Verfügbarkeit: Fachkunde Mechatronik

Fachkunde Mechatronik:

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Hebel, Hans 1901-1975 (VerfasserIn), Müller, Detlev (VerfasserIn), Lämmlin, Gerhard (VerfasserIn), Link, Matthias 1962- (VerfasserIn), Sartor, Carsten 197X- (VerfasserIn), Scheib, Alexander (VerfasserIn), Schott, Philipp 1973- (VerfasserIn), Schwarzwälder, Stefan (VerfasserIn), Thiele, Eckhard 1944-2018 (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Haan-Gruiten Verlag Europa-Lehrmittel 2022
Ausgabe:	7. Auflage
Schlagworte:	Berufsschule Mechatronik Mechatroniker Fachkunde Lehrbuch Ausbildung mechatronische Systeme Steuerungstechnik Elektronik Elektrotechnik Metalltechn FS Technik Mechatronik Mechatroniker/-in
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	680 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 17 cm
ISBN:	9783808549933 3808549939

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adam_text	INTERPRETATION DER LERNFELDER INHALTSVERZEICHNIS LF 1 ANALYSIEREN VON FUNKTIONSZUSAMMEN HAENGEN IN MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 9 LF 2 HERSTELLEN MECHANISCHER TEILSYSTEME . 10 LF 3 INSTALLIEREN ELEKTRISCHER BETRIEBSMITTEL UNTER BEACHTUNG SICHERHEITSTECHNISCHER ASPEKTE . 12 LF 4 UNTERSUCHEN DER ENERGIE UND INFORMA TIONSFLUESSE IN ELEKTRISCHEN, PNEUMATISCHEN UND HYDRAULISCHEN BAUGRUPPEN . 13 LF 5 KOMMUNIZIEREN MITHILFE VON DATEN VERARBEITUNGSANLAGEN . 14 LF 6 PLANEN UND ORGANISIEREN VON ARBEITS ABLAEUFEN . 14 LF 7 REALISIEREN MECHATRONISCHER TEILSYSTEME . 15 LF 8 DESIGN UND ERSTELLUNG MECHATRONISCHER SYSTEME . 16 LF 9 UNTERSUCHEN DES INFORMATIONSFLUSSES IN KOMPLEXEN MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 17 LF 10 PLANEN DER MONTAGE UND DEMONTAGE . 18 LF 11 INBETRIEBNAHME, FEHLERSUCHE UND INSTAND SETZUNG . 19 LF 12 VORBEUGENDE INSTANDHALTUNG . 20 LF 13 UEBERGABE VON MECHATRONISCHEN SYSTEMEN AN KUNDEN . 20 2.1.5 GEWINDEDARSTELLUNG . 82 2.1.6 GENORMTE EINZELHEITEN . 83 2.1.7 GRUPPENZEICHNUNGEN . 84 2.2 TABELLEN UND DIAGRAMME . 85 2.2.1 TABELLEN . 85 2.2.2 DIAGRAMME . 85 2.3 TECHNISCHE KOMMUNIKATION MITHILFE VON PLAENEN . 86 2.4 DIE SPRACHE ALS KOMMUNIKATIONSMITTEL . 87 2.4.1 DAS ERSTELLEN VON PROTOKOLLEN . 87 2.4.2 REFERATE UND VORTRAEGE . 88 2.4.3 REFERATERSTELLUNG . 88 2.4.4 DER VORTRAG DES REFERATES . 88 3 PRUEFTECHNIK 89 1 GRUNDLAGEN DER DATENVERARBEITUNG 21 1.1 BETRIEBSSYSTEME . 23 1.1.1 AUFGABEN EINES BETRIEBSSYSTEMS . 23 1.1.2 BETRIEBSSYSTEM-KATEGORIEN . 24 1.1.3 CLIENT-SERVER-BETRIEBSSYSTEM (VON WINDOWS) . 27 1.2 OFFICE-ANWENDUNGEN . 33 1.2.1 TEXTVERARBEITUNG . 37 1.2.2 TABELLENKALKULATION . 42 1.2.3 PRAESENTATIONSSOFTWARE . 47 1.2.4 DATENBANKSYSTEME . 53 1.3 ERGAENZENDE SOFTWARE . 57 1.3.1 BILDBEARBEITUNG . 57 1.3.2 ERZEUGUNG VON PDF-DOKUMENTEN . 59 1.3.3 PROJEKTMANAGEMENT . 60 1.4 EINFUEHRUNG IN DIE PROGRAMMIERUNG . 63 1.4.1 PROGRAMMIERSPRACHEN . 63 1.4.2 DER ALGORITHMUS . 63 1.4.3 ALLGEMEINER AUFBAU EINES PROGRAMMS . 63 1.4.4 DATENTYPEN UND VARIABLEN . 64 1.4.5 DATENTYPEN . 64 1.4.6 EIN UND AUSGABE BEI HOCHSPRACHEN . 65 1.4.7 VERKNUEPFUNG VON DATENTYPEN . 65 1.4.8 PROGRAMMENTWICKLUNG . 65 1.4.9 DARSTELLUNGSARTEN VON ALGORITHMEN . 66 1.4.10 PROGRAMMBEISPIEL: . 67 1.5 KOMMUNIKATION IN NETZEN . 68 1.5.1 GRUNDLAGEN . 68 1.5.2 KOMMUNIKATIONSPROTOKOLLE . 70 1.5.3 BEDROHUNG VON NETZEN UND COMPUTERN . 71 3.1 LAENGEN-UND WINKELPRUEFUNG . 89 3.2 MECHANISCHE PRUEFMITTEL . 90 3.2.1 MESSSCHIEBER . 90 3.2.2 MESSSCHRAUBEN . 91 3.2.3 MESSUHREN . 91 3.2.4 WINKELMESSER . 92 3.3 PNEUMATISCHE MESSGERAETE . 93 3.4 ELEKTRISCHE MESSGERAETE . 93 3.5 ELEKTRONISCHE MESSGERAETE . 94 3.6 PRUEFEN MIT LEHREN . 94 3.7 PRUEFUNG VON OBERFLAECHEN . 95 3.7.1 GRUNDBEGRIFFE DER OBERFLAECHENPRUEFUNG . 95 3.7.2 OBERFLAECHENPRUEFVERFAHREN . 95 3.7.3 RAUHEITSMESSGROESSEN . 96 3.7.4 ANGABE VON OBERFLAECHENGUETEN IN TECHNISCHEN ZEICHNUNGEN . 97 3.8 TOLERANZEN UND PASSUNGEN . 98 3.8.1 MASSTOLERANZEN . 98 3.8.2 PASSUNGEN . 100 3.8.3 PASSUNGSSYSTEME . 100 3.8.4 FORM-UND LAGETOLERANZEN . 102 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 5 2 TECHNISCHE KOMMUNIKATION 2.1 DIE TECHNISCHE ZEICHNUNG ALS KOMMUNI KATIONSMITTEL . 73 2.1.1 DARSTELLUNGSARTEN . 74 2.1.2 EINZELTEIL-ZEICHNUNGEN . 76 2.1.3 SCHNITTDARSTELLUNGEN . 80 2.1.4 BEMASSUNG VON EINZELTEILEN . 81 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.3 5.3.1 5.3.2 QUALITAETSMANAGEMENT DER QUALITAETSBEGRIFF . AUFGABEN DES QUALITAETSMANAGEMENTS . QUALITAETSPLANUNG . QUALITAETSLENKUNG . QUALITAETSPRUEFUNG . QUALITAETSVERBESSERUNG . QUALITAETSMANAGEMENT NACH DIN EN ISO 9000:2015 . QUALITAET IST NICHT NUR CHEFSACHE . STATISTISCHES QUALITAETSMANAGEMENT . ZUFAELLIGE UND SYSTEMATISCHE FEHLER . GAUSS ' SCHE NORMALVERTEILUNG . QUALITAETSREGELKARTEN ALS INSTRUMENT DER QUALITAETSKONTROLLE . WERKSTOFFTECHNIK 103 103 104 104 105 105 105 106 106 107 107 107 108 109 EINTEILUNG DER WERKSTOFFE . EIGENSCHAFTEN VON WERKSTOFFEN . PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN . CHEMISCH-TECHNOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN. MECHANISCH-TECHNOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN FERTIGUNGSTECHNISCHE EIGENSCHAFTEN . OEKOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN . AUFBAU METALLISCHER STOFFE . INNERER AUFBAU DER METALLE . KRISTALLGITTERARTEN . 109 110 110 111 111 113 113 114 114 114 INHALTSVERZEICHNIS 5 5.4 EISEN UND STAHLWERKSTOFFE . 115 5.4.1 EINTEILUNG NACH DER VERWENDUNG . 115 5.4.2 EINTEILUNG NACH GUETEKLASSEN . 116 5.4.3 NORMUNG VON EISEN UND STAHLWERKSTOFFEN 116 5.4.4 WICHTIGE STAEHLE UND EISENWERKSTOFFE (AUSWAHL) . 118 5.5 NICHTEISENMETALLE . 121 5.5.1 KUPFER UND KUPFERLEGIERUNGEN . 121 5.5.2 ALUMINIUM UND ALUMINIUMLEGIERUNGEN . 122 5.6 WEITERE WICHTIGE METALLE . 123 5.7 SINTERWERKSTOFFE . 124 5.7.1 HERSTELLUNG VON SINTERTEILEN . 124 5.7.2 EINSATZBEREICHE VON SINTERMETALLEN . , 124 5.8 KORROSION . 125 5.8.1 KORROSIONSURSACHEN . 125 5.8.2 ERSCHEINUNGSFORMEN DER KORROSION . 126 5.8.3 KORROSIONSSCHUTZMASSNAHMEN . 126 5.9 KUNSTSTOFFE . 