Automatisierungstechnik mit Informatik und Telekommunikation: Grundlagen, Komponenten und Systeme
Gespeichert in:
Späterer Titel: | Automatisierungstechnik |
---|---|
Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Haan-Gruiten
Verl. Europa-Lehrmittel Nourney, Vollmer
2013
|
Ausgabe: | 10. Aufl. |
Schriftenreihe: | Bibliothek des technischen Wissens
|
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | 543 S. Ill., graph. Darst. 1 CD-ROM (12 cm) |
ISBN: | 9783808551608 3808551607 |
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MARC
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4
1 GRUNDLAGEN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 9
1.1 EINFUEHRUNG 9
1.2 STEUERUNGSTECHNIK 15
1.2.1 STEUERUNGSARTEN 15
1.2.2 PROGRAMMSTEUERUNGEN 18
1.2.3 ELEKTRISCHE BAUELEMENTE 19
1.2.4 SCHUTZMASSNAHMEN, SCHUTZARTEN
UND GEFAHREN 31
1.2.5 GRUNDSCHALTUNGEN ELEKTRISCHER
KONTAKTSTEUERUNGEN 33
1.2.6 SICHERHEITSFUNKTIONEN 35
1.2.7 INTEGRIERTE SCHALTKREISE (IC) UND
GRUNDVERKNUEPFUNGEN 36
1.2.8 SCHALTALGEBRA 37
1.2.9 KOMBINATORISCHE STEUERUNGEN 38
1.2.10 SEQUENTIELLE STEUERUNGEN 42
1.2.10.1 GRAFCET 42
1.2.10.1 SEQUENTIELLE STEUERUNGEN
MIT
FLIP-FLOP 48
1.2.11 ZUSTANDSFOLGEDIAGRAMM (GRAPH) . 50
1.3 DIGITALE SPEICHER 51
1.3.1 MECHANISCHE SPEICHER 51
1.3.2 OPTISCHE DATENSPEICHER 52
1.3.2.1 BARCODES 52
1.3.2.2 2D-CODES 53
1.3.3 ELEKTRONISCHE SPEICHER 54
1.3.4 MAGNETISCHE SPEICHER 56
1.4 SPEICHERPROGRAMMIERBARE
STEUERUNGEN (SPS) 57
1.4.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE 57
1.4.2 SYSTEMAUFBAU 59
1.4.3 PROGRAMMIERUNG 60
1.4.4 PROGRAMMABARBEITUNG,
ORGANISATIONSBAUSTEINE 62
1.4.5 ADRESSIERUNG UND DATENTYPEN 63
1.4.6 GRUNDVERKNUEPFUNGEN 64
1.4.7 SPEICHER (MERKER) 67
1.4.8 FLANKENAUSWERTUNG 69
1.4.9 ZAEHLOPERATIONEN 71
1.4.10 PROGRAMMIEREN VON ZEITEN 73
1.4.11 DIGITALE GRUNDOPERATIONEN 76
1.4.12 ANALOGWERTVERARBEITUNG 79
1.4.13 FUNKTIONEN (FC) UND FUNKTIONS
BAUSTEINE (FB) 81
1.4.14 DATENBAUTSTEINE 83
1.4.15 ABLAUFSTEUERUNGEN 84
1.4.16 BETRIEBSARTEN 88
1.4.17 BEDIENEN UND BEOBACHTEN VON
PROZESSEN 91
1.4.18 SIMULIEREN VON SPS-PROGRAMMEN . 97
1.4.19 IEC 61131 99
1.4.20 ZUVERLAESSIGKEIT UND SICHERHEIT 100
1.5 GRUNDLAGEN DER ANALOGSIGNAL
VERARBEITUNG 101
1.5.1 OPERATIONSVERSTAERKER (OP) 101
1.5.2 GRUNDSCHALTUNGEN 102
1.5.3 ANALOG-DIGITAL-UMSETZER UND
DIGITAL-ANALOG-UMSETZER 105
1.6 REGELUNGSTECHNIK 107
1.6.1 BEGRIFFE 107
1.6.2 REGELUNGSARTEN 108
1.6.3 REGELKREISGLIEDER 110
1.6.3.1 PROPORTIONALGLIED OHNE
VERZOEGERUNG
(P-GLIED) 110
1.6.3.2 PROPORTIONALGLIED MIT
VERZOEGERUNG
1. ORDNUNG (P-TRGLIED) 111
1.6.3.3 PROPORTIONALGLIED MIT
VERZOEGERUNG
2. ORDNUNG (P-T
2
-GLIED)
