Automatisierung und Inbetriebnahme

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3.1 Grundlagen der Steuerungstechnik  
3.1.1 Spanneinheit mit einfachwirkendem pneumatischen Zylinder projektieren und instandhalten < Detailliert
3.1.2 Steuerung mit doppeltwirkenden pneumatischen Zylindern projektieren und instandhalten Detailliert
3.1.3 Hydraulische Eilgangvorschubsteuerung mit Stromregelventil projektieren Detailliert
3.1.4 Hydraulische Eilgang-Vorschub-Steuerung mit Proportionalventil projektieren Detailliert
3.1.5 Druck-Zeit-Verhalten eines Zylinders mit dem PC messen Detailliert
     
3.2 Automatisierung und Inbetriebnahme  
3.2.1 Verknüpfungssteuerung für eine SPS projektieren Detailliert
3.2.2 Ablaufsteuerung mit einer SPS projektieren Detailliert
3.2.3 Zweipunktregler für eine SPS projektieren Detailliert
3.2.4 Werkstückhandhabungsaufgabe „Pick and Place“ mit einem Roboter projektieren Detailliert

Qualifizierungmodule, komplett: Herunterladen [pdf] [10.6 MB]

3.1.1 Spanneinheit mit einfachwirkendem pneumatischen Zylinder projektieren und instandhalten
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Beschreibung des Qualifizierungsmoduls:


Für eine pneumatische Spanneinheit wird der Zylinder dimensioniert und das Verhalten von Bauteilen untersucht. Hierzu werden die physikalischen
Größen berechnet, gemessen, darstellt und die Ergebnisse bewertet.
Die steuerungstechnische Funktion (Verknüpfungssteuerung), der Aufbau und die Wirkungsweise von Bauteilen, der Daten- und Energiefluss, die Möglichkeiten der Geschwindigkeitseinstellung (Zuluftdrosselung) und die notwendigen Sicherheitsbestimmungen werden erschlossen.
Dazu werden pneumatische und elektrische Schaltpläne, Inbetriebnahme- und Instandhaltungsprotokolle erstellt und unter Berücksichtigung ihrer Funktion, Sicherheit, Energiebedarf, Zeit und Kosten bewertet sowie die technische Umsetzung entschieden.
Die Steuerung wird nach Plan installiert oder simuliert.
Bei der Inbetriebnahme wird die Steuerung bewertet und nach Optimierungsmöglichkeiten gesucht. Dabei wird auch die Steuerung bei Energieausfall und wiederkehrender Energie betrachtet.
Abschließend werden Instandhaltungssituationen analysiert und Maßnahmen der Instandhaltung abgeleitet.

Hinweis:
Die Veranstaltung ist zweitägig konzipiert.

3.1.2 Steuerung mit doppeltwirkenden pneumatischen Zylindern projektieren und instandhalten
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Beschreibung des Qualifizierungsmoduls:


Für eine elektropneumatische Spann-Bohreinheit wird das Verhalten von Bauteilen untersucht, d. h. physikalische Größen berechnet, gemessen, darstellt und die Ergebnisse bewertet. Dabei wird auch die Steuerung bei Energieausfall und wiederkehrender Energie betrachtet.
Die steuerungstechnische Funktion (Ablaufsteuerung), der Aufbau und die Wirkungsweise von Bauteilen, der Daten- und Energiefluss, die Möglichkeiten der Geschwindigkeitseinstellung (Abluftdrosselung) und die notwendigen Sicherheitsbestimmungen werden erschlossen.
Dazu werden pneumatische und elektrische Schaltpläne, Inbetriebnahme- und Instandhaltungsprotokolle erstellt und unter Berücksichtigung ihrer Funktion, Sicherheit, Energiebedarf, Zeit und Kosten bewertet sowie die technische Umsetzung entschieden.
Die Steuerung wird nach Plan installiert oder simuliert. Bei der Inbetriebnahme wird die Steuerung bewertet und ggf. optimiert.
Abschließend werden Instandhaltungssituationen analysiert und Maßnahmen der Instandhaltung abgeleitet.

Hinweis:
Die Veranstaltung ist zweitägig konzipiert.

