M&S 9. Semester

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K. H.
Diese Lernkarten behandeln fortgeschrittene Themen der Mechatronik auf Universitätsniveau, mit Fokus auf Simulationen, Systemmodellierung und Identifikationsverfahren. Sie decken Bereiche wie RFID, mechanische und optische Identifikationssysteme, sowie die Klassifizierung von Simulationen ab. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Studierende und Fachleute, die sich mit der Modellierung und Simulation komplexer Systeme beschäftigen, um deren Verhalten zu analysieren und zu optimieren.
Flashcards
55
Students
4
Language
German
Category
Mechatronics
Level
University
Created / Updated
26.12.2016 / 18.01.2018

Cartes-fiches

Untergliedern sie Organisationsformen der Montage!

Nennen Sie Gestaltungsaspekte für die Prinzipanordnung!

  • Flussprinzip
  • Verkettungsmittel
  • Entkopplung
  • Materialbereitstellung
  • Sozialer Aspekt

Nennen Sie drei Flussprinzipien!

  • Liniearer Fluss
  • U-Form
  • Karree mit Haupt und Nebenschluss

Nennen Sie Merkmale (5) nach denen Transfereinrichtungen/Verkettungsmittel unterschieden werden können?

  • stetig/unstetig
  • flurgebunden/flurfrei/aufgeständert
  • geradlinig/kurvenförmig
  • aktiv/passiv
  • getaktet/ungetaktet

Welche Kriterien gilt es bei der Auswahl von tranfereinrichtungen zu beachten?

  • Masse und Abmessungen des Bauteils
  • Zugänglichkeit der Montageeinrichtung
  • Lagegenauigkeit
  • aufnehmbare Kräfte und Momente
  • Fördergeschwindigkeit
  • Anzahl der Stationen und Taktbindung
  • notwendige Verzweigungen/zusammenführungen und Rückläufe

Nennen Sie häufig verwendete Transfereinrichtungen in der Montage (5)

  • rundtaktische Transf. (<16 Stationen)
  • getaktete Längstransf. (>16 Stationen)
  • Stetigplattenförderer (PKW)
  • Power-End-free Förderer
  • Gurtbandförderer

Anlagen mit Zentralroboter

Nennen und erklären sie die variationsparameter dieser Anlagen!

  • Anzahl der Stationen
  • Stantionstypen (Single Batch Index)
  • Einzel- oder Doppelgreifer
  • seriell oder Parallel
  • mit oder ohne revisiting
  • Einarmig oder Zweiarmig

Geben sie das Referenzmodell für Stückgutfertigung nach ISO 10314 wieder

  1. Sensor Aktor Ebene
  2. Steuerebene (leiten, überwachen und koordinieren der Aktivitäten eines oder mehrerer Automatisierungsgeräte)
  3. Führungsebene (Auftragswarteschlangen bilden, Verteilen von Aufträgen, Überwachung des Auftragsfortschritts, Meister-Ebene)
  4. Leitebene (Koordinierung der Produktion, Überwachung der Auftragsbearbeitung, Beschaffung und Sperrung von Ressourcen, Arbeitsvorbereitung, Ressourcenmanagement)
  5. Planungsebene (Führen des Unternehmens nach gesteckten Zielen, Kontruktion und Produktionsplanung)

5 ist die oberste Ebene

Zeichnen Sie den Fabrikregelkreis

Wie muss der Informationsfluss gestaltet sein?

  • durchgängig Rechnergestützt ist erstrebenswert
  • Transparent
  • steuerinformationen von oben nach unten
  • zustandsinfos von unten nach oben
  • Gestaltung der Hierarchie aus technischen und organisatorischen Aspekten

Nennen sie die drei Koordinationstypen?

  • klassische Koordinationssteuerung
  • Mischform
  • Kommunikation in einer Ebene
  • Master-Slave-Kopplung

zeichnen sie die automatisierungspyramide

Zeigen Sie die 7 Schichten des OSI-Referenzmodells und deren Nutzen

Anwendungsschicht

  • applikationsspezifische Datenübertragung

Darstellungsschicht

  • Konvertierung der Daten

Sitzungsschicht

  • Eröffnen Durchführen und Schließen der Sitzung (Datenaustausch)

Transportschicht

  • Eröffnen, Durchführen und Schließen des Datenaustausches

Vermittlung

  • Kopplung von verschiedenen Teilnehmern

Datensicherung

  • gesicherte Datenübertragung von Bitblöcken

Bitübertragung

  • physikalische Datenübertragung, Modulation und Codierung

 

Geben sie passend zu den 6 Bussystemen Beispiele an

Seriell:

  • 1:1 (USB)
  • 1:n (Feldbusse)
  • m:n (LAN / Ethernet)

Parallel:

  • 1:1 (Drucker)
  • 1:n (GPIB)
  • m:n (VME / Multibus)

Welche Arten von elektrischer Steuerung kennen Sie?