UND SCHWINGUNGSGLIED 112
1.6.3.4 INTEGRALGLIED (I-GLIED) 115
1.6.3.5 DIFFERENZIERGLIED (D-GLIED) 116
1.6.3.6 TOTZEITGLIED (T,-GLIED) 116
1.6.3.7 ZUSAMMENWIRKEN MEHRERER
REGELKREISGLIEDER 118
1.6.4 REGLER UND REGELKREISE 119
1.6.4.1 SCHALTENDE REGLER 119
1.6.4.2 ANALOGE REGLER 120
1.6.4.3 DIGITALE REGLER (SOFTWARE-REGLER) . 122
1.6.4.4 REGELUNG VON P-STRECKEN 125
1.6.4.5 REGELUNG VON I-STRECKEN 126
1.6.4.6 EINSTELLEN EINES REGLERS 128
1.6.4.7 SELBSTOPTIMIERENDE REGLER 129
2 AKTOREN 130
2.1 PNEUMATISCHE AKTOREN 130
2.1.1 EINFUEHRUNG 130
2.1.2 KOMPONENTEN DER
PNEUMATIK 131
2.1.2.1 WARTUNGSGERAETE 131
2.1.2.2 AKTOREN 132
2.1.2.3 VENTILE 135
2.1.2.4 SIGNALGEBER UND SIGNALWANDLER . 139
2.1.3 PNEUMATISCHE STEUERUNGEN 140
2.1.3.1 SCHALTPLANAUFBAU 140
2.1.3.2 PNEUMATISCHE VERKNUEPFUNGS
STEUERUNGEN 142
2.1.3.3 PNEUMATISCHE ABLAUF
STEUERUNGEN 144
2.1.3.4 ELEKTRISCHEANSTEUERUNG
VON
AKTOREN 145
HTTP://D-NB.INFO/1033615560
INHALTSVERZEICHNIS
5
2.1.3.5 BEISPIELE FUER
ABLAUFSTEUERUNGEN 146
2.1.3.6 RANDBEDINGUNGEN FUER
ABLAUF
STEUERUNGEN 147
2.1.3.7 ELEKTROPNEUMATISCHE
TAKTSTUFENSTEUERUNG 149
2.1.3.8 SICHERHEITSFUNKTIONEN 150
2.1.3.9 ENERGIEEFFIZIENZ 150
2.2 HYDRAULISCHE AKTOREN 152
2.2.1 ALLGEMEINES 152
2.2.2 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 152
2.2.2.1 HYDROSTATIK 152
2.2.2.2 HYDRODYNAMIK 154
2.2.3 HYDRAULIKFLUESSIGKEITEN 155
2.2.4 AUFBAU HYDRAULISCHER
STEUERUNGEN 157
2.2.5 HYDRAULIKPUMPEN 158
2.2.6 HYDRAULIKSPEICHER 160
2.2.7 ANTRIEBSELEMENTE 162
2.2.8 HYDRAULIKVENTILE 165
2.2.8.1 DRUCKVENTILE 165
2.2.8.2 WEGEVENTILE 168
2.2.8.3 SPERRVENTILE 169
2.2.8.4 STROMVENTILE 170
2.2.9 STETIGVENTILE 172
2.2.10 PROPORTIONALTECHNIK 173
2.2.11 SERVOVENTILE 180
2.2.12 MOBILHYDRAULIK 182
2.3 ELEKTRISCHE AKTOREN 183
2.3.1 RECHNERISCHE GRUNDLAGEN 184
2.3.2 GLEICHSTROMANTRIEBE (DC-ANTRIEBE) . 187