127 5.9.1 EIGENSCHAFTEN VON KUNSTSTOFFEN UND IHRE VERWENDUNGSMOEGLICHKEITEN . 127 5.9.2 EINTEILUNG VON KUNSTSTOFFEN . 128 5.10 VERBUNDSTOFFE . 130 5.11 HILFSSTOFFE . 131 5.12 WERKSTOFFE UND UMWELTSCHUTZ . 132 6 MECHANISCHE SYSTEME 133 I 6.1 GRUNDLAGEN DES SYSTEMGEDANKENS . 133 6.1.1 DIE SYSTEMGRENZEN . 134 6.1.2 DIE EIN UND AUSGANGSGROESSEN . 134 6.1.3 HAUPT UND TEILFUNKTIONEN EINES TECHNISCHEN SYSTEMS . 134 6.2 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN VON MECHA NISCHEN SYSTEMEN . 136 6.2.1 MECHANISCHE ARBEIT . 136 6.2.2 MECHANISCHE LEISTUNG UND WIRKUNGSGRAD. 137 6.3 FUNKTIONSEINHEITEN VON MECHANISCHEN SYSTEMEN . 139 6.3.1 FUNKTIONSEINHEITEN ZUM ANTREIBEN . , 140 6.3.2 FUNKTIONSEINHEITEN ZUR ENERGIEUEBERTRAGUNG . . 140 6.3.2.1 WELLEN . . 141 6.3.2.2 KUPPLUNGEN . . 142 6.3.2.3 GETRIEBE . . 144 6.3.2.4 KENNGROESSEN VON GETRIEBEN . . 148 6.3.2.5 LINEARANTRIEBE . . 150 6.3.3 FUNKTIONSEINHEITEN ZUM ARBEITEN . . 151 6.3.4 FUNKTIONSEINHEITEN ZUM STUETZEN UND TRAGEN . . 151 6.3.4.1 GEHAEUSE UND GESTELLE . . 151 6.3.4.2 FUEHRUNGEN . . 152 6.3.4.3 LAGER . . 155 7 HERSTELLEN MECHANISCHER SYSTEME (FERTIGUNGSTECHNIK) 163 7.1 GRUNDLAGEN DER FERTIGUNGSTECHNIK . . 163 7.2 DIE FERTIGUNGSHAUPTGRUPPEN . . 163 7.3 DAS URFORMEN . . 166 7.3.1 URFORMEN DURCH GIESSEN . . 166 7.3.2 URFORMEN DURCH SINTERN . . 167 7.3.3 ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN (3-D-DRUCK). . 168 7.4 UMFORMEN . . 170 7.4.1 EINTEILUNG DER UMFORMVERFAHREN . . 170 7.4.2 BIEGEN . . 171 7.4.2.1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN . . 171 7.4.2.2 BIEGEN VON ROHREN . . 172 7.4.2.3 ZUSCHNITTLAENGEN . . 174 7.5 TRENNEN . . 175 7.5.1 GRUNDLAGEN DER MECHANISCHEN TRENN VERFAHREN . . 175 7.5.2 SPANEN . . 176 7.5.3 SAEGEN . 178 7.5.4 FEILEN . 180 7.5.5 SPANENDE FERTIGUNG MIT WERKZEUGMA SCHINEN . 181 7.5.6 BOHREN . 184 7.5.7 SENKEN . 189 7.5.8 REIBEN . 190 7.5.9 GEWINDESCHNEIDEN . 191 7.5.10 DREHEN . 195 7.5.11 FRAESEN . 201 7.5.12 SCHLEIFEN . 206 7.6 FUEGEN . 209 7.6.1 EINTEILUNG UND WIRKWEISE . 209 7.6.2 SCHRAUBVERBINDUNG . 210 7.6.3 STIFT UND BOLZENVERBINDUNG . 219 7.6.4 KEILVERBINDUNG . 221 7.6.5 FEDERVERBINDUNG . 222 7.6.6 LOETEN . 223 7.6.7 SCHWEISSEN . 226 7.6.8 KLEBEN . 230 7.6.9 PRESSVERBINDUNGEN . 232 7.6.10 KLEMM UND QUETSCHVERBINDUNGEN . 233 7.7 FERTIGUNGSAUTOMATISIERUNG . 235 7.7.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG . 235 7.7.2 BAUSTEINE DER FERTIGUNGSAUTOMATISIERUNG. 237 7.8 CNC-STEUERUNGEN . 239 7.8.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG . 239 7.8.2 MERKMALE VON CNC-MASCHINEN . 241 7.8.3 WEGMESSSYSTEME . 242 7.8.4 POSITIONSANGABE UND KOORDINATENSYSTEM . 243 7.8.5 WERKZEUGVERMESSUNG UND WERKZEUGKORREKTUREN . 244 7.8.6 STEUERUNGSARTEN . 245 7.8.6.1 PUNKTSTEUERUNG . 245 7.8.6.2 BAHNSTEUERUNG . 245 7.8.7 CNC-PROGRAMM . 248 7.8.8 PROGRAMMIEREN VON CNC-FERTIGUNGS MASCHINEN . 259 7.8.9 BEISPIELE NUMERISCH GESTEUERTER FERTI GUNGSMASCHINEN . 261 7.9 HANDHABUNGSTECHNIK UND ROBOTERTECHNIK. 266 7.9.1 HANDHABUNGSEINRICHTUNGEN . 267 7.9.1.1 BALANCER . 268 7.9.1.2 MANIPULATOREN . 269 7.9.1.3 TELEOPERATOREN . 269 7.9.1.4 MODULARE SYSTEME . 269 7.9.1.5 INDUSTRIEROBOTER . 270 7.9.2 KINEMATIK DES ROBOTERS . 274 7.9.2.1 GETRIEBEFREIHEITSGRAD . 275 7.9.2.2 BAUARTEN UND ARBEITSRAEUME . 276 7.9.3 ROBOTER-STEUERUNG . 279 7.9.4 PROGRAMMIERUNG VON IR . 283 8 GRUNDLAGEN DER ELEKTROTECHNIK _ 285 8.1 DAS BOHR'SCHE ATOMMODELL . 286 8.2 LADUNGSTRENNUNG . 287 8.2.1 ERZEUGUNG ELEKTRISCHER SPANNUNG . 288 8.2.2 SPANNUNGSARTEN . 288 8.3 ELEKTRISCHER STROM . 289 8.4 DER ELEKTRISCHE WIDERSTAND . 291 8.5 DAS OHM ' SCHE GESETZ . 292 8.6 ELEKTRISCHE ARBEIT UND ELEKTRISCHE LEISTUNG 293 8.7 WIRKUNGSGRAD . 294 8.8 ELEKTRISCHES FELD . 295 8.9 MAGNETISCHES FELD . 297 8.9.1 MAGNETISCHE KREISE . 298 8.9.2 GRUNDGROESSEN DES MAGNETISCHEN FELDES . 298 8.9.3 MAGNETISCHE WERKSTOFFE . 300 8.9.4 MAGNETISIERUNG FERROMAGNETISCHER WERKSTOFFE . 301 6 INHALTSVERZEICHNIS 8.9.5 KRAFTWIRKUNG AUF PARALLEL VERLAUFENDE STROMDURCHFLOSSENE LEITER . 302 8.9.6 ELEKTROMAGNETISCHE INDUKTION . 302 8.10 GRUNDSCHALTUNGEN ELEKTRISCHER WIDERSTAENDE . 306 8.10.1 WIDERSTANDSBAUELEMENTE IM STROMKREIS. 306 8.10.2 WIDERSTANDSKENNZEICHNUNG . 306 8.10.3 REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . 307 8.10.4 MASCHENSATZ (ZWEITES KIRCHHOFF ' SCHES GESETZ) . 308 8.10.5 PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . 308 8.10.6 KNOTENPUNKTREGEL (ERSTES KIRCHHOFF ' SCHES GESETZ) . 309 8.11 GRUNDLAGEN DER WECHSELSTROMTECHNIK . 309 8.11.1 ERZEUGUNG VON WECHSELSPANNUNGEN UND BEGRIFFSDEFINITIONEN . 309 8.11.2 ZEIGER ZUR DARSTELLUNG VON WECHSELGROESSEN 311 8.11.3 FREQUENZ UND PERIODENDAUER . 311 8.11.4 KREISFREQUENZ . 311 8.11.5 WELLENLAENGE . 312 8.11.6 EFFEKTIVWERT . 312 8.12 DER KONDENSATOR IM STROMKREIS . 313 8.13 DIE SPULE IM STROMKREIS . 315 8.14 DREIPHASENWECHSELSTROM (DREHSTROM) . 317 8.14.1 SPANNUNGSERZEUGUNG . 317 8.14.2 VERKETTUNG . 317 8.14.3 VERBRAUCHERSCHALTUNGEN IM DREHSTROMNETZ 319 8.14.3.1 STERNSCHALTUNG (Y) . 319 8.14.3.2 DREIECKSCHALTUNG (YY) . 321 8.14.4 LEISTUNGEN IM DREHSTROMNETZ . 322 8.15 GRUNDLAGEN ELEKTRONISCHER BAUELEMENTE. 324 8.15.1 DIE DIODE . 324 8.15.1.1 DIE ZENER-DIODE . 325 8.15.1.2 DIE LEUCHTDIODE . 325 8.15.2 DER TRANSISTOR . 326 8.15.3 BAUELEMENTE DER LEISTUNGSELEKTRONIK . 327 8.15.3.1 DIE LEISTUNGSDIODE . 328 8.15.3.2 DER DIAC . 328 8.15.3.3 DER P-GATE-THYRISTOR . 328 8.15.3.4 DER TRIAC . 328 8.15.3.5 DER INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR . 329 8.16 GRUNDLAGEN DER ELEKTRISCHEN MESSTECHNIK. 330 8.16.1 ERFASSUNG ELEKTRISCHER GROESSEN: MESSGERAETE 330 8.16.2 MESSUNG DER ELEKTRISCHEN SPANNUNG . 331 8.16.3 MESSUNG DES ELEKTRISCHEN STROMES . 331 8.16.4 SPANNUNGSFEHLERSCHALTUNG . 332 8.16.5 STROMFEHLERSCHALTUNG . 332 8.16.6 MESSUNG ZEITABHAENGIGER ELEKTRISCHER GROESSEN . 332 9 ELEKTRISCHE MASCHINEN 334 9.1 TRANSFORMATOREN . 335 9.1.1 AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE . 335 9.1.2 UEBERSETZUNGSVERHAELTNIS . 336 9.1.3 VERLUSTE UND WIRKUNGSGRAD . 337 9.1.4 BETRIEBSVERHALTEN . 