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  • Virtuelle Instrumentierung II

    2.Semester MMMP- SS 2014 Erläuterung der Lehrveranstaltung

  • Was erwartet mich?

  • Instrumentierung im Wandel der Zeit

    Embedded PCs, Echtzeit, modulare Instrumentierung (VXI, PXI)

    Die Software wird zum Messinstrument

    GPIB

    Herkömmliche Instrumentierung

  • Virtuelle Instrumente im gesamten Design- und Produktionsprozess

  • Virtuelle Instrumentierung

  • Modulbeschreibung

     Was erwartet Sie?  Moderne Technik  Vielfältige Aufgaben  Eine ziemliche

    „Breite“ …  Was erwarte ich?  Selbständigkeit  Kreativität  Zuverlässigkeit

  • Modulbeschreibung (2)

     Statt einer einzigen großen Prüfung gibt es viele kleine …  Praktikum

    (Eindruck und Protokolle)

     Belegthema (Zwischen- und Abschlussvorträge)

  • Voraussetzungen

     Informatik (I-)IV  http://www.inw.hs-merseburg.de/~uheuert/index-

    Dateien/Page5311.html  Messtechnik  Oder: Virtuelle Instrumentierung I

     http://www.inw.hs-merseburg.de/~uheuert/index- Dateien/Page1322.html (MIP5P:P5PIM)

     (Steuerungs- und Regelungstechnik)

     ein Blick lohnt sich: Messplatzautomatisierung  Diplomstudiengang PHT, 7.Semester  http://www.inw.hs-merseburg.de/~uheuert/index-

    Dateien/Page1389.html

  • Wie läuft die Veranstaltung?

     Kein Frontalunterricht!  V-Termin (Montag) wird im Wesentlichen für

    Belegthemen genutzt  Die Show machen die Studenten.

     P-Termine (Dienstag):  Grundkurse für National Instruments LabVIEW und

    National Instruments Measurement Studio (C#)  Praktika gemäß Aufgabenstellung  Konsultationen / Selbständiges Arbeiten  Die Show machen im Wesentlichen wir (Herr Döhler und

    ich).  B-Termine (Donnerstag):

     In Eigenregie und nach Vereinbarung mit den Betreuern.

  • Zeitplan Termin Inhalt

    01.04.2014 „Hallo“

    07.04.2013 Einführung, Organisation des Praktikums, Verteilung der Projektthemen

    08.04.2013 Recherche / Selbständiges Arbeiten

    14.04.2013 Konsultationen / Selbständiges Arbeiten

    15.04.2013 Praktikum – Programmieren mit LabVIEW (1)

    21.04.2013 Entfällt (Feiertag)

    22.04.2013 Praktikum – Programmieren mit LabVIEW (2)

    28.04.2013 1. Projektmeeting – Vorstellung & Diskussion der Lösungswege (1)

    29.04.2013 Praktikum – Messen mit LabVIEW (1)

    05.05.2013 1. Projektmeeting – Vorstellung & Diskussion der Lösungswege (2)

    06.05.2013 Praktikum – Messen mit LabVIEW (2)

    12.05.2013 1. Projektmeeting – Vorstellung & Diskussion der Lösungswege (R)

    13.05.2013 Praktikum – Messen mit C#/.NET (1)

    Die Donnerstagtermine sind für die Belege zu nutzen. Weitere Termine zum selbständigen Arbeiten im Labor nach Absprache möglich.

  • Zeitplan (2) Termin Inhalt

    19.05.2013 Konsultationen / Selbständiges Arbeiten

    20.05.2013 Praktikum – Messen mit C#/.NET (2)

    26.05.2013 2. Projektmeeting – Design und Implementierung (1)

    27.05.2013 Praktikum – Versuche gemäß Aufgabenstellung (1)

    02.06.2013 2. Projektmeeting – Design und Implementierung (2)

    03.06.2013 Praktikum – Versuche gemäß Aufgabenstellung (2)

    09.06.2013 Entfällt (Feiertag)

    10.06.2013 Praktikum – Versuche gemäß Aufgabenstellung (1)

    16.06.2013 2. Projektmeeting – Design und Implementierung (R)

    17.06.2013 Praktikum – Versuche gemäß Aufgabenstellung (2)

    23.06.2013 Konsultationen / Selbständiges Arbeiten

    24.06.2013 Praktikum – Versuche gemäß Aufgabenstellung (1)

    30.06.2013 3. Projektmeeting – Verteidigung der Arbeiten (1)

    01.07.2013 Praktikum – Versuche gemäß Aufgabenstellung (2)

    07.07.2013 3. Projektmeeting – Verteidigung der Arbeiten (2)

    08.07.2013 3. Projektmeeting – Verteidigung der Arbeiten (R)

  • Praktika

     Einführungsveranstaltungen  National Instruments LabVIEW (2 Einheiten)  Instrumentierung unter .NET (1 Einheiten)

     Praktikumsversuche  Selbständig in Zweiergruppen  Instrumentierung einfacher Messaufgaben  Natürlich bearbeiten die „P“s Aufgaben, die sie noch

    nicht bearbeitet haben (in LV „Virtuelle Instrumentierung I“).