2.3.3 ELEKTROMAGNETE UND KUPPLUNGEN . . . 193
2.3.4 NETZBETRIEBENE DREHSTROMMOTOREN
(AC-MOTOREN) 193
2.3.5 DREHZAHLSTEUERUNG UND DREHZAHL
REGELUNG VON DREHSTROMMOTOREN . . . 199
2.3.5.1 U/F-STEUERUNG 201
2.3.5.2 VEKTORREGELUNG OHNE DREHGEBER. 202
2.3.5.3 VEKTORREGELUNG MIT
DREHGEBER 203
2.3.5.4 DREHMOMENTREGELUNG 204
2.3.5.5 SERVOANTRIEBE 204
2.3.5.6 DIREKTANTRIEBE 207
2.3.6 SCHRITTMOTORANTRIEBE 209
2.3.7 SPEZIELLE ELEKTRISCHE AKTOREN 210
2.3.7.1 PIEZOAKTOREN 210
2.3.7.2 MAGNETOSTRIKTIVE AKTOREN 210
2.3.7.3 MEMORY-METALL-AKTOREN 211
2.3.7.4 KAPAZITIVE MIKROAKTOREN 211
2.3.8 MOTORBETRIEBSARTEN 212
2.3.9 EMV-MASSNAHMEN 213
2.4 CNC-ACHSANTRIEBSSYSTEME 215
2.4.1 STRUKTUR 215
2.4.2 ART
DERWEGMESSUNG 215
2.4.3 ANTRIEBSARTEN 217
2.4.4 MECHANISCHE UEBERTRAGUNGSGLIEDER. . 218
2.4.5 LAGEREGELUNG 220
2.4.6 SERCOS-INTERFACE 223
3 SENSOREN 224
3.1 ALLGEMEINES ZUR SENSORTECHNIK .224
3.2 SENSOREN FUER
WEGE,
WINKEL UND ABSTAENDE 226
3.2.1 SENSORSIGNALERZEUGUNG DURCH
WIDERSTANDSAENDERUNG 229
3.2.2 SENSORSIGNALE DURCH MAGNETISCHE
KOPPLUNG 231
3.2.3 SENSORSIGNALE MITTELS MAGNETISCHER
UND ELEKTRISCHER FELDER 232
3.2.4 SENSOREN ZUR FUELLSTANDSMESSUNG . . . 233
3.2.5 OPTISCHE SENSOREN 234
3.2.6 SENSORSIGNALE DURCH
LAUFZEITMESSUNG 238
3.2.7 NAEHERUNGSEMPFINDLICHE SCHALTER
(BINAERE SENSOREN) 240
3.2.8 DIGITALE
WEG-UND
WINKEL
MESSUNG 241
3.2.8.1 INKREMENTALE WEG-
UND
WINKELMESSUNG 241
3.2.8.2 ABSOLUTE
WEG-UND
WINKEL
MESSUNG 245
3.2.8.3 ZYKLISCH ANALOGE
WEG-UND
WINKELMESSUNG 247
3.2.8.4 BERUEHRUNGSLOSES MESSEN MIT
AUTOFOCUS-SYSTEMEN 248
3.3 GESCHWINDIGKEITSSENSOREN 249
3.4 SENSOREN FUER DEHNUNGEN, KRAEFTE,
DREHMOMENTE UND DRUECKE 250
3.5 BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN 254
3.6 TEMPERATURSENSOREN 255
3.7 SENSOREN FUER ELEKTRISCHE GROESSEN
(MESSUMFORMER) 258
