Fragen aus T2000Fragen

Ein MES-System (Manufacturing Execution System) ist eine Software, die über der Steuerungsebene wie SPS und SCADA arbeitet.

1. Linienbus

2. Ringbus:

3. Sternbus: zentralen Knoten

4. Baumtopologie: hierarchische Struktur, bei der mehrere Sternbusse miteinander verbunden sind.

Server-Client-Modell beschreibt eine Netzwerkarchitektur, bei der Clients Anfragen an einen zentralen Server senden. Der Server verarbeitet diese Anfragen und stellt die gewünschten Daten oder Dienste bereit.

Feldbuskoppler: verbindet SPS mit Feldbusnetzwerk und ermöglicht Kommunikation zwischen SPS und dezentralen Geräten (Sensor / Aktor)

Modul an der SPS: ist Erweiterung der SPS-Hardware, die direkt an die Steuerung angeschlossen wird und zusätzliche Ein-/Ausgänge oder Funktionen bietet.

Ein FI-Schalter ( RCD = Residual Current Device) überwacht den Stromfluss in einem Stromkreis.

Er vergleicht den hinfließenden Strom mit dem zurückfließenden. Wenn es eine Differenz gibt, zum Beispiel durch einen Fehlerstrom zur Erde, löst der RCD aus und unterbricht den Stromkreis, um Menschen vor elektrischem Schlag zu schützen

Schütz oder Relais: funktioniert durch elektromagnetische Schaltung.

Wenn ein elektrischer Strom durch die Spule des Relais oder Schützes fließt, erzeugt er ein Magnetfeld, das einen Schalter betätigt.

Frequenzen werden gefiltert, um unerwünschte Signale zu unterdrücken und nur bestimmte Frequenzbereiche durchzulassen.

Störungen zu reduzieren

die Signalqualität zu verbessern

gezielt Frequenzen zu verstärken /abzuschwächen

aktiver Filter: verwendet Verstärker, um Frequenzen zu filtern und das Signal zu verstärken.

Operationsverstärker: elektronisches Bauteil, das Spannungen verstärkt

Verwendung: Signalverstärkung, Signalverarbeitung

Gegenkopplung: Teil des Ausgangssignals negativ auf den Eingang zurückgeführt.

—> stabilisiert den Verstärker, verringert Verzerrungen und verbessert die Genauigkeit.

Mitkopplung: Teil des Ausgangssignals positiv auf den Eingang zurückgeführt.

—> Verstärkung erhöhen, aber wird instabiler

• Ladevorgang: speichert er elektrische Energie, indem er eine Spannung über seine Platten aufbaut.

  Beginn: fließt ein hoher Strom, der dann mit der Zeit abnimmt, bis der Kondensator vollständig geladen ist.

• Entladen: gespeicherte Energie wieder abgeben.

  Dabei fließt ein abnehmender Strom, während die Spannung auf den Kondensatorplatten sinkt.

• Ein Kondensator blockiert Gleichstrom und lässt Wechselstrom durch

1. Widerstandsthermometer: elektrische Widerstand eines Metalls, ändert sich mit der Temperatur.

   Der Widerstandswert wird gemessen und in einen Temperaturwert umgerechnet.

2. Thermoelement: Zwei unterschiedliche Metalle erzeugen bei Temperaturdifferenz eine kleine Spannung (Seebeck-Effekt). Diese Spannung wird gemessen und in eine Temperatur umgerechnet.

3. Infrarot-Thermometer: Misst die Wärmestrahlung eines Objekts, die in eine Temperatur umgerechnet wird.

Standardabweichung misst die Streuung der Daten um den Mittelwert.

Lineare Regression modelliert die Beziehung zwischen zwei Variablen durch eine gerade Linie der Form y = mx + b

Systematische Fehler: immer in die gleiche Richtung wirken und durch eine ungenaue Kalibrierung oder falsche Methodik entstehen. Sie sind vorhersagbar und wiederholbar.

Zufällige Fehler: unvorhersehbar, entstehen durch unkontrollierbare Einflüsse.

1. Menschliche Fehler, wie falsche Ablesungen oder Bedienfehler.

2. Ungenauigkeiten in Messgeräten, schlechte Kalibrierung oder verschlissene Instrumente.

3. Umgebungsbedingungen, wie Temperatur- oder Druckschwankungen.

4. Unvollkommene Methoden oder Annahmen, die zu ungenauen Ergebnissen führen.

1. Abtasttheorem: Die Abtastrate muss mindestens doppelt so hoch wie die höchste Frequenz des Signals sein, um Alias-Effekte zu vermeiden.

