Steuern und Regeln für Maschinenbau und Mechatronik:
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Haan-Gruiten
Verlag Europa-Lehrmittel
2017
|
| Ausgabe: | 15., überarbeitete und erweiterte Auflage |
| Schriftenreihe: | Bibliothek des technischen Wissens
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Die beigefügte CD enthält die Bilder des Buches und die Lösungen zu den Aufgaben und ein Repetitorium |
| Beschreibung: | 464 Seiten Illustrationen, Diagramme 1 CD-ROM (12 cm) |
| ISBN: | 9783808514702 3808514701 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG
1.1 STEUERN, STEUERUNG 7
1.1.1 ANALOGE, BINAERE UND DIGITALE STEUERUNGEN 7
1.1.2 VERKNUEPFUNGSSTEUERUNGEN UND
ABLAUFSTEUERUNGEN 9
1.1.3 VERBINDUNGSPROGRAMMIERTE STEUERUNGEN
UND SPEICHERPROGRAMMIERTE STEUERUNGEN 10
1.2 REGELN, REGELUNG 10
1.3 LEITEN, LEITUNG 11
1.4 ENTWICKLUNGSPHASEN INDUSTRIELLER TECHNIK 12
1.5 INDUSTRIE 4.0 14
1.6 CYBER PHYSISCHE SYSTEME (CPS) 15
2 MECHANISCHE STEUERUNGEN 16
2.1 ALLGEMEINES 16
2.2 VERSTELLBARE GETRIEBE 17
2.2.1 STUFENGETRIEBE 17
2.2.2 STUFENLOS VERSTELLBARE GETRIEBE 18
2.3 GETRIEBE MIT UNGLEICHMAESSIGER
UEBERSETZUNG 21
2.4 GETRIEBE MIT AUSSETZENDER
BEWEGUNG 23
3 ELEKTRISCHE UND ELEKTRONISCHE
STEUERUNGEN 24
3.1 ELEKTRISCHE KONTAKTSTEUERUNGEN 24
3.1.1 BAUELEMENTE UND BETRIEBSMITTEL 24
3.1.2 DARSTELLUNG UND SCHALTPLAENE 38
3.1.3 GRUNDSCHALTUNGEN 39
3.2 ELEKTRONISCHE BAUELEMENTE 41
3.3 BINAERE UND DIGITALE STEUERUNGEN 45
3.3.1 CODIERUNGEN 45
3.3.1.1 DUALCODE 45
3.3.1.2 BCD-CODES 46
3.3.1.3 BARCODES 46
3.3.1.4 2D-CODES 46
3.3.2 DIGITALE SPEICHER 47
3.3.3 BINAERE VERKNUEPFUNGEN 51
3.3.4 SCHALTALGEBRA 54
3.3.5 KOMBINATORISCHE STEUERUNGEN 55
3.3.6 ABLAUFSTEUERUNGEN 60
2.3.6.1 ELEKTROMECHANISCHE ABLAUFSTEUERUNGEN 61
3.3.6.2 ABLAUFSTEUERUNGEN MIT KIPPGLIEDERN
(FLIPFLOPS) 61
3.3.6.3 ZAEHLER 64
3.4 GRAFCET 67
3.4.1 SCHRITTE 68
3.4.2 AKTIONEN 69
3.4.3 TRANSITIONEN UND ABLAUFSTRUKTUREN 70
3.4.4 BEISPIEL ZU GRAFCET 72
3.5 WEGDIAGRAMM UND
ZUSTANDSDIAGRAMM 73
3.6 SENSOREN 74
3.6.1 ALLGEMEINES 74
3.6.2 ANALOGE SENSOREN 75
3.6.2.1 WEGE, WINKEL, ABSTAENDE UND DICKEN 75
3.6.2.2 GESCHWINDIGKEITEN UND DREHZAHLEN 82
3.6.2.3 DEHNUNGEN, KRAEFTE, DREHMOMENTE
UND DRUECKE 83
3.6.2.4 BESCHLEUNIGUNGEN 84
3.6.2.5 TEMPERATUREN 86
3.6.3 DIGITALE SENSOREN 88
3.6.3.1 INKREMENTALE SENSOREN 88
3.6.3.2 CODEMASSSTAEBE UND WINKELCODIERER 90
3.6.3.3 DREHMELDER (RESOLVER) 91
3.6.4 SENSOREN ZUR SICHERHEITSTECHNIK 92
3.6.5 STOERUNGEN IN SENSORLEITUNGEN 95
3.7 GEFAEHRDUNGEN UND
