Automatisierung
1. Formative Prüfung
1. Formative Prüfung
Wie sieht der Fliehkraftregler von James Watt aus?
Nach welchem Prinzip funktioniert der Fliehkraftregler?
Mechanischer Proportionalregler
Überwachen?
Prozessgrössen messen, sammeln, auswerten und für das Bedienpersonal in zweckmässiger Weise darstellen.
Steuern?
Einen Prozess zielgerichtet beeinflussen, Stellgrössen fest oder nach einem bestimmten Ablauf vorgeben. Offener Wirkunsablauf
Regeln?
Prozessgrössen messen, mit einem Sollwert vergleichen, und die Stellgrösse entsprechend einstellen. Geschlossener Wirkungsablauf
2 Typische Störungen für eine Raumregelung?
Sonnenstrahlung, Aussentemperatur
Wie kann man den Einfluss von Störgrössen in der Raumregelung kompensieren?
Messen der Störgrössen und Aufschaltung
Automatisierungspyramide? (von oben nach unten)
1. Management-/Betriebsleitebene 2. Prozessleitebene 3. Steuerungsebene 4. Prozessebene
Was ist ein Batchprozess? 1 Beispiel? Wie steuert man einen Batch-Prozess?
a) Prozess mit sequentiellem Ablauf / schrittweise gesteuerter Prozess b) Chemischer Reaktor: Durchführung einer Reaktion im Batch-Verfahren C) Ablaufsteuerung, Rezeptursteuerung
Was ist ein kontinuierlicher Prozess? Ein Beispiel? Wie regelt man einen kontinuierlichen Prozess?
a) Ein Prozessmit stetig sich verändernden Grössen im Durchflussprinzip b)Produktion von Ziegeln, Zement, ev. Autos (gemischt) c) Stetige Regelung mit geschlossenen Regelkreisen
Sie messen die Länge eines Raumes mit einem Laser-Distanzsensor.
Der Sensor hat einen Messbereich von 0..100 Meter.
Die tatsächliche Raumlänge beträgt 50 Meter.
Ihr Messgerät hat bei mehrmaliger Messung ein maximale Abweichung von +/-1 cm.
a) Geben Sie die Länge mit korrekter Angabe des absoluten Fehlers an.
b) Geben Sie den relativen Fehler in Bezug auf den Messbereich an.
c) Geben Sie den relativen Fehler in Bezug auf den Endwert an.
a) L=50cm +- 1 cm b) +- 1cm / 10000cm = +- 0.01% relative Fehler c) +-0.01% relativer Fehler
Arten von Systematischen Fehlern? Durch welche Verteilung beschreibt man zufällige Fehler? Was ist und was beschreibt dieser Parameter?
a) bekannte und unbekannte b) Gauss-Verteilung c) = Standard-Abweichung = Streubreitedes zufälligen Fehlers
Der mechanische Höhenmeter im Bild unten misst die Höhe über den Luftdruck.
a) Welche anderen Einflüsse können die angezeigte Höhe beeinflussen?
b) Welcher Einfluss kann im Höhenmeter kompensiert werden?
c) Um welche Art von Fehler handelt es sich bei diesem Einfluss?
d) Wie würden Sie diese Kompensation realisieren? Beschreibung in Worten.
a) Temperatur/Wetter
b) Temperatur
c) bekannter systematischer Fehler
d) Messen der Temperatur und (mechanische) Kompensation der Ausdehnung der Druckmessdose
Sie schalten Ihre Personenwaage zuhause ein und stellen fest, dass bereits 2 kg angezeigt
werden, obwohl Sie gar nicht darauf stehen. Um was für einen Fehler handelt es sich? Was kann man dagegen tun?
a) Offset-Fehler b) Nullen, Offset-Korrektur vornehmen
Welche 5 elektrischen Messprinzipien kennen Sie? Geben Sie je ein Beispiel.