     Benotung  Ja  1/3 der Gesamtnote (Eindruck und Protokolle)

  • Belege

     Bearbeitung  i.d.R. in Dreierteams  selbständig

     Vorträge  die Studenten (abwechselnd alle Gruppenmitglieder!)

    halten jeweils 3 kurze Vorträge (jeweils ca. 15min)  Themenvorstellung, Lösungsansätze, Planung  Design, Implementierung, Test  Abschluss, Übergabe

     Benotung  Ja  2/3 der Gesamtnote

  • Labore & Technik  Labor „Virtuelle Instrumentierung“

     Moderne Messtechnik (computergestützt bzw. mit üblichen Schnittstellen wie USB, LAN, IEEE488)  Hochwertige Messtechnik (u.a. Oszilloskope, Signalgenerator, Logic-Analyzer,

    Network Analyzer, Spectrum Analyzer, Power Meter, LCR Meter)  3x VXI Mainframes  PXI  3xCompactRIO (Programmable Automation Controller)  CompactVision  30x programmierbare IEEE488 Geräte (Multimeter, Funktionsgeneratoren,

    Spannungsversorgungen, Frequenzzähler, Oszilloskope, etc.)  Messkarten (PCI und USB), High-Speed Digitizer  FPGA Messkarten (RIO) und Entwicklungsboard (Xilinx)  Diverse Mikrocontrollersysteme als Entwicklungsboards (AVR32, C-Control, NI Elvis,

    …)  xyz-Tisch der Fa. Isel  10 moderne PC-Arbeitsplätze  Department Lizenz für Software von National Instruments  Das Labor wurde 2003 von der Firma Agilent Technologies als „Agilent

    Referenzlabor“ ausgezeichnet.

  • Teams

    Projektleiter N.N.

    Teamkoordinator Architekt

    Aufgaben und Zeitplanung Report

    Modultests Systemtests

    Ingenieur N.N.

    Mechanik, Elektrotechnik …

    Programmierer N.N.

    Messen, Steuern, Regeln …

  • Teambildung

     Erfolgt möglichst bei Beachtung der für das Projekt notwendigen Skills!

     Einteilung: heute

  • 1. Projektmeeting - Lösungswege

     Jedes Projektteam stellt in einer kurzen Präsentation (ca. 15min) mögliche Lösungswege und Alternativen zu seinem Projekt vor.

     Dabei ist im Vorfeld die Verfügbarkeit und Anwendbarkeit existierender Technik zu klären.

     Falls spezielle Technik angeschafft bzw. hergestellt werden muss, sind die entstehenden Kosten und Aufwände zu klären.

     Eine Zeitplanung (MS Project) sowie eine Risikoanalyse sind zu erstellen.

  • 2. Projektmeeting – Design und Implementierung  Jedes Projektteam stellt in einer kurzen

    Präsentation (ca. 15min) die gewählte Designentscheidung zu seinem Projekt vor.

     Technologien und Produkte werden vorgestellt.  Programmablaufpläne und Schnittstellen werden

    erläutert.  Probleme und Lösungswege werden erläutert.  Die Zeitplanung und die Risikoanalyse werden

    angepasst.

  • 3. Projektmeeting - Verteidigung

     Jedes Projektteam stellt in einer Präsentation (ca. 15min) die Ergebnisse seines Projektes vor.

  • Projekte SS2014 Nr. Aufgabe Technik Studenten Betreuer Termine

    1 „Robi“ Denso 6-Achsen Roboter von Denso Ansteuerung in C#

    Adam,Wojtyschak H. Heimbach T. Höhndorf

    (2)

    2 „LabVIEW meets µC“ NI LabVIEW für ARM Mußi, Bernstein, Nentwig St. Döhler O. Kamper

    (2)

    3 „Bilderfassung/-analyse“ OpenCV, C# Mitzschke, Rösel, Hammoudia

    St. Döhler O. Kamper

    (1)

    4 „Programmable Automation Controller mit ESB Bridge“

    NI CompactRIO, NI LabVIEW, C#

    Böhm, Weiblen, Zoske St. Döhler O. Kamper

    (2)

    5 „Smart Metering – Basiszähler“ µC (ggf. CPLD/FPGA), C/C++ RS485 Bus mit Zeitslotsteuerung

    Böttcher, Tschersovsky, Bollmann

    H. Heimbach O. Punk

    (2)

    6 „Smart Metering – Modbus2COSEM“

    Großkunden-Gaszähler Embedded System, C#

    Polyakov, Yaraschewski O. Punk H. Heimbach

    7 „Bagger“ SmartPhone, Arduino Voigt, Müller H. Heimbach O. Punk

    (1)

    8 „Ultraschall-Bildgebung“ (Simulation und Experiment)

    MATLAB Phased Array System Toolbox

    Moreno, Breitkopf, Just St. Döhler O. Punk

    (1)

    9 „Roboterarm mit Wii“ NI LabVIEW Wii Controller & Balance Board

    Burkert, Bredner, Scheunemann

    R. Seela T. Höhndorf

    (1)

    10 „Visualisierung Messtechnik – Versuchsstände Sensorik“

    NI LabVIEW Wolf, Trummer, Kiehl R. Seela T. Höhndorf

    (1)

    11 „Update Messplätze - Destillation & Absorption“

    SOFT SPS & HARD SPS (SIMATIC)

    Doll, Göller, Kalis F. Ramhold St. Döhler

    (2)

    12 Optische Selektierung von Kartoffeln

    NI LabView NI Vision

    Nauditt, Werner, Schubert St. Döhler O. Kamper

    (2)

  • Projekte SS2013 Aufgabe Technik Studenten Betreuer „Manipulator“ (Tischsteuerung triggert Messung)

    xyz-Tisch von Isel µC oder CPLD NI LabVIEW + NI DAQ

    Ch. Werner Th. Mädel A. Dockhorn

    H. Heimbach T. Höhndorf

    „Spurassistent“ NI LabVIE