2. Quantisierung: Die Auflösung des AD-Wandlers (Anzahl der Bits) muss ausreichend sein, um das Signal präzise darzustellen.

Ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um.

1. Gleichstrom wird durch elektronische Schalter (z. B. Transistoren) in eine gepulste Spannung umgewandelt.

2. Diese gepulste Spannung wird durch einen Filter geglättet, sodass eine sinusähnliche Wechselspannung entsteht.

ABS (Antiblockiersystem) wie bei Verbrenner Autos

Es verhindert das Blockieren der Räder beim Bremsen und sorgt so für besseren Kontakt zur Fahrbahn und kürzere Bremswege.

Bei Elektrofahrzeugen kann zusätzlich die Rückgewinnung der Bremsenergie (Rekuperation) in das ABS integriert werden, um beim Bremsvorgang Energie zurück in die Batterie zu speisen.

1. Gleichstrommotor (DC-Motor)

2. Wechselstrommotor (AC-Motor)

3. Synchronmotor

4. Asynchronmotor

Asynchronmotor:

Durch Spannung am Stator entsteht rotierendes Magnetfeld das den Roto mitnimmt (Rotor läuft jedoch etwas langsamer als Magnetfeld)

—>Asynchronbetrieb

1. Kraftwerk

2. Hochspannungsleitungen

3. Umspannwerke: Spannung wird hier verkleinert

4. Verteilnetz: (Wohngebieten)

5. Hausanschluss

Knotenregel: Die Summe der Ströme, die in einen Knotenpunkt eines Stromkreises fließen, ist gleich der Summe der Ströme, die aus dem Knoten herausfließen.

Maschenregel: In einer geschlossenen Masche ist die Summe aller Spannungen = 0

Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein serielles Bussystem, das die Kommunikation zwischen verschiedenen Steuergeräten in einem Fahrzeug ermöglicht.

Es funktioniert mit Mehrmaster-Prinzip, bei dem mehrere Geräte auf denselben Bus zugreifen können.

Echtzeitfähig bedeutet, dass ein System in festgelegter kurzer Zeit reagieren kann, was wichtig für schnelle und präzise Reaktionen ist.

P=U⋅I⋅η

η der Wirkungsgrad des Motors (Verhältnis der abgegebenen mechanischen zur aufgenommenen elektrischen Leistung) ist

Ein Mikrocontroller ist ein komplettes System auf einem Chip mit : CPU, Speicher, Ein- und Ausgänge sowie Peripherie enthält.

Ein Mikroprozessor ist dagegen nur die CPU, also die zentrale Recheneinheit.

Ein Zentralmotor sitzt zentral im Fahrzeug und treibt die Räder über eine Antriebswelle an.

Ein radnaher Antrieb platziert den Motor nahe an den Rädern, oft direkt in oder an den Radnaben.

Elektromotor: ab dem Stillstand volles Drehmoment und mit zunehmender Drehzahl nimmt Drehmoment ab

Verbrennungsmotor: maximales Drehmoment erst bei mittleren Drehzahlen

Die Zeitkonstante τ beschreibt, wie schnell ein Kondensator in einem Schaltkreis mit einem Widerstand aufgeladen oder entladen wird. Sie gibt an, wie lange es dauert, bis der Kondensator etwa 63 % seiner maximalen Ladung erreicht.

Formel:

τ = R * C

I2C-Schnittstelle: serielles Kommunikationsprotokoll, das es mehreren Mastern und Slaves ermöglicht, über nur zwei Leitungen zu kommunizieren.

Beides:

Hochpass:

Tiefpass:

Z-Diode:

Stabilisiert Spannung, indem sie in Sperrrichtung überschüssige Spannung ableitet, ideal für kleinere Ströme.

Festspannungsregler:

Bietet stabile Ausgangsspannung, unabhängig von Eingangsschwankungen, präziser und für höhere Ströme geeignet.

Pulldown-Widerstand zieht einen Eingangspin auf Masse, wenn kein Signal anliegt.

Er sorgt dafür, dass der Eingang einen definierten niedrigen Pegel hat, um Fehlfunktionen durch Störsignale zu vermeiden.

