Verfügbarkeit: Steuern und Regeln für Maschinenbau und Mechatronik

Steuern und Regeln für Maschinenbau und Mechatronik:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Schmid, Dietmar 1941- (VerfasserIn), Kaufmann, Hans (VerfasserIn), Pflug, Alexander (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Haan-Gruiten Verlag Europa-Lehrmittel 2023
Ausgabe:	17., überarbeitete und erweiterte Auflage
Schriftenreihe:	Bibliothek des technischen Wissens
Schlagwörter:	Mechatronik Regelungstechnik Maschinenbau Steuerungstechnik Steuern Regeln Mechtronik Anlagen Automatisierung SPS Mechanik Pneumatik Hydraulik Mechatroniker/-in Schulbuch
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Umfang:	480 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 17 cm, 799 g
ISBN:	9783758514111 3758514118

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adam_text	4 INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 1 EINFUEHRUNG 4.2.4 TEMPERATUREN 92 4.2.5 SENSOREN FUER STROEMUNGEN 94 1.1 STEUERN, STEUERUNG 7 4.3 DIGITALE SENSOREN 95 1.1.1 ANALOGE, BINAERE UND DIGITALE STEUERUNGEN 7 4.3.1 INKREMENTALE SENSOREN 95 1.1.2 VERKNUEPFUNGSSTEUERUNGEN UND 4.3.2 CODEMASSSTAEBE UND WINKELCODIERER 97 ABLAUFSTEUERUNGEN 9 4.3.3 DREHMELDER (RESOLVER) 98 1.1.3 VERBINDUNGSPROGRAMMIERTE STEUERUNGEN UND SPEICHERPROGRAMMIERTE STEUERUNGEN 10 4.4 SENSORSYSTEME DER SICHERHEITSTECHNIK 99 1.2 REGELN, REGELUNG 10 4.5 STOERUNGEN IN SENSORLEITUNGEN 102 1.3 LEITEN, LEITUNG 11 5 PNEUMATIK 1.4 1.5 ENTWICKLUNGSPHASEN INDUSTRIELLER TECHNIK INDUSTRIE 4.0 12 14 5.1 AUFBAU EINER PNEUMATIKANLAGE 104 1.6 CYBER-PHYSISCHE SYSTEME (CPS) 15 5.2 5.2.1 DRUCKLUFTERZEUGUNG VERDICHTER (KOMPRESSOREN) 106 106 2 MECHANISCHE STEUERUNGEN UND GETRIEBE 5.2.2 DRUCKLUFTNETZE 109 5.2.3 DRUCKLUFTAUFBEREITUNG 110 2.1 ALLGEMEINES 16 5.3 ANTRIEBSGLIEDER 111 2.2 GETRIEBE 17 5.3.1 DRUCKLUFTMOTOREN 111 2.2.1 SCHALTGETRIEBE 17 5.3.2 PNEUMATISCHER MUSKEL 113 2.2.2 STUFENLOS VERSTELLBARES GETRIEBE 18 5.3.3 BALGANTRIEB 113 2.2.3 REDUZIERGETRIEBE ALS DREHMOMENTWANDLER 19 5.3.4 DREH UND SCHWENKANTRIEBE 114 2.3 GETRIEBE FUER LINEARBEWEGUNGEN 20 5.3.5 DRUCKLUFTZYLINDER 114 2.4 UNGLEICHFOERMIGER