3.1.3 Hydraulische Eilgangvorschubsteuerung mit Stromregelventil projektieren
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Beschreibung des Qualifizierungsmoduls:


Für eine hydraulische Eilgangvorschubsteuerung wird das Verhalten von Bauteilen (DBV, SRV, Drossel) untersucht, d. h. physikalische Größen wie Kraft, Druck, Volumenstrom, Geschwindigkeit etc. berechnet, gemessen, dargestellt (Kennlinien) und die Ergebnisse bewertet.
Die steuerungstechnische Funktion (Ablaufsteuerung), der Aufbau von Bauteilen (Behälter, Pumpen, Leitungen, Filter, Öl), laminare und turbulente Strömungen, die Kavitation, der Daten- und Energiefluss und die Möglichkeiten der Geschwindigkeitseinstellung (Primär- oder Sekundärsteuerung) werden erschlossen.
Die hydraulischen und elektrischen Schaltpläne werden unter Berücksichtigung technologischer und wirtschaftlicher Gesichtspunkte erstellt und Versuche zur Ermittlung von Bauteilkennlinien durchgeführt. Die erarbeitete Lösung wird installiert oder simuliert.
Bei der Inbetriebnahme wird die Steuerung bewertet und ggf. optimiert.
Abschließend werden Instandhaltungssituationen analysiert und Maßnahmen der Instandhaltung abgeleitet.

Hinweis:
Die Veranstaltung ist zweitägig konzipiert.

3.1.4 Hydraulische Eilgang-Vorschub-Steuerung mit Proportionalventil projektieren
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Beschreibung des Qualifizierungsmoduls:


Für eine hydraulische Eilgang-Vorschub-Steuerung werden das Verhalten und die Funktion von Proportionalventilen untersucht. Die physikalischen Größen wie Volumenstrom, Geschwindigkeit, Steuerspannung etc. werden berechnet, gemessen und in Kennlinien darstellt.
Die steuerungstechnische Funktion wird durch eine Ablaufsteuerung realisiert. Der Aufbau von Bauteilen (Proportionalwegeventile), die Ermittlung der Solldaten aus Ventilkennlinien, der Zusammenhang zwischen gewünschter Geschwindigkeit, Volumenstrom und analoger Steuerspannung und die Aussteuerbegrenzung werden erschlossen.
Hydraulische und elektrische Schaltpläne werden unter Berücksichtigung ihrer Funktion, Sicherheit, Energiebedarf, Zeit und Kosten erstellt.
Die Steuerung wird nach Plan installiert oder simuliert.
Die Anlage wird bei der Inbetriebnahme bewertet, auf Optimierungsmöglichkeiten untersucht und Maßnahmen zur Instandhaltung abgeleitet.

Hinweis:
Die Veranstaltung ist zweitägig konzipiert.

3.1.5 Druck-Zeit-Verhalten eines Zylinders mit dem PC messen
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Beschreibung des Qualifizierungsmoduls:


Eine pneumatische Spannvorrichtung wird angesteuert und das Verhalten von Druck, Zeit und Spannkraft mit dem PC erfasst.
Zur Erfassung der physikalischen Größen wird ein Versuchsaufbau geplant. Die Beschaltung von Schnittstellenkarten, Sensoren und die Handhabung der verwendeten Programmier- und Anwendersoftware (z. B. Excel, LabVIEW, FluidSIM, FluidLab, Fluidmess) werden erschlossen.
Die elektrische und pneumatische Beschaltung wird entwickelt. Dabei werden die Parametrierung von Sensoren sowie die Programmierung des Steuer- und Messprogramms festgelegt.
Die Messergebnisse werden mit einer erstellten Bedien- und Beobachtungsoberfläche erfasst, dargestellt und für Instandhaltungsmaßnahmen archiviert.
Mit Hilfe der erfassten Messwerte werden Optimierungsmöglichkeiten der Anlage aufgezeigt.

Hinweis:
Die Veranstaltung ist zweitägig konzipiert.

3.2.1 Verknüpfungssteuerung für eine SPS projektieren
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Beschreibung des Qualifizierungsmoduls:


Für eine pneumatische oder hydraulische Spanneinheit wird eine Verknüpfungssteuerung mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung erstellt.
Dazu werden zunächst die steuerungstechnische Funktion, die Arbeitsweise, die Beschaltung und die strukturierte Programmierung einer SPS erarbeitet.
Darauf aufbauend werden der pneumatischen Schaltplan, die Zuordnungsliste, die Zuordnungsbeschaltung und das SPS Programm erstellt.
Die Steuerung wird nach Plan programmiert, installiert oder simuliert. Bei der Inbetriebnahme der Anlage wird ein Inbetriebnahmeprotokoll erstellt.
Das Ergebnis wird bewertet und nach Optimierungsmöglichkeiten gesucht.
Dabei werden Instandhaltungsfunktionen (Meldungen z. B. Sensorüberwachung, Laufzeitüberwachung, Druckabfallkontrollen, grafische und verbale Fehlermeldungen) berücksichtigt.