Unterschied zwischen Schaltwerk und Schaltnetz?

Verknüpfungssteuerung: ohne Speicherung        → Schaltnetz

      mit Speicherverhalten → Schaltwerk

Ablaufsteuerung: zeitgeführt

     ereignisgeführt

Zeichnen Sie den Steuer und Regelkreis

Welche Komponenten einer SPS kennen Sie?
 

  • Taster, Operator- Panel
  • Lampen, Diverse Panels
  • Programmiergerät
  • Steuerung
  • Sensoren, Steuerbefehle

Welche Arten von SPS kennen Sie?

  • Soft-SPS
  • Modulare-SPS
  • Kompakt-SPS

Geben Sie die 5 Programmiersprachen einer SPS wieder.

  • Kontaktplan
  • Anweisungsliste
  • Funktionsbausteinsprache / Logikplan
  • Ablaufsprache
  • Höhere Programmiersprache

Vorlesung 3_2 V01 anschauen ab Seite 14

...

Zeichnen Sie das Grundkozept einer Maschinensteuerung

welche Identifikationsprinzipien kennen Sie ? geben Sie Vor und Nachteile an

Aufbau von Identsystemen ? (3)

Für welche Betriebsarten sind zentrale und dezentrale Datenhaltungen notwendig

  • mobiler Datenträger
  • Schreib und Lesestation
  • bestimmtes Übertragungskonzept

dezentral--> bei großen Materialflusssystemen mit Entkopplung

zentral--> für variable Daten notwendig

Für optische Mechanische und elektrische Identsysteme Beispiele finden und Vor und Nachteile auswerten.

3_3 V02 Folie 8 ff

Woraus setzt sich die Dauer einer Übertragung zusammen und welche Faktoren bestimmen die Datenübertragungsrate`?

  • Verbindungsaufbau
  • Datenübertragung
  • Verbindungsabbau

Speichermedium, Leseabstand, Lese und Schreibdauer

Was ist Simulation?

Simulation ist das Nachbilden eines Systems mit seinen dynamischen Prozessen in einem experimentierfähigen Modell, um zu Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind.

Simulation ist der Prozess, ein Modell eines Realsystems zu entwerfen und Experimente mit diesem Modell so durchzuführen, um das dynamische Verhalten des Realsystems kennen und verstehen zu lernen.

Digitale Simulation ist die rechnerische Nachahmung von Verhaltensweisen eines Systems auf der Grundlage eines algorithmischen Modells zumZweck der Analyse, Bewertung und Verbesserung der Funktion und/oder Struktur eines möglichen oder bereits existierenden realen Systems

Wann werden Simulationen sinnvoller als Experimente am realen Objekt?

  • Gefährlichkeit zu hoch (crashsimulationen mit dummys)
  • zu teuer (bau von Prototypen oder miniaturanlagen)
  • Experimente zu lange dauern
  • experiment nicht durchgeführt werden können, weil ds reale objekt nicht existiert
  • -"- , weil die experimentiervorgänge nicht realisiert werden können
  • die zusammenhänge am realen objekt nicht erkennbar sind (komplexe systeme)

Geben Sie 5 Simulationsarten an, die man mit CAD- und VR- Software realisieren kann

  • Materialflusssimulation (Fließverhalten von diskreten Objektmengen)
  • mehrkörpersimulation (Kinetisches Verhalten von Systemen)
  • ergonomiesimulation (Bewegungsverhalten von Menschmodellen)
  • FEM Simulation (Visulaisierung von Formänderungen und/oder des Verhaltens von Temperatur-, Spannungs- sowie Strömungsfeldern)
  • Robotersimulation (Bewegungsverhalten von programmgesteuerten kinematischen Systemen)

Robotersimulation

zeigen sie die wesentlichen inhalte

ergänzen sie dazu die inhalte der nc simulation

  • modellierung inverser kinematik
  • robotermodelle
  • bewegunghssteurung/ roboterprogrammiersprache
  • translatoren zu übersetzung in zielsprache
  • unterstützung robotertypischer funktionen

modellierung von abtragprozessen

nc code

werkzeuge zur bahngenerierung ausgehend vom teil

zeigen sie die inhalte der ergonomiesimulation

  • visualisierung von greif und sichtraum
  • menschmodell Ableitung von grundtypen von bewegungen
  • belastungsanalysen

Welche Arten von Simulatoren kennen sie, geben sie konkrete Beispiele an

ordnen sie nach bedienungsufwand und flexibilität

  • Spezialsimulatoren (spezialsimulatoren)
  • anwedungsspezifische Simulatoren (Arena Template)
  • allgemein verwendbare Simulatoren (Automod, Quest, Template)
  • Simulationssprachen (GPss, SIman Simscript)
  • allgemeine Programmiersprachen (C, C++)

Wie können Simulationssysteme untergliedert werden.

