Einfache und intuitive Programmierung

Einfache und intuitive Programmierung
Grossansicht Bild
11.02.2014 | Die angehenden Biotechnologinnen und -technologen der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften lernen unter anderem an Fermentationsprozessen die Grundzüge der Automatisierung kennen. Die in der praxisbezogenen Ausbildung eingesetzten Bioreaktoren sind mit Komponenten ausgerüstet, die ein intuitives Erfassen der komplexen Programmierung ermöglichen.

Biotechnologen und -technologinnen sitzen – wie der Name es sagt – an der Schnittstelle zwischen Biologie und Technik und müssen daher von beiden Bereichen etwas verstehen. Dazu durchlaufen sie im Grund- und Fachstudium der ersten beiden Jahre eine Ausbildung in technischen und naturwissenschaftlichen Fächern und lernen überdies die Grundlagen der Mess- und Automatisierungstechnik kennen. Im Vertiefungsstudium im dritten und letzten Jahr werden sie mit dem Einsatz biologischer Prozesse für industrielle Verfahren und Produktionen vertraut gemacht. Schliesslich sollen sie später im Beruf ihre Rolle als Bindeglied zwischen der Biologie und der Technologie wahrnehmen können.

Praxisnahe Ausbildung

Praxisnahe Ausbildung
Grossansicht Bild

Da die Ausbildung an den Fachhochschulen immer auch grosses Gewicht auf den praktischen Bezug legt, erlernen die Studierenden ihr Wissen im Rahmen wirklichkeitsnaher Prozesse. Besonders eignet sich dazu der Einsatz eines Bioreaktors, in dem mithilfe von Zellen, Algen oder Mikroorganismen Fermentationsprozesse ablaufen. Diese finden im Gebiet der Biotechnologie eine sehr breite Verwendung. «Wichtig ist aber auch, dass die Studierenden den ganzen Bereich der Prozessautomatisierung kennenlernen», sagt der dafür zuständige Dozent Prof. Mark Jaeggi. Erst werden sie in die Mess-, dann in die Regel- und schliesslich in die Steuerungstechnik eingeführt. «So erfassen sie das ganze System mit Leit-, Kontroll- und Feldebene, lernen die Prozesse zu strukturieren und die einzelnen Schritte anschliessend umzusetzen», fährt Mark Jaeggi fort. Mit dem Leitfaden der Good Automated Manufacturing Practice oder kurz GAMP werden sie auch mit dem Projektmanagement vertraut gemacht. «Es ist wesentlich, dass die Ausbildung eins zu eins an den Geräten stattfindet. Die Studierenden sollen in Kontakt mit der Hitze, mit dem Dampf und den drehenden Teilen kommen », erläutert der wissenschaftliche Mitarbeiter Daniel Hans.

Leicht erlernbare Programme bevorzugt

Leicht erlernbare Programme bevorzugt
Daniel Hans, ZHAW; Simone Heuri, ZHAW; Hans Beck, Schneider Electric; Mark Jaeggi, ZHAW

Die Bioreaktoren in Wädenswil verfügen alle über eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle, über die sich die Prozesse steuern und kontrollieren lassen. Bevor die Studierenden diese Geräte aber richtig verstehen und bedienen können, müssen sie zuerst einmal etwas über die dahinter steckende Technik lernen. «Die Studierenden sind meist reine User», sagt Daniel Hans, «die sich bisher um das hinter dem Bildschirm Ablaufende wenig kümmerten.» Genau davon sollten sie in ihrer späteren Arbeit aber etwas verstehen. Erst dann können sie auch die komplexen Prozesse richtig angehen. Sie lernen deshalb, warum ein Prozess in einzelne Verfahrensabschnitte zerlegt werden muss, in denen der Bioreaktor zum Beispiel die Grundoperation des Fermentierens ausführt. Haben sie den strukturellen Aufbau eines Prozesses einmal verinnerlicht, tun sie sich auch sehr viel leichter mit dem Programmieren der Steuerung. Hier kommt allerdings auch den eingesetzten Produkten eine gewisse Bedeutung zu, denn im zeitlich beschränkten Rahmen des Vertiefungsstudiums bleibt kaum Zeit, um sich mit einem komplizierten Programmiersystem auseinanderzusetzen. Gerade auch darum wählte die Schule Produkte von Schneider Electric, denn diese lassen sich intuitiv begreifen und damit nach kurzer Einarbeitungszeit einsetzen. Weitere Faktoren, die für Schneider Electric sprachen, waren die Softwarekosten und die volle Kompatibilität mit dem IEC-1131-Standard. Nicht vergessen gehen darf dabei aber, dass sich die Steuerungen nicht nur für die Ausbildung eignen. Die relativ einfachen Anwendungsprogramme der Studierenden können problemlos durch sehr komplexe ersetzt werden. Die speicherprogrammierbaren Steuerungen sind schliesslich dazu gedacht, höchst verschiedene Prozesse zu steuern. So lassen sich die Bioreaktoren auch im Rahmen von anspruchsvollen Semesterarbeiten sowie in den Forschungs- und Entwicklungsprojekten einsetzen.


Bewertung Ø:
   
Meine Bewertung:

Fragen und Kommentare (0)