Steuerungstechnik

1. Steuerungstechnik

2. Inhaltsverzeichnis der Steuerungstechnik 1. Steuern, Regeln, Leiten1.1 Steuerung1.1.1 Analoge,binäre und digitale Steuerung1.1.2 Verknüpfung und Ablaufsteuerung 1.1.3 VPS und SPS Steuerung 1.2 Regelung 1.3 Leiten

3. 2.Grundkentnisse der Steuerungstechnik 2.1 Mechanische Steuerung2.2 Elektrische Steuerung2.3 Pneumatische Steuerung2.4 Hidraulische Steuerung

4. 3.Grundlagen aus der Hydrostatik und Hydrodinamik 3.1 Gesetz von Pascal3.2 Kraftübersetzung3.3 Druckübersetzung3.4 Durchflussgesetz3.5 Volumenstrom/ Zylinder3.6 Volumenstrom/ Hydraulik- pumpe3.7 Hydraulische Leistung

5. 4.Energieträger im hydraulischen System 4.1 Ölbehälter 4.2 Hydraulikflüssigkeit 4.2.1 Aufgaben der Druckflüssigkeiten 4.2.2 Eigenschaften der Druckflüssigkeiten. 4.2.3 Arten von Druckflüssigkeiten. 4.2.4 Additivierung 4.2.5 Die Viskosität 4.2.6 Standardbetrieb von Druckfüssigkeiten 4.2.7 Verschmutzungen in Druckflüssigkeit

6. 4.3 Dichtungen4.3.1 Wichtige Anforderungen4.3,2 S tatische Dichtung4.3.3 Dynamische Dichtung4.3.4 Werkstoff4.3.5 Bauformen von Kolbendichtungen

7. 5. Pumpen, Motoren 5.1 Zahnrad und Flügel- zellenpumpe5.2 Radial und Axial- kolbenpumpe5.3 Arbeitszylinder

8. 6. Bauelemente der Hydraulik 6.1 Wege,Druck und Stromventile 6.2 Proportional und Servoventil7. Grundschaltungen der Hydraulik 7.1 Paralell und Reihenschaltungen 7.2 Offener und geschlossener Kreislauf 7.3 Primer, sekundär und kombinier- te Verstellung

9. 8.Grundlagen der Pneumatik 8.1 Eigenschaften der Pneumatik 8.2 Aufbau einer Pneumatikanlage 8.3 Drucklufterzeuger und Aufbereitung9. Grundelemente der Pneumatik 9.1 Darstellung der Ventile 9.2 3/2 und 4/2 Wegeventile 9.3 Druck, Strom und Sperrventile10. Grundschaltungen der Pneumatik 10.1 Weg und Zeitplansteuerung 10.2 Taktstufensteuerung

10. 11.Speicherprogrammierbare . Steuerung 11.1 Aufbau und Funktionsweise 11.2 Programmiersprachen 11.3 Beispiel einer Ablaufsteuerung 12. Literatur

11. 1. Steuern,Regeln,Leiten Damit Maschinen und Anlagen selbst-tätig ,also automatisch,arbeiten können , werden sie mit : Steuerungs- Regelungs- und Leittechniken ausgerüstet.

12. 1.1 Steuerung Das Steuern ist ein Vorgang,bei dem eine Anlage oder ein Gerät durch Steuersignalbeeinflusst wird.Kennzeichend für das Steuernist der offene Wirkungsweg der Signale.( DIN 19237 und IEC 1131).Im Wirkungsplan wird das Zusammenwirkender einzelnen Steuerungsbaugruppen mitBlocksymbolen und Wirkungslinien dargestellt.Die Wirkungrichtung kennzeichnet man mit Pfeilen.

14. 1.1.1 Analoge,binäre und digitale Steuerung Bei analogen Steuerungen steuert man mit überwiegendmit stetig wirkenden Signalen,die ein analoges Abbild derSteuergrösse sind . .

16. Bei binären Steuerungen steuertman mit zweiwertigen Signalen.Binäre Signale werden durchzwei verschiedene Werte oder Zustände dargestellt. Beispiel: EIN - AUS SCHWARZ- WEISS STROMLEITEND UND STROMNICHTLEITEND ODER EINFACH DURCH : 0 UND 1.

