Steuern und Regeln für Maschinenbau und Mechatronik:
Gespeichert in:
| Vorheriger Titel: | Steuern und Regeln im Maschinenbau |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Haan-Gruiten
Verl. Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer
2000
|
| Ausgabe: | 7., neubearb. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Bibliothek des technischen Wissens
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 352 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3808510072 |
Internformat
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| adam_text | Titel: Steuern und Regeln für Maschinenbau und Mechatronik
Autor: Schmid, Dietmar
Jahr: 2000
4
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1 Steuern, Regeln, Leiten
1.1 Steuern, Steuerung 7
1.1.1 Analoge, binare und
digitale Steuerungen 7
1.1.2 Verkniipfungssteuerungen und
Ablaufsteuerungen 9
1.1.3 Verbindungsprogrammierte Steue¬
rungen und speicherprogrammierte
Steuerungen 10
1.2 Regeln, Regelung 10
1.3 Leiten, Leitung 11
2 Grundkenntnisse der Steuerungstechnik
2.1 Mechanische Steuerungen 12
2.1.1 Allgemeines 12
2.1.2 Verstellbare Getriebe 13
2.1.2.1 Stufengetriebe 13
2.1.2.2 Stufenlos verstellbare Getriebe 14
2.1.3 Getriebe mit ungleichformiger
Ubersetzung 17
2.1.4 Getriebe mit aussetzender Bewegung .. 19
2.2 Elektrische Steuerungen 20
2.2.1 Bauelemente elektrischer Kontakt-
steuerungen 20
2.2.2 Darstellung elektrischer Kontakt-
steuerungen 28
2.2.3 Grundschaltungen elektrischer
Kontaktsteuerungen 29
2.2.4 Ablaufsteuerungen 31
2.2.4.1 Wegdiagramm und Zustandsdiagramm 32
2.2.4.2 Funktionsplane fur Ablaufsteuerungen . 33
2.2.5 Elektronische Bauelemente 37
2.2.6 Elektrische Aktoren 41
2.2.6.1 Elektromagnete und Kupplungen 41
2.2.6.2 Netzbetriebene Drehstrommotoren
(AC-Motor) 43
2.2.6.3 Drehstromantriebe mit
elektronischer Kommutierung 49
2.2.6.4 Gleichstromantriebe 53
2.2.6.5 Schrittmotorantriebe 56
2.3 Pneumatische Steuerungen 57
2.3.1 Eigenschaften der Pneumatik 57
2.3.2 Aufbau einer Pneumatikanlage 58
2.3.3 Drucklufterzeugung 60
2.3.3.1 Verdichter (Kompressoren) 60
2.3.3.2 Druckluftverteilung 63
2.3.3.3 Druckluftaufbereitung 65
2.3.4 Antriebsglieder 66
2.3.4.1 Druckluftmotoren 66
2.3.4.2 Schwenkmotoren 69
2.3.4.3 Druckluftzylinder 69
2.3.4.4 Zylinderkennwerte 72
2.3.5 Ventile und Grundsteuerungen 75
2.3.5.1 Darstellung der Ventile 75
2.3.5.2 Wegeventile 77
2.3.5.3 Stromventile 80
2.3.5.4 Sperrventile 81
2.3.5.5 Druckventile und Absperrventile 83
2.3.6 Aufbau eines Schaltplans 85
2.3.7 Funktionsdiagramme 86
2.3.7.1 Das Wegediagramm 87
2.3.7.2 Das Zustandsdiagramm 87
2.3.8 Proportionaltechnik 90
2.3.8.1 Proportional-Druckregeiventile 90
2.3.8.2 Proportional-Wegeventile 91
2.3.9 Beispiele pneumatischer Steuerungen . 93
2.3.9.1 Wegplansteuerung der Biegevorrichtung 93
2.3.9.2 Ablaufsteuerung (mit Signalabschaltung)
der Biegevorrichtung 93
2.3.9.3 Taktstufensteuerung 94
2.3.10 Elektropneumatische Steuerungen .... 96
2.3.11 Hydropneumatische Steuerungen 101
2.3.11.1 Vorschubantriebe 101
2.3.11.2 Druckmittelwandler 102
2.3.11.3 Druckubersetzer 103
2.4 Hydraulische Steuerungen 104
2.4.1 Allgemeines 104
2.4.2 Physikalische Grundlagen 104
2.4.3 Hydraulikflussigkeiten 107
2.4.4 Aufbau hydraulischer Steuerungen .... 108