ANTRIEB 21 5.3.5.1 STANDARDZYLINDER 114 5.3.5.2 SONDERBAUARTEN 117 3 ELEKTRISCHE UND ELEKTRONISCHE 5.3.5.3 ZYLINDERKENNWERTE 118 STEUERUNGEN OE.3.5.4 ZYLINDERBERECHNUNGEN 118 5.3.5.5 VAKUUMTECHNIK 119 3.1 ELEKTRISCHE KONTAKTSTEUERUNGEN 23 5.4 VENTILE UND GRUNDSTEUERUNGEN 120 3.1.1 BAUELEMENTE UND BETRIEBSMITTEL 23 5.4.1 DARSTELLUNG DER VENTILE 120 3.1.2 GRUNDSCHALTUNGEN 38 5.4.2 EINTEILUNG DER VENTILE 122 3.2 ELEKTRONISCHE BAUELEMENTE 40 5.4.2.1 WEGEVENTILE 122 3.3 BINAERE UND DIGITALE STEUERUNGEN 44 5.4.2.2 STROMVENTILE 124 3.3.1 CODIERUNGEN 44 5.4.2.3 SPERRVENTILE 125 3.3.2 DIGITALE SPEICHER 46 5.4.2.4 DRUCKVENTILE UND ABSPERRVENTILE 127 3.3.2.1 MECHANISCHE SPEICHER 46 5.4.2.5 VENTILINSELN 128 3.3.2.2 MAGNETISCHE SPEICHER 47 5.5 GRAFISCHE DARSTELLUNG 129 3.3.2.3 ELEKTRONISCHE SPEICHER 48 5.5.1 AUFBAU EINES SCHALTPLANS 129 3.3.3 BINAERE VERKNUEPFUNGEN 50 5.5.2 FUNKTIONSDIAGRAMME 131 3.3.4 SCHALTALGEBRA 53 5.5.2.1 WEGDIAGRAMM 132 3.3.5 KOMBINATORISCHE STEUERUNGEN 54 5.5.2.2 ZUSTANDSDIAGRAMM 132 3.3.6 ABLAUFSTEUERUNGEN 57 5.6 PROPORTIONALTECHNIK 135 3.3.6.1 ELEKTROMECHANISCHE ABLAUFSTEUERUNGEN 58 5.6.1 PROPORTIONAL-DRUCKREGELVENTILE 135 3.3.6.2 ABLAUFSTEUERUNGEN MIT KIPPGLIEDERN (FLIPFLOPS) ZAEHLER 58 61 5.6.2 PROPORTIONAL-WEGEVENTILE 136 3.3.6.3 5.7 PNEUMATISCHE POSITIONIERSYSTEME 136 3.4 GRAFCET 64 5.8 BEISPIELE FUER PNEUMATISCHE STEUERUNGEN 138 3.4.1 SCHRITTE 65 5.9 ELEKTROPNEUMATISCHE STEUERUNGEN 141 3.4.2 AKTIONEN 66 5.9.1 ELEKTROPNEUMATISCHE BETRIEBSMITTEL 141 3.4.3 TRANSITIONEN UND ABLAUFSTRUKTUREN 67 5.9.2 DIREKTE UND INDIREKTE STEUERUNG 142 3.4.4 BEISPIEL ZU GRAFCET 69 5.9.3 SELBSTHALTESCHALTUNG 143 3.5 WEGDIAGRAMM UND ZUSTANDSDIAGRAMM 70 5.9.4 5.9.5 5.9.6 DARSTELLUNG STETIGANTRIEB ABLAUFSTEUERUNG 143 144 3.6 GEFAEHRDUNGEN UND SCHUTZMASSNAHMEN 71 144 3.6.1 BERUEHRUNGSSCHUTZ 71 3.6.2 ELEKTROSTATISCHE ENTLADUNGEN (ESD) 72 6 HYDRAULIK 3.6.3 ARBEITSSCHUTZMASSNAHMEN IM RAHMEN DER 146 FACHAUFSICHT 72 6.1 ALLGEMEINES 3.6.4 ERDUNG UND POTENZIALAUSGLEICH 73 6.