Mit dem Young Engineer Award wird der jeweils beste Beitrag eines jungen Referenten (unter 35 Jahre) im Bereich Automation und Drives mit einem Preisgeld in Höhe von jeweils 1000 Euro ausgezeichnet. Das Kongresskomitee hat folgende Referenten nominiert: 

• Frederic Blank, Universität Stuttgart
• Mario Göb, Bosch Rexroth Electric Drives and Controls GmbH
• Frederik Klenke, Technische Universität Dresden
• Jochen Koch, Siemens AG
• Jana Krimmling, IHP GmbH
• René Leven, ProLeiT AG
• Lars Perner, Leibniz Universität Hannover
• Hakam Saffour, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
• Daniel Schütz, Technische Universität München
• Peter Stolze, Technische Universität München

Die Beiträge im Überblick

Frederic Blank: Für die Bewertung der Energieeffizienz von elektrischen Antriebssystemen im nicht-stationären Betrieb ist die Kenntnis der Energieaufnahme pro Bewegungszyklus notwendig. Mithilfe von energieexakten Modellen aller Komponenten eines Antriebssystems ist die Energieeffizienz durch eine Simulation bestimmbar. Beispielhaft wird das Modell eines Antriebssystems entwickelt und durch Messungen verifiziert.

Mario Göb: In Rollendruckmaschinen sind die optimalen Reglerparameter jedes Bahnspannungs- und Registerreglers von dem jeweils zeitlich vorhandenen Streckenverhalten abhängig. Daher ist eine Anpassung der Maschineneinstellungen bei jedem Rollenwechsel, jedem Start eines Auftrags und sogar online bei laufendem Betrieb sinnvoll. In diesem Beitrag wird aufgezeigt, wie über Bahnspannungs-, Register- und/oder Geschwindigkeitssensoren das Streckenverhalten on- und offline direkt in der Fertigungsanlage identifiziert werden kann. 

Frederik Klenke: Für Beschleunigungsantriebe mit elastischer Lastankopplung werden die energieoptimalen Bewegungsverläufe für den Standardtyp eines Permanentmagnet-erregten Synchronmotors abgeleitet und erläutert. Die theoretischen Ergebnisse weist Klenke durch praktische Messungen nach und zeigt die Einsparpotentiale im Vergleich mit zeitoptimalen Bewegungsverläufen auf.

Jochen Koch: Die Verbreitung von Ethernet in der Industrie führt dazu, dass das Netzwerk eine zentrale Rolle übernimmt: Ein Ausfall zieht schwerwiegende Folgen und vor allem Kosten nach sich. Der Einsatz eines Netzwerkmanagementsystems ermöglicht dem Anlagenbetreiber, Probleme frühzeitig zu erkennen, die Ressourcenplanung zu optimieren, Stillstandszeiten zu verhindern, Kosten zu reduzieren und die Effizienz der Produktion zu steigern. Der Vortrag erläutert diese Potenziale und vergleicht industrielle mit reinen IT-Netzwerkmanagementsystemen.

Jana Krimmling: Untersucht wird der Aufbau einer Bluetooth-Teststrecke für die Prozessautomatisierung in einem Wasserwerk, wobei die Testergebnisse über mehrere Wochen dokumentiert wurden. Neue, bluetoothbasierende Komponenten bieten durch eine digitale Aufbereitung per Mikrocontroller die Möglichkeit, Dienste, Monitoring und Sicherheitsfunktionen zu integrieren. Ermittelt wurde auch die Qualität der Funkverbindung durch den Vergleich mit einer herkömmlichen Drahtlösung. Verbesserungspotentiale wurden identifiziert.

René Leven: Gemeinsam mit der Technischen Universität München-Weihenstephan in Freising, Fakultät für Brau- und Lebensmitteltechnologie, Lehrstuhl für Verfahrenstechnik disperser Systeme, wird in deren Technikum „Sudwerk" die Steuerung und das Prozessleitsystem erneuert. In seinem Vortrag zeigt René Leven, ProLeiT AG, wie vorkonfektionierte Systemsoftware die Projektierung und Inbetriebnahme vereinfacht und sie gleichzeitig sicherer gestalten kann.

Lars Perner: Die simulative Untersuchung elektrischer Servoantriebssysteme bietet im Vergleich zum Test am realen System diverse Möglichkeiten. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenheiten der Komponenten elektrischer Antriebssysteme ist die Modellierungstiefe der einzelnen Komponenten jedoch begrenzt und daher für jede Simulationsaufgabe gesondert zu betrachten. Perner zeigt, wie durch eine sinnvolle Modellierungstiefe das Werkzeug „Simulation" effizient genutzt werden kann.

Hakam Saffour: Der Beitrag greift die technischen Möglichkeiten sowie Herausforderungen bei der Konstruktion von drahtlosen Kommunikationsnetzwerken für Windkraftanlagen auf. Die drahtlose Übertragung dient dazu, Daten aus der direkten Umgebung der Windkrafträder an die Steuerung des Windparks zu senden und so eine Optimierung der Anlage zu ermöglichen. Saffour geht auf dafür geeignete Funkprotokolle und -topologien ein und beschreibt technische Möglichkeiten für Messsysteme, die der Richtungsanpassung der Windkraftanlagen dienen.

Daniel Schütz: Der Autor erläutert im Beitrag die Vorteile, die durch Softwareagenten in der Automatisierungstechnik entstehen. Er stellt einen Ansatz vor, Softwareagenten erfolgreich auf speicherprogrammierbaren Steuerungen zu implementieren und damit hochflexible, echtzeitfähige Steuerungssoftware zu realisieren. Basierend auf diesem Ansatz wird die Entwicklung einer Werkzeugunterstützung vorgestellt, die es Applikationsingenieuren ermöglichen wird, agentenbasierte Steuerungssoftware auf IEC 61131 Systemen zu implementieren.

Peter Stolze: In dieser Veröffentlichung wird ein Verfahren zur Stromregelung eines dreiphasigen Flying-Capacitor-Umrichters vorgestellt. Zeitdiskrete Systemmodelle werden verwendet, um den Laststrom und die Kondensatorspannungen vorauszuberechnen. Ein prädiktives Offline-Verfahren, das den besten der 19 möglichen Spannungsvektoren ermittelt, wird mit einem prädiktiven Online-Verfahren für das Voltage-Balancing der Kondensatoren kombiniert, welches die Redundanz der 64 möglichen Schaltzustände des Umrichters nutzt. Mit geringen Modifikationen kann dieses Prinzip auch für Umrichter mit einer höheren Anzahl an Spannungsniveaus verwendet werden.