338 9.1.5 KENNWERTE . 339 9.1.6 MAGNETISCHE KOPPLUNG UND STREUUNG . 340 9.1.7 BAUFORMEN VON TRANSFORMATOREN . 341 9.1.7.1 KLEINTRANSFORMATOREN . 341 9.1.7.2 SPARTRANSFORMATOR . 342 9.1.7.3 DREHSTROMTRANSFORMATOREN . 342 9.2 ELEKTRISCHE ANTRIEBE . 343 9.2.1 GRUNDLAGEN ELEKTRISCHER MASCHINEN . 344 9.2.2 DREHSTROMASYNCHRONMOTOREN . 346 9.2.3 EINPHASEN-WECHSELSTROMMOTOREN . 349 9.2.4 GLEICHSTROMMOTOREN . 350 9.2.4.1 WIRKUNGSWEISE VON GLEICHSTROMMOTOREN. 351 9.2.4.2 ARTEN VON GLEICHSTROMMOTOREN . 352 9.2.4.3 SPANNUNGSSTELLUNG BEI VORHANDENEM WECHSELSPANNUNGSNETZ . 354 9.2.5 VERAENDERUNG DER DREHFELDDREHZAHL BEI ASYNCHRONMOTOREN . 355 9.2.5.1 PRINZIP DES FREQUENZUMRICHTERS . 356 9.2.5.2 VERHALTEN DER ASYNCHRONMASCHINE BEI FREQUENZSTEUERUNG . 358 9.2.6 SERVOANTRIEBE . 359 9.2.7 SCHRITTMOTOREN . 361 9.2.8 EC-MOTOREN - MOTOREN MIT ELEKTRONISCHER KOMMUTIERUNG . 363 9.2.9 SCHUTZ ELEKTRISCHER ANTRIEBE . 366 9.2.10 EINSATZ EINES VARIABLEN ANTRIEBES IN EINER APPLIKATION . 369 9.3 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV). 372 9.3.1 EMV-MESSUNGEN . 373 9.3.2 EMV-SCHUTZMASSNAHMEN . 374 9.3.3 FREQUENZSPEKTRUM ELEKTROMAGNETISCHER FELDER . 375 9.4 SCHUTZMASSNAHMEN . 376 9.4.1 SICHERHEIT IN NIEDERSPANNUNGSANLAGEN . 376 9.4.1.1 WIRKUNGEN DES ELEKTRISCHEN STROMS AUF DEN ORGANISMUS . 376 9.4.1.2 FUENF SICHERHEITSREGELN . 376 9.4.1.3 HILFSMASSNAHMEN BEI UNFAELLEN . 378 9.4.1.4 DIREKTES UND INDIREKTES BERUEHREN . 378 9.4.1.5 FACHBEGRIFFE . 378 9.4.2 SICHERHEITSBESTIMMUNGEN FUER NIEDER SPANNUNGSANLAGEN . 379 9.4.2.1 ZULAESSIGE BERUEHRUNGSSPANNUNG . 379 9.4.2.2 SCHUTZKLASSEN . 380 9.4.2.3 IPSCHUTZARTEN . 381 9.4.2.4 ARBEITEN AN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 382 9.4.2.5 PERSONEN DER ELEKTROTECHNIK . 382 9.4.2.6 FEHLERARTEN IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 384 9.4.2.7 SPANNUNGEN IM FEHLERFALL . 384 9.4.3 PRINZIP DER DREIFACHEN SICHERHEIT . 385 9.4.4 SCHUTZ GEGEN ELEKTRISCHEN SCHLAG . 386 9.4.4.1 SCHUTZ GEGEN DIREKTES BERUEHREN (BASIS SCHUTZ) . 386 9.4.4.2 SCHUTZ GEGEN INDIREKTES BERUEHREN (FEHLER SCHUTZ) . 387 9.4.5 NETZSYSTEME . 388 9.4.5.1 TN-C-S-SYTEM . 388 9.4.5.2 TN-S-SYSTEM . 388 9.4.5.3 TT-SYSTEM . 389 9.4.5.4 IT-SYSTEM . 389 9.4.5.5 SCHLEIFENIMPEDANZ ZS 390 9.4.5.6 SCHUTZ IM TN-NETZ . 390 9.4.5.7 SCHUTZ IM TT-NETZ . 391 9.4.5.8 SCHUTZ IM IT-NETZ . 391 9.4.5.9 DOPPELTE ODER VERSTAERKTE ISOLIERUNG . 392 9.4.5.10 SCHUTZTRENNUNG . 393 9.4.5.11 SCHUTZ DURCH SCHUTZKLEINSPANNUNG . 393 9.4.5.21 FEHLERSTROMSCHUTZEINRICHTUNGEN . 394 9.4.6 PRUEFUNG ELEKTRISCHER BETRIEBSMITTEL . 397 9.4.6.1 ERSTPRUEFUNG VON ORTSFESTEN ELEKTRISCHEN ANLAGEN UND BETRIEBSMITTELN . 397 9.4.6.2 WIEDERKEHRENDE PRUEFUNGEN VON ELEKTRISCHEN ANLAGEN UND ORTSFESTEN BETRIEBSMITTELN . 399 9.4.6.3 PRUEFEN DER SCHUTZLEITER UND POTENTIALAUSGLEICHSLEITER . 399 9.4.6.4 MESSUNG DER ISOLATIONSWIDERSTAENDE IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 400 9.4.6.5 PRUEFUNG DER SCHUTZMASS NAHMEN SELV . 400 9.4.6.6 E-CHECK ALS GUETESIEGEL FUER DIE ELEKTRO ANLAGE . 400 9.4.7 UEBERSPANNUNGEN UND STOERSPANNUNGEN . 401 INHALTSVERZEICHNIS 7 9.4.7.1 ELEKTROSTATISCHE AUFLADUNG . 401 9.4.7.2 SEMP . 401 9.4.7.3 LEMP. 402 9.4.7.4 BLITZSCHUTZ . 402 9.4.7.5 SCHUTZ GEGEN UEBERSPANNUNG . 403 10 STEUERUNGSTECHNIK 404 10.1 GRUNDLAGEN . 404 10.1.1 STEUERVORGAENGE . 404 10.1.2 EINTEILUNG VON STEUERUNGEN . 405 10.1.3 REGELUNGSVORGAENGE . 407 10.2 DIGITALTECHNIK . 408 10.2.1 SIGNALFORMEN . 408 10.2.2 DIE LOGISCHEN GRUNDVERKNUEPFUNGEN . 408 10.2.3 ELEKTRONISCHE SCHALTKREISFAMILIEN . 411 10.2.4 ENTWERFEN LOGISCHER VERKNUEPFUNGSSCHAL TUNGEN . 412 10.2.5 VEREINFACHUNG VON FUNKTIONSGLEICHUNGEN. 413 10.2.6 MINIMIERUNG MIT KV-DIAGRAMM . 414 10.2.7 ANALYSE LOGISCHER SCHALTUNGEN . 416 10.2.8 SPEICHERFUNKTIONEN . 417 10.2.8.1 JK-MASTER-SLAVE-FLIPFLOP (JK-MS-FF). 418 10.2.8.2 JK-MASTER-SLAVE-FLIPFLOP MIT STATISCHEN EINGAENGEN . 419 10.2.9 ZAEHLER . 419 10.2.9.1 ASYNCHRONE ZAEHLER . 419 10.2.9.2 SYNCHRONE ZAEHLER . 420 10.2.9.3 REGISTER . 422 10.2.9.4 SCHIEBEREGISTER (PRINZIP) . 422 10.2.10 SPEZIELLE DIGITALBAUSTEINE . 424 10.2.11 ZAHLENSYSTEME . 424 10.2.12 CODES . 425 10.2.13 CODEWANDLER . 426 10.2.14 SIGNALUMSETZER . 426 10.3 ZEICHNERISCHE DARSTELLUNG VON STEUE RUNGEN . 428 10.3.1 BILD UND SCHALTZEICHEN DER BAUTEILE VON PNEUMATISCHEN UND HYDRAULISCHEN STEUE RUNGEN . 428 10.3.2 SCHALTPLAENE . 430 10.3.3 GRAFCET . 432 10.3.4 ZUSTANDSDIAGRAMME . 436 10.4 PNEUMATIK . 437 10.4.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN . 437 10.4.2 VERDICHTER . 439 10.4.3 DRUCKLUFTAUFBEREITUNG UND -VERTEILUNG . 440 10.4.4 ARBEITSGLIEDER . 443 10.4.4.1 DRUCKLUFTZYLINDER . 443 10.4.4.2 ZYLINDERSONDERBAUARTEN . 444 10.4.4.3 DRUCKLUFTMOTOREN . 447 10.4.5 PNEUMATISCHEVENTILE . 449 10.4.5.1 WEGEVENTILE . 449 10.4.5.2 SPERR UND STROMVENTILE . 451 10.4.5.3 PNEUMATISCHE DRUCKVENTILE . 452 10.4.6 GRUNDSCHALTUNGEN . 453 10.4.6.1 EINFACHER VOR UND RUECKLAUF BEI ZYLINDERN. 453 10.4.6.2 GESCHWINDIGKEITSBEEINFLUSSUNG . 455 10.4.6.3 VERKNUEPFUNG VON SIGNALEN . 456 10.4.6.4 DRUCKABHAENGIGE STEUERUNGEN . 459 10.4.6.5 SCHALTVERZOEGERUNG . 460 10.4.6.6 SIGNALUEBERSCHNEIDUNG . 462 10.5 ELEKTROPNEUMATIK . 466 10.5.1 BAUTEILE IN ELEKTROPNEUMATISCHEN ANLAGEN 466 10.5.1.1 ELEKTRISCHE EINGABEELEMENTE . 466 10.5.1.2 SENSOREN . 466 10.5.1.3 RELAIS UND SCHUETZ . 467 10.5.1.4 MAGNETVENTILE . 468 10.5.2 GRUNDSCHALTUNGEN . 470 10.5.2.1 VOR-UND RUECKLAUF BEI ZYLINDERN . 470 10.5.2.2 VERKNUEPFUNG VON SIGNALEN . 471 10.5.2.3 SCHALTVERZOEGERUNG . 473 10.5.2.4 SELBSTHALTUNG . 475 10.6 HYDRAULISCHE STEUERUNGEN . 476 10.6.1 HYDRAULISCHE KREISLAEUFE . 477 10.6.2 HYDRAULIKFLUESSIGKEITEN . 478 10.6.3 HYDRAULIKPUMPEN UND-MOTOREN . 484 10.6.4 HYDRAULIKZYLINDER . 489 10.6.5 HYDRAULIKVENTILE . 495 10.6.5.1 WEGEVENTILE . 495 10.6.5.2 DRUCKVENTILE . 498 10.6.5.3 STROM UND SPERRVENTILE . 500 10.6.5.4 ZUBEHOER . 502 10.7 SENSOREN . 504 10.7.1 BEDEUTUNG VON SENSOREN . 504 10.7.2 MECHANISCHE GRENZTASTER (POSITIONSSCHALTER) . 506 10.7.3 INDUKTIVE SENSOREN (NAEHERUNGSSCHALTER). 