Zukunftsweisende Perspektiven

Seit dem Sommersemester 2024 laufen im Energietechnischen Labor die Vorbereitungen für ein neues Wahlpflichtmodul im Studiengang Elektro- und Informationstechnik. Nun ist es endlich soweit: „Industrie 4.0 Anwendungen an industriellen Laboranlagen“ erweitert ab dem Wintersemester 2024/25 unseren Wahlpflichtkatalog um ein innovatives Angebot.

Die Laboranlagen aus dem Modul „Leittechnik“ der alten Prüfungsordnung wurden erneuert, erweitert und über ein IoT Gateway in die IoT Cloud Infrastruktur des Fachbereiches eingebunden. Damit sollen die Studierenden im Hauptstudium, die sich z.B. in den Modulen Steuerungstechnik, Bussysteme für die Automatisierungstechnik, KI für die Ingenieure, Sensorik und dem IoT Seminar grundlegendes Wissen für aktuelle Themen aus dem Bereich der Automatisierung im Sinne von Industrie 4.0 erarbeitet haben, die „Spielwiese“ bekommen, dieses Wissen an kleinen Laboranlagen im industriellen Standard umzusetzen und weiterzuentwickeln.

Modulinhalte

Ziel ist es, ausgehend von der Programmierung und Inbetriebnahme von jeweils einer Anlage aus dem Bereich der Prozessleittechnik (S7-1200) und einer Anlage aus dem Bereich der Fertigungsleittechnik (S7-1200), im zweiten Schritt die jeweils vier baugleichen Anlagen über eine übergeordnete Steuerung (S7-1500) mit OPC-UA anzusteuern, wichtige Kennwerte der einzelnen Anlagen auf der übergeordneten Steuerung darzustellen und Fehlermeldungen zu übertragen.

Bei der Programmierung der Einzelanlagen sollen dabei die jeweils für die Branche wichtigen Aspekte wie die Einbindung analoger Sensorik und die Visualisierung in der Prozessleittechnik sowie die Taktung und Anbindung über den MotionControl Baustein in der Fertigungsleittechnik Berücksichtigung finden.

Auf dieser Basis können die Studierenden dann selbst wählen, in welches Thema sie sich vertiefen möchten:

• Die übergeordnete Steuerung kann dann in ein Manufacturing Execution System (MES) oder sogar in ein Enterprise Ressource Planing (ERP) mit WebShop weiterentwickelt werde,
• das IoT- bzw. Edge-Gateway kann zur Implementierung eines Condition Monitoring oder sogar Predicitve Maintenance eingesetzt werden,
• Objektklassifizierung oder Anomalieerkennung mit einer Industrie-Kamera,
• der IO-Link Master kann zur Konfiguration, Diagnose oder Übertragung von Sensordaten eingebunden werden,
• über das Edge-Gateway kann ein Dashboard mit den wesentlichen Daten der Anlagen erstellt werden,
• Einarbeiten in das Prozessleitsystem PCS7 von Siemens sowie Realisieren und Ansteuern der prozessleittechnischen Anlage in PCS7,
• oder sogar ein nicht von Seiten der Betreuer vordefiniertes Thema entwickeln, das mit der vorhandenen Infrastruktur umsetzbar ist.

Um dies zu ermöglichen, wurde eine neue IT Infrastruktur mit Cloud Anbindung aufgebaut und die Laboranlagen um einen IO-Link Master, ein IoT- bzw. Edge-Gateway und ein Kamera-System erweitert.

Anmeldung

Da es jeweils vier prozessleittechnische und fertigungsleittechnische Anlagen gibt, ist die Anzahl an Teilnehmern für das Modul begrenzt auf 16.
Die Teilnehmerauswahl ergibt sich aus dem Prinzip „First come, first serve“.

Der Moodle-Kurs ist ab dem 07.10.2024 freigeschaltet: Moodle-Kurs IN4