  • 3D- grafik orientiert (Automod, Applied Materials, Enterprise Dynamics, Demo3D)
  • 2D- Flussorientiert (simcron, simul8, Arena)
  • logikorientiert (anylogic, Petrinetz- Simulatoren)

Zeigen Sie Schematisch die Phasen der Modellierung und Simulation.
 

Definieren Sie Verifikation und Validierung

Verifikation:

  • bezeichnet den formalen Nachweis der Korrektheit des Simulationsmodells
  • Simulationsmodell= konzeptionelles Modell
  • Verifikation ist die Überprüfung, ob ein Modell von einer Beschreibungsart in eine andere Beschreibungsart korrekt transformiert wurde

Validierung:

  • Überprüfung der hinreichenden Übereinstimmung von Modell und Originalsystem
  • konzeptionelles Modell + Simulationsmodell= Originalsystem
  • Validierung ist die kontinuierliche Überprüfung ob die Modelle das Verhalten des abgebildeten Systems hinreichend genau wiedergeben

schildern sie den ablauf einer Simulationsstudie

Geben Sie die Aufgabenklassen von Simulationen, mit Beschreibung und Beispiel wieder.

  • Erkundungsfunktion
    ermittlung allgemeingültiger Aussagen zu einem System
  • Prognosefunktion
    künftiges Verhalten eines Systems
  • Gestaltungsfunktion
    kontruktion und auslegung von systemen
  • Optimierungsfunktion
    verbesserung eines systems

Geben Sie 3 pro- und kontra Argumente für die Simulationswürdigkeit.

eine analytische Lösung ist nicht möglich oder zu aufwendig
die komplexität übersteigt das Vorstellungsvermögen
die zeitraffung bringt vorteile

es gibt alternative Lösungsmethoden
der aufwand ist höher alsder zu erwartende Nutzen
es sind reale experimente aufwandsarm möglich

Welche punkte umfasst die Zielbeschreibung eines Simulationssystems (6)

  • abgrenzung des zu simulierenden systems
  • exakte Definition der zu untersuchenden Fragestellung
  • festlegung des Detaillierungsgrades
  • exakte definitionder Randbedingungen für die Fragestellungen
  • Ableitung der Anzahl der Simulationsläufe aus den vorgenannten Fragen und Abschätung des Simultionsaufwandes
  • begleitende Abstimmung der Ziestellung mit dem Auftraggeber Bestimmte Fragestellungen erübrigen sich, neue fragestellungen kommen hinzu, Probleme der Modellbildung führen häufig zu Problemlösungen

Geben Sie inhalte für deas Lastenheft einer Simulationsstudie wieder

  • Projektgegenstand
  1. projektbeschreibung
  2. aufgabenstellung
  3. zielsetzung
  4. abnahmebedingungen
  5. terminplan
  • Projektumfeld
  1. modellierungsebenen und systemgrenzen
  2. vorhandene Daten und deren Bereitstellung
  3. schnittstellen zu vorhandenen Systemen
  4. vorhandene Planungsergebnissen
  5. Simulationswerkzeug und Abstraktionsgrad
  • Lieferumfang
  1. Form der gewünschten Ergebnisdarstellung
  2. Form der gewünschten Dokumentation
  3. Art der Weiterverwendung
  4. Anforderungen an zukünfitge Wartung und Pflege

Welche Modellarten der Modellentwicklung kennen sie und charakterisieren sie diese

Konzeptionelle Modell (abstaktes Modell)

  • in abhängigkeit des Untersuchungszieles
  • in Abhängigkeit der verfügbaren Modellelemente des Simulators

programmiertes Modell (formalisiertes Modell)

  • formelle Implementierung des Modells
  • Lauffähigkeit des Modells
  • verifizierung der Modelleigenschaften

Experimentierfähiges Modell (ausführbares Modell)

  • vorbereitung der Auswertemöglichkeiten
  • Implementierung der Experimentierparameter
  • test der experimentierfähigkeit

Étudier