508 10.7.4 KORREKTURFAKTOREN . 508 10.7.5 KAPAZITIVESENSOREN . 511 10.7.6 ULTRASCHALL-SENSOREN . 513 10.7.7 OPTISCHESENSOREN . 516 10.7.7.1 EINWEG-LICHTSCHRANKE . 517 10.7.7.2 REFLEXIONSLICHTSCHRANKE . 517 10.7.7.3 REFLEXIONSLICHTTASTER . 518 10.7.7.4 REFLEXIONSLICHTTASTER MIT HINTERGRUNDAUSBLENDUNG . 519 10.7.7.5 SENSOREN MIT LICHTWELLENLEITER (LWL) . 520 10.7.7.6 ELEKTRONIK VON OPTISCHEN SENSOREN . 522 10.7.7.7 AUSWAHLKRITERIEN . 523 10.7.8 DREHGEBER ALS SENSOREN ZUR WEG UND WINKELMESSUNG . 525 10.7.9 SPANNUNGSVERSORGUNG UND LASTANSCHLUSS. 527 10.8 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN SPS . 529 10.8.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE . 529 10.8.1.1 KOMPAKTE SPS-STEUERUNGEN . 529 10.8.1.2 MODULAR AUFGEBAUTE SPS-STEUERUNGEN . 529 10.8.1.3 INDUSTRIE-PC (SLOT-SPS) . 529 10.8.1.4 SOFT-SPS . 530 10.8.1.5 VERDRAHTUNG DER SPS . 530 10.8.1.6 DIE CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT) . 530 10.8.1.7 PROGRAMM IN CPU LADEN; URLOESCHEN . 531 10.8.1.8 ZYKLISCHE BEARBEITUNG DES PROGRAMMES . 531 10.8.1.9 EINGAENGE; EINGABEBAUGRUPPE . 532 10.8.1.10 AUSGAENGE; AUSGANGSBAUGRUPPE . 532 10.8.1.11 MERKER . 533 10.8.2 PROJEKTIERUNG . 533 10.8.2.1 BETRIEBSSYSTEM-SOFTWARE . 533 10.8.2.2 ANWENDERSOFTWARE . 533 10.8.2.3 PROGRAMMSTRUKTUR . 534 10.8.3 GRUNDFUNKTIONEN. . 537 10.8.3.1 SCHLIESSERKONTAKT; OEFFNERKONTAKT . 537 10.8.3.2 BINAERE VERKNUEPFUNGEN . 537 10.8.3.3 UND-FUNKTION . 538 10.8.3.4 ODER-FUNKTION . 538 10.8.3.5 SPEICHERFUNKTIONEN . 539 10.8.3.6 FLANKENAUSWERTUNG . 541 10.8.3.7 ZEITFUNKTIONEN . 541 10.8.3.8 ZAEHLFUNKTIONEN . 542 10.8.3.9 VERGLEICHSFUNKTIONEN . 543 10.8.4 ABLAUFSTEUERUNG . 543 10.8.4.1 PROZESSUEBERWACHUNG MIT SPS-PROGRAMMEN (BEFEHL FEHLERRUECKMELDUNG) . 546 10.8.4.2 BETRIEBSARTEN VON ABLAUFSTEUERUNGEN . 549 10.8.4.3 GRUNDFORMEN VON ABLAUFSTEUERUNGEN . 549 10.8.5 FUNKTIONALE SICHERHEIT VON STEUERUNGEN . 552 10.9 LO-LINK . 556 10.9.1 KOMPONENTEN EINES IO-LINK-SYSTEMS . 556 10.9.2 IO-LINK-SCHNITTSTELLE . 557 8 INHALTSVERZEICHNIS 10.9.2.1 PORTTYPEN IN IP65/67 . . 557 10.9.3 IO-LINK-PROTOKOLL . . 557 10.9.4 IODD UND ENGINEERING . . 558 10.9.5 UNTERSCHIEDE IO-LINK-SPEZIFIKATION V1.0 UND V1.1 . . 559 10.9.6 EINBINDUNG DES IO-LINK-MASTERS IN UEBERGEORDNETE FELDBUSSE . . 559 11 REGELUNGSTECHNIK 560 11.1 GRUNDBEGRIFFE . . 560 11.2 REGELKREISELEMENTE . . 561 11.2.1 PROPORTIONALGLIED OHNE VERZOEGERUNG (P-GLIED) . . 561 11.2.2 PROPORTIONALGLIED MIT VERZOEGERUNG 1. ORDNUNG (PTGLIED) . PROPORTIONALGLIED MIT VERZOEGERUNG . 561 11.2.3 2. ORDNUNG (PT 2 -GLIED) . . 562 11.2.4 INTEGRALGLIED (I-GLIED) . . 563 11.2.5 DIFFERENZIERGLIED (D-GLIED) . . 564 11.2.6 TOTZEITGLIED (T T -GLIED) . REGELEINRICHTUNGEN UND REGELGLIEDER . . 565 11.3 . 565 11.3.1 UNSTETIGE REGELGLIEDER . . 565 11.3.2 STETIGE REGELGLIEDER . . 566 11.3.3 DIGITALE REGELGLIEDER . . 568 11.4 STABILITAET VON REGELKREISEN . . 569 12 BUSSYSTEME IN DER AUTOMATISIERUNGS TECHNIK 570 12.1 KOMMUNIKATIONSMODELL . 574 12.2 TOPOLOGIEN . 576 12.3 UEBERTRAGUNGSMEDIEN . 578 12.4 UEBERTRAGUNGSARTEN . 580 12.5 BUSZUGRIFFSVERFAHREN . 581 12.5.1 MASTER/SLAVE-VERFAHREN . 581 12.5.2 DAS TOKEN-PRINZIP . 582 12.5.3 DAS CSMA-VERFAHREN . 583 12.5.4 CSMA/CA . 584 12.6 DATENSICHERHEIT . 584 12.7 AS-INTERFACE . 585 12.7.1 AS-INTERFACE-FUNKTIONSPRINZIP . 585 12.7.2 AS-INTERFACE-VERKABELUNG . 587 12.7.3 INBETRIEBNAHME EINER AS-INTERFACE-ANLAGE. 589 12.7.4 STRUKTUREN EINER AS-INTERFACE-ANLAGE . 591 12.7.5 DIE AS-INTERFACE-SPEZIFIKATION 2.11 . 594 12.7.6 DIE AS-INTERFACE-SPEZIFIKATION 3.0 . 596 12.7.7 AS-I-SAFETY . 596 12.8 PROFIBUS . 596 12.8.1 PROFIBUS-DP . 597 12.8.2 PROFIBUS-PA. 599 12.9 ETHERNET . 603 12.9.1 PROFINET . 607 12.10 ZUSAMMENFASSUNG . 608 13 INDUSTRIE 4.0 610 13.1 DAS NUTZEN WIR BISHER . . 610 13.2 DAS IST NEU BEI INDUSTRIE 4.0 . . 610 13.3 DIE REALE FABRIK UND IHR VIRTUELLES ABBILD . . 611 13.4 EINHEITLICHE STANDARDS FUER DIE DIGITALE PRODUKTION . . 613 13.5 AUFBAU EINER INDUSTRIE 4.0-KOMPONENTE . . 613 13.6 DIE VERWALTUNGSSCHALE . . 613 13.7 CYBER-PHYSISCHES-SYSTEM, CPS . . 615 14 MECHATRONISCHE SYSTEME 618 14.1 TEILSYSTEME DES MECHATRONISCHEN SYSTEMS 618 14.2 DIE KOMPONENTEN DES MECHATRONISCHEN SYSTEMS . 619 14.2.1 DAS MECHANISCHE TEILSYSTEM . 619 14.2.2 DAS HYDRAULISCHE TEILSYSTEM . 619 14.2.3 DAS PNEUMATISCHE TEILSYSTEM . 622 14.2.4 DAS ELEKTRISCHE TEILSYSTEM . 623 15 MONTAGE, INBETRIEBNAHME UND INSTAND HALTUNG MECHATRONISCHER SYSTEME 632 15.1 DIE MONTAGETAETIGKEIT FUEGEN . . 632 15.1.1 FORMSCHLUESSIGE VERBINDUNGEN . . 632 15.1.2 KRAFTSCHLUESSIGE VERBINDUNGEN . . 633 15.1.3 STOFFSCHLUESSIGE VERBINDUNGEN . . 633 15.2 MONTAGETAETIGKEIT PRUEFEN UND JUSTIEREN . . 634 15.2.1 PRUEFTAETIGKEITEN VOR DER MONTAGE . . 634 15.2.2 PRUEFTAETIGKEITEN WAEHREND DER MONTAGE . . 634 15.2.3 PRUEFTAETIGKEITEN NACH DER MONTAGE . . 634 15.3 MONTAGEPLANUNG . . 635 15.3.1 DER MONTAGEPLAN . . 636 15.3.2 BEISPIEL EINES MONTAGEPLANES . . 636 15.4 ORGANISATIONSFORMEN DER MONTAGE . . 637 15.5 MONTAGEBEISPIELE . . 639 15.5.1 BEISPIEL FUER MONTAGEPLAN EINES ELEKTRO PNEUMATISCHEN VENTILBLOCKES AUF DIN-SCHIENE . . 640 15.5.2 AUSZUG AUS DEM MONTAGEPLAN EINES HANDLINGGERAETES ZUR REALISIERUNG VON HANDHABUNGSLOESUNGEN AN SPRITZGUSS MASCHINEN . 641 15.6 ARBEITSSICHERHEIT BEI DER MONTAGE . 644 15.6.1 VORBEUGENDE SICHERHEITSMASSNAHMEN BEI DER ARBEIT AN MASCHINEN, ANLAGEN UND MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 644 15.6.2 MASSNAHMEN BEI EINEM ARBEITSUNFALL . 645 15.6.3 BRANDSCHUTZ UND MASSNAHMEN IM BRANDFALLE . 646 15.6.4 UMGANG MIT GEFAHRSTOFFEN . 647 15.6.5 RICHTLINIEN FUER DIE MASCHINENSICHERHEIT . 647 15.7 INBETRIEBNAHME . 648 15.7.1 BESONDERHEITEN DER INBETRIEBNAHME . 648 15.7.2 GRUNDSAETZLICHES ZUM VERFAHREN DER INBETRIEBNAHME . 651 15.7.3 INBETRIEBNAHME PNEUMATISCHER UND ELEK TROPNEUMATISCHER ANLAGEN . 653 15.7.4 INBETRIEBNAHME HYDRAULISCHER UND ELEKTROHYDRAULISCHER ANLAGEN . 653 15.7.5 INBETRIEBNAHME ELEKTRISCHER MASCHINEN . 654 15.7.6 INBETRIEBNAHME VON SPS . 655 15.7.7 FEHLER BEI DER INBETRIEBNAHME VON MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 655 15.8 INSTANDHALTUNG VON MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 658 15.8.1 VERLAUF DER SYSTEMAUSFALLRATE . 658 15.8.2 INSTANDHALTUNGSTRATEGIEN . 659 15.8.3 DIE WARTUNG ALS VORBEUGENDE INSTANDHALTUNGSMASSNAHME . 660 15.8.4 DIE INSPEKTION ALS MASSNAHME ZUR AUSFALL VERHUETUNG . 662 15.8.5 DIE INSTANDSETZUNG . 663 15.8.6 FEHLERSUCHE ALS GRUNDLAGE DER INSTAND SETZUNG . 663 SACHWORTVERZEICHNIS . 667 BILDQUELLENVERZEICHNIS . 679
