Steuern und Regeln für Maschinenbau und Mechatronik:
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Haan-Gruiten
Verl. Europa-Lehrmittel
2008
|
| Ausgabe: | 11., aktualisierte Aufl. |
| Schriftenreihe: | Bibliothek des technischen Wissens
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 416 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783808510421 3808510420 |
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Titel: Steuern und Regeln für Maschinenbau und Mechatronik
Autor: Schmid, Dietmar
Jahr: 2008
4
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.2
1.3
Steuern, Regeln, Leiten
Steuern, Steuerung 7
Analoge, binare und digitale Steuerungen 7
Verkniipfungssteuerungen und
Ablaufsteuerungen 9
Verbindungsprogrammierte Steue¬
rungen und speicherprogrammierte
Steuerungen 10
Regeln, Regelung 10
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 32
2.2.3 Grundschaltungen elektrischer
Kontaktsteuerungen 33
2.2.4 Ablaufsteuerungen 35
2.2.4.1 Wegdiagramm und Zustandsdiagramm 36
2.2.4.2 GRAFCET 37
2.2.5 Elektronische Bauelemente 43
2.2.6 Elektrische Aktoren 47
2.2.6.1 Rechnerische Grundlagen 48
2.2.6.2 Elektromagnete und Kupplungen 51
2.2.6.3 Netzbetriebene Drehstrommotoren
(AC-Motor) 51
2.2.6.4 Drehstromantriebe mit
elektronischer Kommutierung 59
2.2.6.5 Gleichstromantriebe 63
2.2.6.6 Schrittmotorantriebe 66
2.3 Pneumatische Steuerungen 67
2.3.1 Eigenschaften der Pneumatik 67
2.3.2 Aufbau einer Pneumatikanlage 68
2.3.3 Drucklufterzeugung 70
2.3.3.1 Verdichter (Kompressoren) 70
2.3.3.2 Druckluftverteilung 73
2.3.3.3 Druckluftaufbereitung 75
2.3.4 Antriebsglieder 76
2.3.4.1 Druckluftmotoren 76
2.3.4.2 Dreh- und Schwenkantriebe 79
2.3.4.3 Druckluftzylinder 79
2.3.4.4 Zylinderkennwerte g3
2.3.5 Ventile und Grundsteuerungen 85
2.3.5.1 Darstellung der Ventile 85
2.3.5.2
2.3.5.3
2.3.5.4
2.3.5.5
2.3.6
2.3.7 1
2.3.8 '
2.3.8.1
2.3.8.2
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2.3.10
2.3.11
2.4
2.4.1
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2.4.2.2
2.4.3
2.4.4
2.4.5
2.4.6
2.4.7
2.4.8
2.4.8.1
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2.4.8.4
2.4.8.5
2.4.8.6
2.4.8.7
2.4.8.8
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.5.4
2.5.5
2.5.6
2.5.7
2.5.8
2.6
2.7
2.8
2.8.
2.8.
2.8
2.8
2J
2.8.
2.
2.8.