SCHUTZMASSNAHMEN 97
3.7.1 BERUEHRUNGSSCHUTZ 97
3.7.2 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV) 98
3.7.3 ELEKTROSTATISCHE ENTLADUNGEN (ESD) 100
3.7.4 ARBEITSSCHUTZMASSNAHMEN IM RAHMEN
DER FACHAUFSICHT 100
4 PNEUMATIK 100
4.1 AUFBAU EINER PNEUMATIKANLAGE 101
4.2 DRUCKLUFTERZEUGUNG 104
4.2.1 VERDICHTER (KOMPRESSOREN) 104
4.2.2 DRUCKLUFTNETZE 107
4.2.3 DRUCKLUFTAUFBEREITUNG 108
4.3 ANTRIEBSGLIEDER 109
4.3.1 DRUCKLUFTMOTOREN 109
4.3.2 PNEUMATISCHER MUSKEL 111
4.3.3 BALGANTRIEB 111
4.3.4 DREH-UND SCHWENKANTRIEBE 112
4.3.5 DRUCKLUFTZYLINDER 112
4.3.5.1 STANDARDZYLINDER 112
4.3.5.2 SONDERBAUARTEN 115
4.3.5.3 ZYLINDERKENNWERTE 116
4.3.5.4 ZYLINDERBERECHNUNGEN 116
4.4 VENTILE UND GRUNDSTEUERUNGEN 118
4.4.1 DARSTELLUNG DER VENTILE 118
4.4.2 EINTEILUNG DER VENTILE 120
4.4.2.1 WEGEVENTILE 120
4.4.2.2 STROMVENTILE 122
4.4.2.3 SPERRVENTILE 123
4.4.2.4 DRUCKVENTILE UND ABSPERRVENTILE 125
4.4.2.5 VENTILINSELN 126
4.5 GRAFISCHE DARSTELLUNG 127
4.5.1 AUFBAU EINES SCHALTPLANS 127
4.5.2 FUNKTIONSDIAGRAMME 129
4.5.2.1 WEGDIAGRAMM 130
4.5.2.2 ZUSTANDSDIAGRAMM 130
4.6 PROPORTIONALTECHNIK 133
4.6.1 PROPORTIONAL-DRUCKREGELVENTILE 133
4.6.2 PROPORTIONAL-WEGEVENTILE 134
4.7 PNEUMATISCHE POSITIONIERSYSTEME 134
4.8 BEISPIELE PNEUMATISCHER STEUERUNGEN 136
4.8.1 WEGPLANSTEUERUNG EINER
BIEGEVORRICHTUNG 136
4.8.2 TAKTSTUFENSTEUERUNG 137
4.9 ELEKTROPNEUMATISCHE STEUERUNGEN 139
4.9.1 ELEKTROPNEUMATISCHE BETRIEBSMITTEL 139
4.9.2 DIREKTE UND INDIREKTE STEUERUNG 140
4.9.3 SELBSTHALTESCHALTUNG 141
4.9.4 DARSTELLUNG 141
4.9.5 STETIGANTRIEB 142
4.9.6 ABLAUFSTEUERUNG 142
5 HYDRAULIK 144
5.1 ALLGEMEINES 144
5.2 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 144
5.2.1 HYDROSTATIK 144
5.2.2 HYDRODYNAMIK 146
5.3 HYDRAULIKFLUESSIGKEITEN 147
5.4 AUFBAU HYDRAULISCHER STEUERUNGEN 149
5.4.1 HYDRAULIKPUMPEN 150
5.4.1.1
ZAHNRADPUMPEN
150
5.4.1.2
KOLBENPUMPEN
151
5.4.1.3
FLUEGELZELLENPUMPE
151
5.6
HYDRAULIKSPEICHER
152
5.7
ANTRIEBSELEMENTE
154
5.7.1
HYDRAULIKZYLINDER
154
5.7.2
HYDRAULIKMOTOREN
155
5.8
HYDRAULIKVENTILE
157
5.8.1
ALLGEMEINES
157
5.8.2
DRUCKVENTILE
158
5.8.3
WEGEVENTILE
161
5.8.4
SPERRVENTILE
162
5.8.5
STROMVENTILE
163
5.8.6
VENTILAUFBAUARTEN
166
5.8.7
STETIGVENTILE
168
5.8.8
PROPORTIONALVENTILTECHNIK
169
5.8.9
SERVOVENTILE
175
6
REGELUNGSTECHNIK
177
6.1
GRUNDBEGIFFE
177
6.2
REGELUNGSARTEN
178
6.3
REGELKREISGLIEDER
180
6.3.1
PROPORTIONALGLIED OHNE VERZOEGERUNG
(P-GLIED)
180
6.3.2
PROPORTIONALGLIED MIT VERZOEGERUNG
6.3.3
1. ORDNUNG (P-TR
GLIED)
PROPORTIONALGLIED MIT VERZOEGERUNG