adam_txt	INTERPRETATION DER LERNFELDER INHALTSVERZEICHNIS LF 1 ANALYSIEREN VON FUNKTIONSZUSAMMEN HAENGEN IN MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 9 LF 2 HERSTELLEN MECHANISCHER TEILSYSTEME . 10 LF 3 INSTALLIEREN ELEKTRISCHER BETRIEBSMITTEL UNTER BEACHTUNG SICHERHEITSTECHNISCHER ASPEKTE . 12 LF 4 UNTERSUCHEN DER ENERGIE UND INFORMA TIONSFLUESSE IN ELEKTRISCHEN, PNEUMATISCHEN UND HYDRAULISCHEN BAUGRUPPEN . 13 LF 5 KOMMUNIZIEREN MITHILFE VON DATEN VERARBEITUNGSANLAGEN . 14 LF 6 PLANEN UND ORGANISIEREN VON ARBEITS ABLAEUFEN . 14 LF 7 REALISIEREN MECHATRONISCHER TEILSYSTEME . 15 LF 8 DESIGN UND ERSTELLUNG MECHATRONISCHER SYSTEME . 16 LF 9 UNTERSUCHEN DES INFORMATIONSFLUSSES IN KOMPLEXEN MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 17 LF 10 PLANEN DER MONTAGE UND DEMONTAGE . 18 LF 11 INBETRIEBNAHME, FEHLERSUCHE UND INSTAND SETZUNG . 19 LF 12 VORBEUGENDE INSTANDHALTUNG . 20 LF 13 UEBERGABE VON MECHATRONISCHEN SYSTEMEN AN KUNDEN . 20 2.1.5 GEWINDEDARSTELLUNG . 82 2.1.6 GENORMTE EINZELHEITEN . 83 2.1.7 GRUPPENZEICHNUNGEN . 84 2.2 TABELLEN UND DIAGRAMME . 85 2.2.1 TABELLEN . 85 2.2.2 DIAGRAMME . 85 2.3 TECHNISCHE KOMMUNIKATION MITHILFE VON PLAENEN . 86 2.4 DIE SPRACHE ALS KOMMUNIKATIONSMITTEL . 87 2.4.1 DAS ERSTELLEN VON PROTOKOLLEN . 87 2.4.2 REFERATE UND VORTRAEGE . 88 2.4.3 REFERATERSTELLUNG . 88 2.4.4 DER VORTRAG DES REFERATES . 88 3 PRUEFTECHNIK 89 1 GRUNDLAGEN DER DATENVERARBEITUNG 21 1.1 BETRIEBSSYSTEME . 23 1.1.1 AUFGABEN EINES BETRIEBSSYSTEMS . 23 1.1.2 BETRIEBSSYSTEM-KATEGORIEN . 24 1.1.3 CLIENT-SERVER-BETRIEBSSYSTEM (VON WINDOWS) . 27 1.2 OFFICE-ANWENDUNGEN . 33 1.2.1 TEXTVERARBEITUNG . 37 1.2.2 TABELLENKALKULATION . 42 1.2.3 PRAESENTATIONSSOFTWARE . 47 1.2.4 DATENBANKSYSTEME . 53 1.3 ERGAENZENDE SOFTWARE . 57 1.3.1 BILDBEARBEITUNG . 57 1.3.2 ERZEUGUNG VON PDF-DOKUMENTEN . 59 1.3.3 PROJEKTMANAGEMENT . 60 1.4 EINFUEHRUNG IN DIE PROGRAMMIERUNG . 63 1.4.1 PROGRAMMIERSPRACHEN . 63 1.4.2 DER ALGORITHMUS . 63 1.4.3 ALLGEMEINER AUFBAU EINES PROGRAMMS . 63 1.4.4 DATENTYPEN UND VARIABLEN . 64 1.4.5 DATENTYPEN . 64 1.4.6 EIN UND AUSGABE BEI HOCHSPRACHEN . 65 1.4.7 VERKNUEPFUNG VON DATENTYPEN . 65 1.4.8 PROGRAMMENTWICKLUNG . 65 1.4.9 DARSTELLUNGSARTEN VON ALGORITHMEN . 66 1.4.10 PROGRAMMBEISPIEL: . 67 1.5 KOMMUNIKATION IN NETZEN . 68 1.5.1 GRUNDLAGEN . 68 1.5.2 KOMMUNIKATIONSPROTOKOLLE . 70 1.5.3 BEDROHUNG VON NETZEN UND COMPUTERN . 71 3.1 LAENGEN-UND WINKELPRUEFUNG . 89 3.2 MECHANISCHE PRUEFMITTEL . 90 3.2.1 MESSSCHIEBER . 90 3.2.2 MESSSCHRAUBEN . 91 3.2.3 MESSUHREN . 91 3.2.4 WINKELMESSER . 92 3.3 PNEUMATISCHE MESSGERAETE . 93 3.4 ELEKTRISCHE MESSGERAETE . 93 3.5 ELEKTRONISCHE MESSGERAETE . 94 3.6 PRUEFEN MIT LEHREN . 94 3.7 PRUEFUNG VON OBERFLAECHEN . 95 3.7.1 GRUNDBEGRIFFE DER OBERFLAECHENPRUEFUNG . 95 3.7.2 OBERFLAECHENPRUEFVERFAHREN . 95 3.7.3 RAUHEITSMESSGROESSEN . 96 3.7.4 ANGABE VON OBERFLAECHENGUETEN IN TECHNISCHEN ZEICHNUNGEN . 97 3.8 TOLERANZEN UND PASSUNGEN . 98 3.8.1 MASSTOLERANZEN . 98 3.8.2 PASSUNGEN . 100 3.8.3 PASSUNGSSYSTEME . 100 3.8.4 FORM-UND LAGETOLERANZEN . 102 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 5 2 TECHNISCHE KOMMUNIKATION 2.1 DIE TECHNISCHE ZEICHNUNG ALS KOMMUNI KATIONSMITTEL . 73 2.1.1 DARSTELLUNGSARTEN . 74 2.1.2 EINZELTEIL-ZEICHNUNGEN . 76 2.1.3 SCHNITTDARSTELLUNGEN . 80 2.1.4 BEMASSUNG VON EINZELTEILEN . 81 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.3 5.3.1 5.3.2 QUALITAETSMANAGEMENT DER QUALITAETSBEGRIFF . AUFGABEN DES QUALITAETSMANAGEMENTS . QUALITAETSPLANUNG . QUALITAETSLENKUNG . QUALITAETSPRUEFUNG . QUALITAETSVERBESSERUNG . QUALITAETSMANAGEMENT NACH DIN EN ISO 9000:2015 . QUALITAET IST NICHT NUR CHEFSACHE . STATISTISCHES QUALITAETSMANAGEMENT . ZUFAELLIGE UND SYSTEMATISCHE FEHLER . GAUSS ' SCHE NORMALVERTEILUNG . QUALITAETSREGELKARTEN ALS INSTRUMENT DER QUALITAETSKONTROLLE . WERKSTOFFTECHNIK 103 103 104 104 105 105 105 106 106 107 107 107 108 109 EINTEILUNG DER WERKSTOFFE . EIGENSCHAFTEN VON WERKSTOFFEN . PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN . CHEMISCH-TECHNOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN. MECHANISCH-TECHNOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN FERTIGUNGSTECHNISCHE EIGENSCHAFTEN . OEKOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN . AUFBAU METALLISCHER STOFFE . INNERER AUFBAU DER METALLE . KRISTALLGITTERARTEN . 109 110 110 111 111 113 113 114 114 114 INHALTSVERZEICHNIS 5 5.4 EISEN UND STAHLWERKSTOFFE . 115 5.4.1 EINTEILUNG NACH DER VERWENDUNG . 115 5.4.2 EINTEILUNG NACH GUETEKLASSEN . 116 5.4.3 NORMUNG VON EISEN UND STAHLWERKSTOFFEN 116 5.4.4 WICHTIGE STAEHLE UND EISENWERKSTOFFE (AUSWAHL) . 118 5.5 NICHTEISENMETALLE . 121 5.5.1 KUPFER UND KUPFERLEGIERUNGEN . 121 5.5.2 ALUMINIUM UND ALUMINIUMLEGIERUNGEN . 122 5.6 WEITERE WICHTIGE METALLE . 123 5.7 SINTERWERKSTOFFE . 124 5.7.1 HERSTELLUNG VON SINTERTEILEN . 124 5.7.2 EINSATZBEREICHE VON SINTERMETALLEN . , 124 5.8 KORROSION . 125 5.8.1 KORROSIONSURSACHEN . 125 5.8.2 ERSCHEINUNGSFORMEN DER KORROSION . 126 5.8.3 KORROSIONSSCHUTZMASSNAHMEN . 126 5.9 KUNSTSTOFFE . 127 5.9.1 EIGENSCHAFTEN VON KUNSTSTOFFEN UND IHRE VERWENDUNGSMOEGLICHKEITEN . 127 5.9.2 EINTEILUNG VON KUNSTSTOFFEN . 128 5.10 VERBUNDSTOFFE . 130 5.11 HILFSSTOFFE . 131 5.12 WERKSTOFFE UND UMWELTSCHUTZ . 132 6 MECHANISCHE SYSTEME 133 I 6.1 GRUNDLAGEN DES SYSTEMGEDANKENS . 133 6.1.1 DIE SYSTEMGRENZEN . 134 6.1.2 DIE EIN UND AUSGANGSGROESSEN . 134 6.1.3 HAUPT UND TEILFUNKTIONEN EINES TECHNISCHEN SYSTEMS . 134 6.2 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN VON MECHA NISCHEN SYSTEMEN . 