Lehrgang

Pflichtmodul 2: Sensorschnittstellen

Veranstaltungsnummer: 02LE062

  • Überblick über analoge und digitale Schnittstellen
  • Eignung für verschiedene Aufgabenbereiche
  • Möglichkeiten zur Mikrocontroller-Anbindung
Mehr Top-Themen entdecken

Kommende Termine:

01. – 02. Juni 2022
Aachen

Verfügbar

Unsere Zertifikatslehrgänge sind nicht online buchbar. Senden Sie uns jetzt eine Buchungsanfrage und wir beraten Sie gerne zu individuellen Buchungsmöglichkeiten. Nach Ihrer Anfrage melden wir uns schnellstmöglich bei Ihnen zurück.

Lehrgang anfragen

Hinweis

Dieses Modul kann nur im Rahmen des Zertifikatslehrgangs „Fachingenieur*in Sensorik VDI“ gebucht werden.

Analog, digital und drahtlos

Sensoren produzieren eine Flut von Daten, die erfasst und ausgewertet werden müssen. Die Anbindung an die Mikrocontroller kann – abhängig vom Sensortyp und der Aufgabenstellung – entweder analog, digital oder drahtlos erfolgen. Für die anschließende Datenübertragung kommen verschiedene Bussysteme in Frage. Damit diese elektrisch und mechanisch im rauen industriellen Umfeld einwandfrei funktionieren, müssen sie sehr robust ausgelegt sein.

Das 2. Pflichtmodul des VDI-Zertifikatslehrgangs „Fachingenieur*in Sensorik VDI“ zeigt Ihnen, was Sie bei der Auswahl der Schnittstellen für Ihre Sensoren beachten müssen und welche Bussysteme für Ihre Anwendung am besten geeignet sind. Zahlteiche praktische Tipps und Tricks geben Ihnen wertvolle Hinweise für die Umsetzung in Ihrem Unternehmen.

Da die im 2. Pflichtmodul „Sensorschnittstellen“ vermittelten Kenntnisse hilfreich für das Verständnis der im 3. Pflichtmodul „Industrie 4.0 und IoT“ vermittelten Themen sind, empfehlen wir, die Module in der vorgegebenen Reihenfolge zu absolvieren. Nach Ihrer erfolgreichen Teilnahme an den insgesamt sieben Modulen (vier Pflicht- und drei Wahlpflichtmodule) und der bestandenen Abschlussprüfung erhalten Sie das anerkannte VDI-Zertifikat „Fachingenieur *in Sensorik VDI“.
 

Ihre Ansprechpartnerin

Julianna Bakos
+49 211 62 14-123
  lehrgang@vdi.de

Top-Themen

  • Überblick über analoge und digitale Schnittstellen
  • Eignung für verschiedene Aufgabenbereiche
  • Möglichkeiten zur Mikrocontroller-Anbindung
  • Identifizierung und Minimierung von Störeinflüssen
  • Gängige Bussysteme

Programm

Pflichtmodul 2 beschäftigt sich mit folgenden Themenstellungen:

Motivation

  • Notwendigkeit der Datenerfassung
  • Neue Möglichkeiten

Grundlegende Verfahren

  • Erfassung von Umwelteigenschaften
  • Überführung der Messgrößen in Standardsignale
  • Effiziente Sensordatenübermittlung

Analoge Schnittstellen

  • Grundlagen
  • 0 … 10 V Schnittstelle
  • 4 … 20 mA Schnittstelle
  • Sonderformate (z.B. PT100)

Digitale Schnittstellen

  • Grundlagen (inkl. Schichtenmodell, Charakteristika von digitalen Schnittstellen)
  • Punkt-zu-Punkt- vs. Bussysteme
  • Serielle Schnittstellen (RS232)
  • Serielle Businfrastruktur (RS485)
  • (Industrial) Ethernet (inkl. Varianten)
  • Sonderformate und hybride Systeme

