Funktionssteuerung
TU Dresden
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Fichier Détails
| Cartes-fiches | 61 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Technique |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 01.08.2015 / 04.08.2015 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/funktionssteuerung1
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| Intégrer |
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Wie funktioniert die Kollisionsbehandlung bei CSMA/CD (Ethernet)? (V9F7)
-Bei Erkennung einer Kollision wird die Übertragung sofort abgebrochen
- Die betreffenden Teilnehmer warten eine zufällige Zeitdauer
- Der Übertragungsversuch wird, sobald der Bus frei ist, erneut gestartet
Wie funktioniert die Kollisionsbehandlung bei CSMA/CA (CAN)? (V9F7)
- Am Anfang jedes CAN-Telegramms wird die ID-Nummer der Nachricht gesendet
- Auf der Busleitung sind 0-Bits dominant, so dass die niedrigste ID-Nummer höchste Priorität bekommt
- Teilnehmer mit ID´s von geringerer Priorität bemerken die Kollision und brechen ihre Übertragung ab
Nennen Sie Beispiele für industrielle Feldbusssysteme! (V9F9)
- AS interface
- CAN-Bus
- interbus-S
- Profibus
- EtherCAT
- SERCOS
Was ist ein Summenrahmentelegramm (SRT)? Welche Vorteile bietet es? Unter welcher Voraussetzung ist es einsetzbar? Welche Feldbusse nutzen es? (V9F11)
- Was:
- einzelnes, vom Master über die Busleitung gesendetes Telegramm
- durchläuft alle Teilnehmer und wird schließlich wieder vom Master empfangen
- Jeder Teilnehmer kann lesen/schreibend auf zuvor vereinbarte Telegramminhalte zugreifen
- Vorteile:
- keine Buskollision möglich
- hohe Protokolleffizienz
- kurze Zykluszeiten möglich
- Voraussetzung:
- Kommunikation muss in Ringstruktur erfolgen
- Feldbusse mit SRT:
- Interbus-S
- EtherCAT
Was verbirgt sich hinter SERCOS interface und wofür steht die Abkürzung? (V9F21ff,28)
- Was: genormte, digitale Antriebs-Schnittstelle
- Abkürzung: SErial Realtime COmmunication System (serielles Echtzeit-Kommunikationssystem)
Welche Telegramm-Arten gibt es bei SERCOS-interface und wozu dienen sie? (V9F24,26)
- MST (Master-Synchron-Telegramm): Synchronisation aller Busteilnehmer
- AT (Antriebstelegramme): Datentransfer vom Antrieg (Slave) zur Steuerung (Master)
- MDT (Master-Daten-Telegramm): Datentransfer von der Steuerung (Master) zu den Antrieben (Slaves)
Wie verläuft die zyklische Kommunikation bei SERCOS? (V9F24)
- Master sendet am Zyklusanfang ein MST --> Teilnehmer synchronisieren ihre interne Uhr auf MST
- Antriebe senden nacheinander ihre AT mit den Istwerten im zugewiesenen Zeitfenster
- Master sendet ein MDT
Wie erfolgt der Hochlauf bei SECOS? (V9F25)
- Hochlauf in 5 Phasen (0...4)
- Phase 0: Prüfung, ob Ring geschlossen
- Phase 1: Identifikation der Teilnehmer
- Phase 2: Übertragung parametrieren
- Phase 3: Antrieb parametrieren
- Phase 4: zyklischer Betrieb
Was ist bei SECOS der Service-Kanal und wozu dient und wie funktioniert er? (V9F26)
- Service-Kanal: zusätzliches Datenfeld von 2-8 Byte innerhalb der festen Struktur jedes zyklischen AT`s und MDT`s
- Wozu: Übertragung nichtzyklischer Daten zwischen Antrieben und Steuerung (z.B. Diagnosen, Parameter)
- Wie:
- Unterteilung der Daten in mehrere kleine Pakete bei Sender
- Übertragung in mehreren aufeinanderfolgenden Zyklen
- Zusammensetzung der Einzelpakete beim Empfänger
Nennen Sie Gründe für die Entwicklung und Implementierung von Sicherheitsfunktionen! (V10F2)
- Schutz von Gesundheit und Leben der Beschäftigten
- Schutz der Umwelt
- Schutz von Gütern
Nennen Sie Beispiele für typische Sicherheitsfunktionen! (V10F2)
- NOTAUS
- Abschalten überhotzter Geräte (z.B. Motoren)
- Überwachung gefährlicher Bewegungen
- Zugangsüberwachung
- Zugangskontrolle
- Sicheres Einrichten
Was versteht man unter dem Begriff Risiko und Restrisiko? (V10F4)
- Risiko: Kombination der Wahrscheinlichkeit des Schadenseintritts und seines Schadensausmaßes
- Restrisiko: verbleibendes Risiko, nachdem Schutzmaßnahmen ergriffen wurden
Welche Aspekte werden bei einer Risikobeurteilung berücksichtigt? (V10F5)
- S - Schwere der Verletzung
- F - Häufigkeit/Dauer der Gefährdung
- P - Möglichkeit zur Gefährdungsvermeidung bzw. Schadensbegrenzung
Für ein Notaus-Schaltgerät findet sich im Katalog die Angabe "KAT 4". Was verbirgt sich dahinter? (V10F7)
- KAT = Sicherheits-Kategorie nach ISO 13849
- Einstufung der sicherheitsbezogenen Teile einer Steuerung bzgl. ihres Widerstandes gegen Fehler und ihres nachfolgenden Verhaltens bei einem Fehler
Auf dem Typenschild eines Synchornmotors findet sich die Bezeichnung IP67. Was verbirgt sich dahinter und worüber machen die Ziffern eine Aussage? (V10F9)