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN 146 3.6.5 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV) 74 6.2.1 HYDROSTATIK 146 6.2.2 HYDRODYNAMIK 148 4 SENSOREN UND SENSORSYSTEME 6.3 HYDRAULIKFLUESSIGKEITEN 149 4.1 ALLGEMEINES 76 6.4 AUFBAU HYDRAULISCHER STEUERUNGEN 151 4.2 ANALOGE SENSOREN 77 6.4.1 HYDRAULIKPUMPEN 152 4.2.1 WEGE, WINKEL, ABSTAENDE UND GEOMETRISCHE 6.4.1.1 ZAHNRADPUMPEN 152 STRUKTUREN 77 6.4.1.2 KOLBENPUMPEN 153 4.2.2 DEHNUNGEN, KRAEFTE, DREHMOMENTE UND DRUECKE 89 6.4.1.3 FLUEGELZELLENPUMPE 153 4.2.3 BESCHLEUNIGUNGEN UND GESCHWINDIGKEITEN 91 6.5 HYDRAULIKSPEICHER 154 INHALTSVERZEICHNIS 5 6.6 ANTRIEBSELEMENTE 156 6.6.1 HYDRAULIKZYLINDER 156 6.6.2 HYDRAULIKMOTOREN 157 6.7 HYDRAULIKVENTILE 159 6.7.1 ALLGEMEINES 159 6.7.2 DRUCKVENTILE 160 6.7.3 WEGEVENTILE 163 6.7.4 SPERRVENTILE 164 6.7.5 STROMVENTILE 165 6.7.6 VENTILAUFBAUARTEN 168 6.7.7 STETIGVENTILE 170 6.7.8 PROPORTIONALVENTILTECHNIK 171 6.7.9 SERVOVENTILE 177 7 REGELUNGSTECHNIK 7.1 GRUNDBEGRIFFE 179 7.2 REGELUNGSARTEN 180 7.3 REGELKREISGLIEDER 182 7.3.1 PROPORTIONALGLIED OHNE VERZOEGERUNG (P-GLIED) 182 7.3.2 PROPORTIONALGLIED MIT VERZOEGERUNG 1. ORDNUNG (P-T,-GLIED) 183 7.3.3 PROPORTIONALGLIED MIT VERZOEGERUNG 2. ORDNUNG (P-T 2 -GLIED), SCHWINGUNGSGLIED 184 7.3.4 INTEGRALGLIED (I-GLIED) 187 7.3.5 DIFFERENZIERGLIED (D-GLIED) 188 7.3.6 TOTZEITGLIED (T T -GLIED) 188 7.3.7 ZUSAMMENWIRKEN MEHRERER REGELKREISGLIEDER 190 7.4 REGLER UND REGELKREISE 191 7.4.1 SCHALTENDE REGLER 191 7.4.2 ANALOGE REGLER 192 7.4.3 DIGITALE REGLER (SOFTWARE-REGLER) 194 7.4.3.1 DIGITALISIERUNG UND SIGNALABTASTUNG 194 7.4.3.2 REGELUNGSALGORITHMUS 195 7.4.3.3 PID-STELLUNGSALGORITHMUS 196 7.4.3.4 PID-GESCHWINDIGKEITSALGORITHMUS 197 7.4.4 REGELUNG VON P-STRECKEN 198 7.4.4.1 DREHZAHLREGELUNG MIT PI-REGLER 198 7.4.5 REGELUNG VON I-STRECKEN 199 7.4.6 EINSTELLEN EINES REGLERS 200 7.4.7 SELBSTOPTIMIERENDE REGLER 201 8 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN (SPS) 8.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE 202 8.2 PROGRAMMIERUNG 205 8.2.1 PROGRAMMIERSPRACHEN 205 8.2.2 PROGRAMMAUFBAU 208 8.3 FUNKTIONEN UND OPERATIONEN 212 8.3.1 BINAERE ABFRAGEN UND VERKNUEPFUNGEN 212 8.3.2 SR/RS-SPEICHERFUNKTIONEN 215 8.3.3 FLANKENAUSWERTUNG 217 8.3.4 ZEITFUNKTIONEN 218 8.3.5 ZAEHLFUNKTIONEN 220 8.3.6 ARITHMETISCHE UND NUMERISCHE FUNKTIONEN 