TUD

Institut für Automatisierungstechnik

Laboratorien 2013

Lehrstuhl für Automatisierungstechnik

Labordemonstrator MiPOS

Der Labordemonstrator MiPOS (Mini Proximity Operation Simulator) dient der Erzeugung realitätsnaher Bilder für die Simulation von Rendezvous- oder Landemanövern. Mit dem erzeugten Bildmaterial können Algorithmen zur Bildauswertung und Pfadplanung getestet sowie deren Genauigkeit bestimmt werden. Der Demonstrator simuliert den Anflug eines Servicesatelliten, bzw. dessen Kamerasystems, an ein Zielobjekt. Die Kamera kann in drei translatorischen und drei rotatorischen Freiheiten bewegt werden. Das Ziel kann zusätzlich in drei Freiheiten rotieren. Der Arbeitsraum der Kamera beläuft sich auf 1,5m x 1m x 0,8m. Um Fremdlichteinflüsse auf die Bilddaten und deren Auswertung zu vermeiden, wird der Demonstrator während eines Simulationslaufes durch schwarzen Stoff abgedunkelt. Sonnenlicht wird durch nahezu paralleles Scheinwerferlicht simuliert.

Experiment Teleautomation

The experiment consists of an continuous process model, an industrial programmable controller and a visualisation system for local automation. The controller and the visualisation system are extended with embedded web-servers and the visualisation system with an external web-server. The process or status monitoring and control is possible as shown in figure.

Labor Prozessautomatisierung

Das Labor Prozessautomatisierung umfasst drei Komponenten, die entsprechend den Ausbildungszielen und -inhalten unterschiedlich ausgestattet sind. So ist die Komponente 1 mit kontinuierlichen und ereignisdiskreten Prozessmodulen wie Füllstands-, Durchfluss- und Temperaturmodul sowie einer Abfülleinrichtung, bestehend aus vier Arbeitsstationen, ausgerüstet. Die zugehörigen Automatisierungsstrukturen basieren sowohl auf einer Standardverdrahtung, als auch auf busbasierten Strukturen. Auf dieser Basis werden typische Aufgaben zur Projektierung dieser Strukturen für kontinuierliche und ereignisdiskrete Prozesse realisiert. Mit Komponente 2 werden IT-basierte Automatisierungsstrukturen vorgestellt, wobei an Hand der Hard- und Softwaretools STEP7, WinCC einschließlich WinCC-Addons (Siemens) moderne Strukturen präsentiert werden, die gleichfalls für die kontinuierlichen Prozesskomponenten Füllstand, Durchfluss und Temperatur sowie einem Mischmodul und den ereignisdiskreten Prozess "Abfülleinrichtung" ausgelegt wurden. Insbesondere für die Aus- und Weiterbildung wurde dafür ein Lehrtool, bestehend aus einem optimierten Prozessmodul - Füllstand - sowie einem nach ausbildungsdidaktischen Gesichtspunkten ö gestalteten Handbuch, entwickelt. Desweiteren wurde auf der gleichen Hard- und Softwarebasis eine Referenzanlage errichtet, deren Komplexität und Multifunktionalität vorrangig zur Präsentation und Demonstration, insbesondere im Zusammenwirken mit den Partnerfirmen Siemens und Festo Didactic genutzt werden. Mit der Komponente 3 werden schließlich moderne Automatisierungsmittel zur Stoffstromstellung und Durchflussmessung untersucht, wozu gleichfalls eine STEP7 und WinCC-basierte Automatisierungsstruktur entwickelt wurde, die einen weiteren wesentlichen Beitrag zur Ausbildung -Prozessautomatisierung - präsentiert.

Labor Mechatronische Systeme

1-achsige Satellitenlageregelung
Zur experimentellen Untersuchung der Lagestabilisierung von Kleinstsatelliten steht am Institut für Automatisierungstechnik ein Laborstand zur Verfügung, mit dessen Hilfe automatisierungstechnische Komponenten, insbesondere der Mess- und Stelltechnik sowie der Informationsübertragungstechnik unter realitätsnahen Bedingungen getestet werden können. Nachgebildet wird hier die Rotation eines Satelliten um eine Achse. Störmomente führen zur ungewollten Rotation von Satelliten um deren Massenschwerpunkte. Für eine Ausrichtung der Antennen eines Satelliten, z.B. in Richtung des Erdmittelpunktes, muss deshalb die Satellitenanlage mittels Regelung(en) stabilisiert werden. Als Stelleinrichtung kommt im Laborstand ein Schwungring zum Einsatz. Durch Ändern bzw. Regeln der Ringdrehzahl kann der Satellit in jeder gewünschten Lage stabilisiert werden. Folgende Aufgaben sind (evtl. auszugsweise) im Rahmen einer Projektarbeit zu lösen:

Industrieroboter
Für Fragestellungen zur Industrierobotik steht ein Mitsubishi 5-DOF Manipulator inklusive einer frei programmierbaren Steuereinheit zur Verfügung.

3-Arm Manipulator 
Als Demonstrator für die Lehre sowie zur Realisierung grundlegender Steuerungsalgorithmen der Industrierobotik steht ein planarer Manipulator mit drei Gelenken und einer Ansteuerung über xPC Target und Matlab/Simulink zur Verfügung.

Labor Mobile Robotik

Das Labor Mobile Robotik, ausgestattet mit Rechnerarbeitsplätzen und großem Bewegungsfreiraum für mobile Plattformen, ist die experimentelle Basis für wissenschaftliche Untersuchungen im Bereich der mobilen Robotik. Als mögliche Testplattformen stehen ein radgetriebener mobiler Roboter sowie ein Luftschiff (blimp) zur Verfügung. Neben diesen am Institut entstandenen Plattformen wird weiterhin ein kommerzieller Schreitroboter (Aibo, Sony) genutzt. Um Funktionstests verschiedener Navigationsalgorithmen nachvollziehbar durchzuführen, kann auf ein Kamerasystem zur Bahnverfolgung sowie ein Sensorsystem zur globalen Lokalisierung zurückgegriffen werden. Des Weiteren kann für simulative Untersuchungen eine Matlab-basierte Simulationsplattform genutzt werden.

Labor ART PC Pool

Hardware: 10 PCs: Intel Core2Duo, 2GB RAM, HD SATA 250GB, DVD-RW, TFT 19", 100 MBit Ethernet network (connected to the campus network), 1 laser printer
Operating systems: WindowsXP Professional, Linux
Application software: Scientific software: Matlab + Simulink, Text processing: Word, Graphics: Powerpoint, Spreadsheet: Excel, Data base systems: Access, Compilers: Eclipse/CDT, Internet: Mozilla Firefox, Pegasus Mail, SSH, FTP.

Professur für Prozessleittechnik

Stand: 02.04.2019 12:47
Autor: Webmaster IFA