Im Rahmen der Vorlesung werden die Warteschlangenmodelle und der Modellierungsprozeß näher erläutert. Die wichtigsten analytischen und numerischen Verfahren zur Leistungsbewertung auf der Basis dieser Warteschlangenmodelle werden beschrieben und deren Anwendung an praktischen Beispielen demonstriert.
Mittlerweile steht eine große Zahl von Werkzeugen zur analytischen Leistungsbewertung zur Verfügung, die die Anwendung dieser Methoden erheblich erleichtern. Es wird eine Übersicht über die wichtigsten Werkzeuge gegeben und deren Anwendung am Beispiel der am Lehrstuhl entwickelten Werkzeuge PEPSY (Performance Evaluation and Prediction SYstem) und MOSES (MOdelling Specification and Evaluation System) vorgestellt.
Die Prozessautomatisierung ist eines der wichtigsten Anwendungsgebiete der Informatik. Viele interessante Probleme der Informatik haben besondere Bedeutung in diesem Bereich z.B. Koordinierung, Echtzeitproblematik, Kommunikation, Internet, Embedded Systems, Interrupt- und Prioritätenbehandlung, E/A-Steuerung oder Zuverlässigkeit.
Ziel der Vorlesung ist es einerseits in die Begriffswelt und die Aufgabenstellung der Prozessutomatisierung und die unterschiedlichen Fachgebiete, in denen automatisiert wird, einzuführen und andererseits spezielle Betriebssysteme, Programmiersprachen, Hardware und Peripherie für die Prozessautomatisierung und deren Anwendung zur Lösung typischer Aufgabenstellungen kennenzulernen.
Dabei werden Anwendungsbeispiele aus den unterschiedlichsten Fachgebieten eingestreut: Heizungsanlage, Wäscherei, Chemieanlage, chemischer Reaktor, Embedded Systems im KFZ, moderne Schienenfahrzeuge (z.B. ICE), Dampferzeuger, um nur einige zu nennen.
Die Vorlesung besteht aus zwei Teilen:
Im ersten Teil werden die grundlegenden Konzepte, Strukturen und die Peripherie von Prozessautomatisierungssystemen vorgestellt und in Echtzeitbetriebssysteme, Prozessprogrammiersprachen und die Echtzeitprogammierung eingeführt, wobei auch auf die Softwareentwicklung in der Prozessautomatisierung mit Hilfe von von UML eingegangen wird.
Im zweiten Teil soll die bisherige Sicht auf die Automatisierungstechnik mit umfangreicheren Beispielen aus der Praxis vertieft werden. Dieser Aufgaben nimmt sich der 2. Dozent an, der als Regelungs- und Antriebstechniker jeweils mehrere Jahre im Kesselbau und der Software-Entwicklung von Engineering-Werkzeuge beschäftigt war und heute in der Grundlagenentwicklung für die Bahntechik tätig ist.
Neben Beispielen für den Einsatz eher klassischer Konzepte, die heute berechtigtermaßen immer noch ihren Einsatz finden, werden innovative Methoden zur Signalverarbeitung und zum Entwurf von Reglern vorgestellt. Die Implementierung und Verwendung auf digitalen Rechnerplattformen steht hierbei im Vordergrund. Beispiele aus der Praxis liefern einen konkreten Hintergrund und sollen die Relevanz der Technologien für moderne Industriegüter verdeutlichen. Neben Echtzeitaspekten der prozeßnahen Signalverarbeitung wird die Anbindung dieser Industriegüter ans Internet und die Nutzung der Daten in der übergeordneten Systemdiagnose, -wartung und -instandhaltung vorgestellt. Dies geschieht am Beispiel der Konzepte für moderne Schienenfahrzeuge(z.B. ICE), die klassische dezentrale Methoden mit übergeordneten modernen Technologien kombinieren.
Die Betreuung erfolgt zusammen mit Dr.-Ing. Franz-Xaver Wurm
Vorbemerkung:
Es gibt heute kaum noch Gebiete in den Ingenieurwissenschaften, in denen nicht auch fundiertes Informatikwissen unabdingbare Voraussetzung für eine erfolgreiche und zukunftsorientierte Forschung, Lehre und Produktentwicklung ist. Dem trägt das Institut für Informatik Rechnung, in dem es einen insgesamt 12 SWS umfassende Grundlagen - Vorlesungszyklus anbietet, mit dem Ziel, dass die Mehrzahl der mehr praxisorientierten Fachvorlesung der Infomatik im Hauptstudium (ggf. nach einer fächerspezifischen Vorbereitung) ohne Probleme erfolgreich absolviert werden können. 12 SWS sollten für einen Ingenieur als Minimalausbildung in der Informatik begriffen werden.
Zum Inhalt:
Das Grundkonzept der Vorlesungen "Grundlagen der Informatik für Ingenieure" beruht darauf, den Hörern die Fähigkeit zu vermitteln, Problemstellungen der Informatik im Umfeld technische Systeme zu lösen. Dabei wird, quasi als "roter Faden", die Programmierung technischer Systeme als zentrales Thema behandelt, wobei immer dann, wenn es der Stoff erfordert, Kenntnisse aus den Fachgebieten Rechnerarchitektur, Betriebssysteme, Verteilte Systeme, Rechnernetze, Compilertechnik, usw. vermittelt werden.
Gliederung des 1. Teils der Vorlesung:
Grundsätzlich geeignet für alle Ingenieurstudienrichtungen. Derzeitiger Stand der Studienordnungen: Vorgesehen für: Werkstoffwissenschaften, Maschinenbau, mit Einschränkungen: Chemieingenieurwesen. Für Elektrotechniker werden spezielle Lehrveranstaltungen angeboten.