Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Steuerungstech- nik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Uni- versitat Stuttgart. Dem Institutsleiter. Herrn Professor Dr. -Ing. G. Pritschow. gilt mein besonderer Dank fur das Interesse an der Arbeit und seine Unterstutzung. die zu ihrem Gelingen wesentlich beigetra- gen haben. Herrn Professor Dr. -Ing. A. Storr. unter dessen kom- missarischer Institutsleitung ich die Arbeit beginnen konnte. gilt ebenso mein Dank fur seine Ratschlage und die intensive Durchsicht der Arbeit. Herrn Professor Dr. -Ing. M. -Weck danke ich fur seine Bereit- sChaft zur ubernahme und das schnelle Anfertigen des Mitberich- tes. Daruber hinaus moechte ich mich bei allen Mitarbeitern des Instituts bedanken. die durch kritische Hinweise und Diskussi- onen wertvolle Anregungen zu meiner Arbeit geliefert haben. Holger Moeller -7- Inhaltsverzeichnis Seite Abkurzungsverzei chni s, Forme 1 zei chen 9 Einleitung 11 2 Aufgaben eines Uberwachungs- und Diagnosesystems 13 in der numerischen Steuerung 2. 1 Begriffe 13 2. 2 Diagnosebereiche 18 2. 3 Steuerungsinterne Fehlerarten 20 2. 4 Anforderungen an ein integriertes Uberwachungs- 24 und Diagnosesystem 3 Untersuchung ausgefuhrter Massnahmen zur Fehlerdia- 30 gnose in numerischen Steuerungen 3. 1 Hardware der numerischen Steuerung 30 3. 2 Steuerungsexterne Funktionseinheiten 31 3. 3 Datenaustausch 32 3. 4 Bewertung der Massnahmen 33 4 Verfahren zur Uberwachung und Fehlerdiagnose in 35 numerischen Steuerungen 4. 1 Allgemeiner Loesungsansatz 35 4. 2 Diagnosemodelle fur numerische Steuerungen 38 4. 2. 1 Betrachtung auf Systemebene 38 4. 2. 1.

Das Wegweiser-Buch flihrt zum erfolgreichen Einsatz der IBM Personalcom- puter PC, PC XT, Portable PC AT und Kompatible, sofern sie in BASIC programmiert werden. Das Wegweiser-Buch vermittelt aktuelles Grundlagenwissen zur Datenverar- beitung: - Was ist Hardware, Software und Firmware? - Was sind GroBcomputer und Mikrocomputer? - Was sind Datenstrukturen und Programmstrukturen? - Was sind Betriebssysteme und Anwenderprogramme? - Was heiBt, fertige Programm-Pakete' einsetzen? - Was umfaBt das eigene Programmieren? Das Wegweiser-Buch gibt eine erste Benutzungsanleitung: - Wie startet man die verschiedenen IBM Personalcomputer mit dem - triebssystem DOS und der Programmiersprache BASIC? - Wie geht man beim Erstellen eines BASIC-Programmes vor? - Welche Datentypen und welche Anweisungen enthalt BASIC? - Inwiefern stimmen die IBM-Sprachdialekte BASICA (Advanced BASIC) und Cartridge-BASIC liberein? - Wie setzt man die wichtigsten DOS-Befehle ein? Es enthalt auch einen kompletten Programmierkurs mit einem Grund-und zwei Aufbaukursen: - Grundkurs: Programme mit Folge-und Auswahlstrukturen, Wiederholungs-(Schleifen)- und Unterablaufstrukturen (Unterprogramm, Funktion). - Aufbaukurs I: Programmiertechniken, Strings, Ein- und Ausgabe, maschinennahe Pro- grammierung, Programm-Overlay, Arrays sowie Suchen, Sortieren, Mi- schen und Gruppieren von Daten. - Aufbaukurs II: Sequentielle, direkte/random, index-sequentielle und verkettete Organisa- tion einer Datei. Datei mit zeigerverketteter Liste und binarem Baum. Grafik mit niedriger, mittlerer und hoher Auflosung. Programmieren von Spielen und Musik. VI Vorwort Das Wegweiser-Buch soli die von der IBM gelieferten System-Handbucher kei- nesfalls ersetzen, sondern erganzen. In den Handbuchern werden Program- miersprachen (z. B. BASIC-Handbuch), Betriebssysteme (z. B. DOS 2. 10 Ma- nual), die technischen Eigenschaften (z. B.