3.8 STOERUNGEN IN SENSORLEITUNGEN 259
4 COMPUTERGESTEUERTE MASCHINEN 261
4.1 CNC-WERKZEUGMASCHINEN 261
4.1.1 DER PRODUKTIONSPROZESS 261
4.1.2 NC-ACHSEN UND DEREN STEUERUNG . 264
4.1.3 CNC-PROGRAMMIERUNG 266
4.1.3.1 DIN-PROGRAMMIERUNG 266
4.1.3.2 WERKSTATTORIENTIERTES PRODUZIEREN . . 276
4.1.4 INTERPOLATION 278
4.1.5 LEISTUNGSFAEHIGKEIT 280
4.1.6 OFFENE CNC-STEUERUNG 282
6
INHALTSVERZEICHNIS
4.2 RAPID PROTOTYPING (RP) 283
4.2.1 ALLGEMEINES UND
ANWENDUNG 283
4.2.2 VERFAHREN DES RP 283
4.2.3 DIE INFORMATIONSKETTE UND
DIE PROZESSKETTE 286
4.3 MESSEN UND PRUEFEN 287
4.3.1 KOORDINATENMESSGERAETE 287
4.3.1.1 AUFBAU UND
WIRKUNGSWEISE 288
4.3.1.2 BAUARTEN 289
4.3.1.3 MESSSYSTEME 289
4.3.1.4 TASTSYSTEME 290
4.3.1.5 ZUSATZAUSSTATTUNGEN 292
4.3.1.6 STEUERUNGEN UND ANTRIEBE 293
4.3.1.7 MESSWERTAUSWERTUNG 293
4.3.1.8 TASTELEMENTKALIBRIERUNG 296
4.3.1.9 DURCHFUEHRUNG EINES MESSAUFTRAGS . . 296
4.3.2 LASERTRACKING 301
4.3.3 OPTISCHE FORMERFASSUNG 302
4.3.4 ROENTGEN-COMPUTER-TOMOGRAPHIE
(CT) 304
4.4 ROBOTERTECHNIK 305
4.4.1 EINFUEHRUNG 305
4.4.2 EINTEILUNG 306
4.4.3 KINEMATISCHER AUFBAU 307
4.4.4 GREIFER 311
4.4.5 ROBOTERPROGRAMMIERUNG 312
4.4.6 KOORDINATENSYSTEME 315
4.4.7 DIE BEWEGUNGSERZEUGUNG 319
4.4.8 KOORDINATENTRANSFORMATION 321
4.4.9 INTERPOLATION UND BETRIEBSARTEN .
322
4.4.10 SCHLEPPABSTAND UND
BAHNGESCHWINDIGKEIT 324
4.4.11 SENSORFUEHRUNG VON ROBOTERN 326
4.4.12 SCHUTZMASSNAHMEN 334
4.5 MONTAGE UND DEMONTAGE 335
4.5.1 GRUNDLAGEN 335
4.5.2 DER MATERIALFLUSS 336
4.5.3 MASCHINELLE MONTAGE 338
4.5.4 MONTAGEORGANISATION 339
4.6 SCHNITTSTELLEN 341
4.6.1 IGES, VDAIS 342
4.6.2 JT 343
4.6.3 VDAFS 343
4.6.4 DXF 344
4.6.5 STEP 344
4.6.6 STL 345
4.7 VIRTUAL ENVIRONMENTS (VE) 346
4.7.1 STEREOKOPISCHES SEHEN 346
4.7.2 CAVE UND IMMERSION 347
4.7.3 SZENENSTEUERUNG UNDTRACKING 348
4.7.4 MIXED REALITY UND