2.4.5 Flydraulikpumpen 109
2.4.5.1 Zahnradpumpen 109
2.4.5.2 Schraubenpumpen 110
2.4.5.3 Flugelzellenpumpen Ill
2.4.5.4 Kolbenpumpen 111
2.4.6 Hydraulikspeicher 114
2.4.7 Antriebselemente 116
2.4.7.1 Flydraulikzylinder 116
2.4.7.2 Schwenkmotoren 117
2.4.7.3 Hydraulikmotoren 117
2.4.8 Hydraulikventile 120
2.4.8.1 Druckventile 121
2.4.8.2 Wegeventile 124
2.4.8.3 Sperrventile 125
2.4.8.4 Stromventile 126
2.4.8.5 Stetigventile 129
2.4.8.6 Proportionalventiltechnik 130
2.4.8.7 Servoventile 137
2.4.9 Beispiele hydraulischer Steuerungen .. 139
Inhaltsverzeichnis
5
2.5 Binare und digitale Steuerungen ... 141
2.5.1 Dualcode 141
2.5.2 BCD-Codes 142
2.5.3 Binare Verknupfungen 143
2.5.4 Schaltalgebra 146
2.5.5 Kombinatorische Steuerungen 147
2.5.6 Weitere Beispiele kombinatorischer
Steuerungen 149
2.5.7 Abiaufsteuerungen 154
2.5.8 Digitale Speicher 161
2.6 Speicherprogrammierbare
Steuerungen (SPS) 166
2.6.1 Aufbau und Funktionsweise 166
2.6.2 Programmierung 169
2.6.2.1 Programmiersprachen 169
2.6.2.2 Programmaufbau 171
2.6.3 Grundfunktionen 173
2.6.3.1 Binare Verknupfungen 173
2.6.3.2 SR/RS-Speicherfunktionen 176
2.6.3.3 Konnektor und Zuweisung 178
2.6.3.4 Flankenauswertung 178
2.6.4 Zeitfunktionen 179
2.6.5 Zahlfunktionen 180
2.6.6 Abiaufsteuerungen 182
2.6.6.1 Gliederung und Darstellung 182
2.6.6.2 Beispiel einer Ablaufsteuerung 183
2.6.6.3 Programmierung in Ablaufsprache .... 186
3 Sensortechnik
3.1 Analoge Sensoren 188
3.1.1 Sensoren fur Wege, Winkel, Abstande
und Dicken 188
3.1.2 Geschwindigkeitssensoren 195
3.1.3 Sensoren fur Dehnungen, Krafte,
Drehmomente und Drucke 196
3.1.4 Beschleunigungssensoren 198
3.1.5 Temperatursensoren 199
3.2 Binare Sensoren 201
3.3 Digitale Sensoren 203
3.3.1 Inkrementale Wegsensoren 203
3.3.2 CodemaSstabe und Winkelcodierer.... 205
4 Regelungstechnik
4.1 Grundbegriffe 207
4.2 Regelungsarten 208
4.3 Regelkreisglieder 210
4.3.1 Proportionalglied ohne Verzogerung
(P-Glied) 210
4.3.2 Proportionalglied mit Verzogerung
1. Ordnung (PTrGlied) 211
4.3.3 Proportionalglied mit Verzogerung
2. Ordnung (PT2-Glied) und Schwin-
gungsglied 213
4.3.4 Integralglied (I-Glied) 215
4.3.5 Differenzierglied (D-Glied) 216
4.3.6 Totzeitglied (7,-Glied) 216
4.3.7 Zusammenwirken mehrerer
Regelkreisglieder 218
4.4 Regler und Regelkreise 219
4.4.1 Schaltende Regler 219
4.4.2 Analoge Regler 220
4.4.3 Digitale Regler (Software-Regler) 222
4.4.3.1 Digitalisierung und Signalabtastung .. . 222
4.4.3.2 Regelungsalgorithmus 223
4.4.3.3 PID-Stellungsalgorithmus 224
4.4.3.4 PID-Geschwindigkeitsalgorithmus 225
4.4.4 Regelung von P-Strecken 226
4.4.5 Regelung von l-Strecken 227
4.4.6 Einstellen eines Reglers 229
4.5 Lageregelung bei NC-Maschinen ... 230
4.5.1 Kaskadenregelung 230
4.5.2 Geschwindigkeitsvorsteuerung 231
4.5.3 Analoger und digitaler Drehzahl-
regelkreis 232
5 NC-Technik
5.1 NC-Maschinen und NC-Fertigungs-
systeme 233
5.1.1 Unterschiede zu Maschinen ohne
NC-Technik 233
5.1.2 Konstruktionsmerkmale 233
5.1.3 Werkzeuge und Spannmittel 234
5.1.3.1 Werkzeugrevolver 234
5.1.3.2 Werkzeugmagazine 235
5.1.3.3 Werkzeugcodierung 236
5.1.3.4 Werkzeugvoreinstellung 237
5.1.3.5 Spannmittel 238
5.1.4 Flexible Fertigungssysteme 239
5.2 Numerische Steuerung 242
5.2.1 Einfuhrung und Ubersicht 242
