Kolloquium Automatisierungstechnik (144 000)
Übersicht SS 2003
Kolloquium Automatisierungstechnik
cand. ing. Sergey Tsvang (ATP, RUB) sprach über das Thema:
Entwicklung einer Java Client-/Server-Anwendung zur Bedienung von Fernexperimenten
Kolloquium Automatisierungstechnik
Dipl.-Ing. Jörg Grabbel (B+V Industrietechnik GmbH) sprach über das Thema:
Gelenkintegrierbare verdrängergesteuerte Schwenkaktuatoren für mobile Arbeitsmaschinen und deren Regelung
Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Hydraulik am Arbeitsbereich Flugzeug-Systemtechnik der TUHH ist die Entwicklung neuer, energiesparender Aktuatorkonzepte. Dabei sollen Servo-pumpen, d.h. verstellbare hydrostische Verdrängereinheiten, die heute verwendeten Stetigventile als Stellglied im Regelkreis ersetzen. Einer der wesentlichen Vorteile dieses Konzepts ist der Entfall von Drosselkanten und der damit einhergehenden Verluste im Leistungskreis des Aktuators, was den Energienutzungsgrad erheblich verbessert. Das im Rahmen des vorgestellten Forschungsprojekts entwickelte Aktuatorkonzept für mobile Ar-beitsmaschinen (Bagger, Radlader, Handhabungsgeräte etc.) basiert dabei auf der Kopplung einer solchen Ser-vopumpe mit einem Schwenkflügelmotor. Im Gegensatz zu Zylinderantrieben baut ein solcher Antrieb sehr viel kompakter und ist damit gut geeignet, direkt in Auslegergelenke integriert zu werden. Da im Zuge zunehmender Automatisierung auch bei mobilen Arbeitsmaschinen geregelte Verfahrvorgänge in den Vordergrund treten, bestand einer der Schwerpunkte der Untersuchungen in der Entwicklung und Validie-rung geeigneter Reglerstrukturen für Geschwindigkeits- und Positionsregelung für typische Positioniervorgänge. Die besondere Problematik bei verdrängergesteuerten Systemen besteht zum einen in der natürlichen schwachen Dämpfung der offenen Kette, was als Konsequenz einer starken Bedämpfung des Systems auf regelungstechni-scher Seite erfordert, und zum anderen in teilweise stark schwankenden Streckenparametern, z.B. Nutzlast oder Öltemperatur, was die Nutzung eines robusten Entwurfsverfahrens nahe legt. Im Vortrag werden dabei verschie-dene Konzepte gegenübergestellt und die erzielten Ergebnisse u.a. anhand von Messungen, die an dem für das Projekt entwickelten Prüfstand durchgeführt wurden, erläutert.
Kolloquium Automatisierungstechnik
Marc Backmeyer (National Instruments, München) sprach über das Thema:
LabView in der Automatisierungstechnik und Prozessinformatik
LabView ist ein PC-orientiertes Werkzeug der Mess- und Automatisierungstechnik. Der Trend bei den Programmierwerkzeugen geht weg von der textuellen Umgebung hin zu grafischen Systemen. Der Hauptvorteil der Verwendung von grafischen Elementen gegenüber schriftlicher Formulierung zur Konstruktion von Prgrammen liegt vorallem in jenen Bereichen, wo die Formulierung von komplexen technischen Abläufen, die Darstellung dynamischer Zusammenhänge und der Entwurf von Mensch - Maschinen - Schnittstellen stehen. Dabei wirken sich Eigenschaften grafischer Präsentation, wie die natürliche Darstellung im Allgemeinen und von parallel arbeitenden Prozessen im besonderen, die leichte Erlernbarkeit sowie die Möglichkeit zur direkten Interaktion und Manipulation, bis hin zur effektiven Kommunikation zwischen Programmentwicklern und Anwendern, sehr positiv aus. Besonders wichtig ist dabei die Anbindung bereits vorhandener Entwicklungstools wie Simulink und MatLab in diese Entwicklungsumgebung und die Umsetzung in größere Automatisierungsprojekte mit Profibus - und SPS Geräten unter Einbindung des Internets unter besonderer Berücksichtogung der Echtzeitfähigkeit.
