Automatisierungstechnik
Automatisierungstechnik ist ein fachübergreifendes Gebiet, das sich mit der Konzipierung und Entwicklung von Automaten oder anderer automatisch ablaufender Vorgänge befasst.
Die Automatisierungstechnik befasst sich mit der Automatisierung technischer Prozesse aus folgenden Gebieten:
- Elektrotechnik
- Gebäudeautomation
- Maschinenbau
- Fahrzeugtechnik
- Luft- und Raumfahrttechnik
- Robotik
- Biologie
- Medizin
Einige Teilaufgaben sind:
- Messtechnik
- Sensortechnik
- Steuerungstechnik
- Regelungstechnik
- Überwachung
- Fehlerdiagnose
- Optimierung
- Bustechnik
- Prozessvisualisierung
Entwurf, Implementierung und Inbetriebnahme von Automatisierungsfunktionen ist stark methodenorientiert. Diese Methoden der Automatisierungstechnik sind zum Teil auf bestimmte Prozesse zugeschnitten.
Die Elektrotechnik ist meist ein übergeordnetes Gebiet in der Automatisierungstechnik. Heutzutage werden fast alle Automatisierungen unter zuhilfenahme der Elektrotechnik durchgeführt. Eine mechanische Automatisierung tritt meist in den Hintergrund.
In der Automatisierungstechnik spielt die Digitaltechnik eine immer bedeutendere Rolle. Vor allem die Mikroprozessoren und die Analog-digital-Umsetzer (ADU) beziehungsweise Digital-Analog-Umsetzer (DAU) sind wichtige Bestandteile der Regelungstechnik, einem Teilgebiet der Automatisierungstechnik.
Die meisten der entwickelten allgemeinen Methoden der modernen Prozessautomatisierung verwenden theoretisch oder experimentell ermittelte Modelle der Prozesse in analytischer Form. Auf der Grundlage dieser Modelle können dann wissensbasierte Methoden zum Entwurf und zur Inbetriebnahme der verschiedenen Automatisierungsfunktionen entwickelt werden. Hierzu gehören Methoden der
- Identifikation und Parameterschätzung,
- adaptiven Regelung,
- Überwachung und Fehlerdiagnose,
- Fuzzy-Logik,
- evolutionären Algorithmen,
- neuronalen Netze.
Mit wissensbasierten Ansätzen entstehen dann zum Beispiel intelligente Automatisierungssysteme, die modellgestützte Regelungen und Steuerungen (selbsteinstellend oder kontinuierlich adaptiv) und eine Überwachung mit Fehlerdiagnose enthalten. In Abhängigkeit von der jeweiligen Information können sie Entscheidungen treffen.
Die prozessorientierten Methoden dienen der Entwicklung von Prozesse und mechatronischer Systeme. Hierzu zählen zum Beispiel die rechnergestützte Modellbildung, Simulation und digitale Regelung von Robotern, Werkzeugmaschinen, Verbrennungsmotoren, Kraftfahrzeugen, hydraulischen und pneumatischen Antrieben und Aktoren, für die auch Methoden zur Fehlerdiagnose entwickelt und praktisch erprobt werden. Von besonderer Bedeutung sind dabei auch die Entwicklung und praktische Erprobung von Methoden der computational intelligence, also ein Zusammenwirken von Fuzzy-Logik, neuronale Netze|neuronalen Netzen und evolutionären Optimierungsalgorithmen.