2. ORDNUNG (P-T2-GLIED),
181
SCHWINGUNGSGLIED
182
6.3.4
INTEGRALGLIED (I-GLIED)
185
6.3.5
DIFFERENZIERGLIED (D-GLIED)
186
6.3.6
TOTZEITGLIED (T,-GLIED)
186
6.3.7
ZUSAMMENWIRKEN MEHRERER
REGELKREISGLIEDER
188
6.4
REGLER UND REGELKREISE
189
6.4.1
SCHALTENDE REGLER
189
6.4.2
ANALOGE REGLER
190
6.4.3
DIGITALE REGLER (SOFTWARE-REGLER)
192
6.4.3.1
DIGITALISIERUNG UND SIGNALABTASTUNG
192
6.4.3.2
REGELUNGSALGORITHMUS
193
6.4.4
REGELUNG VON P-STRECKEN
196
6.4.5
REGELUNG VON I-STRECKEN
197
6.4.6
EINSTELLEN EINES REGLERS
198
6.4.7
SELBSTOPTIMIERENDE REGLER
199
7
SPEICHERPROGRAMMIERBARE
STEUERUNGEN (SPS)
200
7.1
AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE
200
7.2
PROGRAMMIERUNG
203
7.2.1
PROGRAMMIERSPRACHEN
203
7.2.2
PROGRAMMAUFBAU
206
7.3
FUNKTIONEN UND OPERATIONEN
210
7.3.1
BINAERE ABFRAGEN UND VERKNUEPFUNGEN
210
7.3.2
SR/RS-SPEICHERFUNKTIONEN
213
7.3.3
FLANKENAUSWERTUNG
215
7.3.4
ZEITFUNKTIONEN
216
7.3.5
ZAEHLFUNKTIONEN
218
7.3.6
ARITHMETISCHE UND NUMERISCHE
FUNKTIONEN
220
7.3.7
UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN UND
7.3.8
PROGRAMMSTEUERUNGSFUNKTIONEN
220
DIGITALE OPERATIONEN
221
7.4
ABLAUFSTEUERUNGEN
223
7.4.1
GLIEDERUNG UND DARSTELLUNG
223
7.4.2
BEISPIEL FUER EINE ABLAUFSTEUERUNG
224
7.4.3
7.4.4
7.4.5
PROGRAMMIERUNG IN ABLAUFSPRACHE
BETRIEBSARTENSIGNALE
FUNKTIONSBAUSTEIN FUER BETRIEBSARTEN
227
229
230
7.4.6
FUNKTIONSBAUSTEIN FUER SCHRITTKETTEN
231
7.4.7 FUNKTIONSBAUSTEIN FUER DIE BEFEHLSAUSGABE 232
7.4.8 ZUSTANDSAUTOMATEN 232
7.5 ANALOGWERTVERARBEITUNG 234
7.6 PROGRAMMIEREN MIT STRUKTURIERTEM TEXT
(ST) 237
7.6.1 DIGITALE REGELUNG 237
7.6.2 ZWEIPUNKTREGLER 238
7.6.3 PID-REGLERBAUSTEIN 239
7.7 BEDIENEN UND BEOBACHTEN VON
PRODUKTIONSPROZESSEN 241
7.8 SCHNELLE ZAEHLVORGAENGE 242
7.9 KLEINSTEUERUNG LOGO! 244
8 ELEKTRISCHE ANTRIEBE 248
8.1 EINFUEHRUNG 248
8.2 RECHNERISCHE GRUNDLAGEN 250
8.3 GLEICHSTROMMOTOREN (DC-MOTOREN) 253
8.4 DREHSTROMASYNCHRONMOTOR 255
8.4.1 AUFBAU DES KURZSCHLUSSLAEUFERS 255
8.4.2 DAS DREHFELD 256
8.4.3 FUNKTIONSWEISE 257
8.4.4 ANLASSSTEUERUNGEN 258
8.4.5 DREHRICHTUNGSUMKEHR 259
8.4.6 BETRIEBSARTEN UND FAHRPROFILE 259
8.4.7 DREHZAHLSTEUERUNG UND DREHZAHLREGELUNG 260
8.4.7.1 ALLGEMEINES UND EINTEILUNG 260
8.4.7.2 U/F-STEUERUNG 261
8.4.7.3 VEKTORREGELUNG 262
8.5 DREHSTROMSYNCHRONMOTOR 264
8.5.1 SERVOANTRIEBE 264
8.5.2 DIREKTANTRIEBE 265
8.5.2.1 TORQUEMOTOREN 265
8.5.2.2 LINEARMOTOREN 267
8.6 SCHRITTMOTOREN 267
8.7 LAGEREGELUNG (POSITIONSITIONIERANTRIEBE) 268
8.7.1 KASKADENREGELUNG 268
