Lernfeld 4 · Zwischenprüfung
Hardware, Betriebssysteme und Software
Hardware, Betriebssysteme und Software im Betrieb: Prozessor, RAM, SSD, Virtualisierung, serielle Schnittstellen RS-232 und RS-485, USV.
Darum geht es
Ein Rechner besteht aus Prozessor (CPU), Arbeitsspeicher (RAM), Massenspeicher (SSD oder Festplatte), Hauptplatine und Schnittstellen. Der Arbeitsspeicher ist schnell, verliert seinen Inhalt aber ohne Spannung. Der Massenspeicher behält Programme und Daten dauerhaft. Das Betriebssystem verwaltet Hardware, Speicher und Prozesse und stellt den Anwendungen eine einheitliche Oberfläche bereit.
Mit einem Hypervisor laufen mehrere Betriebssysteme gleichzeitig auf einem Rechner, jedes in seiner eigenen virtuellen Maschine. In der Industrie trennt man so zum Beispiel die Visualisierung von einer Echtzeitsteuerung.
Für Feldgeräte sind serielle Schnittstellen wichtig. RS-232 verbindet zwei Geräte punktweise über kurze Strecken und arbeitet mit Spannungen gegen Masse. RS-485 überträgt symmetrisch über ein verdrilltes Adernpaar, ist dadurch störfest, erlaubt einen Bus mit vielen Teilnehmern und Leitungen bis etwa 1200 m. An beiden Enden des Busses verhindern Abschlusswiderstände (typisch 120 Ω) Reflexionen.
Eine USV überbrückt Netzausfälle. DIN EN IEC 62040-3 unterscheidet drei Klassen: VFD (Offline, schaltet erst bei Ausfall um), VI (Line-Interactive, gleicht zusätzlich Spannungsschwankungen aus) und VFI (Online-Doppelwandler, Last hängt immer am Wechselrichter, unterbrechungsfrei).
Das solltest du dir merken
- RAM ist flüchtig, SSD und Festplatte behalten die Daten.
- RS-485 ist symmetrisch, busfähig und für lange Leitungen geeignet.
- Ein RS-485-Bus braucht an beiden Enden einen Abschlusswiderstand.
- VFI ist die hochwertigste USV-Klasse, die Last läuft immer über den Wechselrichter.
Typische Fehler in der Prüfung
- Arbeitsspeicher und Massenspeicher verwechselt.
- Abschlusswiderstand bei jedem Teilnehmer statt nur an den beiden Busenden gesetzt.
- Offline-USV als unterbrechungsfrei bezeichnet, obwohl sie umschalten muss.
Tipps aus der Werkstatt
- RS-485 und CAN brauchen Abschlusswiderstände (typisch 120 Ω) an beiden Enden der Leitung, nicht an jedem Teilnehmer. Sie verhindern Reflexionen. KNX erlaubt keinen Ring.
Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.
17 Aufgaben zu „Hardware, Betriebssysteme und Software“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: Rahmenlehrplan Elektroberufe Industrie, Lernfeld 4 (KMK); TIA/EIA-485; DIN EN IEC 62040-3. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.