Der statische Mittelwert: Summer aller Werte durch Anzahl der Werte (beshreibt Durchschnittlicher Wert)

Der quadratische Mittelwert ist RMS

Einweggleichrichtung: Pulsierende Gleichspannung, nutzt nur positive Halbwellen.

Zweiweggleichrichtung: Pulsierende Gleichspannung, beide Halbwellen werden genutzt.

Mit Glättung: Fast konstante Gleichspannung, leichte Restwelligkeit bleibt.

Bei der Einweggleichrichtung fließt der Strom nur während der positiven Halbwellen, der Stromverlauf ist daher gepulst.

Bei der Zweiweggleichrichtung fließt der Strom während beider Halbwellen (gepulster Strom).

Mit einer Glättung wird der Strom eingangsseitig gleichmäßiger, aber es bleibt eine gewisse Restwelligkeit bestehen.

- Klassen und Objekte

- Vererbung

- Kapselung

- Polymorphismus

- Abstraktion

- Boolesche Datentypen

- Ganzzahlige Datentypen

- Realdatentypen

- Zeichenketten (Text)

- Zeitdatentypen (Speichert Zeitintervalle)

- Zähler- und Timer-Datentypen

- Benutzerdefinierte Datentypen

- Pointer-Datentypen

- Leistung: S7-1500 ist leistungsstärker und schneller.

- Architektur: S7-1500 hat integrierte Funktionen und eine modernere Architektur.

- Programmierung: S7-1500 nutzt die aktuelle Version des TIA Portals.

- Kommunikation: S7-1500 bietet bessere integrierte Kommunikationsmöglichkeiten.

- Erweiterbarkeit: S7-1500 hat eine einfachere Erweiterung und bessere Diagnosefunktionen.

- Unsigned (vorzeichenlos): 0 bis 15

- Signed (vorzeichenbehaftet): -8 bis 7

- Kaltleiter: Widerstand steigt mit zunehmender Temperatur. (NTC(Negative Temperature Coefficient)-Widerstand)

- Heißleiter: Widerstand sinkt mit zunehmender Temperatur. ( PTC-Widerstand) (Positive Temperature Coefficient)

1. Bei Metallen: Aufgrund der freien Elektronen, die sich durch das Metall bewegen können und somit eine gute elektrische Leitfähigkeit gewährleisten.

2. Bei bestimmten Halbleitern: Unter bestimmten Bedingungen, wie z.B. bei erhöhter Temperatur oder durch Dotierung, können auch Halbleiter eigenständig Strom leiten.

3. Isolatoren: Schlecht

- Erzeugung (Solarzelle/Windkraftwerk)

- Umrichter/Wechselrichter

- Transformator

- Stromnetz

- Umspannwerk

- Verteilnetz

- Haushaltsanschluss

- Steckdose

- Netzteil/Ladegerät

- Handyladekabel

Umspannwerk: verändert Spannung von elektrischem Strom.

reduziert Hochspannung auf eine niedrigere Spannung für die Verteilung in Haushalten und Unternehmen.

Umspannwerke enthalten Transformatoren, die diese Spannungskonversion durchführen.

- Berührung mit stromführendem Leiter

- Metallspitze des Phasenprüfers leitet Spannung

- Kleiner Widerstand im Phasenprüfer

- Strom fließt durch Glimmlampe

- Glimmlampe leuchtet bei Spannungsdifferenz

- Strom fließt durch Person zur Erde (minimaler Strom)

- Leuchten bei Vorhandensein von Spannung

Strom ist die Bewegung der Elektronen.

Spannung ist die treibende Kraft, die diese Bewegung verursacht.

Strom (elektrischer Strom) ist der Fluss von elektrischen Ladungen, typischerweise Elektronen, durch einen Leiter, wie zum Beispiel einen Draht. EInheit Ampere. Er gibt an, wie viele Ladungsträger in einer bestimmten Zeit durch den Leiter fließen.

Spannung ist die Kraft, die den elektrischen Strom antreibt. Sie stellt die Energie dar, die nötig ist, um Ladungen von einem Punkt zu einem anderen zu bewegen. Spannung wird in Volt gemessen und beschreibt den Unterschied im elektrischen Potenzial zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis.

Rauschfilter, Equalizer, Lautsprechern, Netzfiltern

Synchron- Asynchron

Eine Asynchronmaschine heißt so, weil der Rotor langsamer dreht als das magnetische Drehfeld des Stators, also "asynchron" ist.

