Automatisierungstechnik

Die Automatisierungstechnik ist eine Einzelwissenschaft des Ingenieurwesens, die zum Ziel hat, Maschinen oder Anlagen automatisiert, also selbständig und ohne Mitwirkung von Menschen, zu betreiben.

Je besser dieses Ziel erreicht wird, umso höher ist der Automatisierungsgrad. Häufig übernehmen Menschen die Überwachung, den Nachschub, den Fertigteilabtransport, die Wartung und ähnliche Arbeiten. Durch die Fortschritte in der Elektronik kann dieses Ziel immer besser erreicht werden. Neben der Entlastung des Menschen von gefährlichen und/oder anstrengenden Tätigkeiten sind Qualitätsverbesserungen, eine höhere Leistungsfähigkeit des jeweiligen Systems sowie die Senkung von Personalkosten die Motivation, Automatisierungstechniken einzusetzen.

Auf diesen Seiten sollen unsere Labore in Wort und Bild vorgestellt werden. Desweiteren werden im Einzelnen die zum Labor gehörenden Praktika beschrieben.

Die Automatisierungstechnik ist auch eine Hilfsdisziplin für alle Bereiche der Technik.

• Messen Für jede physikalische Größe sind Messverfahren entwickelt worden. Das hat zur Entwicklung einer großen Vielfalt von Sensoren geführt. Beispiel: Füllstandmessung mit Ultraschall. Der Messwert selbst wird in der Regel als Standardsignal zur Verfügung gestellt.
• Steuern Auch diese Tätigkeit wurde abstrahiert. So konnte statt einer verbindungsorientierten Verriegelung eine (flexible) speicherprogrammierte Steuerung entwickelt werden.
  
• Regeln Alle Wirkzusammenhänge in einem Regelkreis sind unabhängig vom Anwendungsfall untersucht worden. Eine Fülle von Lösungen steht für den konkreten Einsatzfall zur Verfügung.
• Kommunikation Je höher der Automatisierungsgrad, desto mehr dezentrale Sensoren und Aktoren werden eingesetzt. Das führt zu immer größeren Datenmengen, die verarbeitet und kommuniziert werden müssen. Für die Vernetzung werden Feldbussysteme, Echtzeit-Ethernet und drahtlose Ãœbertragungssysteme eingesetzt. Die maschinennahe Vernetzung ist in den meisten Fällen Teil einer geschlossenen Wirkungskette und muss daher zur Sicherstellung der Dynamik-Anforderungen entsprechende Echtzeit-Bedingungen erfüllen. Normierte Protokolle legen einen geregelten Ablauf fest.
• Bedienen Die Rolle des Bedieners einer Maschine oder Anlage wird analysiert. Der Bediener muss ausreichend über die Betriebsverhältnisse informiert werden, damit er die richtigen Entscheidungen treffen kann. Die Befehlsgeber müssen gut erreichbar sein. Fehlertoleranz und intuitives Verständnis sind hier gefordert. Man bezeichnet diesen Bereich auch als Mensch-Maschine-Schnittstelle.
• Sicherheit Die Einhaltung einer Fülle von Vorschriften ist Voraussetzung für die Erstellung von Maschinen und Anlagen. Die Disziplin Automatisierungstechnik ist maßgeblich an der Formulierung dieser Vorschriften beteiligt. Beispiel: Explosionsschutz.
• Implementierung Die Automatisierungsfachleute arbeiten hier mit den Maschinenkonstrukteuren oder den Verfahrenstechnikern zusammen. Hierfür gibt es bewährte Methoden. Beispiel: Rohrleitungs- und Instrumentenschema als Basisdokument.