Hinweis:
Die Veranstaltung ist zweitägig konzipiert
.

3.2.2 Ablaufsteuerung mit einer SPS projektieren
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Beschreibung des Qualifizierungsmoduls:


Für eine pneumatische oder hydraulische Anlage wird eine Ablaufsteuerung mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung erstellt.
Dazu werden die steuerungstechnischen Funktionen mit einem einfachen Betriebsartenteil, untergliedert in Ablaufebene, Ausgabeebene und Meldeebene, erschlossen.
Für die gewählte Anlage werden die Zuordnungsliste, die Zuordnungsbeschaltung und das Programm als Schrittkette mit Merkern erstellt.
Anhand des pneumatischen bzw. hydraulischen Schaltplans und der erarbeiteten Steuerung wird die Anlage programmiert, installiert oder simuliert bzw. in Betrieb genommen und das Protokoll für die Inbetriebnahme erstellt.
Die Steuerung wird bewertet und nach Optimierungsmöglichkeiten gesucht. Hierbei werden Funktion, Sicherheit, Energiebedarf, Zeit und Kosten berücksichtigt.
Instandhaltungsfunktionen können ergänzt werden wie z. B. Sensorüberwachung, Laufzeitüberwachung, Druckabfall, Fehlermeldungen, Bedienen und Beobachten der Steuerung mit dem PC.

Hinweis:
Die Veranstaltung ist zweitägig konzipiert.

3.2.3 Zweipunktregler für eine SPS projektieren
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Beschreibung des Qualifizierungsmoduls:


Für einen Druckbehälter oder eine Füllstandstrecke wird eine Zweipunktreglung projektiert. Dazu werden die Regelstrecke, die Struktur des Systems „Regler-Strecke“, deren symbolische Darstellung und die regelungstechnischen Grundbegriffe der Zweipunktreglung erschlossen.
Das Verhalten der Strecke wird ermittelt und der Regelalgorithmus entwickelt. Dabei werden Messwerterfassung, Signalwandlung (Analogwertverarbeitung), Verstärkung und das Verhalten der Stellglieder berücksichtigt.
Die Regelung wird nach Plan programmiert/parametriert, installiert oder simuliert.
Das Verhalten der Regelung wird mit unterschiedlichen Sollwerten und Schaltdifferenzen untersucht, bewertet und nach Optimierungsmöglichkeiten gesucht.
Abschließend werden Instandhaltungssituationen analysiert und Maßnahmen der Instandhaltung abgeleitet.

Hinweis:
Die Veranstaltung ist zweitägig konzipiert.

3.2.4 Werkstückhandhabungsaufgabe „Pick and Place“ mit einem Roboter projektieren
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Beschreibung des Qualifizierungsmoduls:


Für einen Roboter wird eine „Pick and Place“ Aufgabe projektiert. Dazu werden die Handhabungsaufgabe und die notwendigen Bewegungsabläufe für den verwendeten Roboter analysiert.
Hierzu wird die Kinematik des vorhandenen Roboters untersucht, die Koordinatensysteme, die notwendigen Programmierbefehle und die Bedienung des Teachpanels erarbeitet.
Die Werkstückhandhabungspositionen für die Bewegungsabläufe werden virtuell / real geteacht bzw. berechnet und eingegeben.
Das Programm für den Roboter wird erstellt, in die Steuerung übertragen und der Bewegungsablauf getestet bzw. simuliert.
Die Steuerungsaufgabe wird bewertet und nach Optimierungsmöglichkeiten gesucht. Aspekte des Arbeitsschutzes und Maßnahmen zur Behebung von Störungen (Desaster Recovery) werden berücksichtigt. Der Einsatz von Industrierobotern wird unter gesellschaftlichen und ökonomischen Aspekten betrachtet.

Hinweis:
Die Veranstaltung ist zweitägig konzipiert.

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