2.8
1
2
2.1
.2.2
3
.3.1
.3.2
.3.3
4
Wegeventile 87
Stromventile 90
Sperrventile 91
Druckventile und Absperrventile 93
Aufbau eines Schaltplans 94
Funktionsdiagramme 96
Proportionaltechnik 100
Proportional-Druckregelventile 100
Proportional-Wegeventile 101
Beispiele pneumatischer Steuerungen . 103
Elektropneumatische Steuerungen . 106
Flydropneumatische Steuerungen 111
Hydraulische Steuerungen 114
Allgemeines 114
Physikalische Grundlagen 114
Hydrostatik 114
Plydrodynamik 116
Hydraulikfliissigkeiten 117
Aufbau hydraulischer Steuerungen . 119
Hydraulikpumpen 120
Hydraulikspeicher 122
Antriebselemente 124
Plydraulikventile 127
Druckventile 128
Wegeventile 131
Sperrventile 132
Stromventile 133
Ventilaufbauarten 136
Stetigventile 138
Proportionalventiltechnik 139
Servoventile 145
Binare und digitale Steuerungen . 147
Dualcode 147
BCD-Codes 148
Binare Verknupfungen 149
Schaltalgebra 152
Kombinatorische Steuerungen 153
Ubungen zu kombinatorischen
Steuerungen 155
Ablaufsteuerungen 158
Digitale Speicher 164
Gefahren und Schutzmaftnahmen
bei elektrischen Anlagen 168
Elektromagnetische Vertraglichkeit
(EMV) 170
Speicherprogrammierbare
Steuerungen (SPS) 172
Aufbau und Funktionsweise 172
Programmierung 175
Programmiersprachen 175
Programmaufbau 177
Grundfunktionen 181
Binare Verknupfungen 181
SR/RS-Speicherfunktionen 184
Flankenauswertung 186
Zeitfunktionen 187
Inhaltsverzeichnis
5
2.8.5 Zahlfunktionen 188
2.8.6 Digitale Operationen 190
2.8.6.1 Lade- und Transferfunktionen 190
2.8.6.2 Vergleichsfunktionen 191
2.8.6.3 Schiebefunktionen 192
2.8.7 Ablaufsteuerungen 193
2.8.7.1 Gliederung und Darstellung 193
2.8.7.2 Beispiel einer Ablaufsteuerung 194
2.8.7.3 Programmierung in Ablaufsprache . 197
2.8.7.4 Betriebssignale 199
2.8.7.5 Funktionsbaustein fur Betriebsarten . 200
2.8.7.6 Funktionsbaustein fur Schrittketten . 201
2.8.7.7 Funktionsbaustein fur die Befehls-
ausgabe 202
2.8.8 Analogwertverarbeitung 202
2.8.9 Programmieren mit strukturiertem
Text (ST) 204
2.8.9.1 Digitale Regelung 204
2.8.9.2 Zweipunktregler 206
2.8.9.3 PID-Reglerbaustein 207
2.8.10 Bedienen und Beobachten von
Fertigungsprozessen 209
2.8.11 Schnelle Zahlvorgange 210
3 Sensortechnik
3.1 Analoge Sensoren 212
3.1.1 Sensoren fur Wege, Winkel, Abstande
und Dicken 212
3.1.2 Geschwindigkeitssensoren 219
3.1.3 Sensoren fur Dehnungen, Krafte,
Drehmomente und Drucke 220
3.1.4 Beschleunigungssensoren 222
3.1.5 Temperatursensoren 223
3.2 Binare Sensoren 225
3.3 Digitale Sensoren 227
3.3.1 Inkrementale Wegsensoren 227
3.3.2 CodemalJstabe und Winkelcodierer. 229
4 Regelungstechnik
4.1 Grundbegriffe 231
4.2 Regelungsarten 232
4.3 Regelkreisglieder 234
4.3.1 Proportionalglied ohne Verzogerung
(P-Glied) 234
4.3.2 Proportionalglied mit Verzogerung
1. Ordnung (PTi-Glied) 235
4.3.3 Proportionalglied mit Verzogerung
2. Ordnung (PT2-Glied) und Schwin-
gungsglied 236
4.3.4 Integralglied (I-Glied) 239
4.3.5 Differenzierglied (D-Glied) 240
4.3.6 Totzeitglied (Tt-Glied) 240
4.3.7 Zusammenwirken mehrerer
Regelkreisglieder 242
4.4 Regler und Regelkreise 243
4.4.1 Schaltende Regler 243
4.4.2 Analoge Regler 244
4.4.3 Digitale Regler (Software-Regler) 246
4.4.3.1 Digitalisierung und Signalabtastung . 246
4.4.3.2 Regelungsalgorithmus 247
4.4.4 Regelung von P-Strecken 250
4.4.5 Regelung von l-Strecken 251
4.4.6 Einstellen eines Reglers 253
4.5 Lageregelung bei NC-Maschinen . 254
4.5.1 Kaskadenregelung 254
4.5.2 Geschwindigkeitsvorsteuerung 255
4.5.3 Analoger und digitaler Drehzahl-
regelkreis 256
5 Computergesteuerte Maschinen