In diesem Buch werden die wichtigsten Methoden der Signal- und Systemanalyse beschrieben. Damit die Fulle des Stoffes uber- sichtlich bleibt, wird bevorzugt an den Anfang eines Abschnit- tes die Aussage gestellt. Anschliessend erst wird die Herleitung und Interpretation gegeben. Der Vorteil liegt darin, dass die Herleitungen kurzer werden. Beweise werden nur in den Fallen gefuhrt, in denen sie das Verstandnis foerdern. Damit trotz des hohen Abstraktionsgrades und der kompakten Darstellung der Stoff verstandlich bleibt, werden die entschei- denden Aussagen durch viele Graphiken ausfuhrlich erganzt. Ein Schwerpunkt des Buches sind die numerischen Methoden der Signal- und Systemanalyse. Die numerischen Beispiele mit dem Hinweis (mit Rechnerunterstutzung) sind rechnerunabhangig for- muliert. Zu jedem Beispiel wird eine Operationsfolge gegeben, die den Algorithmus in einer problemorientierten Sprache be- schreibt. Man findet in Abschnitt 19 eine ausfuhrliche rechner- unabhangige Referenzliste dieser Operationen. Die Operationsfolge beschreibt ausserdem den Input fur ein lauf- fahiges Basic-Programm, mit dem alle Beispiele des Buches nachvollzogen werden koennen. Obwohl eine struktierte Compiler- Sprache die Rechenzeiten der benutzten Routinen erheblich verkurzen wurde, sprach fur einen Basic-Interpreter, dass er einerseits auf jedem Personal-Computer verfugbar ist und ande- rerseits ein Interpreterprogramm zum Experimentieren geeigneter erscheint. Das Buch wendet sich in erster Linie an Ingenieure der Nach- richten-, Daten- und Regelungstechnik, die mit den Grundlagen elektrischer Netzwerke und der normalen Ingenieurmathematik vertraut sind.

Fragen zur Geldanlage, Baufinanzierung und Einkommen- Mikrocomputer verrichten abermillionenfach ihr Werk im steuer sind professionelle Beitrage zum PC-Einsatz im Spielzeug, Hausgerat, Automobil und in Geldautomaten, in Managementbereich einbezogen_ Zwei Software-Reports Werkzeugmaschinen, Handhabungsrobotern, Militareinrich- stecken die Situation deutlich ab und weisen in die Zukunft. tungen - und in den personlichen Arbeitsplatzstationen Vor allem auch fiir die Biiroautomatisierung von Bedeutung (Workstations) des I ngenieurs, des Wissenschaftlers, Be- ist die Weiterentwicklung der Standard-Software. Wir haben triebswirts, Juristen, Mediziners, Handwerkers usw. usw. dies beriicksichtigt und zum Obersichtsaufsatz auch konkret Die Gerate zur Verwendung als personliches Werkzeug erganzt: Wordstar, dBASElI, dBASElIl, Framework, Sym- heiBen in professionellen Bereichen oft Arbeitsp/atzcom- phony. Dedizierte und Integrierte Software sind kritisch puter (APC), im allgemeinen Sprachgebrauch iiberwiegend gegeniibergestellt. Persona/computer (PC). Urn diese geht es hier. Benutzerschnittstelle heiBt die physikalische und logische Es ist aber kaum vorstellbar, in einem Buch Personal- Ebene der Beriihrung zwischen Mensch und Maschine. Der computer ersch6pfend darzustellen und aile Anwendungs- Nutzen eines Computers, der Grad der Akzeptanz oder, bereiche abzuhandeln. Das gelingt nicht einmal in mehr- einfach ausgedriickt, die Anwendungsfreundlichkeit werden tagigen Seminaren und Symposien mit dickleibigen Tagungs- wesentlich durch die ergonomisch sinnvolle Ausfiihrung der banden. Eine verniinftige Einschrankung kann einem PC- Buch darum nur gut tun. Ais "verniinftig" haben wir ange- "Benutzeroberflache" und durch die Unterstiitzung beim Verfiigbarmachen der Ressourcen bestimmt.