17. Bei digitalenSteuerungen steuertman mit Zahlen.Die wichtigstenBauelemente:-Codierer, -Mikroprozessorren, -Mikrocomputer, -Digitale Speicher, -Digitale Speicher- systeme und Netze.

19. 1.1.2 Verknüpfungssteuerung und Ablaufsteuerung Bei Verknüpfungssteuerung entsteht die Steuergrösse durch Verknüpfung ( Kombination) mehrerer Signale

20. Bei Ablaufsteuerung werden dieSteuerungsvorgänge schrittweiseausgelöst.Das Weiterschaltenvon einem Schritt zum nächstenerfolgt entweder :-zeitabhängig -prozessabhängig

21. 1.1.3 Verbindungsprogrammierteund speicherprogrammierteSteuerungen.Bei (VPS)bestimmen die leitver-bindungen die Verdrahtung ,den Programmablauf.(SPS) enthalten einen elektrischenProgrammspeicher ,der frei-programmiert werden kann.

22. 1.2 Regelung Die Regelung ist ein Vorgangbei dem die zu regelnde Grösse (Regelgrösse) fort-laufend erfasst und so beein-fusst wird, das sie sich der gewünschten Grösse (Führungsgrösse ) angleicht.

23. a: Festwertregelung:

24. b: Folgeregelung

25. 1.3 Leiten Das Leiten ist die Gesamtheitaller Massnahmen,die be –wirken, dass der gewünschteProzessverlauf erreicht wird.Dabei ist meist auch Mit-wirkung des Menschenvorgesehen.

26. 2.Grundkentnisse der Steuerungstechnik 2.1 Mechanische Steuerung:Mechanische Steuerungen bestehen aus Getriebe, Kurven-scheiben, Hebeln, Kupplungenund anderen mechanischenBauteilen.

28. 2.2 Elektrische Steuerungen: Geschiet das Steuern durch Schaltenelektrischer Kontakte , spricht manvon Kontaktsteuerungensonst von kontaktlosen Steuerungen oder elektronischen Steuerungen.Nach Art der Schaltbetätigung unter-scheidet man Tastschalter,Stell-schalter und Schloβschalter

29. Elektrische Steuerung

31. 2.3 Pneumatische Steuerung Besteht aus Steuerteil und Energieteil.Steuerteil:werden Signale aufge-nommen und verarbeitet.Energieteil:mit Stellglieder (Ventile)Antriebsglieder( Zylinder,Motoren)gesteuert und Kräfte erzeugt.

32. Pneumatische Steuerung

33. 2.4 Hydraulische Steuerung Unter Hydraulik versteht man alleAntriebs,- Steuer – und Regel Bauteile einer Maschine, mit denen duch Druck in einer Flüssigkeit Kräfte erzeugt und übertragen wird.

34. Hydraulische Steuerung

35. 3. Grundlagen aus der Hydrostatik und Hydrodynamik

36. 3.1 Gesetz von Pascal Wirkt eine Kraft F über einer Fläche A auf eine eingeschlossene Flüssigkeit, so entsteht ein Druck p, der sich über die gesamte Flüssigkeit gleichmässig ausbreitet.

37. F1 F2 s2 s1 p2 A1 A2 p1 3.2 Kraftübersetzung

38. A2 s2 A1 s1 3.3 Druckübersetzung F1 p1 F2 p2

39. Kontinuitätsgleichung: 3.4 A1 A3 A2 Q1 Q2 Q3 Durchflussgesetz v2 s2 v3 s3 v1 s1

40. A Q 3.5 v Volumenstrom / Zylinder

41. Q 3.6 Volumenstrom / Hydraulikpumpe n

42. 3.7 P4 = Leistung Zylinder P3 = Hydraulische Leistung Hydraulische Leistung I P1 = E-Motor Eingangsleistung P2 = Pumpen Eingangsleistung

43. Nutzleistung Abgegebene Leistung Hydraulische Leistung II Antriebsleistung

44. 4.Energieträger im hydraulischen System

45. 4.1 Ölbehälter:

46. 4.2 Hydraulikflüssigkeit 4.2.1

47. 4.2.2

48. 4.2.3

49. 4.2.4

50. 4.2.5