Vernetzte Systeme für die Automatisierung 4.0 (eBook, PDF)

Intelligent vernetzte Produktionssysteme – ein kompakter Einstieg

Die Vernetzung von Geräten, Maschinen und Anlagen spielt eine Schlüsselrolle in der Automatisierung, die durch Industrie 4.0 zunehmend an Bedeutung gewinnt. Dieses Lehrbuch vermittelt grundlegende Kenntnisse, die für den erfolgreichen Einsatz intelligent vernetzter Produktionssysteme erforderlich sind. Es wendet sich an Studierende aus den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik sowie Verfahrens- und Umwelttechnik, ist aber auch für Praktiker geeignet, die mit der Digitalisierung der Produktion befasst sind.

TEIL A widmet sich den Vernetzungsgrundlagen und Bussystemen:
- Verfahren, Methoden und Strukturen lokaler Netze
- Hard- und Softwarekomponenten eingebetteter Systeme
- Eigenschaften ausgewählter Feldbussysteme
- Offene Kommunikation vernetzter Systeme auf Basis von OPC

TEIL B beschäftigt sich mit dem Industrial Ethernet und mobiler Kommunikation:
- Netzwerktechnik und Internettechnologien
- Ethernet-basierte Echtzeit-Bussysteme
- Grundlagen der Funkübertragung
- Drahtlose lokale Netze und Weitverkehrsnetze (einschließlich Mobilfunk)

TEIL C behandelt die Vernetzung von Cyber-Physical Systems, die die Basis für Industrie 4.0-Lösungen bilden:
- Architekturen und Dienste für Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT)
- Kommunikationsinfrastrukturen und -protokolle für Industrie 4.0-Produktionssysteme
- Vernetzung in der digitalen Fabrik: OPC UA over TSN, DDS und TSN, 5G und TSN

Anhand von zahlreichen Einsatzfällen aus der betrieblichen Praxis werden die Grundlagen vernetzter Systeme veranschaulicht. Mehr als 80 Übungsaufgaben eröffnen die Möglichkeit, das erworbene Wissen zu überprüfen und zu vertiefen. Über 240 Verweise auf Videos und andere weiterführende Wissensquellen runden den Inhalt ab.

Prof. Dr.-Ing. Reinhard Langmann war von 1993 bis 2019 Professor für Prozessinformatik im Fachbereich Elektro- und Informationstechnik der Hochschule Düsseldorf. In dieser Zeit war er für die Lehrveranstaltungen Prozessinformatik, Mensch-Maschine-Systeme und Industrial Ethernet verantwortlich. Aktuell ist er als Seniorprofessor an der Hochschule tätig. Langmann beschäftigt sich seit vielen Jahren mit dem Einsatz der Informations- und Kommunikationstechnik für die Automatisierung technischer Prozesse. Er publizierte sechs Fachbücher zur Automatisierungstechnik und ist (Mit-)Urheber von sieben Patenten. Seit Anfang 2000 konzentrieren sich seine Forschungsarbeiten auf die Anwendung der Internettechnologien für die Industrieautomatisierung. Er ist Chairman der internationalen Edunet World Association e. V. und Mitglied des Vorstandes des New Automation e. V.