- konduktiv/resistiv/Widerstand -> Pt100-Temperaturfehühler, Dehnmessstreifen
- Kapazitiv -> Druckmessung, Füllstandsmessung
- induktiv -> Distanzmessung, magnetisch-induktiver Durchflussmesser
- piezoaktiv -> Kraftmessung, Druckemssung, Schall
Der Pt100 ist ein sehr häufig verwendeter Sensor in der Automatisierungstechnik.
a) Welche physikalische Grösse wird mit ihm gemessen?
b) Was bedeutet Pt und was bedeutet die Zahl 100?
c) Wann verwenden Sie einen Pt1000 statt Pt100?
a) Temperatur
b) Pt = Platin, 100 = 100 Ohm Grund-Widerstand Ro bei 0oC
c) bei langen Leitungen (Sensorwiderstand >> Leitungswiderstand)
Der Hallsensor.
a) Welche beiden Grössen können mit einem Hallsensor gemessen werden?
b) Wo werden Hallsensoren in der Praxis eingesetzt? Geben Sie 2 Beispiele.
a) Magnetfeld B, Stromstärke I
b) Näherungs-Schalter(0/1), Positionsschalter
Welche elektrischen Standard-Signale geben analoge Sensoren typischerweise aus?
Geben Sie die 3 Standard-Signale mit den Bereichen und Einheiten an.
0...10 V, 4...20mA, 0...20 mA
a) Was heisst „Realtime“?
b) Was muss bei einem Realtime-System garantiert sein?
a) Echtzeit
b) Reaktionszeit, Taktzeit
Deterministischer oder zufälliger Buszugriff.
a) Ein Temperatursensor schreibt ein Datenpaket auf den Bus, sobald die Temperatur
um 0.5 °C geändert hat. Ist dieser Zugriff deterministisch oder zufällig?
b) Ein Drucksensor schreibt alle 20 Sekunden innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters
ein Datenpaket auf den Bus. Ist dieser Zugriff deterministisch oder zufällig?
c) An einem Bus sind ein Master und zwei Slaves angeschlossen. Der Master sendet
nacheinander definierte Befehle an die Slaves und wartete auf deren Antwort. Ist dieser
Zugriff deterministisch oder zufällig?
d) Nennen Sie 2 Vorteile eines deterministischen Buszugriffs
d) Nennen Sie 2 Vorteile eines zufälligen Buszugriffs
a) zufällig (ereignisgesteuert)
b) deterministisch (zeitgesteuert)
c) deterministisch (Master-Slave-Prinzip)
d) organisiert, klare Regeln, keine Kollision möglich
e) es werden nur Signale übertragen, wenn notwendig, tiefere Busbelastung
-
- 1 / 20
-
Flashcards
Wie sieht der Fliehkraftregler von James Watt aus?
Nach welchem Prinzip funktioniert der Fliehkraftregler?
Mechanischer Proportionalregler
Überwachen?
Prozessgrössen messen, sammeln, auswerten und für das Bedienpersonal in zweckmässiger Weise darstellen.
Steuern?
Einen Prozess zielgerichtet beeinflussen, Stellgrössen fest oder nach einem bestimmten Ablauf vorgeben. Offener Wirkunsablauf
Regeln?
Prozessgrössen messen, mit einem Sollwert vergleichen, und die Stellgrösse entsprechend einstellen. Geschlossener Wirkungsablauf
2 Typische Störungen für eine Raumregelung?
Sonnenstrahlung, Aussentemperatur
Wie kann man den Einfluss von Störgrössen in der Raumregelung kompensieren?
Messen der Störgrössen und Aufschaltung
Automatisierungspyramide? (von oben nach unten)
1. Management-/Betriebsleitebene 2. Prozessleitebene 3. Steuerungsebene 4. Prozessebene
Was ist ein Batchprozess? 1 Beispiel? Wie steuert man einen Batch-Prozess?
a) Prozess mit sequentiellem Ablauf / schrittweise gesteuerter Prozess b) Chemischer Reaktor: Durchführung einer Reaktion im Batch-Verfahren C) Ablaufsteuerung, Rezeptursteuerung
Was ist ein kontinuierlicher Prozess? Ein Beispiel? Wie regelt man einen kontinuierlichen Prozess?
a) Ein Prozessmit stetig sich verändernden Grössen im Durchflussprinzip b)Produktion von Ziegeln, Zement, ev. Autos (gemischt) c) Stetige Regelung mit geschlossenen Regelkreisen
Sie messen die Länge eines Raumes mit einem Laser-Distanzsensor.
Der Sensor hat einen Messbereich von 0..100 Meter.
Die tatsächliche Raumlänge beträgt 50 Meter.