5.2.2 Interpolation 244
5.2.3 Fehlerkompensationen 245
5.2.4 Bewegungsfuhrung und Bahnplanung . 246
5.2.5 Framekonzept und Koordinaten-
transformation 248
5.2.6 Kommunikation 249
5.2.7 Koordinatensysteme und Bewegungs-
richtungen 250
5.2.8 Bezugspunkte, Nullpunkte 252
5.2.8.1 Nullpunkte 252
5.2.8.2 Bezugspunkte 253
5.2.9 Bedienelemente und Betriebsarten .... 254
5.2.9.1 Bedienfeld 254
6
Inhaltsverzeichnis
5.2.9.2 Bildzeichen und Symboltasten
5.2.9.3 Betriebsarten
5.3 Programmierung von NC-Maschinen
5.3.1 Organisatorische MaBnahmen
5.3.2 MaBeintragung in Zeichnungen
5.3.3 Programmaufbau
5.3.4 Absolut- und Relativprogrammierung ..
5.3.5 Interpolationsarten
5.3.6 Werkzeugkorrekturen
5.3.6.1 Werkzeugkorrekturen beim Frasen ....
5.3.6.2 Werkzeugkorrekturen beim Drehen ....
5.3.7 Bezugspunktverschiebungen
5.3.8 Unterprogramme und Arbeitszyklen ...
6 Robotertechnik
6.1 Einteilung
6.2 Der kinematische Aufbau
6.3 Roboterantriebe
6.4 Greifer
6.5 Roboterprogrammierung
6.5.1 Programmierverfahren
6.5.2 Koordinatensysteme
6.6 Robotersteuerung
6.6.1 Die Bewegungserzeugung
6.6.2 Achsstellungen
6.6.3 Interpolation
6.6.4 Uberschleifen und Pendeln
6.6.5 Robotersensorfuhrung
6.7 Schutzmalinahmen
7 Computer in der Fertigungstechnik
7.1 Computerunterstutztes Zeichnen
und Konstruieren (CAD)
7.1.1 CAD-Software
7.1.2 Rechnerinterne Darstellung des Bauteils
7.1.3 Arbeitstechniken bei 2D-Systemen
7.1.4 Arbeitstechniken bei 3D-Systemen ....
7.2 Computerunterstiitzte
Fertigungsvorbereitung (CAP)
7.3 Computerunterstiitzte Fertigung
(CAM)
7.4 CAD/CAM-Kopplung
7.5 Produktionsplanung und
-steuerung (PPS)
7.6 Koordinatenmesstechnik
7.7 Betriebsdatenerfassung (BDE)
8 Qualitatsmanagement
8.1 Qualitat 308
8.1.1 Qualitatsmerkmale 308
8.1.2 Fehler 309
8.2 Ziele des Qualitatsmanagements .. 310
8.3 TQM - Total Quality Management .. 310
8.4 Qualitatskreis und Qualitats-
pyramide 311
8.5 Aufbau und Elemente eines
Qualitatsmanagementsystems .... 312
8.5.1 Aufbauorganisation 312
8.5.2 Ablauforganisation 313
8.5.3 Qualitatsmanagementhandbuch 313
8.5.4 Normenreihe DIN ISO 9000-9004 314
8.5.5 Zertifizierung 315
8.6 Statistische Qualitatslenkung 315
8.6.1 Prozessanalyse 316
8.6.2 Qualitatsregelkarten 318
8.6.3 Maschinen-und Prozessfahigkeit 319
9 Informations- und
Kommunikationstechnik
9.1 Computertechnik 320
9.1.1 Aufbau einer PC-Anlage 320
9.1.2 Objektorientierte Software 323
9.1.3 Datenaustausch 326
9.1.3.1 Digitale Eingange und Ausgange 326
9.1.3.2 DDE-Schnittstelle 328
9.1.3.3 Softwarekomponenten 329
9.2 Kommunikationstechnik 330
9.2.1 ISDN 330
9.2.2 Lokale Kommunikation 333
9.2.3 Internet und Intranet 334
9.2.4 Lokale Netze (LAN) 338
9.2.4.1 Ethernet-LAN 339
9.2.4.2 ATM-Netze 340
9.2.5 Feldbussysteme 341
9.2.5.1 CAN-Bus 341
9.2.5.2 PROFIBUS, PROFIBUS-DP 342
9.2.5.3 Aktor-Sensor-lnterface (AS-I) 343
9.2.5.4 Interbus-S 344
9.2.6 Serielle Schnittstelle (V.24) 345
Sachwortverzeichnis 347
Firmenverzeichnis 352
255
256
257
257
258
259
261
261
263
263
265
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| discipline | Maschinenbau / Maschinenwesen Elektrotechnik / Elektronik / Nachrichtentechnik Mess-/Steuerungs-/Regelungs-/Automatisierungstechnik / Mechatronik |
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