, die nacheinander oder parallel ausgeführt werden, einen
planmäßigen Ablauf eines Prozesses gemäß dem in der
Automatisierungseinrichtung implementierten Steuerungsalgorithmus zu
gewährleisten oder auch Störeinflüssen entgegen zu wirken.
4. Wie ist der Begriff „Regeln“ definiert?
Das Regeln, die Regelung ist ein Vorgang, bei dem fortlaufend eine Größe, die
Regelgröße, erfasst, mit einer anderen Größe, der Führungsgröße, verglichen
und im
Sinne einer Angleichung an die Führungsgröße beeinflusst wird. (DIN 19226)
→ Beeinflussung der Ausgangsgröße
- Mit Rückführung der Eingangsgröße
- Geschlossener Wirkungskreislauf (closed loop control)
o Kontinuierliche Anpassung der Regelgröße/Stellgröße
Ziel einer Regelung ist es, Prozessgrößen trotz auftretender Störgrößen ständig
durch gezielte zeitliche Veränderungen auf vorgegebenen Sollwerten konstant zu
halten bzw. an variable Führungsgrößen anzugleichen.
5. Nennen Sie den Unterschied zwischen einer Steuerung und einer
Regelung.
Steuerung Regelung
- Offener Wirkungsablauf - Geschlossener Wirkungsbalauf
- Auswirkungen bekannter - Auswirkung
Störgrößen werden kompensiert unvorhersehbarer Störgrößen
- Strecke kann nicht instabil sowie Parameteränderungen
werden der Strecke werden witgehend
kompensiert
- Regelkreis kann instabil werden
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, 6. Was versteht man unter dem Begriff Ruhestromprinzip.
Drahtbruchsicherung für sicherheitsgerichtete Schaltkreise -> für binäre Störmeldungssignale ist eine
Drahtbruchsicherung vorzusehen, wobei im Normalbetrieb ohne Fehler ein 1- Signal gesendet wird.
Ein Gerätefehler oder Drahtbruch liegt vor, wenn ein 0- Signal anliegt. (Lichtschranken, Endschalter)
7. Was versteht man unter dem Begriff Arbeitsstromprinzip.
Strom fließt, wenn ein Signal aktiv ist oder ein Element betätigt ist. (Die Rückmeldungen eines
Ventils (Enlage erreicht) bzw. die Laufmeldung dürfen nicht im Ruhestromprinzip, sondern müssen
im Arbeitsstromprinzip in die SPS eingelesen werden.) Signale für Zustandsmeldungen arbeiten
häufig so. Nicht für sicherheitsgerichtete Schaltkreise.
8. Welcher Schaltertyp (und aus welchem Grund) wird zum Abschalten
einer sicherheitsrelevanten Funktionalität eingesetzt NO oder NC?
NO: normally open (Schließer)
NC: normally closed (Öffner) -> (Drahtbruchsicherheit -> sicherer Zustand von z.B. Motoren)
9. Beschreiben Sie die Eigenschaften eines Schaltwerkes.
Schaltwerke sind Verknüpfungssteuerungen mit Gedächtnis, die interne Zustände der Logik
speichern können. Es können für ein und dieselbe Eingangskombination in Abhängigkeit von den
inneren Zuständen verschiedene Ausgangskombinationen auftreten. SEQUENZIELL
10. Beschreiben Sie die Eigenschaften eines Schaltnetzes.
Schaltnetze sind binäre Verknüfungssteuerungen ohne Gedächtnis, d.h. es findet keine Speicherung
von Signalzuständen statt, die im nächsten Zyklus wiederverwendet werden. (Boolsche Funktionen
wie AND, OR, NOT, XOR) KOMBINATORISCH
→ Es können für ein und dieselbe Eingangskombination nur ein und dieselbe
Ausgangskombinationen auftreten.
11. Welchen Bausteintyp (und warum) wählen Sie um ein Schaltnetz
in einer SPS zu
programmieren?
Funktionen / FC (Funktionen Codebausteine ohne Gedächtnis)
12. Welchen Bausteintyp (und warum) wählen Sie um ein Schaltwerk
in einer SPS zu
programmieren?
Funktionsbaustein / FB (Gedächtnis in Form von statischen Variablen)
13. Welche Entwurfsmethoden können zur Erstellung eines
Schaltnetzes eingesetzt werden?
o Wahrheitstabelle (Disjunktive Normalform: DNF, Konjunktive Normalform:
KNF)
o KV-Diagramm
14. Welche Entwurfsmethoden können zur Erstellung eines
Schaltwerkes eingesetzt werden?
o Zeitdiagramm
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