222 8.3.7 UEBERTRAGUNGFUNKTIONEN UND PROGRAMMSTEUERUNGSFUNKTIONEN 222 8.3.8 DIGITALE OPERATIONEN 223 8.4 ABLAUFSTEUERUNGEN 225 8.4.1 GLIEDERUNG UND DARSTELLUNG 225 8.4.2 BEISPIEL FUER EINE ABLAUFSTEUERUNG 226 8.4.3 PROGRAMMIERUNG IN ABLAUFSPRACHE 229 8.4.4 BETRIEBSARTENSIGNALE 231 8.4.5 FUNKTIONSBAUSTEIN FUER BETRIEBSARTEN 232 8.4.6 FUNKTIONSBAUSTEIN FUER SCHRITTKETTEN 233 8.4.7 FUNKTIONSBAUSTEIN FUER DIE BEFEHLSAUSGABE 234 8.4.8 ZUSTANDSAUTOMATEN 234 8.5 ANALOGWERTVERARBEITUNG 236 8.6 PROGRAMMIEREN MIT STRUKTURIERTEM TEXT (ST) 239 8.6.1 DIGITALE REGLUNG 239 8.6.2 ZWEIPUNKTREGLER 240 8.6.3 PID-REGLERBAUSTEIN 241 8.7 BEDIENEN UND BEOBACHTEN VON PRODUKTIONSPROZESSEN 243 8.8 BEDIENEN UND BEOBACHTEN MIT MOBILEN ENDGERAETEN 244 8.9 KLEINSTEUERUNG LOGO! 246 9 ELEKTRISCHE ANTRIEBE UND AKTOREN 9.1 EINFUEHRUNG 250 9.2 RECHNERISCHE GRUNDLAGEN 252 9.3 GLEICHSTROMMOTOREN (DC-MOTOREN) 255 9.4 DREHSTROMASYNCHRONMOTOR 257 9.4.1 AUFBAU DES KURZSCHLUSSLAEUFERS 257 9.4.2 DAS DREHFELD 258 9.4.3 FUNKTIONSWEISE 259 9.4.4 ANLASSSTEUERUNGEN 260 9.4.5 DREHRICHTUNGSUMKEHR 261 9.4.6 BETRIEBSARTEN UND FAHRPROFILE 261 9.4.7 DREHZAHLSTEUERUNG UND DREHZAHLREGELUNG 262 9.4.7.1 ALLGEMEINES UND EINTEILUNG 262 9.4.7.2 ULF-STEUERUNG 263 9.4.7.3 VEKTORREGELUNG 264 9.5 DREHSTROMSYNCHRONMOTOR 266 9.5.1 SERVOANTRIEBE 266 9.5.2 DIREKTANTRIEBE 268 9.5.2.1 TORQUE-MOTOREN 268 9.5.2.2 LINEARMOTOREN 269 9.5.3 SCHRITTMOTOREN 269 9.6 MECHATRONISCHE AKTOREN 270 9.6.1 PIEZOAKTOREN 270 9.6.2 TAUCHSPULEN-LINEARAKTOREN 271 9.6.3 KAPAZITIVE MIKROAKTOREN 271 9.6.4 THERMISCHE AKTOREN 272 9.6.4.1 THERMOBIMETALL-AKTOREN 272 9.6.4.2 DEHNSTOFF-AKTOREN 273 9.6.4.3 MEMORY-METALL-AKTOREN 273 9.7 LAGEREGELUNG (POSITIONIERANTRIEBE) 274 9.7.1 KASKADENREGELUNG 274 9.7.2 GESCHWINDIGKEITSVORSTEUERUNG 275 9.7.3 ANALOGER UND DIGITALER DREHZAHLREGELKREIS 276 10 COMPUTERGESTEUERTE MASCHINEN 10.1 CNC-WERKZEUGMASCHINEN 277 10.1.1 DER PRODUKTIONSPROZESS 277 10.1.2 NC-ACHSEN UND DEREN STEUERUNG 280 10.1.3 CNC-PROGRAMMIERUNG 282 10.1.3.1 DIN-PROGRAMMIERUNG 282 10.1.3.2 WERKSTATTORIENTIERTES PRODUZIEREN (WOP) 292 10.1.4 INTERPOLATION 294 10.1.5 LEISTUNGSFAEHIGKEIT 296 10.1.6 OFFENE CNC-STEUERUNG 298 