- IP = Schutzart der Gerätes (International Protection Class)
- 1.Ziffer = Schutz gegen Eindringen fester Körper
- 2.Ziffer = Schutz gegen eindringendes Wasser
Charakterisieren Sie die Arbeitsweise einer SPS! (V1F24)
- Arbeitsweise:
- zyklisch bzw. periodische Abarbeitung
- pro Zyklus sequentiell EVA = Eingänge lesen, Verknüpfungen berechnen, Ausgänge setzen
Wodurch unterscheiden sich zyklische und periodische Abarbeitung in einer SPS? (V1F24)
- zyklisch: neuer Zyklus startet unmittelbar nach Beendigung des vorherigen Zyklus
- periodisch: neuer Zyklus startet nach Ablauf einer definierten Zykluszeit
Was ist das Prozessabbild und welchen Zweck erfüllt es? (V1F24)
- Was:
- separater Speicherbereich der SPS zur Zwischenspeicherung der E/A-Signale
- enthält aktuelle Werte der E/A-Signale aller Sensoren und Aktoren
- wird einmal pro Zyklus erfasst
- Zweck: Absicherung der Konsistenz der E/A-Daten innerhalb eines SPS-Zyklus
Welche Konsequenzen ergeben sich aus der Arbeitsweise der SPS für die Erkennbarkeit einer Signaländerung, die max. Reaktionszeit der Steuerung und die Verknüpfungsergebnisse? (V1F24)
- Signaländerungen sind nur dann sicher erkennbar, wenn Signaldauer >=Zykluszeit
- maximale Reaktionszeit beträgt 2 x Zykluszeit
- Verknüpfungsergebnisse sind abhängig von der Reihenfolge der Programmanweisungen (Dominanz)
Mit welchen Mitteln/Maßnahmen kann die Reaktionszeit einer SPS verkürzt werden? (V1F24)
- Verkürzung der Zykluszeit
- Priorisierung der Eingänge
- Interrupts
Was ist der Unterschied zwischen analogen, digitalen und binären Signalen?
- analog: unendliche Anzahl möglicher Werte im Wertebereich
- digital: endliche Anzahl möglicher Werte
- binär: zwei mögliche Werte
Skizzieren Sie die Grundstruktur eines mechatronischen Systems nach VDI 2206! (V2F4)
- notwendige Einheiten: Grundsystem, Informationsverarbeitung, Sensoren, Aktoren
- optionale Einheiten: Informationsverarbeitung, Mensch
- Flüsse: Stoff, Energie, Information
Ist es möglich, das Verhalten eines zu steuernden Systems vollständig (d.h. exakt) zu modellieren? Begründen Sie Ihre Antwort! (V2F9, V2F20)
- möglich: nein
- weil:
- reales physikalisches Objekt enthält unendlich viele Informationen
- reales physikalisches Objekt ändert sich ständig über die Zeit
- Modellierung erfordert die gezielte Auswahl und Verdichtung der relevanten Informationen
- stochastisches Verhalten ist prinzipiell nur mit Unsicherheiten (Streuungen) modellierbar
- prinzipielle, technische und wirtschaftliche Grenzen bedingen immer einen Modellfehler
Was ist der Unterschied zwischen Exemplar- und Typ-Informationen? (V2F10)
- Exemplar-Informationen:
- beziehen sich genau auf ein physisch existentes Objekt
- gelten streng genommen nur für den Zeitpunkt und die Bedingungen bei ihrer Ermittlung
- Typinformationen:
- beziehen sich nicht direkt auf ein physisch existentes Objekt
- definieren Bereiche für Parameter und Eigenschaften, die zu vergleichbarer Wirkung führen
Ist es möglich, auf ein Ereignis instantan (zeitgleich) zu reagieren? Begründen Sie Ihre Antwort! (V2F17)
- möglich: nein
- weil: Informations-Erfassung und -Verarbeitung sowie Ausgabe der Reaktion erfordern auch Zeit
Worin besteht der Unterschied zwischen "Steuern" und "Regeln"? (V3F2)
- Steuern: offener Wirkungsablauf
- Regeln: geschlossener Wirkungsablauf
Was ist der Unterschied zwischen Verknüpfungssteuerung und Ablaufsteuerung?
Welche der beiden Kann mit der anderen nachbegildet werden? (V3F6)
- Verknüpfungssteuerung: Verknüpfung (meist boolesch) von Eingängen und Merkern zu Ausgängen
- Ablaufsteuerung: Realisierung schrittweiser Abläufe (z.B. Schrittketten), sequenziell/parallel
- Nachbildung: Ablaufsteuerung mit Hilfe der Verknüpfungssteuerung
Nennen Sie Beispiele, womit Daten bzw. Programme in mechanischen Steuerungen gespeichert werden! (V4F2-8)
- Kurven, Trommeln, Anschläge, Nocken, Getriebe, Lochkarten
Nennen Sie Merkmale kombinatorischer und sequentieller Netzwerke! (V5F8,15)
- kombinatorische Netzwerke:
- Ausgänge sind eindeutig bestimmt (ausschließlich) über die Eingänge
- keine Rückführung der Ausgänge auf die Eingänge
- keine internen Speicher
- sequentielle Netzwerke:
- Ausgänge sind bestimmt über die Eingänge und die Vorgeschichte
- Rückführung von Ausgängen auf die Eingänge möglich
- interne Speicher möglich
In welchen Schritten erfolgt der Entwurf eines kombinatorischen Netzwerkes? (V5F8)
- Erfassung des Problems in einer Wahrheitstabelle
- Aufstellung der Funktionsgleichung (konjunktive/disjunktive Normalform)
- Vereinfachung (Minimierung) der Funktion durch Umformung mit Hilfe der booleschen Algebra
- Schaltungstechnische Realisierung
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