| 1.0. Grundlagen der Automatisierungstechnik |
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Letztmalig dran rumgefummelt: 04.02.19 16:34:18 |
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Automatisieren
bedeutet "von allein" - "selbsttätig". Mit fortschreitender
Automatisierung der Prozesse nimmt die direkte Einwirkung des Menschen auf
die unmittelbare Fertigung der Erzeugnisse ab. Aber auch hier hab' ich meinen gesellschaftskritischen Leitsatz im Hinterstübchen: "Wenn 'n deutscher Appel über 'nen Euro und 'ne hierher geschippte Banane -,40 € kostet, wird irgendwo auf der Welt jemand kräftig beschissen! ..." Zwar ist nicht mein Ideenvorrat - jedoch meine realen Möglichkeiten zu dessen konkreter Umsetzung begrenzt - und: Hauptproblem ist und bleibt der Mensch mit seinen ganz persönlichen Interessen - da schließ' ich mich auch gar nicht aus. Vielleicht müssen wir doch mal wieder bei dem alten Spinner Marx nachlesen, wie Kapitalismus funktioniert und lassen uns künftig etwas weniger von der Tagespolitik blenden. Gut - schwer - vergessen wir's also für die nächsten hundert Jahre ;-) |
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Eine Reihe von Automaten und Programmen versuchen, Abläufe nach zu bilden - sie beschreiben Funktionen der Automatisierungstechnik. Man spricht von Simulationen. Simulation wiederum hat 'ne Menge mit Modellbildung und Algorithmentheorie zu tun. Denn: simulieren kann ich nur, was ich modellieren und auch algorithmieren kann. | ||||||
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1.
Automatisierung ist nicht neu |
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NC-Maschinen sind ideale reale endliche Automaten | ||||||
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Androiden waren ein beliebtes Ziel der Automatisierung | ||||||
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Mikroelektronik ist das moderne Zauberwort der Automatisierung |
| 1. Automatisierung ist nicht neu |
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Letztmalig dran rumgefummelt: 04.02.19 16:34:18 |
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Die nachweislich ersten Automaten waren Tierfallen - schon sie zeigen das auch heute immer noch verfolgte Prinzip: Reagiere mit einem gewünschten Ablauf zu einem beliebigen Zeitpunkt, durch ein Fremdauslöster, ohne das Zutun des Verursachers - tue etwas von selbst - also automatisch! | |||||||||
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Aufgabenfelder:
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Fliehkraftregler werden auch heute noch verwendet, wenn präzisere Lösungen zu aufwändig wären - beschreibe Einsatzmöglichkeiten! | |||||||||
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Nimm' Deine Umwelt aufmerksam war - wo wird noch mit einfachen Mitteln automatisiert? - Du wirst feststellen: mehr als du denkst! |
| 2. Definition für Automatisierung |
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Ein Automat befindet sich zu
einem Zeitpunkt immer genau in einem Zustand. Damit kann man keine
Parallelität darstellen! Abläufe in Automaten kann man durch
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Wir werden immer mehr Teilprozesse und ganze Fertigungsprozesse der Fließgut- und Stückgutfertigung automatisieren, und als Ziel schwebt uns die automatische Fabrik vor, die die benötigten Produkte in geforderter Menge und Güte herstellt. Darüber hinaus werden Rechenvorgänge automatisiert, indem eine Rechenanlage nach eingegebenem Programm eine Rechnung automatisch ausführt und das Ergebnis dem Menschen liefert. Die Rechnung kann dabei z. B. ein wissenschaftlich-technisches Problem oder eine Planungsaufgabe betreffen, wobei die Rechenanlage auch mehrere Varianten berechnet und eine in einem bestimmten Sinne optimale Lösung aussondert und liefert. Aus dieser Darstellung geht bereits hervor, dass es bei der Automatisierung stets notwendig ist, anzugeben, was automatisiert wird. Stets handelt es sich dabei um Vorgänge oder Prozesse bzw. Teilprozesse. Ein automatisierter Prozess (Teilprozess, Vorgang usw.) verläuft selbsttätig (ohne tätige Mithilfe des Menschen) unter Anwendung technischer Mittel. Die
Automatisierung eines Vorganges oder Prozesses beinhaltet nicht nur die Fragen
der grundsätzlich möglichen technischen Realisierungen, sondern auch die im
unmittelbaren Zusammenhang damit stehenden Fragen. Hierzu gehören Fragen der
Rentabilität des automatisierten Prozesses, Probleme im Zusammenhang mit dem
Einsatz sowie der Umsetzung von Mitarbeitern, Kaderbedarf, Qualifizierung,
Einflussnahme auf die Volksbildung usw. Ehe wir näher auf den Begriff Automatisieren eingehen, behandeln wir einige Begriffe, die sich einfacher fassen lassen, nämlich Messen, Regeln, Steuern und Rechnen. In allen Fällen wird es von Nutzen sein, den Begriff des Gliedes zur Beschreibung zur Verfügung zu haben, den wir jetzt einführen werden. Wir betrachten abgegrenzte Systeme, bei denen gewisse Größen xal, . . . , xan, Ausgangsgrößen genannt, durch andere Größen xel, . . . , xen, Eingangsgrößen genannt, auf Grund der Gesetze, die dem System eigentümlich sind, eindeutig bestimmt sind. Betrachten wir als Beispiel einen Gleichstromnebenschlußmotor. Seine Drehzahl n = xa hängt von der steuernden Spannung U = x, und dem abgegebenen Drehmoment (auf Grund der Belastung) Ald = xe2 ab. Die Größen xei, . . ., xem beeinflussen Energieflüsse oder Massenströme, durch die die Größen xai, ... , xan bestimmt