8.7.2 GESCHWINDIGKEITSVORSTEUERUNG 269
8.7.3 ANALOGER UND DIGITALER DREHZAHLREGELKREIS 270
9 COMPUTERGESTEUERTE MASCHINEN 271
9.1 CNC-WERKZEUGMASCHINEN 271
9.1.1 DER PRODUKTIONSPROZESS 271
9.1.2 NC-ACHSEN UND DEREN STEUERUNG 274
9.1.3 CNC-PROGRAMMIERUNG 276
9.1.3.1 DIN-PROGRAMMIERUNG 276
9.1.3.2 WERKSTATTORIENTIERTES PRODUZIEREN (WOP) 286
9.1.4 INTERPOLATION 287
9.1.5 LEISTUNGSFAEHIGKEIT 290
9.1.6 OFFENE CNC-STEUERUNG 292
9.2 3D-DRUCK - ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN 293
9.2.1 ALLGEMEINES 293
9.2.2 AM-VERFAHREN 294
9.2.3 DIE INFORMATIONSKETTE UND PROZESSKETTE 296
9.3 ROBOTERTECHNIK 297
9.3.1 EINTEILUNG 297
9.3.2 DER KINEMATISCHE AUFBAU 299
9.3.3 ROBOTERANTRIEBE 302
9.3.4 GREIFER 303
9.3.5 ROBOTERPROGRAMMIERUNG 304
9.3.5.1 PROGRAMMIERVERFAHREN 304
9.3.5.2 KOORDINATENSYSTEME 307
9.3.6 ROBOTERSTEUERUNG 309
9.3.6.1 DIE BEWEGUNGSERZEUGUNG 309
9.3.6.2 ACHSSTEILUNGEN 310
9.3.6.3 INTERPOLATION 311
9.3.6.4 UEBERSCHLEIFEN UND PENDELN 312
9.3.6.5 ROBOTERSENSORFUEHRUNG 313
9.3.6.6 KOLLABORIERENDE ROBOTER 315
9.3.7 SCHUTZMASSNAHMEN 316
10
MONTAGETECHNIK
317
10.1
GRUNDLAGEN
317
10.2
DER MATERIALFLUSS
320
10.2.1
LAGERN
320
10.2.2
PUFFERN
321
10.2.3
BUNKERN
322
10.2.4
MAGAZINIEREN
323
10.2.5
FOERDERSYSTEME
324
10.2.5.1
TRANSPORTTISCHE UND RUTSCHEN
324
10.2.5.2
ROLLENFOERDERER
324
10.2.5.3
BANDFOERDERER
325
10.2.5.4
HAENGEFOERDERER
325
10.2.5.5
FAHRERLOSE TRANSPORTSYSTEME (FTS)
326
10.3
FUEGEN IN DER MONTAGE
327
10.3.1
FUEGESTRUKTUREN
327
10.3.2
SCHRAUBEN
327
10.3.3
UMFORMEN
331
10.3.4
KLEBEN, ABDICHTEN (SEALEN)
332
10.3.5
THERMISCHES FUEGEN
333
10.3.6
ZUSAMMENLEGEN
335
10.3.7
SCHRUMPFEN
335
10.4
MONTAGEPLAETZE
336
10.4.1
MANUELLE MONTAGE
336
10.4.2
MASCHINELLE MONTAGE
337
10.5
MONTAGEORGANISATION
338
10.5.1
TOPOLOGIE
338
10.5.2
MONTAGEABLAUF
338
10.6
ERZEUGNISGLIEDERUNG UND MONTAGEFOLGE
340
10.7
TAKTGEBUNDENE MONTAGE
342
11
QUALITAETSMANAGEMENT
343
11.1
QUALITAET
343
11.1.1
QUALITAETSMERKMALE
344
11.1.2
FEHLER
344
11.2
ZIELE DES QUALITAETSMANAGEMENTS
345
11.3
TQM - TOTAL QUALITY MANAGEMENT
345
11.4
QUALITAETSKREIS UND QUALITAETSPYRAMIDE
346
11.5
AUFBAU UND ELEMENTE EINES
QUALTAETSMANAGEMENTSYSTEMS
347
11.5.1
AUFBAUORGANISATION
347
11.5.2
ABLAUFORGANISATION
348
11.5.3
DIN EN ISO 9000
348
11.5.4
ZERTIFIZIERUNG
350
11.6
STATISTISCHE QUALITAETSLENKUNG
350
11.6.1
PROZESSANALYSE
351
11.6.2
QUALITAETSREGELKARTEN
353
11.6.3
MASCHINEN- UND PROZESSFAEHIGKEIT
354
12
INSTANDHALTUNG UND ENERGIEEFFIZIENZ 355
12.1
INSTANDHALTUNG
355
12.1.1
BEGRIFFE
355
12.1.2
WARTUNG
358
