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Informatik » Angewandte Informatik » Technische Informationssysteme
Informationen zu Komplexpraktikum und Praktikum
Einführungsveranstaltung MI 03.04.2019 / 5. DS / APB E006
Sommersemester
2019
1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
InhaltInhalt » Organisation » Versuche
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 2 / 25
Überblick
„Die Themen für Praktikum und Komplexpraktikum bauen auf den Lehrveranstaltungen der Professur für Technische Informationssysteme auf und erproben die erworbenen Kenntnisse in realitätsnahen Versuchen.“
• Einschreibung über jExam erforderlich• einmalige Einführungsveranstaltung zu Semesterbeginn
– Klärung organisatorischer Fragen– Vorstellung aller angebotenen Versuche
• Organisator: Dr.-Ing. Alexander Dementjev
Inhaltliche Fragen zu den Aufgaben sowie die Termine zur Versuchsdurchführung sind mit den jeweiligen Betreuern abzuklären!
Inhalt » Organisation – Überblick
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Gemeinsamkeiten
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 4 / 25
• zeitliche Einbindung: Winter- oder Sommersemester• empfohlenes Semester: innerhalb zweiter Studienhälfte• Form des Abschlusses: abh. von Studiengang / Modul
– sobald alle elektronischen Praktikumsprotokolle von den Betreuern abgenommen / bewertet wurden
• empfohlene Vorkenntnisse– einschlägige Lehrveranstaltungen (LV) der
Professur für Technische Informationssysteme– sind nicht Pflicht, erleichtern aber die Arbeit
• Fortsetzungsmöglichkeiten– weitere Lehrveranstaltungen (LV) der
Professur für Technische Informationssysteme– Studienarbeiten an der Professur TIS
Inhalt » Organisation – Komplexpraktikum vs. Praktikum
Möglichkeiten der Anrechnung
Hinweis: 2 SWS = 30 Praktikumsstunden4 SWS = 60 Praktikumsstunden
Inhalt » Organisation – Komplexpraktikum vs. Praktikum
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Studiengang Modul LV Zeitumfang
Informatik Bachelor INF-B-510/-520 P 4 SWS
Informatik Diplom ab 2010, Master INF-VERT1 P 2 SWS
Informatik Diplom ab 2010, Master INF-PM-FPG KP 8 SWS
Informatik Master INF-MA-PR KP 8 SWS
Informatik Diplom vor 2010, Bakkalaureat nicht vorhanden P / KP 2 / 4 SWS
IST Diplom ab 2010 ET-INF-D-900 KP 2 SWS
IST Diplom vor 2010, Bakkalaureat nicht vorhanden P / KP 4 / 2 SWS
1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
InhaltInhalt » Organisation » Versuche
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Dezentrale RaumautomationInhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON
LON-Feldbus
Local Operating Network
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LonMaker und NodeBuilder
• Entwurf komplexer Raumautomationsfunktionen
Programmierung von neuenGeräteapplikationen mit NodeBuilder
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 8 / 25
Integration von vorhandenenRaumautomationsgeräten mitdem Tool LonMaker
Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON
Aufgabeninhalte
• Grundlagen des LON-Feldbusses erlernen– Umgang mit dem LonMaker-Tool– kleines LON-Netzwerk aufbauen und testen– Umgang mit der NodeBuilder-Plattform
• LON 1 „CO2-Konzentrationsmessung mit Warnmelder“– Funktionsblöcke in Neuron C implementieren– Geräteapplikationen im LonMaker-Tool testen– alle Ergebnisse dokumentieren
Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 9 / 25
Versuchsüberblick
Thema Kürzel
Intelligente Raumautomation mit LON LON
Versuche / Stunden
1 CO2-Konzentrationsmessung mit Warnmelder (20 h)
Betreuer Dipl.-Ing. Mai Tuan Linh ([email protected])Dipl.-Ing. Bastian Wollschlaeger ([email protected])
Ort Labor APB 1065
Empfohlene Vorkenntnisse
LV „Drahtgebundene und drahtlose Sensor-Aktor-Netzwerke“ ehemalige LV „Serielle Bussysteme“Programmiersprache C
Inhalt » Organisation » Versuche – Intelligente Raumautomation mit LON
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 10 / 25
1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
InhaltInhalt » Organisation » Versuche
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 11 / 25
Entwurf von RA-SystemenInhalt » Organisation » Versuche – Planung von Raumautomationssystemen
Lx P
Scene controlN_MAN L_SPE L_SOLL
N
Scene controlN_MAN L_SPE L_SOLL Constant light
P_AUTO L_SOLLH_IST L_MAN H_SOLL
P_AUTO P_ERG P_MAN
Automatic lightP_AUTO L_SOLL L_MANOccup. control
Funktionaler Entwurf
plattform- und herstellerunabhängige
Funktionsblöcke (VDI3813)
Konkreter Entwurf
herstellerspezifische Geräte
Anforderungserhebung
funktionale und nichtfunktionale Systemanforderungen
Room Automation Common Lighting Lighting operation► Set light ► Dim light Lighting functions ► Light control► Stairway light► Automatic light► …
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 12 / 25
AUTERAS
• Toolsuite für die Raumautomationsplanung• vollständige Abdeckung des Planungsprozesses von
Erhebung der Nutzeranforderungen über Funktional-entwurf bis hin zur Geräteliste
• basiert auf VDI 3813• herstellerneutral• plattformunabhängig
Inhalt » Organisation » Versuche – Planung von Raumautomationssystemen
