Modul 10358
Prüfungsnummern    
Bussysteme und Kommunikationssysteme

Studiengang

Bachelor Umweltgerechte Gebäudesystemtechnik (B.Eng.)

Pflichtmodul
Prüfungsordnungen: ab WS 18/19 (Immo / UGS)
Semester: 4

Bachelor Green Building Systems (B. Eng.)

Pflichtmodul
Prüfungsordnungen: ab WS 20/21,  ab WS 21/22 (MuT / GBS)
Semester: 4

ModulbezeichnungBussysteme und Kommunikationssysteme
Englische ModulbezeichnungBus Systems and Communication Systems
KurztitelUGS1
Semesterinfo

Bachelorstudiengang UGS, Pflichtmodul, PO 2014, 2018

ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Hans-Dieter Schütte
Dozent Prof. Dr. -Ing. Detlef Jensen
Prof. Dr.-Ing. Hans-Dieter Schütte
SpracheDeutsch
Lehrform

4 SWS Vorlesung

1 SWS Übung

3 SWS Laborpraktikum

SWS8
Arbeitsaufwand270
   Präsenzstudium120
   Eigenstudium150
Kreditpunkte9
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik und Physik, Elektrotechnische Grundlagen, Grundlagen der Informatik

Voraussetzungen
Lernziele / Kompetenzen

Wissen

Teil Bussysteme:

Die Studierenden

  • kennen den Aufbau von Bussystemen in der Automatisierungstechnik und Rechnertechnik,
  • verstehen die grundlegenden Strukturen und Abläufe der unterschiedlichen Bussysteme, Einsatzgebiete und Randbedingungen,
  • kennen die Grundlagen und Methoden der seriellen Datenübertragung,
  • erhalten Einblick in die Datenkommunikation nach dem ISO/OSI 7 Schichtenmodell,
  • kennen die Funktionsweise serieller Datenkommunikation in der Gebäudeautomation,
  • haben Kenntnis über die Übertragungsverfahren von Bussystemen in der Automobil- und Automatisierungstechnik,
  • kennen die grundlegenden Begriffe der Kommunikationsmechanismen  und Protokolle im Internet

Teil Kommunikationssysteme:

Die Studierenden

  • kennen die Grundlegenden Verfahren und Begriffe zur Beschreibung von Signalen und Systemen der Kommunikationstechnik,
  • kennen ausgewählte Verfahren und Systeme der Kommunikationstechnik und deren Komponenten,
  • verstehen die Anforderungen an ausgewählte Systeme der Kommunikationssysteme in Gebäuden,   Fertigkeiten Teil Bussysteme: Die Studierenden
  • können Funktionsweise und markante Merkmale und Unterschiede der gängigsten Bussysteme Ethernet, PROFIBUS, CAN, AS-I, KNX und LON, KNX/EIB, LCN, BACnet, DALI, M-Bus, EEBus, Modbus 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.

Teil Kommunikationssysteme:

Die Studierenden

  • können Messungen grundlegender Parameter von Kommunikationssystemen durchführen und beurteilen,
  • können die Kenntnisse bei der Planung und im Betrieb der Gebäudekommunikation anwenden  

Personale Kompetenz

Die Studierenden bearbeiten komplexe Aufgaben in Team.

Inhalt

Vorlesung

Teil Bussysteme:

  • Entwicklung und Einsatzbereiche von Kommunikationsnetzen,
  • Grundlagen: Topologie, Codierung, Übertragungsverfahren,  Datensicherung,
  • Zugriffsverfahren,
  • Kommunikationsebenen,  Busarchitekturen, Koppelelemente, Busmanagement,
  • Zeit-Synchronisation in Echtzeitumgebungen,
  • Anwendungsprotokolle  in Feldbussystemen,
  • Bussysteme Gebäudeautomation: LON, KNX/EIB, LCN, BACnet, DALI, M-Bus, EEBus, Modbus, CAN,
  • Bussysteme Automotive: CAN, LIN, TTP, TTCAN, FlexRay, MOST,
  • Bussysteme Automatisierung: Profibus, Interbus, AS-Interface, EtherCAT, CANopen,  

Teil Kommunikationssysteme:

  • Grundlagen: Zeitbereich, Frequenzbereich, Pegel, lineare und nichtlineare Systeme, Bandbreite-Dauer-Produkt,  Verzerrungen, Rauschstörungen, Anpassung, PCM, Modulation,
  • Elektrische und optische Leitungen
  • Teilnehmerzugangstechniken, TK-Nebenstellensystem
  • Grundlagen der Mobilkommunikation  

Übung

Eigenständiges Lösen von Übungsaufgaben zu den Themen der Vorlesung  

Praktikum

Teil Bussysteme:

  • KNX
  • CAN, LIN
  • Ethernet  

Teil Kommunikationssysteme:

  • TK-Anlage
  • Dämpfungsmessungen an Baustoffen
  • Messungen zur Mobilfunkversorgung in Gebäuden
  • EMF – Feldstärkemessungen
  • Dämpfungsmessungen an Lichtwellenleiter mit einem OTDR
Studienleistung
Prüfungsleistung Klausur
Weitere Modulleistung: Anerkanntes Laborpraktikum
Medienformen

Tafel, Beamer, Overheadprojektion, Rechnerpräsentation, Skript, Sammlung von Übungsaufgaben, Anleitung zu Laborversuchen

Literatur

Gröger, A.: Internet -gestützte Gebäudeautomation, expert-Verlag 2011

Grapentin, Ch.: Adäquate Gebäudeautomation in einem Bürogebäude, VDM. 2009

Merz, Hermann; Hansemann, Thomas; Hübner, Christof: Gebäudeautomation: Kommunikationssysteme  mit EIB/KNX, LON und BACnet, 2009

Baumgarth, Siegfried; Bollin, Elmar; Büchel, Manfred; Fromm Burkhard: Digitale Gebäudeautomation, 2003

Lücke, Thomas: Einführung in die KNX/EIB-Gebäudesystemtechnik  ETS4 Scherg, Rainer: EIB/KNX-Anlagen - Planung, Installation und Visualisierung in der Gebäudesystemtechnik BACnet Gebäudeautomation 1.12, Auflage: 3., 2013

Jäger, Edgar: Industrial Ethernet: Funktionsweise, Implementierung und Programmierung von Feldgeräten mit netX, 2008