12.1.3
INSPEKTION
362
12.1.4
INSTANDSETZUNG
364
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INBETRIEBNAHME
365
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FEHLERSUCHE
367
12.1.7
REPARATUR
368
12.2
CONDITION-MONITORING
(ZUSTANDSBEDINGTE INSTANDHALTUNG)
369
12.3
ENERGIEEFFIZIENZ
373
12.3.1
ENERGIE-MONITORING
373
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ENERGIEWERTSTROM
373
12.3.3
LASTMANAGEMENT
374
12.4
ENERGIEEFFIZIENTE GERAETE UND ANLAGEN
375
13 GESCHAEFTSPROZESSE 376
13.1 MANAGEMENTAUFGABEN 376
13.2 PROZESSMANAGEMENT 377
13.3 PRODUKT-DATEN-MANAGEMENT 378
13.4 GESTALTUNGSMETHODEN FUER PROZESSKETTEN 380
13.5 PROJEKTMANAGEMENT 382
13.6 INFORMATIONSMANAGEMENT 383
13.7 PLANUNGSINSTRUMENTE 385
13.8 MODERATION 391
13.9 PRAESENTATION 391
13.9.1 INHALT UND VISUELLE DARSTELLUNG 392
13.9.2 PRAESENTATIONSGRAFIK MIT POWERPOINT 393
14 ARBEITSGESTALTUNG UND
ARBEITSSCHUTZ 394
14.1 DER MENSCH IST DAS MASS 394
14.2 ARBEITSPLATZGESTALTUNG 395
14.3 ARBEITSBELASTUNGEN 399
14.3.1 ARBEITSBELASTUNGEN DURCH DIE ART DER
ARBEIT 399
14.3.2 BELASTUNGEN DURCH DIE
ARBEITSORGANISATION 400
14.4 EU-MASCHINENRICHTLINIE 402
14.4.1 SICHERHEIT UND GESUNDHEITSSCHUTZ 402
14.4.2 KENNZEICHNUNG UND BETRIEBSANLEITUNG 404
14.5 EUROPAEISCHE SICHERHEITSNORMEN 405
15 INFORMATIONS- UND
KOMMUNIKATIONSTECHNIK 406
15.1 COMPUTERTECHNIK 406
15.1.1 DER PC 406
15.1.2 OBJEKTORIENTIERTE SOFTWARE 409
15.1.3 STEUERN MIT DEM PC 412
15.1.4 SCHALTPLANERSTELLEN MIT FLUIDSIM 417
15.1.5 STEUERN UND REGELN MIT FLUIDSIM 418
15.2 KOMMUNIKATIONSTECHNIK 419
15.2.1 LOKALE KOMMUNIKATION 419
15.2.2 LOKALE NETZE (LAN) 421
15.2.3 FELDBUSSYSTEME 423
15.2.3.1 CAN-BUS 423
15.2.3.2 PROFIBUS, PROFIBUS-DP 424
15.2.3.3 AKTOR-SENSOR-INTERFACE (AS-I) 425
15.2.3.4 IO-LINK 427
15.2.4 SERIELLE SCHNITTSTELLE (V.24) 428
16 AUFGABEN UND UEBUNGEN 429
16.1 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR PNEUMATIK 429
16.2 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR HYDRAULIK 434
16.3 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZU GRAFCET 436
16.4 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR SPS
437
16.5 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR
REGELUNGSTECHNIK 450
16.6 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZU ELEKTRISCHEN
ANTRIEBEN 452
16.7 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR CNC-TECHNIK 453
FACHWOERTERBUCH DEUTSCH-ENGLISCH,
STICHWORTVERZEICHNIS 454
QUELLENVERZEICHNIS 464
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