Lernfeld 7
Informationstechnik für Benutzerumgebungen nachhaltig gestalten und betreiben
Inhalte u.a.:
- Netzwerkbetriebssysteme für Clients und Server
- Benutzer- und Rechteverwaltung, Verzeichnisdienste
- Grundlegende und erweiterte Serverdienste
- Automatisierung wiederkehrender Administrationsaufgaben
- Skalierung, Elastizität von Server- und Speicherlösungen
- As-A-Service-Typen (Cloud-Erstellung und -Einbindung)
- Datensicherungstechnologien, Datenschutzmaßnahmen
Lernfeld 8
Ressourceneffiziente Digitalisierungsprozesse in produktions- und verfahrenstechnischen Anlagen integrieren, dokumentieren und in Betrieb nehmen
Inhalte u.a.:
- Grundschaltungen von effizienten Antriebssystemen
- Einbindung von PLCs und Frequenzumrichter für energieeffiziente Antriebe
- Entwurfs- und Dokumentationsverfahren: RS-Tabellen, GRAFCET
- Strukturierte Programmierung in Funktionsbausteinsprache (z. B. FUP), strukturiertem Text (z. B. SCL) und grafische Schrittkettenprogrammierung (z. B. S7-GRAPH)
- Digitale und analoge Signalverarbeitung, Regelungstechnik
- Bussysteme auf Feldebene, z.B. Profinet mit ProfiEnergy
- Fehlersuche und Fehleranalyse mit Hilfe von Programmsimulation und digitalen Zwillingen
- HMI, graphisches Bedienen und Beobachten
- Anlagensicherheit durch Hardware und Programmierung nach DIN EN 60204-1 [VDE 0113-1]:2019-06
- Datensicherheit von Steuerungen
- Einsatz von IoT: Bereitstellen und Bearbeiten von Signalen in der Cloud
Lernfeld 9
Cyber-physische Systeme nachhaltigkeitsförderlich entwickeln oder erweitern und in Betrieb nehmen
Inhalte u.a.:
- Aufbau und Programmierung von Mikrocontrollern
- Debuggen von Programmen, Simulator
- Ansteuerung von Sensoren und Aktoren
- Embedded Systems Bussysteme, Protokolle
- Vernetzung von Mikrocontrollern, Anbindung an das Internet
- Automatische Messdatenerfassung und Auswertung
- Verbindung zu Datenbrokern
- Cloud-, Fog-, Edge-Computing
- Energiesparende Versionen
- Mensch-Maschine-Interface, Ergonomie
Lernfeld 10
Daten sammeln und verarbeiten, zur Weiterverarbeitung aufbereiten und anwendungsorientiert für nachhaltigkeitsindizierte Themen bereitstellen
Inhalte u.a.:
- Datenarten am Beispiel eines kleinen Projekts (z.B. Daten aus einer Web-API oder Daten, die bei einem Projekt der Oberstufe anfallen)
- Auswerten der Daten in Excel (Import als csv, JSON, etc.), Auswerten als Diagramm und Pivot-Tabelle
- Erstellen eines Python-Programms zum Abrufen von Daten aus einer Datei und deren Auswertung (in dem Zusammenhang Datenarten, Datencodierung, Unicode, Strukturierung als csv und JSON), Verzweigung und Schleifen, Dictionaries und Listen (Arrays), Funktionen
- Verarbeitung personenbezogener Daten, Datenschutz
- Programmierparadigmen: OOP, Funktionale Programmierung
- Erstellen und Deployen einer Javascript-Web-API in Node.js (Docker-Container)
- Webseiten mit Html und css: Software-Ergonomie
- Erstellen eines einfachen Web-Frontends mit Javascript und dem vue-Framework
- Aufbau relationaler Datenbanken, Einführung in MySQL
- Zuweisen von Zugriffsrechten Datensicherheit: Login-Service mit OAuth-Token o.ä.
- Passwortspeicherung mit Hash, Salt, Pepper
- Daten mit einer API empfangen, verarbeiten und darstellen, auch unter Nutzung vorhandener Frameworks
- Unit Tests für Javascript (z.B. mit Jest)