10.2 3D-DRUCK - ADDITIVE FERTIGUNGSVERFAHREN 299 10.2.1 ALLGEMEINES 299 10.2.2 AM-VERFAHREN 300 10.2.3 DIE INFORMATIONSKETTE UND DIE PROZESSKETTE 302 10.3 ROBOTERTECHNIK 303 10.3.1 EINTEILUNG 303 10.3.2 DER KINEMATISCHE AUFBAU 305 10.3.2.1 DIE RRR-KINEMATIK 308 10.3.2.2 DER GEWICHTSAUSGLEICH 309 10.3.3 GREIFER 310 10.3.4 ROBOTERPROGRAMMIERUNG 311 10.3.5 DIE BEWEGUNGSERZEUGUNG 313 6 INHALTSVERZEICHNIS 10.3.5.1 KOORDINATENSYSTEME 313 14.3.1 ENERGIE-MONITORING 389 10.3.5.2 ROBOTERSTEUERUNG 315 14.3.2 ENERGIEWERTSTROM 389 10.3.5.3 ACHSSTELLUNGEN 316 14.3.3 LASTMANAGEMENT 390 10.3.5.4 10.3.5.5 UEBERSCHLEIFEN UND PENDELN ROBOTERSENSORFUEHRUNG 318 319 14.4 ENERGIEEFFIZIENTE GERAETE UND ANLAGEN 391 10.3.6 KOLLABORIERENDE ROBOTER 321 15 GESCHAEFTSPROZESSE 10.3.7 SCHUTZMASSNAHMEN 322 15.1 392 MANAGEMENTAUFGABEN 11 MATERIALFLUSSAUTOMATISIERUNG 15.2 PROZESSMANAGEMENT 393 11.1 FOERDERSYSTEME 324 15.3 PRODUKT-DATEN-MANAGEMENT 394 11.2 FAHRERLOS TRANSPORTIEREN 327 15.4 GESTALTUNGSMETHODEN FUER PROZESSKETTEN 396 11.3 PUFFERSYSTEME 328 15.5 PROJEKTMANAGEMENT 398 11.4 BUNKERSYSTEME 328 15.6 INFORMATIONSMANAGEMENT 399 11.5 MAGAZINSYSTEME 329 15.7 PLANUNGSINSTRUMENTE 401 11.6 SORTIERANLAGEN 330 15.8 MODERATION 407 11.7 VERKETTUNGSSYSTEME 331 15.9 PRAESENTATION 407 12 MONTAGEAUTOMATISIERUNG 15.9.1 INHALT UND VISUELLE DARSTELLUNG 408 332 15.9.2 PRAESENTATIONSGRAFIK MIT POWERPOINT 409 12.1 GRUNDLAGEN 12.2 FUEGEVERFAHREN IN DER MONTAGE 335 16 ARBEITSGESTALTUNG UND ARBEITSSCHUTZ 12.2.1 12.2.1.1 ZUSAMMENSETZEN, ANPRESSEN UND EINPRESSEN ZUSAMMENSETZEN 336 336 16.1 DER MENSCH IST DAS MASS 410 12.2.1.2 ANPRESSEN UND EINPRESSEN 336 16.2 ARBEITSPLATZGESTALTUNG 411 12.2.1.3 VERSCHRAUBEN 337 16.3 ARBEITSBELASTUNGEN 415 12.2.2 FUEGEN DURCH UMFORMEN 342 16.3.1 ARBEITSBELASTUNG DURCH DIE ART DER ARBEIT 415 12.2.3 FUEGEN DURCH SCHWEISSEN 344 16.3.2 BELASTUNGEN DURCH DIE ARBEITSORGANISATION 416 12.2.4 FUEGEN DURCH LOETEN 349 16.4 EU-MASCHINENRICHTLINIE 418 12.2.5 FUEGEN DURCH KLEBEN 351 16.4.1 SICHERHEIT UND GESUNDHEITSSCHUTZ 418 12.3 MONTAGEAUTOMATEN 353 16.4.2 KENNZEICHNUNG UND BETRIEBSANLEITUNG 420 12.4 MONTAGEFOLGE UND ERZEUGNISGLIEDERUNG 354 12.5 BEISPIEL