Kolloquium Automatisierungstechnik
Dipl.-Math. Florian Markowetz (Max Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin) sprach über das Thema:
Evaluating the Effect of Perturbations in Reconstructing Network Topologies
A genetic network is a set of genes in which individual genes influence the activity of other genes. The core task in identifying genetic networks is to distinguish direct from indirect regulatory interactions. Static and dynamic Bayesian network models have been suggested to reconstruct gene expression networks from microarray data. A Bayesian network is a graph-based representation of a joint probability distribution that captures properties of conditional independence between variables. This representation consists of two components. The first component is a directed acyclic graph (DAG), where the nodes represent genes and arrows between nodes indicate that one gene directly regulates the expression of another gene. The second component describes a conditional distribution for each node given its parents in the graph.The methods to build Bayesian networks from observational data can be divided into two classes: methods that use a scoring function to evaluate how well the network matches the data, and methods that perform tests for conditional independence on the observations. The biological interpretation of the graphs produced by these methods is hindered by the fact that the representation of a joint distribution in a bayesian network is not unique. Many different networks with ambiguous edges can represent the same joint distribution. Equivalent networks have the same skeleton, but edges not participating in v-structures may change their direction. They indicate totally different gene regulation pathways but are statistically equivalent: Even with infinitely many data we can not decide between them.Learning an equivalence class of networks is how far we get by depending only on passive observations. To further resolve the structure we need information about the effect of interventions. This determines the directions of the edges between the perturbed node and its neighbors. For both approaches biological data is easily obtainable. Microarray experiments provide a snapshot of the activity of several thousand genes simultaneously. Gene perturbation as a method to identify regulation pathways has a long tradition in biology. Evaluating the effects of interventions in knock-out or RNAi experiments is by now a standard procedure.Before working on real gene expression data we start with a simulation where we know the true network topology and can adjust for different conditional probabilities in the nodes. We are interested in the following topics:- Stability of solution: is the DAG with maximal bayes score singled out sharply, or are there other DAGs with almost the same high score?- How many data are needed to correctly identify the underlying structure?- Robustness against changes in the conditional distribution of the nodes.
Kolloquium Automatisierungstechnik
cand. ing. Konstantin Chrusch (ATP, RUB) sprach über das Thema:
Modellierung, Regelung und Diagnose eines Druckluftkraftwerks
Kolloquium Automatisierungstechnik
cand. ing. Stefan Ulrich Schmidt (ATP, RUB) sprach über das Thema:
Entwicklung adaptiver Positionsregler und Erprobung an einem hydraulischen Vorschubantrieb
Kolloquium Automatisierungstechnik
Dr.-Ing. Susanne Haas (Siemens AG, Mülheim a.d. Ruhr) sprach über das Thema:
Automatisierung von Gasturbinen
Erläuterung der Entwicklung der Gasturbinen-Technologie mit Bezug auf diedafür relevanten Faktoren wie z.B. Leistungs- und Wirkungsgradsteigerung;Beschreibung des Aufbaus einer Gasturbine, des Gasturbinenprozesses und derwichtigsten Komponenten für die Steuerung und Regelung; Darstellung der GT-Betriebsweisen und der sich daraus ergebendenverfahrenstechnischen Anforderungen an die Automatisierung der Gasturbine;Erläuterung der Regelung und Steuerung einer Gasturbine anhand vonBeispielen
Kolloquium Automatisierungstechnik
Dr.-Ing. Niels Kiupel (Degussa AG) sprach über das Thema:
Realisierung von Automatisierungslösungen für die chemische Industrie mit Hilfe von Prozessleitsystemen
Die Herstellung von Produkten der chemischen Industrie erfordern sehr oftaufwändige und komplexe Verfahren. Dabei ist eine Vielzahl von meistnichtelektrischen Messgrößen über geignete Sensorik zu erfassen und nachentsprechender Verarbeitung an diverse Aktoren weiterzuleiten. Zusätzlichgibt es verschiedene Produktionsverfahren, die erforderlich sind, um dasentsprechende Produkt herzustellen.Um einzuordnen, was unter Prozesstechnik zu verstehen ist, wird im Rahmen dieses Vortrags eine kurze Einführung in die Thematik gegeben. Daraus werden dann die Anforderungen an die Automatisierungstechnik abgeleitet. Zentrales Instrument zur Umsetzung der automatisierungstechnischen Lösungen ist das Prozessleitsystem, welches im Rahmen der Prozesskontrolle eine Vielzahl von Aufgaben, über die Regelungstechnik im engen Sinne hinaus, wahrnimmt. Der Aufbau und die Funktion eines Prozessleitsystems werden dargestellt und an einem Beispielen aus der chemischen Industrie erläutert. Dabei sollbesonders auf die Themen der Mensch Prozess-Kommunikation, sowie dieAnlagensicherung mit Mitteln der Prozessleittechnik eingegangen werden.
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