bzw. beeinflusst werden. Jedes solche abgegrenzte System, bei dem also die Größen xei, . . . , xem auf die Größen xai, . . . , xan wirken, wollen wir (wirkungsmäßig betrachtet) ein Glied nennen. x„, . . ., xem hatten wir die Eingangsgrößen des Gliedes und xal, . . . , xan die Ausgangsgrößen dieses Gliedes genannt. Oft genügt es, Glieder mit einer (oder wenigen) Eingangsgrößen xe und nur einer Ausgangsgröße xa zu betrachten. Beim Automatisieren ist es charakteristisch, dass gewisse Größen xal, . . , xan in beabsichtigter Weise beeinflusst werden sollen. Dies geschieht dadurch, dass man mit Hilfe geeigneter Geräte auf bestimmte Größen xel, ... , xem' in entsprechender Form einwirkt. Es können dann weitere Größen xem + i, . . . , xem wirksam sein, die man selbst nicht beeinflusst bzw. nicht beeinflussen kann, die aber auch eine Wirkung auf die Ausgangsgrößen ausüben. Diese Größen heißen dann Störgrößen. Ihre Auswirkungen müssen entweder vernachlässigbar sein, oder sie müssen durch geeignete Geräte vermindert werden. In der Automatisierungstechnik sind nun zwei verschiedene Betrachtungsweisen notwendig. Bei der gerätetechnischen Betrachtung werden die eingesetzten Geräte und Teile von Geräten, Einrichtungen, Anlagenteile und ganze Anlagen unter Berücksichtigung der in ihnen wirkenden Gesetzmäßigkeiten sowie ihrer Aufgabenstellung innerhalb eines automatisierten Vorgangs oder Prozesses beschrieben. Dabei treten bei ökonomischen Problemen statt der Geräte usw. die ökonomisch abgegrenzten Systeme und deren Bestandteile auf. Bei der sog. funktionellen Betrachtung werden lediglich die durch die Wirkungen erzeugten bzw. übertragenen Signale innerhalb des automatisierten Prozesses betrachtet, ohne näher auf die technische Realisierung einzugehen. |
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| 3. Automatisierte Fertigung und Computergestützte Automatisierung |
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Automtische Fertigung fordert von uns viele Schritte - und nun kommt's erst: wahnsinnig viele Daten sowie komplexe Algorithmen. Und das kommt nun alles zusammen, wobei wir bedenken, dass bei jedem Einzelbegriff der Fachmann schaudert, weil er irgendwann einmal etwas von Komplexittät gehört hat - und auch jeden Teilbegriff damit sofort in Verbindung bringt. Eine ENIGMA ist ein NICHTS gegen die vollautomatische Fabrik - schon mal gehört davon - also nur von der ENIGMA??? | ||||||
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Rechnerunterstütztes Industriewesen (CAI Computer-Aided Industry) - Der Begriff rechnerunterstütztes Industriewesen ist von Siemens für ein Konzept gewählt worden, das für umgreifende Informationsverarbeitung im Industriebetrieb entwickelt wurde. Es ergänzt das Konzept rechnerintegrierte Fertigungswirtschaft (CIM Computer-Aided Manufacturing) um den Bereich der Verwaltung der industriellen Ressourcen und besteht aus den vier Haupt-Anwendungsbereichen Kundenaufträge, Entwicklungsvorhaben, Produkte und Planen/Verwalten. Die Abbildung zeigt die Zusammenhänge und die in die vier Hauptbereiche integrierten Unterbereiche. Die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) stellt im wesentlichen den Bereich Kundenaufträge dar. In den Bereich Entwicklungsvorhaben sind unter dem Oberbegriff rechnerunterstütztes Ingenisurwesen (CAE Computer-Aided Engeneering) die Gebiete rechnerunterstützter Entwurf (CAD Computer-Aided Design) und rechnerunterstützte Fertigungsplanung (CAP Computer-Aided Planing) zusammengefaßt. Der Bereich Produkte wird durch die rechnerunterstützte Fertigungswirtschaft (CAM) dargestellt. Der Bereich Planen/Verwalten umfasst die Bereiche Personalwesen, Rechnungswesen und neben der Datenverarbeitung auch die Technik der Textverarbeitung, zusammengefasst unter der Bezeichnung rechnerunterstützte Verwaltung (CAO Computer-Aided Organisation). Es handelt sich dabei insgesamt um den Versuch, die wichtigsten Anwendungen, die heute im Industriebetrieb realisiert sind, zu einem umfassenden Integrationskonzept zusammenzuführen. |
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| 4. Automatisierungstechnik theoretisch und praktisch ... |
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Automatisieren heißt frei "von selbst gesteuert". Dazu müssen wir aber erst einmal Meßwerte aus der Umwelt abholen und diese in elektrische Größen umwandeln. | ||||||||||||
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Übersicht zu den elektrisch wandelbaren physikalischen Größen:
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| 5. Abstrakte Automaten |
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| 6. Verwandte Themen |
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Was ist alles mit dem Betriebssystem eines Microcomputers verwandt? Antwort: faktisch der gesamte Bereich der Digitalelektronik und sowieso die gesamte Technik der Software-Technologie der Vergangenheit, Gegenwart sowie zumindest der nächsten Zukunft. | ||||||||||||||||||
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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha | © Frank Rost im April 1993 |
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... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-) „Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“ Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist |
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Diese Seite wurde ohne Zusatz irgendwelcher Konversationsstoffe erstellt ;-) |