Ein elektromagnetischer Schwingkreis wandelt elektrische Energie (Kondensator) und magnetische Energie (Spule) abwechselnd ineinander um, was zu Schwingungen führt.

Bei der Linearisierung im Arbeitspunkt wird ein nichtlineares System lokal durch ein lineares Modell approximiert.

Wichtig ist, den richtigen Arbeitspunkt zu wählen, da die Näherung nur in dessen Umgebung gültig ist.

Schwierig den Magneten zu magnetisieren und zu entmagnetisieren

Außerdem bleibt eine Restmagnetisierung was einen Trafo beeinträchtigen würde

Lieber weichmagneten

- Stahl hat isotrope Eigenschaften, da seine Eigenschaften in alle Richtungen gleich sind.

- Kristallstruktur: Kristallkörner sind zufällig orientiert.

- Gleichmäßige Legierungsverteilung

Flussmittel entfernt Oxide, verbessert die Benetzung und schützt vor neuer Oxidation beim Löten.

Flussmittel nach dem Löten entfernen, um Korrosion, elektrische Störungen und Verschmutzungen zu vermeiden.

Nehmen wir die Dezimalzahl 13:

1. 13 ÷ 2 = 6 Rest 1

2. 6 ÷ 2 = 3 Rest 0

3. 3 ÷ 2 = 1 Rest 1

4. 1 ÷ 2 = 0 Rest 1

Die Binärzahl ist 1101 (von unten nach oben).

Nehmen wir die Dezimalzahl 47:

1. 47 ÷ 16 = 2 Rest 15 (F in Hex)

2. 2 ÷ 16 = 0 Rest 2

Die Hexadezimalzahl ist 2F (von unten nach oben).

Nehmen wir die Binärzahl 1011:

1. 1 × 2³ = 8

2. 0 × 2² = 0

3. 1 × 2¹ = 2

4. 1 × 2⁰ = 1

Addiere die Ergebnisse: 8 + 0 + 2 + 1 = 11 (Dezimal)

Nehmen wir die Hexadezimalzahl 2F:

1. F = 15 → 15 × 16⁰ = 15

2. 2 = 2 → 2 × 16¹ = 32

Addiere die Ergebnisse: 32 + 15 = 47 (Dezimal)

Ein Bus ist ein System zur Datenübertragung, das mehrere Komponenten eines Computers (z.B. Prozessor, Speicher, Peripheriegeräte) miteinander verbindet und den Datenaustausch ermöglicht.

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1. Ruhende elektrische Ladung erzeugt ein elektrisches Feld

2. Magnetfelder sind Quellenfrei, nur Wirbelfelder

3. Zeitl. Veränderte Magnetfelder sind von elektrischen Wirbelfeldern umgeben

4. Ströme und zeitl. Veränderte Felder sind von magn. Wirbelfeldern umgeben

1. Elektromagnetische Induktion: Strom durch ein sich änderndes Magnetfeld.

1. Selbstinduktion: Gegenspannung durch eigenes Magnetfeld einer Spule.

1. Wechselstrominduktion: Induktion durch Wechselstrom.

1. Energiespeicherung:

- Kondensator: In elektrischem Feld.

- Spule: In magnetischem Feld.

2. Wechselstrom:

- Kondensator: Leitfähiger bei hohen Frequenzen.

- Spule: Widerstand steigt bei hohen Frequenzen.

3. Phasenverschiebung:

- Kondensator: Strom vor Spannung.

- Spule: Spannung vor Strom.

4. Gleichstrom:

- Kondensator: Blockiert nach dem Aufladen.

- Spule: Lässt Strom durch, erzeugt beim Einschalten Gegenspannung.

Einkommenssteuer bei Personengesellschaften,

Kapitalertragssteuer bei Kapitalgesellschaften

GmbH – Kapitalgesellschaft, Stammkapital 25000€, Haftet mit Stammeinlage, Gewinnaufteilung nach Geschäftsanteilen, Verlustausgleich durch Rücklagen oder Nachschüsse der Gesellschafter

AG – Kapitalgesellschaft, Grundkapital ist in Aktien aufgeteilt, Stammkapital 50000€, Haftung = Nennwert der Aktie, Gewinnanteil = Dividende

KG – Kommanditgesellschaft, Komplementär (Vollhafter Einlage + Privatvermögen), Kommanditist (Teilhafter nur Einlage)

OHG – offenen Handelsgesellschaft, mindestens 2 Gesellschafter, Haften mit eingebrachten Kapital und Privatvermögen