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 13 / 25
Aufgabeninhalte
• Grundlagen der VDI 3813 und der Raumautomation erlernen
• in Toolsuite AUTERAS einarbeiten• komplettes Raumautomationssystem (RAS) für ein
Beispielgebäude erstellen• alle Ergebnisse dokumentieren
Inhalt » Organisation » Versuche – Planung von Raumautomationssystemen
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 14 / 25
Versuchsüberblick
Thema Kürzel
Planung von Raumautomationssystemen RAS
Versuche / Stunden
1 Planung der Raumautomation für Hotel „Technikfreund“ (10 h)
Betreuer Dipl.-Inf. Heike Engelien ([email protected])Dipl.-Inf. Elke Eichenberg ([email protected])
Ort keine feste Raumbindung
Empfohlene Vorkenntnisse
LV „Drahtgebundene und drahtlose Sensor-Aktor-Netzwerke“ ehemalige LV „Serielle Bussysteme“
Inhalt » Organisation » Versuche – Planung von Raumautomationssystemen
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 15 / 25
1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
InhaltInhalt » Organisation » Versuche
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 16 / 25
A4
p2
A3
A2
A1
p1
v1
v2
q1
q2
Realer Prozess
Prozessmodell
Systemverhalten untersuchen
Modellentwicklung
Theoretische Analyse
Differentialgleichung
Diskretisierung
Differenzengleichung
Modellsimulation
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 17 / 25
Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink
Simulation mit MATLAB/Simulink
• Modellierung und Simulation dynamischer Systeme
MATLAB für numerische Problemlösungen und zur grafischen Ergebnisvisualisierung
Simulink ist Quasi-Standard für die Modellierung dynamischer Systeme
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 18 / 25
Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink
Aufgabeninhalte
• Umgang mit dem Simulationssystem MATLAB/Simulink kennenlernen
• M/S 1 „Nachbildung von Prozessabläufen“:– technischen Prozess analysieren, ein Modell erstellen
und simulieren• M/S 2 „Untersuchung digitaler Filter“:
– Eigenschaften von digitalen Filtern untersuchen• M/S 3 „Kennwertermittlung an linearen Systemen“:
– zeitkontinuierlichen Regelkreis aufbauen, testen und analysieren
• M/S 4 „Filter zur Unterdrückung von Störungen“:– Umgang mit gestörten Signalen kennenlernen,
Tiefpassfilter untersuchen• alle Ergebnisse dokumentieren
Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 19 / 25
Versuchsüberblick
Thema Kürzel
Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink M/S
Versuche / Stunden
1 Nachbildung von Prozessabläufen mit MATLAB/Simulink (15 h)2 Untersuchung digitaler Filter mit MATLAB/Simulink (20 h)3 Analyse und Kennwertermittlung an linearen Systemen mit
MATLAB/Simulink (20 h)4 Wirkungsanalyse spezieller Filter zur Unterdrückung von
Störungen mit MATLAB/Simulink (15 h)
Betreuer Dr.-Ing. Alexander Dementjev ([email protected])Dr.-Ing. Burkhard Hensel ([email protected])
Ort keine feste Raumbindung
Empfohlene Vorkenntnisse
LV „Systemorientierte Informatik / Hardware Software-Codesign“ oder äquivalente LV mit Inhalten zur Systemtheorie
Inhalt » Organisation » Versuche – Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 20 / 25
1. Organisatorische Hinweise– Überblick– Komplexpraktikum vs. Praktikum
2. Versuche und Aufgabenstellungen– Intelligente Raumautomation mit LON– Planung von Raumautomationssystemen– Untersuchung des Systemverhaltens mit MATLAB/Simulink– Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
InhaltInhalt » Organisation » Versuche
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 21 / 25
Prozesse identifizieren
Realer Prozess (Experimentdaten) Prozessmodell
x1
x2
xn
y
...
?y = f(x1, x2, … , xn)
x2 y+
x1
xn
...
Komponente 1?
Komponente 2?
Komponente n?
Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 22 / 25
Prozessidentifikation mit ADM
Advisory Data Modelling
Funktionen
Aufbau
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 23 / 25
Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
Aufgabeninhalte
• Umgang mit dem Identifikationstool ADM kennenlernen• ADM 1: Identifikation statischer Prozesse und Zeitreihen
– Grundlagen der experimentellen Prozessanalyse erlernen– Abhängigkeiten in Prozessdaten erkennen– Modellstrukturen und Modellparameter identifizieren
• alle Ergebnisse dokumentieren
Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 24 / 25
Versuchsüberblick
Thema Kürzel
Experimentelle Prozessanalyse mit ADM ADM
Versuche / Stunden
1 Identifikation statischer Prozesse und Zeitreihen (10 h)
Betreuer Dipl.-Inf. Manfred Benesch ([email protected])Dr.-Ing. Alexander Dementjev ([email protected])
Ort keine feste Raumbindung
Empfohlene Vorkenntnisse
LV „Einführung in Prozessanalyse und Systemidentifikation“ ehemalige LV „Angewandte Datenanalyse und Modellbildung“
Inhalt » Organisation » Versuche – Experimentelle Prozessanalyse mit ADM
Alexander Dementjev Praktika der Professur für Technische Informationssysteme Folie 25 / 25
Informatik » Angewandte Informatik » Technische Informationssysteme
Organisator
Infos zu Komplexpraktikum und Praktikum
Dr.-Ing.
Alexander Dementjev
Raum APB 1071Tel. (0351) 463-39664Fax (0351) [email protected]