Bussysteme in der Mechatronik

Fakult?t

Fakult?t Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 03.12.2025.

Modulkennung

11B2090

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

H?ufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Die interne Vernetzung mechatronischer Systeme wie z. B. von Fahrzeugen, Landmaschinen und automatisierungstechnischer Anlagen, aber von Geb?uden und in der Avionik erfolgt typischerweise über drahtgebundene oder drahtlose Industrielle Bussysteme. Auch die Kommunikation mit exterenen Systemen und die Nutzung von Cloud-Diensten über das Internet nimmt st?ndig zu.

Die Vernetzung erfordert ein hohes Ma? an St?rungssicherheit und Zuverl?ssigkeit. Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Echtzeitf?higkeit der Datenübertragung.

Das vorliegende Modul stellt die Grundlagen von Kommunikationsnetzen vor, geht auf die Besonderheiten von Bussystemen in der Mechatronik ein, stellt wichtige Bussysteme vor und zeigt ihre Bedeutung für das Gesamtsystem.

Lehr-Lerninhalte

1. Grundlagen der Kommunikation: OSI-Modell, Signalübertragung auf Leitungen, Medienzugriffsverfahren, Fehlererkennung, Routing, Transport- und Anwendungsprotokolle

2. Industrielle Bussysteme: Profibus, Industrial Ethernet, CAN, KNX und weitere Bussysteme

3. Das vernetzte Gesamtsystem: Datensicherheit, Echtzeitanforderungen, Auswirkungen auf Regelung und Steuerung

4. Drahtlose 凤凰体育 im industriellen Umfeld: Grundlegende Herausforderungen, WLAN, Bluetooth

5. Vernetzung mit externen Systemen: Architektur und die wichtigsten Internet-Protokolle, Mobilfunknetze, Clouddienste

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
45VorlesungPr?senz-
15Labor-Aktivit?tPr?senz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
60Erstellung von Prüfungsleistungen-
Benotete Prüfungsleistung
  • Hausarbeit oder
  • Klausur
Unbenotete Prüfungsleistung
  • experimentelle Arbeit
Bemerkung zur Prüfungsart

Prüfungsform nach Wahl Dozent, im Normalfall Hausarbeit. Umfang der Hausarbeit ca. 10 bis 20 Seiten.

Die Experimentelle Arbeit wird in Form eines Praktikums durchgeführt. Die Versuche müssen vorbereitet und es muss eine Ausarbeitung angefertigt werden.

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Benotete Prüfungsleistung:

  • Hausarbeit: Umfang der Hausarbeit ca. 10 bis 20 Seiten
  • Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung

Unbenotete Prüfungsleistung:

  • Experimentelle Arbeit: 5 Versuche zu je 90 Minuten

Empfohlene Vorkenntnisse

Keine

Wissensverbreiterung

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen die wichtigsten in der industriellen Praxis und im Automobilbereich eingesetzten Bussysteme. Sie wissen über die Herausforderungen bei der Datenübertragung im industriellen Umfeld und bei der Fehlerkennung bzw. -Vermeidung und kennen m?gliche L?sungen. Des weiteren kennen sie Verfahren, um auch mit Bussystem Echtzeit zu gew?hrleisten.

Sie wissen um die Herausforderungen und Vorteile von drahtlosen Netzen im industriellen Umfeld. Daneben kennen Sie auch die Chance und M?glichkeiten, die eine Nutzung von Cloud-Diensten über das Internet bietet.

Wissensvertiefung

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, k?nnen die Bedeutung des Bussystems für das Gesamtsystem und die Funktion einsch?tzen. Ebenso kennen Sie die Bedeutung Bussysteme für die mit der "Industrie 4.0" einhergehenden Anforderungen.

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, verfügen über Erfahrung mit aktuellen, insbesondere in der Landtechnik und Automobilindustrie verbreiteten Werkzeugen zur Inbetriebnahme und Analyse von Bussystemen.

Wissensverst?ndnis



Nutzung und Transfer

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, k?nnen die Anforderungen an industrielle Vernetzung analysieren und geeignete L?sungen für Bussysteme erarbeiten.

Wissenschaftliches Selbstverst?ndnis / Professionalit?t

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, k?nnen Meldungen aus den Medien über die zunehmende Vernetzung in der Industrie, aber auch in Geb?uden, PKW, Landmaschinen einordnen und auf ihre Relevanz beurteilen. Sie k?nnen einsch?tzen, welches Bussystem mit welchen Eigenschaften wirklich n?tig ist und was keine Verbesserungen für das mechatronische System als Ganzes bietet.

Literatur

G. Schnell, B. Wiedemann: "Bussysteme in der Automatisierungs- und Prozesstechnik", Vieweg Verlag

A. Bormann, I. Hilgenkamp: "Industrielle Netze - Ethernet-Kommunikation für Automatisierungsanwendungen", Hüthig Verlag

W. Zimmermann, R. Schmidgall: "Bussysteme in der Fahrzeugtechnik", Springer-Verlag

Verwendbarkeit nach Studieng?ngen

  • Mechatronik
    • Mechatronik B.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Lübke, Andreas
    Lehrende
    • Lübke, Andreas