MOTORENMONTAGE 356 17 INFORMATIONS UND 12.5.1 LOGISTIK UND LAYOUT 356 KOMMUNIKATIONSTECHNIK 12.5.2 WARENEINGANG 357 422 12.5.3 MONTAGE DES BASISMOTORS 358 17.1 COMPUTERTECHNIK 17.1.1 DER PC 422 13 QUALITAETSMANAGEMENT 17.1.2 OBJEKTORIENTIERTE SOFTWARE 425 13.1 QUALITAET 359 17.1.3 STEUERN MIT PC 428 13.1.1 QUALITAETSMERKMALE 360 17.1.4 SCHALTPLANERSTELLEN MIT FLUIDSIM 433 13.1.2 FEHLER 360 17.1.5 STEUERN UND REGELN MIT FLUIDSIM 434 13.2 ZIELE DES QUALITAETSMANAGEMENTS 361 17.2 KOMMUNIKATIONSTECHNIK 435 13.3 TQM - TOTAL QUALITY MANAGEMENT 361 17.2.1 LOKALE KOMMUNIKATION 435 13.4 QUALITAETSKREIS UND QUALITAETSPYRAMIDE 362 17.2.2 LOKALE NETZE (LAN) 437 13.5 AUFBAU UND ELEMENTE 17.2.3 FELDBUSSYSTEME 439 13.5.1 EINES QUALITAETSMANAGEMENTSYSTEMS AUFBAUORGANISATION 363 363 17.2.3.1 17.2.3.2 CAN-BUS PROFIBUS, PROFIBUS-DP 439 440 13.5.2 ABLAUFORGANISATION 364 17.2.3.3 AKTOR-SENSOR-INTERFACE (AS-I) 441 13.5.3 DIN EN ISO 9000 364 17.2.3.4 LO-LINK 443 13.5.4 ZERTIFIZIERUNG 366 17.2.4 SERIELLE SCHNITTSTELLE V.24 444 13.6 STATISTISCHE QUALITAETSLENKUNG 366 17.2.5 SERIELLE SCHNITTSTELLE RS 485 446 13.6.1 13.6.2 PROZESSANALYSE QUALITAETSREGELKARTEN 367 369 18 AUFGABEN UND UEBUNGEN 13.6.3 MASCHINEN UND PROZESSFAEHIGKEIT 370 18.1 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR PNEUMATIK 447 14 INSTANDHALTUNG UND ENERGIEEFFIZIENZ 18.2 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR HYDRAULIK 452 14.1 14.1.1 INSTANDHALTUNG BEGRIFFE 371 371 18.3 18.4 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZU GRAFCET AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR SPS 454 455 14.1.2 WARTUNG 374 18.5 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR 14.1.3 INSPEKTION 378 REGELUNGSTECHNIK 468 14.1.4 INSTANDSETZUNG 380 18.6 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZU ELEKTRISCHEN 14.1.5 INBETRIEBNAHME 381 ANTRIEBEN 470 14.1.6 14.1.7 FEHLERSUCHE REPARATUR 383 384 18.7 AUFGABEN UND UEBUNGEN ZUR CNC-TECHNIK 471 14.2 CONDITION-MONITORING (ZUSTANDSBEDINGTE INSTANDHALTUNG) 385 VERZEICHNIS DER SACHWORTE UND DER PERSONEN 472 14.3 ENERGIEEFFIZIENZ 389 QUELLENVERZEICHNIS 480
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