AUGMENTED REALITY 350
5 QUALITAETSUEBERWACHUNG UND
PROZESSLENKUNG 351
5.1 EINFUEHRUNG 351
5.2 STATISTISCHE QUALITAETSUEBERWACHUNG . 352
5.2.1 PRUEFDATEN 352
5.2.2 NORMALVERTEILUNG 353
5.2.3 WAHRSCHEINLICHKEITSNETZ 354
5.2.4 AUSWERTUNG EINER
STICHPROBE 354
5.2.5 QUALITAETSREGELKARTEN 358
5.3 MASCHINEN- UND PROZESSFAEHIGKEIT . . . 360
5.4 BETRIEBSDATENERFASSUNG (BDE) 363
5.4.1 CODELESER 364
5.4.2 MOBILE DATENSPEICHER 365
5.4.3 CHIPKARTEN, CHIPMUENZEN, RFIDS .
366
5.4.4 FUNKTERMINALS 367
6 INFORMATIONSTECHNIK 368
6.1 PROGRAMMIERUNG 368
6.1.1 PROGRAMMIERSPRACHEN 368
6.1.2 SOFTWARE ENGINEERING 369
6.1.3 QUALITAET DER SOFTWARE 370
6.1.4 SICHERUNG GEGEN UNBERECHTIGTE
NUTZUNG 370
6.1.5 BETRIEBSSYSTEM WINDOWS 371
6.1.6 OBIEKTORIENTIERTE PROGRAMMIERUNG
(OOP) 374
6.1.7 ALGORITHMEN 376
6.1.8 STRUKTURIERTE PROGRAMMIERUNG 377
6.1.9 RECHNERINTERNE DATENDARSTELLUNG . . . 378
6.1.10 PROGAMMAUFBAU UND
PROGAMMKOMPONENTEN 381
6.1.11 STRUKTURIERTE ANWEISUNGEN 383
6.1.12 STRUKTURIERUNG MIT
FUNKTIONEN 385
6.1.13 FALLBEISPIEL: STEUERKURVE 386
6.1.14 EXTERNE SPEICHER 392
6.1.15 SERIELLE DATENUEBERTRAGUNG 394
6.1.16 GRAFISCHE PROGRAMMIERUNG 397
6.2 STEUERN MIT DEM
COMPUTER 403
6.2.1 AUFBAU DER
SYSTEME 403
6.2.2 DIE SCHNITTSTELLENKARTE 403
6.2.3 VERKNUEPFUNGSSTEUERUNG
OHNE SPEICHER 406
6.2.4 VERKNUEPFUNGSSTEUERUNG
MIT
SPEICHER 407
6.2.5 ANALOGWERTE EINLESEN 407
6.2.6 ANSTEUERUNG UEBER OPC-SERVER 409
6.3 REGELUNG MIT PC UND SPS 410
6.3.1 HARDWARE UND SOFTWARE 410
6.3.2 GRAFISCHE AUSGABE 411
6 3.3 REGELKREISGLIEDER 412
INHALTSVERZEICHNIS
7
6.3.3.1 PROPORTIONALGLIED OHNE
VERZOEGERUNG
(P-GLIED) 412
6.3.3.2 INTEGRALGLIED (/-GLIED) 413
6.3.3.3 TOTZEITGLIED (T,-GLIED) 414
6.3.3.4 PROPORTIONALGLIED MIT
VERZOEGERUNG
1. ORDNUNG (P-T
R
GLIED) 415
6.3.3.5 PROPORTIONALGLIED MIT
VERZOEGERUNG
2. ORDNUNG (P-T
2
-GLIED)