5.1 CIMC-Werkzeugmaschinen 257
5.1.1 Der Produktionsprozess 257
5.1.2 NC-Achsen und deren Steuerung 260
5.1.3 CNC-Programmierung 262
5.1.3.1 DIN-Programmierung 262
5.1.3.2 Werkstattorientiertes Produzieren 272
5.1.4 Interpolation 274
5.1.5 Leistungsfahigkeit 276
5.1.6 Offene CNC-Steuerung 278
5.2 Rapid Prototyping (RP) 279
5.2.1 Allgemeines und Anwendung 279
5.2.2 Verfahren des RP 279
5.2.3 Die Informationskette und die
Prozesskette 282
5.3 Robotertechnik 283
5.3.1 Einteilung 283
5.3.2 Der kinematische Aufbau 285
5.3.3 Roboterantriebe 288
5.3.4 Greifer 289
5.3.5 Roboterprogrammierung 290
5.3.5.1 Programmierverfahren 290
5.3.5.2 Koordinatensysteme 293
5.3.6 Robotersteuerung 295
5.3.6.1 Die Bewegungserzeugung 295
5.3.6.2 Achsstellungen 296
5.3.6.3 Interpolation 297
5.3.6.4 Uberschleifen und Pendeln 298
5.3.6.5 Robotersensorfiihrung 299
5.3.7 SchutzmaBnahmen 302
6 Montage und Demontage
6.1 Grundlagen 303
6.2 Der Materialfluss 306
6.2.1 Lagern 306
6.2.2 Puffern 307
6.2.3 Bunk ern 308
6.2.4 Magazinieren 309
6.2.5 Fordersysteme 310
6.3 Fiigen in der Montage 313
6.3.1 Schrauben 313
6.3.2 Umformen 313
6.3.3 Kleben und Abdichten (Sealen) 315
6.3.4 SchweiBen und Loten 316
6
Inhaltsverzeichnis
6.3.5 Zusammenlegen
6.3.6 Schrumpfen
6.4 Montageplatze
6.4.1 Manuelle Montage
6.4.2 Maschinelle Montage.
6.5 Montageorganisation
6.5.1 Topologie
6.5.2 Montageablauf
7 Qualitatsmanagement
7.1 Qualitat
7.1.1 Qualitatsmerkmale
7.1.2 Fehler
7.2 Ziele des Qualitatsmanagements .
7.3 TQM - Total Quality Management .
7.4 Qualitatskreis und Qualitats-
pyramide
7.5 Aufbau und Elemente eines
Qualitatsmanagementsystems —
7.5.1 Aufbauorganisation
7.5.2 Ablauforganisation
7.5.3 DIN ISO 9000
7.5.4 Zertifizierung
7.6 Statistische Qualitatslenkung
7.6.1 Prozessanalyse
7.6.2 Qualitatsregelkarten
7.6.3 Maschinen- und Prozessfahigkeit
8 Instandhaltung
8.1 Begriffe
8.2 Wartung
8.3 Inspektion
8.4 Instandsetzung
8.5 Inbetriebnahme
8.6 Fehlersuche
8.7 Reparatur
8.8 Condition-Monitoring (Zustands-
bedingte Instandhaltung)
9 Geschaftsprozesse
9.1 Managementaufgaben
9.2 Prozessmanagement
9.3 Produkt-Daten-Management
9.4 Gestaltungsmethoden fur
Prozessketten 355
9.5 Projektmanagement 357
9.6 Informationsmanagement 358
9.7 Planungsinstrumente 360
9.8 Moderation 364
9.9 Presentation 364
9.9.1 Inhalt und visuelle Darstellung 367
9.9.2 Prasentationsgrafik und PowerPoint. 368
10 Arbeitsgestaltung und Arbeitsschutz
10.1 Der Mensch ist das Mali 369
10.2 Arbeitsplatzgestaltung 370
10.3 Arbeitsbelastungen 374
10.3.1 Arbeitsbelastung durch die Art der Arbeit 374
10.3.2 Belastungen durch die Arbeits-
organisation 375
10.4 EU-Maschinenrichtlinie 377
10.4.1 Gesichtspunkte zur Sicherheit und zum
Gesundheitsschutz 377
10.4.2 Kennzeichnung und Betriebsanleitung. 379
10.5 Europaische Sicherheitsnormen 380
11 Informations- und Kommunikationstechnik
11.1 Computertechnik 381
11.1.1 Der PC 381
11.1.2 Objektorientierte Software 384
11.1.3 Steuern mit PC 387
11.2 Kommunikationstechnik 392
11.2.1 Lokale Kommunikation 392
11.2.2 Internet und Intranet 393
11.2.3 Lokale Netze (LAN) 396
11.2.4 Feldbussysteme 398
11.2.4.1 CAN-Bus 398
11.2.4.2 PROFIBUS, PROFIBUS-DP 399
11.2.4.3 Aktor-Sensor-lnterface (AS-I) 400
11.2.4.4 Interbus-S 401
11.2.5 Serielle Schnittstelle (V.24) 402
Fachwdrterbuch: Deutsch-Englisch
(Sachwortverzeichnis) 404
Professional dictionary: English-German
(Index) 409
Quellenverzeichnis 416
318
318
319
319
320
321
321
321
323
323
324
325
325
326
327
327
328
328
330
330
331
333
334
335
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