Das Buch Wie arbeite ich mit dem Commodore Homecomputer C 728 richtet sich an diejenigen Benutzer eines Commodore Homecomputers, die geringe oder keine Erfah- rungen mit Mikrocomputern besitzen, aber auch an diejenigen Benutzer, die moeglichst schnell und muhelos an die Bedienung des Commodore Homecomputers mit seinen wichtigsten Zusatzgeraten, wie Bildschirm, Drucker und Diskettenlaufwerke, herangefuhrt werden moechten, ohne sich durch eine Vielzahl von Bedienungshandbuchern durchlesen zu mussen. Die vom Hersteller mitgelieferten Bedienungshandbucher haben fur den genannten Benut- zerkreis den Nachteil, dass in ihnen alle Moeglichkeiten aufgezeigt werden mussen, die das Mikrocomputersystem bietet. Dieser Vielfalt steht der Anfanger meist hilflos gegenuber. Bedienungshandbucher koennen i. a. auch nur kurz auf Einzelheiten eingehen, da sonst bei der Beschreibung aller Moeglichkeiten der Umfang des Handbuches zu stark anwachsen wurde. Ausserdem werden in den Bedienungshandbuchern in der Regel Grundkenntnisse der Datenverarbeitung vorausgesetzt, denn man bedient sich bei den Beschreibungen der in der Datenverarbeitung ublichen Fachsprache. Dieses Buch soll die Nachteile, die Bedienungshandbucher fur den Anfanger aufweisen, uberbrucken helfen, indem sich hier auf das Wesentliche konzentriert wird, dieses dafur aber um so ausfuhrlicher behandelt wird. Zunachst wird in einer kurzen Einleitung der Aufbau von Datenverarbeitungsanlagen erlautert. Dabei erlernt der Leser die wichtigsten Begriffe der Datenverarbeitung. An- schliessend wird dieses Wissen auf den Commodore Homecomputer umgesetzt. Mit diesem Wissen ausgestattet, wird dem Leser gezeigt, wie das Commodore Home- computer-System zu installieren ist und wie es anschliessend getestet werden kann.

Das Buch Wie arbeite ich mit dem Philips Homecomputer (MSX-System) richtet sich an diejenigen Benutzer eines Philips Homecomputers, die geringe oder keine Erfahrungen mit Mikrocomputern besitzen, aber auch an diejenigen Benutzer, die moglichst schnell und muhelos an die Bedienung des Philips Homecomputers mit seinen wichtigsten Zusatz- geraten, wie Bildschirm, Drucker und Diskettenlaufwerke, herangefUhrt werden mochten, ohne sich durch eine Vielzahl von Bedienungshandbiichern durchlesen zu miissen. Die yom Hersteller mitgelieferten Bedienungshandbiicher haben fiir den genannten Be- nutzerkreis den Nachteil, daS in ihnen aile Moglichkeiten aufgezeigt werden miissen, die das M ikrocomputersystem bietet. Dieser Vielfalt steht der Anfanger meist hilflos gegen- iiber. Bedienungshandbiicher konnen i.a. auch nur kurz auf Einzelheiten eingehen, da sonst bei der Beschreibung aller Moglichkeiten der Umfang des Handbuches zu stark anwachsen wiirde. AuSerdem werden in den Bedienungshandbiichern in der Regel Grund- kenntnisse der Datenverarbeitung vorausgesetzt, denn man bedient sich bei den Be- schreibungen der in der Datenverarbeitung iiblichen Fachsprache. Dieses Buch soli die Nachteile, die Bedienungshandbiicher fiir den Anfanger aufweisen, iiberbriicken helfen, indem sich hier auf das Wesentliche konzentriert wird, dieses dafiir aber umso ausfiihrlicher behandelt wird. Zunachst wird in einer kurzen Einleitung der Aufbau von Datenverarbeitungsanlagen erlautert. Dabei erlernt der Leser die wichtigsten Begriffe der Datenverarbeitung. An- schlieSend wird dieses Wissen auf den Philips Homecomputer umgesetzt.

Die auf das Rechnermodell PC-1500 1) abgestimmten Programme stutzen sich auf eine Vielzahl in der Praxis bewi: ihrter Problemlosungen. In der Sammlung wird nicht ver- gessen, daB es gerade das Spiel ist, das den Menschen besonders fasziniert. Mit einem Spiel Ii: iBt sich daruberhinaus auch nahezu problemlos in die elektronische Datenver- arbeitung eindringen, und es so lite auch das Spiel sein, das uns ja die Grundbegriffe der genannten Materie Stuck fur Stuck ni: iherbringt. Die Programme sind sorgsam erstellt und genau gepruft. Sie sind auf die dem PC-1500 eigene BASIC-Version abgestimmt, lassen sich aber unter Beachtung besonderer Vor- kehrungen auch auf anderen, i: ihnlich gebauten Rechnermodellen verwenden. Das Be- deutsame an den hier vorgestellten Problemlosungen ist die Tatsache, daB die Programme allein fur sich genutzt werden konnen; das ist ja schlieBlich der Sinn der Sache. Sie kon- nen aber auch als Teile in umfangreichere Problemlosungen eingebaut werden, in denen dabei einige leicht durchfuhrbare Programmanpassungen vorgenommen werden mussen.