UND SCHWINGUNGSGLIED 416
6.3.4 REGELKREISE 417
6.3.4.1 P-REGELUNG UND P-T
R
STRECKE 417
6.3.4.2 P-REGELUNG UND P-TRSTRECKE
(SPS-SIMULATION) 418
6.3.4.3 I-REGELUNG UND P-T
R
STRECKE 419
6.3.4.4 DREHZAHLREGELUNG MIT PL-REGLER .
420
6.3.4.5 OPTIMIERUNG DER
REGLER
PARAMETER 421
6.3.4.6 P-REGLER UND P-T
R
L-STRECKE
(LAGEREGELUNG) 422
6.3.4.7 LAGEREGELUNG MITTOTZEIT 424
6.3.4.8 GESCHWINDIGKEITSVORSTEUERUNG .
425
6.3.5 FUZZY-LOGIC 426
6.3.5.1 GRUNDLAGEN DER FUZZY-
TECHNOLOGIE 426
6.3.5.2 FUZZY-REGELUNG
EINER BANDSAEGEMASCHINE 427
6.4 PROGRAMMIERSPRACHE JAVA 429
6.4.1 EINFUEHRUNG 429
6.4.2 ERSTELLEN EINER EINFACHEN
APPLIKATION 430
6.4.3 HTML
(HYPERTEXT MARKUP LANGUAGE 430
6.4.4 ERSTELLEN VON GRAFIKEN 432
6.4.5 ANIMATIONEN 433
6.4.6 MULTITHREADING 433
6.4.7 JAVA-SCRIPT 434
6.5 VISUAL BASIC FUER EXCEL 435
6.5.1 AUFBAU EINES
VBA-PROGRAMMS 435
6.5.2 AUFRUF
VON
VBA 436
6.5.3 ERSTELLEN VON FUNKTIONEN 437
6.5.4 VARIABLE UND ZUGRIFF
AUF ZELLEN 438
6.5.5 PROJEKT: SPC-MASCHINENREGELUNG . . . 440
6.5.6 ERSTELLEN EINES FORMULARS ALS
UNTERPROGRAMM 441
6.5.7 KOMMUNIKATION: EXCEL MIT S7 442
6.6 RELATIONALE DATENBANKEN 443
6.6.1 DATENBANKOBJEKTE 444
6.6.2 ENTWERFEN EINER DATENBANK 446
6.7 BILDVERARBEITUNG 449
6.7.1 GRAUWERTBILDVERARBEITUNG 449
6.7.2 BINAERBILDVERARBEITUNG 454
6.7.3 FARBBILDVERARBEITUNG UND
FARBBILDCODIERUNG 455
7 KOMMUNIKATIONSTECHNIK 457
7.1 TELEFONIE UND
INTERNETKOMMUNIKATION 457
7.1.1 ISDN UND DSL-KOMMUNIKATION 457
7.1.2 IP-TELEFONIE UND DSL-KOMMUNIKATION 457
7.2 ADSL/DSL UND PLC 458
7.2.1 ADSL/DSL 458
7.2.2 PLC 459
7.3 INTERNET UND INTRANET 460
7.4 TELEMATIK 462
7.5 LOKALE KOMMUNIKATIONSTECHNIK . 464
7.5.1 ETHERNET-LAN 466
7.5.1.1 EINFUEHRUNG 466
7.5.1.2 PEER-TO-PEER-NETZWERKE 469
7.5.1.3 CLIENT-SERVER-NETZWERKE 469
7.5.1.4 AUFBAU EINES PEER-TO-PEER-NETZWERKS
MIT
ZWEI PCS 470
7.5.1.5 ERWEITERUNG ZU EINEM
CLIENT-SERVER-NETZWERK 473
7.6 FELDBUS-SYSTEME 475
7.6.1 CAN-BUS 475
7.6.2 PROFIBUS, PROFIBUS-DP 475
7.6.3 AKTOR-SENSOR-INTERFACE (AS-I) 480
7 6.4 PROFINET 482
7.7 SCHNITTSTELLEN 483
7.7.1 SERIELLE SCHNITTSTELLE V.24 484
7.7.2 SERIELLE SCHNITTSTELLE RS 485 486
7.7.3 WIRELESS LAN (WLAN) IN DER
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 487
8 AUFGABEN UND UEBUNGEN 489
8.1 AUFGABEN UND UEBUNGEN
ZUR PNEUMATIK 489
8.2 AUFGABEN UND UEBUNGEN
ZUR HYDRAULIK 494
8.3 AUFGABEN UND UEBUNGEN
ZU GRAFCET 496
8.4 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR SPS . . . 497
8.5 AUFGABEN UND UEBUNGEN
ZUR REGELUNGSTECHNIK 510
8.6 AUFGABEN UND UEBUNGEN
ZUM PROGRAMMIEREN 514
8.7 AUFGABEN UND UEBUNGEN
ZUR
ANTRIEBSTECHNIK 517
8.8 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZU CNC . 519
FACHWOERTERBUCH: DEUTSCH - ENGLISCH,
SACHWORTVERZEICHNIS 521
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