Anbindung an den Mikrocontroller

  • Analoge Wandler
    • A/D Wandle
    • D/A Wandler
    • Qualitätsmerkmale der Wandler
  • Digitale Schnittstellen
    • Unterschiedliche Anforderungen interner und externer Bussysteme
    • Elektrische Absicherung externer Busse (z.B. galvanische Trennung)
    • Logische Absicherung der Datenübertragung (z.B. Paritätsbit)
    • Bestimmung notwendiger Datenraten
  • Drahtlose Schnittstellen
    • Grundlagen drahtloser Datenübertragung
    • Unterschiedliche Frequenzbänder
    • Modulationsarten, Bandbreiten und Empfangsempfindlichkeit
    • Ausfallsicherheit selbstheilender Systeme

Inklusive wertvoller Tipps und Tricks für die Praxis

Störeinflüsse

  • Aus Sicht der Sensordatenverarbeitung
    • Ursachen von Störungen
    • Übertragungsstörungen
    • Kategorisierung von Sensordaten bzgl. möglicher Störungen
    • Störungserkennung und Fehlerkorrektur
  • Bei der analogen Sensoranbindung
    • Ursachenermittlung
    • Parametrisierung der Schnittstellen
    • Probleme aus der Elektrotechnik
  • Bei der digitalen Sensoranbindung
    • Ursachenermittlung
    • Parametrisierung der Schnittstellen
    • Inkompatibilitäten
  • Bei der drahtlosen Sensoranbindung
    • Ursachenermittlung
    • Was tun bei Funkstörungen

Grundprinzipien und Elemente von Bussystemen

  • Klassische Bussysteme
    • Modbus RTU, M-Bus, KNX, DALI, CAN Bus & CANopen, Profibus, IO Link
  • Ethernetsysteme
    • Modbus TCP, Profinet, BACnet
  • Industrial Ethernetsysteme
    • Ethernet/IP, SERCOS III, Profinet, EtherCAT
  • Funksysteme
    • ZigBee/z-wave, Bluetooth/Thread, WLAN, Mobilfunk, LoRaWAN

Zielgruppe

Der Zertifikatslehrgang „Fachingenieur*in Sensorik VDI“ wendet sich an Ingenieure*innen sowie Fach- und Führungskräfte aus allen Bereichen der produzierenden Industrie. Dazu zählen u.a.:

  • Maschinen- und Anlagenbau
  • Elektro- und Elektronikindustrie
  • Fahrzeugindustrie

Zur Zielgruppe gehören u.a. Leiter*innen, Manager*innen, Ingenieur*innen und Mitarbeitende aus den folgenden Bereichen:

  • Automatisierung
  • Forschung und Entwicklung
  • Qualitätssicherung/-kontrolle
  • Fertigungsplanung/-entwicklung/-steuerung
  • Test und Simulation

Neben Neu- und Quereinsteiger*innen profitieren von der Teilnahme am Lehrgang auch technischen Fach- und Führungskräfte, die ihre Kenntnisse ausbauen und ein aussagekräftiges Zertifikat im Bereich Sensorik erwerben möchten.

Ihre Referenten

Prof. Dr.-Ing. Thomas Dey vertritt das Lehrgebiet Embedded Software im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik an der FH Aachen. Neben Veranstaltungen in seinem Lehrgebiet der Embedded Software hält er auch Vorlesungen über höhere Programmiersprachen und High Performance Computing.

Prof. Dr.-Ing. Tobias Frauenrath vertritt im neuen Bachelorstudiengang Smart Building Engineering den Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik an der FH Aachen. Er bringt langjährige Erfahrung als Entwicklungsleiter von vernetzten Messtechnikkomponenten und Lösungen der Industrie 4.0 mit. Im Rahmen eines Lehrauftrags unterrichtet er seit 2015 für Student*innen der Elektrotechnik das Fach Netze und Protokolle.

Prof. Dr. rer. nat. Felix Hüning vertritt seit 2012 am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik an der FH Aachen das Lehrgebiet Allgemeine Fahrzeugsysteme. In der Lehre und Forschung an der FH Aachen liegt sein Schwerpunkt auf der Sensorik für autonome Systeme. Er ist Autor mehrere Fachbücher, u.a. zum Thema „Sensoren und Sensorschnittstellen“.