ln vielen Bereichen des beruflichen Alltags findet man heute Mikrocomputer. Neuerdings ziehen diese Gerate auch in unsere Wohnungen ein. ln der Form des Volks-Computers werden sie an ein (Farb-)Fernsehgerat angeschlossen und stehen fur ernsthafte wie fur unterhaltsame Anwendungen zur Verfugung. Voraussetzung ist der Besitz entsprechender Programme, die man kaufen oder in der Sprache BASIC selbst erstellen-kann. Dieses Buch wendet sich an Leser, die lernen wollen, Commodore Volks-Computer zu programmieren. Der Autor geht davon aus, dass dem Leser ein derartiger Computer zur Verfugung steht. Daher sind zahlreiche Experimente und Aufgaben aufgenommen worden, deren Ausfuhrung bzw. Bearbeitung die Basis bilden fur das effektive Erlernen der Pro- grammierung. Vorkenntnisse uber Aufbau und Funktionsweise von Digitalrechnern sind nicht unbedingt erforderlich. Die Eigenarten der Programmierung werden an popularen Aufgaben und ein- fachen mathematischen Problemen demonstriert. Die dafur erforderlichen Mathematik- kenntnisse beschranken sich im wesentlichen auf die Grundlagen der Algebra. Zu danken habe ich meiner Frau fur die umfassende Unterstutzung und die UEbernahme der Schreibarbeiten. Ich danke auch der Geschaftsfuhrung der COMMODORE Buroma- schinen GmbH, die die Entstehung dieses Buches durch die vorubergehende UEberlassung eines VC 20 gefoerdert hat. Nicht zuletzt gilt mein Dank den Mitarbeitern des Verlages fur die reibungslose Zusammenarbeit.

Grosse Rechenzentren bieten Computerleistung uber Telefonnetz und Terminal. Hersteller bieten ,,Mini" -Computersysteme , die eben soviel leisten, wie vor wenigen Jahren grosse Rechenanlagen. Be triebssysteme sind vielseitiger und gleichzeitig einfacher in der Be dienung geworden. Problemorientierte Programmiersprachen und ganze Programmpakete erleichtern die Loesung fachbezogener Pro bleme in zahlreichen Gebieten. Dies alles hat dazu gefiihrt, dass die Benutzung von Computerleistung nicht mehr einigen Computerspe zialisten vorbehalten bleibt. Vielen Ingenieuren ist heute der Com puter als Hilfsmittel zur Erfullung ihrer Aufgaben ein ebenso alltag liches Werkzeug geworden, wie es fruher der Rechenschieber war. Manchem Ingenieur oder Naturwissenschaftler fehlen jedoch die notwendigen Kenntnisse und Erfahrungen fur eine computerge rechte Loesung seiner Probleme. Der Besuch eines FORTRAN-Kur ses allein bietet hierzu keine genugende Grundlage mehr. Seit 1974 bietet deshalb das Schweizer Kapitel der Association for Computing Machinery (ACM) mit einer Reihe von Kursen und Seminaren den in der Industrie tatigen Ingenieuren die Moeglichkeit, ihre Kenntnisse in Informatik zu erweitern. Das vorliegende Werk ist aus dieser Reihe entstanden. Es wendet sich gleichermassen an Studenten von Hochschulen und Ingenieurschulen und an praktizie rende Ingenieure. Es setzt eine gewisse Programmiererfahrung vor aus: die Autoren erwarten vom Leser die Kenntnis einer Program miersprache. Das Buch ist keine Enzyklopadie, eine umfassende Behandlung des Fachgebietes Informatik ist in diesem Rahmen nicht moeglich. Die Autoren haben sich zum Ziel gesetzt, dem Leser eine Auswahl von - nach ihrem Ermessen - fur den angesprochenen Leserkreis wichtigen Themen zu bieten. Ich danke den Autoren fur die ausgezeichnete Zusammenarbeit.

