Modul 10243
Prüfungsnummern 4260 (Labore: 4261, 4262)    
Bussysteme, Kommunikationsnetze

Studiengang

Bachelor Elektro- und Informationstechnik (B.Sc.)

Pflichtmodul
Prüfungsordnungen: ab WS 17/18 (BWL/TM/WiPsy/WiR/ITM/EI/EP)
Semester: 4
Schwerpunkte: Automation und Informatik

Bachelor Management und Technik (B.Sc.)

Pflichtmodul
Prüfungsordnungen: ab WS 16/17 (MuT),  ab WS 19/20 (ITM / MuT / GE)
Semester: 4
Schwerpunkte: Automation und Fertigung

ModulbezeichnungBussysteme, Kommunikationsnetze
Englische ModulbezeichnungBus Systems, Communication Networks
KurztitelB-E/I-AuI2
Semesterinfo

Bachelorstudiengang E/I, Pflichtmodul, Vertiefungsrichtung AuI, PO 2012, 2017

Bachelorstudiengang E/I, Wahlpflichtmodul, Vertiefungsrichtung MuE, PO 2012, 2017

Bachelorstudiengang MuT, Vertiefungsmodul Technik, PO 2012

Bachelorstudiengang MuT, Schwerpunkt Technik, PO 2016, 2019

ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Detlef Jensen
Dozent Prof. Dr. -Ing. Detlef Jensen
SpracheDeutsch
Lehrform

4 SWS Vorlesung

4 SWS Laborpraktikum

SWS8
Arbeitsaufwand300
   Präsenzstudium120
   Eigenstudium180
Kreditpunkte10
Empfohlene Vorkenntnisse

Elektrotechnische Grundlagen, Betriebssysteme, Datennetze, Schaltungen

Voraussetzungen
Lernziele / Kompetenzen

Wissen

Die Studierenden

  • kennen den Aufbau von Bussystemen in der Automatisierungstechnik und Rechnertechnik
  • verstehen die grundlegenden Strukturen und Abläufe der unterschiedlichen Bussysteme, Einsatzgebiete und Randbedingungen
  • sind vertraut mit dem Aufbau und Einsatz von Kommunikationsprotokollen
  • kennen und verstehen die Aufgaben und Protokolle der verschiedenen Schichten im Modell „Open System Interconnection“ (OSI),
  • kennen den Internet Protokoll-Stack,können IPv4- und IPv6-Adressierungspläne für Netze entsprechend gegebener Bedürfnisse entwerfen,
  • verstehen die Funktion von Ethernet Switches und können die wichtigsten Sicherheitsvorkehrungen vornehmen,
  • kennen die Funktion von VLANs,
  • verstehen die Grundlagen von Routingkönnen private Adressen in öffentliche übersetzen  

Fertigkeiten

  • Die Studierenden
  • können Funktionsweise und markante Merkmale und Unterschiede der gängigsten Bussysteme Ethernet, PROFIBUS, CAN, AS-I, KNX und HART beschreiben
  • können die Echtzeitfähigkeit von Buszugriffsverfahren und -systemen beurteilen
  • können Verkehrsanalyse- und Netzmanagementtools zur Auslegung von Bussystemen einsetzen
  • können die gelernten Konzepte auf den Routern und Switch im Labor und auf dem Simulator anwenden.
  • können Linux Firewalls konfigurieren  

Personale Kompetenz

Die Studierenden bearbeiten komplexe Aufgaben in Teams

Inhalt

Vorlesung, Übung, Praktikum

  • Entwicklung und Einsatzbereiche von Kommunikationsnetzen
  • Kommunikation in der Prozessautomatisierung: HART, Profibus, Interbus, ASi, CAN (CANopen, ISOBUS, CAN-FD), LIN, FlexRay, MOST, Industrial Ethernet
  • KNX
  • Powerline Communication
  • Synchronisation von Netzkomponenten für Echtzeitanwendungen
  • Entwicklung der Internetkommunikation
  • Prinzip der paketorientierten Datenübertragung
  • Aufbau und Strukturierung von Netzen
  • Internetworking und Komponenten für Datennetze (Repeater, Hub, Switches, Router)
  • Internetprotokolle (ARP, IP, TCP, UDP, DHCP)
  • NetzwerksicherheitAnwendungen DNS, FTP, telnet
Studienleistung
Prüfungsleistung Klausur
Weitere Modulleistung: Anerkanntes Laborpraktikum
Medienformen

Tafel, Overheadprojektor, Beamer, Skript

Literatur

Schnell, G.: "Bussysteme in der Automatisierungs- und Prozesstechnik: Grundlagen, Systeme und Trends in der industriellen Kommunikation", Vieweg, 2003

Engels, H.: "CAN-Bus: CAN-Bus-Technik einfach, anschaulich und praxisnah", Franzis-Verlag, 2002

"Industrial Ethernet, Ein Trend etabliert sich - Volume D /E.", Vogel Burda Communications, 2004

Schwarz, A. (Ed.): "OPC: Der Weg zur globalen Interoperabilität - Volume D /E.", Vogel Burda Communications, 2004

Reissenweber, B.: "Feldbussysteme zur industriellen Kommunikation", Oldenbourg, 2002

Phoenix Contact (Ed.): "Grundkurs Feldbustechnik: Interbus - Automatisierungstechnik nach IEC 61 158", Vogel, Würzburg, 2000

Scherff, B., Haese, E., Wenzek, Hagen, R.: "Feldbussysteme in der Praxis: Ein Leitfaden für den Anwender", Sprin, 1999

Kriesel, W.R., Madelung, O.W. (Hrsg.): "AS-Interface: Das Aktuator-Sensor-Interface für die Automation", Hanser, 1999   Weitere Fachliteratur wird in der Vorlesung bekanntgegeben