136 6.2.1 MECHANISCHE ARBEIT . 136 6.2.2 MECHANISCHE LEISTUNG UND WIRKUNGSGRAD. 137 6.3 FUNKTIONSEINHEITEN VON MECHANISCHEN SYSTEMEN . 139 6.3.1 FUNKTIONSEINHEITEN ZUM ANTREIBEN . , 140 6.3.2 FUNKTIONSEINHEITEN ZUR ENERGIEUEBERTRAGUNG . . 140 6.3.2.1 WELLEN . . 141 6.3.2.2 KUPPLUNGEN . . 142 6.3.2.3 GETRIEBE . . 144 6.3.2.4 KENNGROESSEN VON GETRIEBEN . . 148 6.3.2.5 LINEARANTRIEBE . . 150 6.3.3 FUNKTIONSEINHEITEN ZUM ARBEITEN . . 151 6.3.4 FUNKTIONSEINHEITEN ZUM STUETZEN UND TRAGEN . . 151 6.3.4.1 GEHAEUSE UND GESTELLE . . 151 6.3.4.2 FUEHRUNGEN . . 152 6.3.4.3 LAGER . . 155 7 HERSTELLEN MECHANISCHER SYSTEME (FERTIGUNGSTECHNIK) 163 7.1 GRUNDLAGEN DER FERTIGUNGSTECHNIK . . 163 7.2 DIE FERTIGUNGSHAUPTGRUPPEN . . 163 7.3 DAS URFORMEN . . 166 7.3.1 URFORMEN DURCH GIESSEN . . 166 7.3.2 URFORMEN DURCH SINTERN . . 167 7.3.3 ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN (3-D-DRUCK). . 168 7.4 UMFORMEN . . 170 7.4.1 EINTEILUNG DER UMFORMVERFAHREN . . 170 7.4.2 BIEGEN . . 171 7.4.2.1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN . . 171 7.4.2.2 BIEGEN VON ROHREN . . 172 7.4.2.3 ZUSCHNITTLAENGEN . . 174 7.5 TRENNEN . . 175 7.5.1 GRUNDLAGEN DER MECHANISCHEN TRENN VERFAHREN . . 175 7.5.2 SPANEN . . 176 7.5.3 SAEGEN . 178 7.5.4 FEILEN . 180 7.5.5 SPANENDE FERTIGUNG MIT WERKZEUGMA SCHINEN . 181 7.5.6 BOHREN . 184 7.5.7 SENKEN . 189 7.5.8 REIBEN . 190 7.5.9 GEWINDESCHNEIDEN . 191 7.5.10 DREHEN . 195 7.5.11 FRAESEN . 201 7.5.12 SCHLEIFEN . 206 7.6 FUEGEN . 209 7.6.1 EINTEILUNG UND WIRKWEISE . 209 7.6.2 SCHRAUBVERBINDUNG . 210 7.6.3 STIFT UND BOLZENVERBINDUNG . 219 7.6.4 KEILVERBINDUNG . 221 7.6.5 FEDERVERBINDUNG . 222 7.6.6 LOETEN . 223 7.6.7 SCHWEISSEN . 226 7.6.8 KLEBEN . 230 7.6.9 PRESSVERBINDUNGEN . 232 7.6.10 KLEMM UND QUETSCHVERBINDUNGEN . 233 7.7 FERTIGUNGSAUTOMATISIERUNG . 235 7.7.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG . 235 7.7.2 BAUSTEINE DER FERTIGUNGSAUTOMATISIERUNG. 237 7.8 CNC-STEUERUNGEN . 239 7.8.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG . 239 7.8.2 MERKMALE VON CNC-MASCHINEN . 241 7.8.3 WEGMESSSYSTEME . 242 7.8.4 POSITIONSANGABE UND KOORDINATENSYSTEM . 243 7.8.5 WERKZEUGVERMESSUNG UND WERKZEUGKORREKTUREN . 244 7.8.6 STEUERUNGSARTEN . 245 7.8.6.1 PUNKTSTEUERUNG . 245 7.8.6.2 BAHNSTEUERUNG . 245 7.8.7 CNC-PROGRAMM . 248 7.8.8 PROGRAMMIEREN VON CNC-FERTIGUNGS MASCHINEN . 259 7.8.9 BEISPIELE NUMERISCH GESTEUERTER FERTI GUNGSMASCHINEN . 261 7.9 HANDHABUNGSTECHNIK UND ROBOTERTECHNIK. 266 7.9.1 HANDHABUNGSEINRICHTUNGEN . 267 7.9.1.1 BALANCER . 268 7.9.1.2 MANIPULATOREN . 269 7.9.1.3 TELEOPERATOREN . 269 7.9.1.4 MODULARE SYSTEME . 269 7.9.1.5 INDUSTRIEROBOTER . 270 7.9.2 KINEMATIK DES ROBOTERS . 274 7.9.2.1 GETRIEBEFREIHEITSGRAD . 275 7.9.2.2 BAUARTEN UND ARBEITSRAEUME . 276 7.9.3 ROBOTER-STEUERUNG . 279 7.9.4 PROGRAMMIERUNG VON IR . 283 8 GRUNDLAGEN DER ELEKTROTECHNIK _ 285 8.1 DAS BOHR'SCHE ATOMMODELL . 286 8.2 LADUNGSTRENNUNG . 287 8.2.1 ERZEUGUNG ELEKTRISCHER SPANNUNG . 288 8.2.2 SPANNUNGSARTEN . 288 8.3 ELEKTRISCHER STROM . 289 8.4 DER ELEKTRISCHE WIDERSTAND . 291 8.5 DAS OHM ' SCHE GESETZ . 292 8.6 ELEKTRISCHE ARBEIT UND ELEKTRISCHE LEISTUNG 293 8.7 WIRKUNGSGRAD . 294 8.8 ELEKTRISCHES FELD . 295 8.9 MAGNETISCHES FELD . 297 8.9.1 MAGNETISCHE KREISE . 298 8.9.2 GRUNDGROESSEN DES MAGNETISCHEN FELDES . 298 8.9.3 MAGNETISCHE WERKSTOFFE . 300 8.9.4 MAGNETISIERUNG FERROMAGNETISCHER WERKSTOFFE . 301 6 INHALTSVERZEICHNIS 8.9.5 KRAFTWIRKUNG AUF PARALLEL VERLAUFENDE STROMDURCHFLOSSENE LEITER . 302 8.9.6 ELEKTROMAGNETISCHE INDUKTION . 302 8.10 GRUNDSCHALTUNGEN ELEKTRISCHER WIDERSTAENDE . 306 8.10.1 WIDERSTANDSBAUELEMENTE IM STROMKREIS. 306 8.10.2 WIDERSTANDSKENNZEICHNUNG . 306 8.10.3 REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . 307 8.10.4 MASCHENSATZ (ZWEITES KIRCHHOFF ' SCHES GESETZ) . 308 8.10.5 PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . 308 8.10.6 KNOTENPUNKTREGEL (ERSTES KIRCHHOFF ' SCHES GESETZ) . 309 8.11 GRUNDLAGEN DER WECHSELSTROMTECHNIK . 309 8.11.1 ERZEUGUNG VON WECHSELSPANNUNGEN UND BEGRIFFSDEFINITIONEN . 309 8.11.2 ZEIGER ZUR DARSTELLUNG VON WECHSELGROESSEN 311 8.11.3 FREQUENZ UND PERIODENDAUER . 311 8.11.4 KREISFREQUENZ . 311 8.11.5 WELLENLAENGE . 312 8.11.6 EFFEKTIVWERT . 312 8.12 DER KONDENSATOR IM STROMKREIS . 313 8.13 DIE SPULE IM STROMKREIS . 315 8.14 DREIPHASENWECHSELSTROM (DREHSTROM) . 317 8.14.1 SPANNUNGSERZEUGUNG . 317 8.14.2 VERKETTUNG . 317 8.14.3 VERBRAUCHERSCHALTUNGEN IM DREHSTROMNETZ 319 8.14.3.1 STERNSCHALTUNG (Y) . 319 8.14.3.2 DREIECKSCHALTUNG (YY) . 321 8.14.4 LEISTUNGEN IM DREHSTROMNETZ . 322 8.15 GRUNDLAGEN ELEKTRONISCHER BAUELEMENTE. 324 8.15.1 DIE DIODE . 324 8.15.1.1 DIE ZENER-DIODE . 325 8.15.1.2 DIE LEUCHTDIODE . 325 8.15.2 DER TRANSISTOR . 326 8.15.3 BAUELEMENTE DER LEISTUNGSELEKTRONIK . 327 8.15.3.1 DIE LEISTUNGSDIODE . 328 8.15.3.2 DER DIAC . 328 8.15.3.3 DER P-GATE-THYRISTOR . 328 8.15.3.4 DER TRIAC . 328 8.15.3.5 DER INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR . 329 8.16 GRUNDLAGEN DER ELEKTRISCHEN MESSTECHNIK. 330 8.16.1 ERFASSUNG ELEKTRISCHER GROESSEN: MESSGERAETE 330 8.16.2 MESSUNG DER ELEKTRISCHEN SPANNUNG . 331 8.16.3 MESSUNG DES ELEKTRISCHEN STROMES . 331 8.16.4 SPANNUNGSFEHLERSCHALTUNG . 332 8.16.5 STROMFEHLERSCHALTUNG . 332 8.16.6 MESSUNG ZEITABHAENGIGER ELEKTRISCHER GROESSEN . 332 9 ELEKTRISCHE MASCHINEN 334 9.1 TRANSFORMATOREN . 335 9.1.1 AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE . 335 9.1.2 UEBERSETZUNGSVERHAELTNIS . 336 9.1.3 VERLUSTE UND WIRKUNGSGRAD . 337 9.1.4 BETRIEBSVERHALTEN . 338 9.1.5 KENNWERTE . 339 9.1.6 MAGNETISCHE KOPPLUNG UND STREUUNG . 340 9.1.7 BAUFORMEN VON TRANSFORMATOREN . 341 9.1.7.1 KLEINTRANSFORMATOREN . 341 9.1.7.2 SPARTRANSFORMATOR . 342 9.1.7.3 DREHSTROMTRANSFORMATOREN . 342 9.2 ELEKTRISCHE ANTRIEBE . 343 9.2.1 GRUNDLAGEN ELEKTRISCHER MASCHINEN . 344 9.2.2 DREHSTROMASYNCHRONMOTOREN . 346 9.2.3 EINPHASEN-WECHSELSTROMMOTOREN . 349 9.2.4 GLEICHSTROMMOTOREN . 350 9.2.4.1 WIRKUNGSWEISE VON GLEICHSTROMMOTOREN. 