Description
Book SynopsisViele Bereich der Chemie bedienen sich neuerdings komplexer, aufwendiger Analyseautomaten, die aus Wirtschaftlichkeitsgrunden haufig in zentralen Dienstleistungsabteilungen angesiedelt sind. Dieser Tendenz zur Zentralisierung kann im wesentlichen durch zwei Massnahmen entgegengewirkt werden: durch eine dezentrale Automatisierung unter Verwendung einer Standardgeratetechnik, durch Bedienungsmoglichkeiten von Automatisierungsfunktionen ohne laborfremdes Fachwissen (Programmierung, Rechnertechnik). In dem vorliegenden Buch werden die Einflussfaktoren fur die Gestaltung eines Laborgeratesystems analysiert. Aus dieser Analyse werden die Eigenschaften und Funktionen des Laborgeratesystems abgeleitet und fortschreitend detailliert. Dabei zeigt es sich, dass sich sowohl die geratetechnischen Funktionen als auch die Bedienfunktionen auf elementare Einzelfunktionen zuruckfuhren lassen. Abschliessend wird eine Realisierungsmoglichkeit dieses Geratesystems vorgestellt, bei der der Modularisierungsgedanke auch innerhalb der Gerate weitergefuhrt wurde. Anhand dieses Beispiels werden in Verbindung mit einem Demonstrationsversuch die Anwendungsbreite und die Funktionalitat des Geratesystems beschrieben.
Table of Contents1 Einleitung.- 1.1 Auswahl eines Anwendungsbereiches.- 1.2 Zielsetzung.- 1.3 Vorgehensweise.- 2 Stand der Technik.- 2.1 Theoretische Betrachtungen.- 2.1.1 Energetische Betrachtungen.- 2.1.2 Fehlerbetrachtung.- 2.2 Analyse der Arbeitsinhalte.- 2.3 Stand der Gerätetechnik.- 2.3.1 Standardgeräte und gerätetechnische Versuchskomponenten.- 2.3.2 Analytische Geräte.- 2.3.3 Handhabungseinrichtungen.- 2.3.4 Labordatenerfassung.- 2.3.5 Schnittstellen.- 2.3.6 Anordnung der Geräte.- 3 Anforderungen an das Gesamtsystem.- 3.1 Systemeigenschaften.- 3.2 Funktionsaufteilung.- 3.2.1 Aufteilung in Funktionsgruppen.- 3.2.2 Architektur der Funktionsaufteilung.- 3.3 Definition der Gerätefunktionen.- 3.3.1 Meßgeräte.- 3.3.2 Steuergeräte.- 3.3.3 Regler.- 3.3.4 Ausgabeeinheiten.- 3.3.5 Einheiten mit Sonderfunktionen.- 3.4 Funktionsverkettung und -verknüpfung.- 3.4.1 Abgrenzung von Gerätegruppen.- 3.4.2 Verknüpfung der Geräte.- 3.5 Variabilität.- 3.5.1 Geräteeinstellung.- 3.5.2 Konfigurierung.- 3.5.3 Systemgrenzen.- 3.6 Bedienfunktionen.- 3.6.1 Handhabung der Geräte.- 3.6.2 Gerätebedienung.- 3.6.3 Verknüpfungsaufbau.- 3.6.4 Fernparametrierung.- 3.7 Sicherheit und Zuverlässigkeit.- 4 Konzeption des Laborgerätesystems.- 4.1 Organisationsstruktur.- 4.1.1 Funktionszuordnung.- 4.2 Architektur des Gerätesystems.- 4.2.1 Systemaufbau.- 4.2.2 Kommunikationseinrichtung.- 4.3 Systemfunktionen.- 4.3.1 Kommunikation und Datensicherung.- 4.3.1.1 Physical Layer.- 4.3.1.2 Linkage Layer.- 4.3.1.3 Network Layer.- 4.3.1.4 Transport Layer.- 4.3.1.5 Session Layer.- 4.3.1.6 Datensicherung.- 4.3.2 Konfiguration.- 4.3.3 Fehlerbehebung.- 4.4 Bedienung.- 4.4.1 Gerätekommunikation.- 4.4.2 Gerätefunktionen.- 4.5 Gehäuse.- 5 Entwicklung und Aufbau des Laborgerätesystems.- 5.1 Festlegung beispielhafter Gerätefunktionen.- 5.2 Festlegung beispielhafter Systemfunktionen.- 5.3 Baugruppendefinitionen.- 5.3.1 Geräteinterne Standardbaugruppen.- 5.3.2 Gerätefunktionsapezifische Baugruppen.- 5.3.3 Systembaugruppen.- 5.4 Softwarekonzept.- 5.4.1 Betriebssystem.- 5.4.2 Kommunikation.- 5.4.3 Bedienerführung.- 5.4.4 Systemfunktionen.- 5.4.4.1 Änderung einer Konfiguration.- 5.4.4.2 Fehlerbehebung.- 5.5 Gerätebeschreibungen.- 5.5.1 Busmanager (BM).- 5.5.2 Versuchsmanager (VM).- 5.5.3 Multimeter (MTM).- 5.5.4 Programmierbare Kleinspannungsausgabe (KSA).- 5.5.5 Regler (RGL).- 5.6 Mechanik und Gehäuse.- 6 Erprobung und Anwendung.- 6.1 Anwendungsbeispiel Zwei-Säulen-Mitteldruck-chromatographie.- 6.2 Ablauf des Versuches.- 6.3 Erweiterungsmöglichkeiten.- 6.4 Anpassung an die Bedürfnisse im Ausbildungsbereich.- 7 Bewertung der durchgeführten Arbeiten.- 7.1 Bewertung des Gerätesystems.- 7.1.1 Auswirkungen auf die Arbeitsweise.- 7.1.2 Voraussetzungen in der Laborplanung.- 7.1.3 Qualifikationsanforderungen.- 8 Zusammenfassung.- 9 Ausblick.- Lebenslauf.
