Automatisierungstechnik — Algorithmen und Programme: Entwurf und Programmierung von Automatisierungssystemen

1 Einführende Übersicht.- 1.1 Anwendung.- 1.1.1 Zeitliche Entwicklung.- 1.1.2 Ziele.- 1.1.3 Anwendungsgebiete.- 1.2 Technik.- 1.2.1 Anforderungen.- 1.2.2 Funktionen.- 1.2.3 Einrichtungen.- 1.3 Engineering.- 1.3.1 Systemstrukturierung.- 1.3.2 Algorithmen.- 1.3.3 Programme.- 1.4 Perspektive.- 1.4.1 Definition und Klassifikation.- 1.4.2 Entwicklungstrends.- 2 Verknüpfungssteuerungen.- 2.1 Technische Realisierung.- 2.1.1 Programmierbare Steuerungen.- 2.1.2 Funktionsweise einer SPS.- 2.1.3 SPS-Programmiersprachen.- 2.2 Binäre Verknüpfungen.- 2.2.1 Beschreibung.- 2.2.2 Minimierung.- 2.2.3 Programmierung.- 2.2.4 Beispiele.- 2.3 Speicher, Zähler, Zeitgeber.- 2.3.1 Speicher.- 2.3.2 Zähler.- 2.3.3 Zeitgeber (Timer).- 2.4 Übungen.- 3 Ablaufsteuerungen.- 3.1 Beschreibung von Abläufen.- 3.1.1 Automatentheorie.- 3.1.2 Sequentielle Automaten.- 3.1.3 Parallele Automaten.- 3.2 Programmierung von Abläufen.- 3.2.1. Zustandsmerkerverfahren.- 3.2.2 Zustandscodierung.- 3.2.3 Betriebsarten.- 3.3 Übungen.- 4 Strukturierte Programme.- 4.1 Programmstrukturierung.- 4.1.1 Sprünge.- 4.1.2 Alternativen.- 4.1.3 Wiederholungen.- 4.2 Programmorganisation.- 4.2.1 Unterprogrammtechnik.- 4.2.2 Bausteintechnik.- 4.2.3 Programmorganisationseinheiten.- 4.3 Übungen.- 5 Digitale Steuerungen.- 5.1 Zahlendarstellung.- 5.1.1 Datenspeicherung.- 5.1.2 Zahlencodierung.- 5.2 Zahlenverarbeitung.- 5.2.1 Zahlenvergleich.- 5.2.2 Arithmetische Operatoren.- 5.2.3 Arithmetische Alternative.- 5.2.4 Arithmetische Schleife.- 5.3 Binärfeldsteuerungen.- 5.3.1 Binärfelder.- 5.3.2 Binärstapel und -warteschlangen.- 5.3.3 Wortfelder.- 5.3.4 Wortstapel und -warteschlangen.- 5.3.5 Petri-Netz-Felder.- 5.4 Übungen.- 6 Abtastsysteme.- 6.1 Beschreibung.- 6.1.1 Struktur von Abtastsystemen.- 6.1.2 Digitale Signale.- 6.1.3 Digitale Systeme.- 6.2 Realisierung.- 6.2.1 Wahl der Abtastrate.- 6.2.2 Normierung und Skalierung.- 6.2.3 Linearisierung und Kompensation.- 6.2.4 Programmierung.- 6.3 Übungen.- 7 Digitale Signalverarbeitung.- 7.1 Aufgabenstellung.- 7.2 Filterentwurf im Zeitbereich.- 7.2.1 Numerische Glättung.- 7.2.2 Numerische Differentiation.- 7.2.3 Interpolation.- 7.2.4 Ausgleichsrechnung.- 7.3 Filterentwurf im Frequenzbereich.- 7.3.1 Analoge Filter.- 7.3.2 IIR-Filter.- 7.3.3 FIR-Filter.- 7.4 Übungen.- 8 Digitale Regelung.- 8.1 Regelkreisbeschreibung.- 8.1.1 Anforderungen an den Regelkreis.- 8.1.2 Modellierung der Regelstrecken.- 8.1.3 Der Reglerentwurf.- 8.2 Parameteroptimierte Regler.- 8.2.1 Lineare Regler.- 8.2.2 Schaltende Regler.- 8.2.3 Schaltende Regler mit dynamischer Rückführung.- 8.2.4 Regler mit Begrenzungen.- 8.3 Strukturoptimierte Regler.- 8.3.1 Ein-/Ausgangsdarstellung des digitalen Regelkreises.- 8.3.2 Kompensationsregler.- 8.3.3 Deadbeat-Regler.- 8.3.4 Minimum-Varianz-Regler.- 8.4 Übungen.- 9 Fuzzy Control.- 9.1 Algorithmen.- 9.1.1 Einführendes Beispiel.- 9.1.2 Unscharfe Logik.- 9.2 Struktur eines Fuzzy-Systems.- 9.2.1 Fuzzifizierung.- 9.2.2 Inferenz.- 9.2.3 Defuzzifizierung.- 9.3 Realisierung.- Formelzeichen.- Verzeichnis der Beispiele und Übungen.- Tabellen.- Timer-Betriebsarten.- Logische und arithmetische Verknüpfungen.- ST-Kurzübersicht.- Digitale Approximation kontinuierlicher Systeme.