351 9.2.4.2 ARTEN VON GLEICHSTROMMOTOREN . 352 9.2.4.3 SPANNUNGSSTELLUNG BEI VORHANDENEM WECHSELSPANNUNGSNETZ . 354 9.2.5 VERAENDERUNG DER DREHFELDDREHZAHL BEI ASYNCHRONMOTOREN . 355 9.2.5.1 PRINZIP DES FREQUENZUMRICHTERS . 356 9.2.5.2 VERHALTEN DER ASYNCHRONMASCHINE BEI FREQUENZSTEUERUNG . 358 9.2.6 SERVOANTRIEBE . 359 9.2.7 SCHRITTMOTOREN . 361 9.2.8 EC-MOTOREN - MOTOREN MIT ELEKTRONISCHER KOMMUTIERUNG . 363 9.2.9 SCHUTZ ELEKTRISCHER ANTRIEBE . 366 9.2.10 EINSATZ EINES VARIABLEN ANTRIEBES IN EINER APPLIKATION . 369 9.3 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV). 372 9.3.1 EMV-MESSUNGEN . 373 9.3.2 EMV-SCHUTZMASSNAHMEN . 374 9.3.3 FREQUENZSPEKTRUM ELEKTROMAGNETISCHER FELDER . 375 9.4 SCHUTZMASSNAHMEN . 376 9.4.1 SICHERHEIT IN NIEDERSPANNUNGSANLAGEN . 376 9.4.1.1 WIRKUNGEN DES ELEKTRISCHEN STROMS AUF DEN ORGANISMUS . 376 9.4.1.2 FUENF SICHERHEITSREGELN . 376 9.4.1.3 HILFSMASSNAHMEN BEI UNFAELLEN . 378 9.4.1.4 DIREKTES UND INDIREKTES BERUEHREN . 378 9.4.1.5 FACHBEGRIFFE . 378 9.4.2 SICHERHEITSBESTIMMUNGEN FUER NIEDER SPANNUNGSANLAGEN . 379 9.4.2.1 ZULAESSIGE BERUEHRUNGSSPANNUNG . 379 9.4.2.2 SCHUTZKLASSEN . 380 9.4.2.3 IPSCHUTZARTEN . 381 9.4.2.4 ARBEITEN AN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 382 9.4.2.5 PERSONEN DER ELEKTROTECHNIK . 382 9.4.2.6 FEHLERARTEN IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 384 9.4.2.7 SPANNUNGEN IM FEHLERFALL . 384 9.4.3 PRINZIP DER DREIFACHEN SICHERHEIT . 385 9.4.4 SCHUTZ GEGEN ELEKTRISCHEN SCHLAG . 386 9.4.4.1 SCHUTZ GEGEN DIREKTES BERUEHREN (BASIS SCHUTZ) . 386 9.4.4.2 SCHUTZ GEGEN INDIREKTES BERUEHREN (FEHLER SCHUTZ) . 387 9.4.5 NETZSYSTEME . 388 9.4.5.1 TN-C-S-SYTEM . 388 9.4.5.2 TN-S-SYSTEM . 388 9.4.5.3 TT-SYSTEM . 389 9.4.5.4 IT-SYSTEM . 389 9.4.5.5 SCHLEIFENIMPEDANZ ZS 390 9.4.5.6 SCHUTZ IM TN-NETZ . 390 9.4.5.7 SCHUTZ IM TT-NETZ . 391 9.4.5.8 SCHUTZ IM IT-NETZ . 391 9.4.5.9 DOPPELTE ODER VERSTAERKTE ISOLIERUNG . 392 9.4.5.10 SCHUTZTRENNUNG . 393 9.4.5.11 SCHUTZ DURCH SCHUTZKLEINSPANNUNG . 393 9.4.5.21 FEHLERSTROMSCHUTZEINRICHTUNGEN . 394 9.4.6 PRUEFUNG ELEKTRISCHER BETRIEBSMITTEL . 397 9.4.6.1 ERSTPRUEFUNG VON ORTSFESTEN ELEKTRISCHEN ANLAGEN UND BETRIEBSMITTELN . 397 9.4.6.2 WIEDERKEHRENDE PRUEFUNGEN VON ELEKTRISCHEN ANLAGEN UND ORTSFESTEN BETRIEBSMITTELN . 399 9.4.6.3 PRUEFEN DER SCHUTZLEITER UND POTENTIALAUSGLEICHSLEITER . 399 9.4.6.4 MESSUNG DER ISOLATIONSWIDERSTAENDE IN ELEKTRISCHEN ANLAGEN . 400 9.4.6.5 PRUEFUNG DER SCHUTZMASS NAHMEN SELV . 400 9.4.6.6 E-CHECK ALS GUETESIEGEL FUER DIE ELEKTRO ANLAGE . 400 9.4.7 UEBERSPANNUNGEN UND STOERSPANNUNGEN . 401 INHALTSVERZEICHNIS 7 9.4.7.1 ELEKTROSTATISCHE AUFLADUNG . 401 9.4.7.2 SEMP . 401 9.4.7.3 LEMP. 402 9.4.7.4 BLITZSCHUTZ . 402 9.4.7.5 SCHUTZ GEGEN UEBERSPANNUNG . 403 10 STEUERUNGSTECHNIK 404 10.1 GRUNDLAGEN . 404 10.1.1 STEUERVORGAENGE . 404 10.1.2 EINTEILUNG VON STEUERUNGEN . 405 10.1.3 REGELUNGSVORGAENGE . 407 10.2 DIGITALTECHNIK . 408 10.2.1 SIGNALFORMEN . 408 10.2.2 DIE LOGISCHEN GRUNDVERKNUEPFUNGEN . 408 10.2.3 ELEKTRONISCHE SCHALTKREISFAMILIEN . 411 10.2.4 ENTWERFEN LOGISCHER VERKNUEPFUNGSSCHAL TUNGEN . 412 10.2.5 VEREINFACHUNG VON FUNKTIONSGLEICHUNGEN. 413 10.2.6 MINIMIERUNG MIT KV-DIAGRAMM . 414 10.2.7 ANALYSE LOGISCHER SCHALTUNGEN . 416 10.2.8 SPEICHERFUNKTIONEN . 417 10.2.8.1 JK-MASTER-SLAVE-FLIPFLOP (JK-MS-FF). 418 10.2.8.2 JK-MASTER-SLAVE-FLIPFLOP MIT STATISCHEN EINGAENGEN . 419 10.2.9 ZAEHLER . 419 10.2.9.1 ASYNCHRONE ZAEHLER . 419 10.2.9.2 SYNCHRONE ZAEHLER . 420 10.2.9.3 REGISTER . 422 10.2.9.4 SCHIEBEREGISTER (PRINZIP) . 422 10.2.10 SPEZIELLE DIGITALBAUSTEINE . 424 10.2.11 ZAHLENSYSTEME . 424 10.2.12 CODES . 425 10.2.13 CODEWANDLER . 426 10.2.14 SIGNALUMSETZER . 426 10.3 ZEICHNERISCHE DARSTELLUNG VON STEUE RUNGEN . 428 10.3.1 BILD UND SCHALTZEICHEN DER BAUTEILE VON PNEUMATISCHEN UND HYDRAULISCHEN STEUE RUNGEN . 428 10.3.2 SCHALTPLAENE . 430 10.3.3 GRAFCET . 432 10.3.4 ZUSTANDSDIAGRAMME . 436 10.4 PNEUMATIK . 437 10.4.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN . 437 10.4.2 VERDICHTER . 439 10.4.3 DRUCKLUFTAUFBEREITUNG UND -VERTEILUNG . 440 10.4.4 ARBEITSGLIEDER . 443 10.4.4.1 DRUCKLUFTZYLINDER . 443 10.4.4.2 ZYLINDERSONDERBAUARTEN . 444 10.4.4.3 DRUCKLUFTMOTOREN . 447 10.4.5 PNEUMATISCHEVENTILE . 449 10.4.5.1 WEGEVENTILE . 449 10.4.5.2 SPERR UND STROMVENTILE . 451 10.4.5.3 PNEUMATISCHE DRUCKVENTILE . 452 10.4.6 GRUNDSCHALTUNGEN . 453 10.4.6.1 EINFACHER VOR UND RUECKLAUF BEI ZYLINDERN. 453 10.4.6.2 GESCHWINDIGKEITSBEEINFLUSSUNG . 455 10.4.6.3 VERKNUEPFUNG VON SIGNALEN . 456 10.4.6.4 DRUCKABHAENGIGE STEUERUNGEN . 459 10.4.6.5 SCHALTVERZOEGERUNG . 460 10.4.6.6 SIGNALUEBERSCHNEIDUNG . 462 10.5 ELEKTROPNEUMATIK . 466 10.5.1 BAUTEILE IN ELEKTROPNEUMATISCHEN ANLAGEN 466 10.5.1.1 ELEKTRISCHE EINGABEELEMENTE . 466 10.5.1.2 SENSOREN . 466 10.5.1.3 RELAIS UND SCHUETZ . 467 10.5.1.4 MAGNETVENTILE . 468 10.5.2 GRUNDSCHALTUNGEN . 470 10.5.2.1 VOR-UND RUECKLAUF BEI ZYLINDERN . 470 10.5.2.2 VERKNUEPFUNG VON SIGNALEN . 471 10.5.2.3 SCHALTVERZOEGERUNG . 473 10.5.2.4 SELBSTHALTUNG . 475 10.6 HYDRAULISCHE STEUERUNGEN . 476 10.6.1 HYDRAULISCHE KREISLAEUFE . 477 10.6.2 HYDRAULIKFLUESSIGKEITEN . 478 10.6.3 HYDRAULIKPUMPEN UND-MOTOREN . 484 10.6.4 HYDRAULIKZYLINDER . 489 10.6.5 HYDRAULIKVENTILE . 495 10.6.5.1 WEGEVENTILE . 495 10.6.5.2 DRUCKVENTILE . 498 10.6.5.3 STROM UND SPERRVENTILE . 500 10.6.5.4 ZUBEHOER . 502 10.7 SENSOREN . 504 10.7.1 BEDEUTUNG VON SENSOREN . 504 10.7.2 MECHANISCHE GRENZTASTER (POSITIONSSCHALTER) . 506 10.7.3 INDUKTIVE SENSOREN (NAEHERUNGSSCHALTER). 508 10.7.4 KORREKTURFAKTOREN . 508 10.7.5 KAPAZITIVESENSOREN . 511 10.7.6 ULTRASCHALL-SENSOREN . 513 10.7.7 OPTISCHESENSOREN . 516 10.7.7.1 EINWEG-LICHTSCHRANKE . 517 10.7.7.2 REFLEXIONSLICHTSCHRANKE . 517 10.7.7.3 REFLEXIONSLICHTTASTER . 518 10.7.7.4 REFLEXIONSLICHTTASTER MIT HINTERGRUNDAUSBLENDUNG . 519 10.7.7.5 SENSOREN MIT LICHTWELLENLEITER (LWL) . 520 10.7.7.6 ELEKTRONIK VON OPTISCHEN SENSOREN . 522 10.7.7.7 AUSWAHLKRITERIEN . 523 10.7.8 DREHGEBER ALS SENSOREN ZUR WEG UND WINKELMESSUNG . 