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Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Kommunikation

Entwicklung von 3D-animierten didaktischen Einheiten für die Anwendung moderner Safety-SPSn im Maschinenbau

Hier finden Sie Informationen über die Entwicklung von 3D-animierten didaktischen Einheiten für die Anwendung moderner Safety-SPSn im Maschinenbau
Masterprojekt Elektrotechnik - Schwerpunkt Elektrotechnische Systementwicklung
Masterprojekt Maschinenbau - Schwerpunkt Mechatronik
Thema: Control / Automation
 
KURZBESCHREIBUNG:

Das "Institut für Visual Computing" (IVC, Leiter: Prof. Dr. R. Herpers) der H-BRS führt seit mehreren Jahren erfolgreich zahlreiche Forschungsprojekte durch. Das hier ausgeschriebene Masterprojekt ist ein Teil des kürzlich begonnenen Forschungsprojektes "SafetySim" (Förderer: DGUV, Laufzeit ca. 3 Jahre). Projektpartner sind das IVC der H-BRS und das BIBB (Bundesinstitut für Berufsbildung). Für die Durchführung des Masterprojektes ist ein abgeschlossenes Bachelorstudium in Elektrotechnik oder Mechatronik notwendig. Weiterhin sind Kenntnisse in der Programmierung von SPSen und/oder Microcontrollern von Vorteil.

Im Rahmen des Forschungsprojektes SafetySim sollen didaktische Einheiten dreidimensional medientechnisch aufbereitet werden, die moderne Konzepte der Verwendung von programmierbaren Sicherheitssteuerungen im Maschinenbau (sog. Safety-SPSn, SSPS) in der Lehre und Ausbildung in Berufsschulen und im Bachelorstudium AUT vermitteln helfen. Das Forschungsprojekt greift teilweise auf Know-How des abgeschlossenen Forschungsprojekts "SimuBridge"zurück, in dem ebenfalls 3D-animierte Anlagen für die Steuerung mit Standard-SPSn entwickelt wurden. Für das SafetySim-Projekt sind folgende Module zu entwickeln:
 

1. 3D-Anlagensimulationssoftware für Standardrechentechnik

2. Elektronikadapter zwischen PC und SSPS

3. Software für Safety-SPSn (SSPS)
 

Eine zentrale Idee des SafetySim-Projektes ist, dass die SSPS gar nicht "merkt", dass sie keine teure Maschine sondern eine kostengünstige Simulation auf dem PC steuert. Deshalb sind folgende Arbeitsschritte zu bearbeiten:


Zu 1.: Neue PC-gestütze 3D-Anlagensimulationen (ca. 5 exemplarische Anlagenbeispiele), um u. a. auch Schutzeinrichtungen wie Sicherheitstüren, Not-Halt usw. bedienbar zu berücksichtigen. Weiterhin sind die Verschaltungen selbst und diverse Verschaltungsfehler zu simulieren.
Zu 2.: Der Elektronikadapter verbindet die I/O-Signale der PC-gestützten Anlagesimulation mit den I/O-Signalen der SSPS. Zusätzlich sollen die Signale frei verschaltbar sein.
Zu 3.: Ca. 5 verschiedene "low-cost/entry-level" SSPSn sollen in dem Projekt berücksichtigt werden, um einen generischen Lösungsansatz zu verdeutlichen.
 

Das Masterprojekt beinhaltet die Mitarbeit in den oben erläuterten Arbeitsschritten 2. und 3.. Hierbei sind im Einzelnen die folgenden Aufgaben vorgesehen:
 

a) Einarbeitung in die Programmierung der verschiedenen SSPSn. Mitarbeit sowie verantwortliche Konzeption von "Getting-Started" Dokumenten. Konzeption einer Zwischenschicht, die Überwachungsfunktionen übernimmt.
b) Mitarbeit sowie verantwortliche Konzeption und Realisation von exemplarischen didaktischen Einheiten.
c) Programmierung der SSPSn für ausgewählte didaktische Einheiten.
d) Mitarbeit am und Evaluation des Elektronikadapters. Für die Evaluation sind geeignete Programme (embedded und PC-basiert) zu entwickeln.
e) Mitarbeit an der Evaluation der Gesamteinheiten. Hierbei können Tests in den Projektwochen/Praktikas des Bachelor-Studiengangs AUT sowie an Berufsschulen und Berufskollegs durchgeführt werden.
 

Eine Bezahlung kann als wissenschaftliche Hilfskraft aus dem Budget des SafetySim-Forschungsprojektes erfolgen, ggf. kann das Masterprojekt auch in einem Teamprojekt (max. 2 Personen) definiert werden.


PROJEKTPHASEN:

Masterprojekt 1: Einarbeitung in die Programmierung der SSPSn. Erarbeitung der Getting Started Dokumente. Bearbeitung der Mini-Trainer.

Masterprojekt 2: Programmierung der SSPSn, Mitgestaltung von didaktischen Einheiten und Erstellung eines Evaluationskonzeptes.

Masterthesis: Entwicklung der Evaluationsumgebung und Evaluation des Elektronikadapters sowie der didaktischen Einheiten.

Anzahl Plätze: 1