Take your first steps with Raspberry Pi Pico and take on exciting projects using CircuitPython, MicroPython, and Pico Key Features * Make the most of Raspberry Pi Pico-a low-cost microcontroller that is primed for innovation * Work with easy-to-follow examples and learn how to interface and program a Raspberry Pi Pico * Work on fun projects, right from home automation to building a seven-segment display to tracking air quality Book Description Raspberry Pi Pico, Raspberry Pi family's latest addition, is a tiny, fast, and low-cost microcontroller development board from the Raspberry Pi foundation that packs enough punch to power an extensive range of applications. Raspberry Pi Pico DIY Workshop will help you get started with your own Pico and leverage its features to develop innovative products. This book begins with an introduction to Raspberry Pi Pico, giving you a thorough understanding of RP2040's peripherals and different development boards for the Pico developed by other makers. You'll explore add-on hardware and programming language options available for the Pico. Next, you'll focus on practical skills, starting with a simple LED blinking project and building up to a giant seven-segment display, while working with application examples such as citizen science displays, digital health, and robots. You'll also work on exciting projects around gardening, building a weather station, tracking air quality, hacking your personal health, and building a robot, along with discovering tips and tricks to give you the confidence needed to make the best use of RP2040. By the end of this Raspberry Pi book, you'll have built a solid foundation in product development using RP2040, acquired a skillset crucial for embedded device development, and have a multi-purpose robot that you built yourself. What you will learn * Understand RP2040's peripherals and apply them in the real world * Find out about the programming languages that can be used to program RP2040 * Delve into the applications of serial interfaces available on the Pico * Discover add-on hardware available for RP2040 * Explore different development board variants for the Raspberry Pi Pico * Discover tips and tricks for seamless product development with Pico Who This Book Is For This book is for students, teachers, engineers, scientists, artists, and tech enthusiasts who want to develop embedded systems that drive cost-effective automation, IoT, robotics, medical devices, and art projects. If you consider yourself a maker and would like to learn how to use the Raspberry Pi Pico, then this book is for you. Familiarity with Python programming, MicroPython, CircuitPython, embedded hardware, and peripherals is helpful but not mandatory to get the most out of this book.

Connect your Raspberry Pi to the world with this essential collection of recipes for basic administration and common network services About This Book * Install, administer, and maintain your Raspberry Pi * Explore a new world of computing with this low cost, credit-card sized computer * Connect your Raspberry Pi to other devices on local networks and utilise IoT services Who This Book Is For This book is intended for students, scientists, and hobbyists who wish to connect their Raspberry Pi to other devices on a local area network or to the Internet of Things. Whether you are new to the Raspberry Pi, or already have a lot of experience with it, the recipes in this book will be a valuable reference to you and inspire your next project. You will want to have this book handy as a guide whenever you are working on networking projects for the Raspberry Pi. What You Will Learn * Install, update, and upgrade your Raspberry PI * Configure a firewall to protect your Raspberry Pi and other devices on your local area network * Set up file sharing, remote access, a web server, and your own wiki * Create a wireless access point and use it as an Internet gateway * Stream video, audio, and local device data to IoT services as well as your own websites * Control devices connected to the Raspberry Pi from your phone via the web * Create a giant video wall using multiple monitors and Raspberry Pis In Detail With increasing interest in Maker Projects and the Internet of Things (IoT), students, scientists, and hobbyists are using the Raspberry Pi as a reliable, inexpensive platform to connect local devices to Internet services. This book begins with recipes that are essential to installing the Raspberry Pi and configuring it for network access. Then it continues with recipes on installing common networking services such as firewalls and file sharing. The final chapters include recipes for network monitoring, streaming data from the Raspberry Pi to IoT services, and using clusters of Raspberry Pis to store and analyze large volumes of data. Style and approach This book contains a collection of practical, engaging recipes that will guide you through enhancing your Raspberry Pi's existing network.

Exploring the often-overlooked history and technological innovations of the world's first true multimedia computer. Long ago, in 1985, personal computers came in two general categories: the friendly, childish game machine used for fun (exemplified by Atari and Commodore products); and the boring, beige adult box used for business (exemplified by products from IBM). The game machines became fascinating technical and artistic platforms that were of limited real-world utility. The IBM products were all utility, with little emphasis on aesthetics and no emphasis on fun. Into this bifurcated computing environment came the Commodore Amiga 1000. This personal computer featured a palette of 4,096 colors, unprecedented animation capabilities, four-channel stereo sound, the capacity to run multiple applications simultaneously, a graphical user interface, and powerful processing potential. It was, Jimmy Maher writes in The Future Was Here, the world's first true multimedia personal computer. Maher argues that the Amiga's capacity to store and display color photographs, manipulate video (giving amateurs access to professional tools), and use recordings of real-world sound were the seeds of the digital media future: digital cameras, Photoshop, MP3 players, and even YouTube, Flickr, and the blogosphere. He examines different facets of the platform-from Deluxe Paint to AmigaOS to Cinemaware-in each chapter, creating a portrait of the platform and the communities of practice that surrounded it. Of course, Maher acknowledges, the Amiga was not perfect: the DOS component of the operating systems was clunky and ill-matched, for example, and crashes often accompanied multitasking attempts. And Commodore went bankrupt in 1994. But for a few years, the Amiga's technical qualities were harnessed by engineers, programmers, artists, and others to push back boundaries and transform the culture of computing.