525 10.7.9 SPANNUNGSVERSORGUNG UND LASTANSCHLUSS. 527 10.8 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN SPS . 529 10.8.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE . 529 10.8.1.1 KOMPAKTE SPS-STEUERUNGEN . 529 10.8.1.2 MODULAR AUFGEBAUTE SPS-STEUERUNGEN . 529 10.8.1.3 INDUSTRIE-PC (SLOT-SPS) . 529 10.8.1.4 SOFT-SPS . 530 10.8.1.5 VERDRAHTUNG DER SPS . 530 10.8.1.6 DIE CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT) . 530 10.8.1.7 PROGRAMM IN CPU LADEN; URLOESCHEN . 531 10.8.1.8 ZYKLISCHE BEARBEITUNG DES PROGRAMMES . 531 10.8.1.9 EINGAENGE; EINGABEBAUGRUPPE . 532 10.8.1.10 AUSGAENGE; AUSGANGSBAUGRUPPE . 532 10.8.1.11 MERKER . 533 10.8.2 PROJEKTIERUNG . 533 10.8.2.1 BETRIEBSSYSTEM-SOFTWARE . 533 10.8.2.2 ANWENDERSOFTWARE . 533 10.8.2.3 PROGRAMMSTRUKTUR . 534 10.8.3 GRUNDFUNKTIONEN. . 537 10.8.3.1 SCHLIESSERKONTAKT; OEFFNERKONTAKT . 537 10.8.3.2 BINAERE VERKNUEPFUNGEN . 537 10.8.3.3 UND-FUNKTION . 538 10.8.3.4 ODER-FUNKTION . 538 10.8.3.5 SPEICHERFUNKTIONEN . 539 10.8.3.6 FLANKENAUSWERTUNG . 541 10.8.3.7 ZEITFUNKTIONEN . 541 10.8.3.8 ZAEHLFUNKTIONEN . 542 10.8.3.9 VERGLEICHSFUNKTIONEN . 543 10.8.4 ABLAUFSTEUERUNG . 543 10.8.4.1 PROZESSUEBERWACHUNG MIT SPS-PROGRAMMEN (BEFEHL FEHLERRUECKMELDUNG) . 546 10.8.4.2 BETRIEBSARTEN VON ABLAUFSTEUERUNGEN . 549 10.8.4.3 GRUNDFORMEN VON ABLAUFSTEUERUNGEN . 549 10.8.5 FUNKTIONALE SICHERHEIT VON STEUERUNGEN . 552 10.9 LO-LINK . 556 10.9.1 KOMPONENTEN EINES IO-LINK-SYSTEMS . 556 10.9.2 IO-LINK-SCHNITTSTELLE . 557 8 INHALTSVERZEICHNIS 10.9.2.1 PORTTYPEN IN IP65/67 . . 557 10.9.3 IO-LINK-PROTOKOLL . . 557 10.9.4 IODD UND ENGINEERING . . 558 10.9.5 UNTERSCHIEDE IO-LINK-SPEZIFIKATION V1.0 UND V1.1 . . 559 10.9.6 EINBINDUNG DES IO-LINK-MASTERS IN UEBERGEORDNETE FELDBUSSE . . 559 11 REGELUNGSTECHNIK 560 11.1 GRUNDBEGRIFFE . . 560 11.2 REGELKREISELEMENTE . . 561 11.2.1 PROPORTIONALGLIED OHNE VERZOEGERUNG (P-GLIED) . . 561 11.2.2 PROPORTIONALGLIED MIT VERZOEGERUNG 1. ORDNUNG (PTGLIED) . PROPORTIONALGLIED MIT VERZOEGERUNG . 561 11.2.3 2. ORDNUNG (PT 2 -GLIED) . . 562 11.2.4 INTEGRALGLIED (I-GLIED) . . 563 11.2.5 DIFFERENZIERGLIED (D-GLIED) . . 564 11.2.6 TOTZEITGLIED (T T -GLIED) . REGELEINRICHTUNGEN UND REGELGLIEDER . . 565 11.3 . 565 11.3.1 UNSTETIGE REGELGLIEDER . . 565 11.3.2 STETIGE REGELGLIEDER . . 566 11.3.3 DIGITALE REGELGLIEDER . . 568 11.4 STABILITAET VON REGELKREISEN . . 569 12 BUSSYSTEME IN DER AUTOMATISIERUNGS TECHNIK 570 12.1 KOMMUNIKATIONSMODELL . 574 12.2 TOPOLOGIEN . 576 12.3 UEBERTRAGUNGSMEDIEN . 578 12.4 UEBERTRAGUNGSARTEN . 580 12.5 BUSZUGRIFFSVERFAHREN . 581 12.5.1 MASTER/SLAVE-VERFAHREN . 581 12.5.2 DAS TOKEN-PRINZIP . 582 12.5.3 DAS CSMA-VERFAHREN . 583 12.5.4 CSMA/CA . 584 12.6 DATENSICHERHEIT . 584 12.7 AS-INTERFACE . 585 12.7.1 AS-INTERFACE-FUNKTIONSPRINZIP . 585 12.7.2 AS-INTERFACE-VERKABELUNG . 587 12.7.3 INBETRIEBNAHME EINER AS-INTERFACE-ANLAGE. 589 12.7.4 STRUKTUREN EINER AS-INTERFACE-ANLAGE . 591 12.7.5 DIE AS-INTERFACE-SPEZIFIKATION 2.11 . 594 12.7.6 DIE AS-INTERFACE-SPEZIFIKATION 3.0 . 596 12.7.7 AS-I-SAFETY . 596 12.8 PROFIBUS . 596 12.8.1 PROFIBUS-DP . 597 12.8.2 PROFIBUS-PA. 599 12.9 ETHERNET . 603 12.9.1 PROFINET . 607 12.10 ZUSAMMENFASSUNG . 608 13 INDUSTRIE 4.0 610 13.1 DAS NUTZEN WIR BISHER . . 610 13.2 DAS IST NEU BEI INDUSTRIE 4.0 . . 610 13.3 DIE REALE FABRIK UND IHR VIRTUELLES ABBILD . . 611 13.4 EINHEITLICHE STANDARDS FUER DIE DIGITALE PRODUKTION . . 613 13.5 AUFBAU EINER INDUSTRIE 4.0-KOMPONENTE . . 613 13.6 DIE VERWALTUNGSSCHALE . . 613 13.7 CYBER-PHYSISCHES-SYSTEM, CPS . . 615 14 MECHATRONISCHE SYSTEME 618 14.1 TEILSYSTEME DES MECHATRONISCHEN SYSTEMS 618 14.2 DIE KOMPONENTEN DES MECHATRONISCHEN SYSTEMS . 619 14.2.1 DAS MECHANISCHE TEILSYSTEM . 619 14.2.2 DAS HYDRAULISCHE TEILSYSTEM . 619 14.2.3 DAS PNEUMATISCHE TEILSYSTEM . 622 14.2.4 DAS ELEKTRISCHE TEILSYSTEM . 623 15 MONTAGE, INBETRIEBNAHME UND INSTAND HALTUNG MECHATRONISCHER SYSTEME 632 15.1 DIE MONTAGETAETIGKEIT FUEGEN . . 632 15.1.1 FORMSCHLUESSIGE VERBINDUNGEN . . 632 15.1.2 KRAFTSCHLUESSIGE VERBINDUNGEN . . 633 15.1.3 STOFFSCHLUESSIGE VERBINDUNGEN . . 633 15.2 MONTAGETAETIGKEIT PRUEFEN UND JUSTIEREN . . 634 15.2.1 PRUEFTAETIGKEITEN VOR DER MONTAGE . . 634 15.2.2 PRUEFTAETIGKEITEN WAEHREND DER MONTAGE . . 634 15.2.3 PRUEFTAETIGKEITEN NACH DER MONTAGE . . 634 15.3 MONTAGEPLANUNG . . 635 15.3.1 DER MONTAGEPLAN . . 636 15.3.2 BEISPIEL EINES MONTAGEPLANES . . 636 15.4 ORGANISATIONSFORMEN DER MONTAGE . . 637 15.5 MONTAGEBEISPIELE . . 639 15.5.1 BEISPIEL FUER MONTAGEPLAN EINES ELEKTRO PNEUMATISCHEN VENTILBLOCKES AUF DIN-SCHIENE . . 640 15.5.2 AUSZUG AUS DEM MONTAGEPLAN EINES HANDLINGGERAETES ZUR REALISIERUNG VON HANDHABUNGSLOESUNGEN AN SPRITZGUSS MASCHINEN . 641 15.6 ARBEITSSICHERHEIT BEI DER MONTAGE . 644 15.6.1 VORBEUGENDE SICHERHEITSMASSNAHMEN BEI DER ARBEIT AN MASCHINEN, ANLAGEN UND MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 644 15.6.2 MASSNAHMEN BEI EINEM ARBEITSUNFALL . 645 15.6.3 BRANDSCHUTZ UND MASSNAHMEN IM BRANDFALLE . 646 15.6.4 UMGANG MIT GEFAHRSTOFFEN . 647 15.6.5 RICHTLINIEN FUER DIE MASCHINENSICHERHEIT . 647 15.7 INBETRIEBNAHME . 648 15.7.1 BESONDERHEITEN DER INBETRIEBNAHME . 648 15.7.2 GRUNDSAETZLICHES ZUM VERFAHREN DER INBETRIEBNAHME . 651 15.7.3 INBETRIEBNAHME PNEUMATISCHER UND ELEK TROPNEUMATISCHER ANLAGEN . 653 15.7.4 INBETRIEBNAHME HYDRAULISCHER UND ELEKTROHYDRAULISCHER ANLAGEN . 653 15.7.5 INBETRIEBNAHME ELEKTRISCHER MASCHINEN . 654 15.7.6 INBETRIEBNAHME VON SPS . 655 15.7.7 FEHLER BEI DER INBETRIEBNAHME VON MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 655 15.8 INSTANDHALTUNG VON MECHATRONISCHEN SYSTEMEN . 658 15.8.1 VERLAUF DER SYSTEMAUSFALLRATE . 658 15.8.2 INSTANDHALTUNGSTRATEGIEN . 659 15.8.3 DIE WARTUNG ALS VORBEUGENDE INSTANDHALTUNGSMASSNAHME . 660 15.8.4 DIE INSPEKTION ALS MASSNAHME ZUR AUSFALL VERHUETUNG . 662 15.8.5 DIE INSTANDSETZUNG . 663 15.8.6 FEHLERSUCHE ALS GRUNDLAGE DER INSTAND SETZUNG . 663 SACHWORTVERZEICHNIS . 667 BILDQUELLENVERZEICHNIS . 679
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