Ihr Messgerät hat bei mehrmaliger Messung ein maximale Abweichung von +/-1 cm.
a) Geben Sie die Länge mit korrekter Angabe des absoluten Fehlers an.
b) Geben Sie den relativen Fehler in Bezug auf den Messbereich an.
c) Geben Sie den relativen Fehler in Bezug auf den Endwert an.
a) L=50cm +- 1 cm b) +- 1cm / 10000cm = +- 0.01% relative Fehler c) +-0.01% relativer Fehler
Arten von Systematischen Fehlern? Durch welche Verteilung beschreibt man zufällige Fehler? Was ist und was beschreibt dieser Parameter?
a) bekannte und unbekannte b) Gauss-Verteilung c) = Standard-Abweichung = Streubreitedes zufälligen Fehlers
Der mechanische Höhenmeter im Bild unten misst die Höhe über den Luftdruck.
a) Welche anderen Einflüsse können die angezeigte Höhe beeinflussen?
b) Welcher Einfluss kann im Höhenmeter kompensiert werden?
c) Um welche Art von Fehler handelt es sich bei diesem Einfluss?
d) Wie würden Sie diese Kompensation realisieren? Beschreibung in Worten.
a) Temperatur/Wetter
b) Temperatur
c) bekannter systematischer Fehler
d) Messen der Temperatur und (mechanische) Kompensation der Ausdehnung der Druckmessdose
Sie schalten Ihre Personenwaage zuhause ein und stellen fest, dass bereits 2 kg angezeigt
werden, obwohl Sie gar nicht darauf stehen. Um was für einen Fehler handelt es sich? Was kann man dagegen tun?
a) Offset-Fehler b) Nullen, Offset-Korrektur vornehmen
Welche 5 elektrischen Messprinzipien kennen Sie? Geben Sie je ein Beispiel.
- konduktiv/resistiv/Widerstand -> Pt100-Temperaturfehühler, Dehnmessstreifen
- Kapazitiv -> Druckmessung, Füllstandsmessung
- induktiv -> Distanzmessung, magnetisch-induktiver Durchflussmesser
- piezoaktiv -> Kraftmessung, Druckemssung, Schall
Der Pt100 ist ein sehr häufig verwendeter Sensor in der Automatisierungstechnik.
a) Welche physikalische Grösse wird mit ihm gemessen?
b) Was bedeutet Pt und was bedeutet die Zahl 100?
c) Wann verwenden Sie einen Pt1000 statt Pt100?
a) Temperatur
b) Pt = Platin, 100 = 100 Ohm Grund-Widerstand Ro bei 0oC
c) bei langen Leitungen (Sensorwiderstand >> Leitungswiderstand)
Der Hallsensor.
a) Welche beiden Grössen können mit einem Hallsensor gemessen werden?
b) Wo werden Hallsensoren in der Praxis eingesetzt? Geben Sie 2 Beispiele.
a) Magnetfeld B, Stromstärke I
b) Näherungs-Schalter(0/1), Positionsschalter
Welche elektrischen Standard-Signale geben analoge Sensoren typischerweise aus?
Geben Sie die 3 Standard-Signale mit den Bereichen und Einheiten an.
0...10 V, 4...20mA, 0...20 mA
a) Was heisst „Realtime“?
b) Was muss bei einem Realtime-System garantiert sein?
a) Echtzeit
b) Reaktionszeit, Taktzeit
Deterministischer oder zufälliger Buszugriff.
a) Ein Temperatursensor schreibt ein Datenpaket auf den Bus, sobald die Temperatur
um 0.5 °C geändert hat. Ist dieser Zugriff deterministisch oder zufällig?
b) Ein Drucksensor schreibt alle 20 Sekunden innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters
ein Datenpaket auf den Bus. Ist dieser Zugriff deterministisch oder zufällig?
c) An einem Bus sind ein Master und zwei Slaves angeschlossen. Der Master sendet
nacheinander definierte Befehle an die Slaves und wartete auf deren Antwort. Ist dieser
Zugriff deterministisch oder zufällig?
d) Nennen Sie 2 Vorteile eines deterministischen Buszugriffs
d) Nennen Sie 2 Vorteile eines zufälligen Buszugriffs
a) zufällig (ereignisgesteuert)
b) deterministisch (zeitgesteuert)
c) deterministisch (Master-Slave-Prinzip)
d) organisiert, klare Regeln, keine Kollision möglich
e) es werden nur Signale übertragen, wenn notwendig, tiefere Busbelastung
