Antriebstechnik in Der Metallverarbeitung: Einführung in Die Automatisierung

ISBN-13: 9783642929267 / Niemiecki / Miękka / 2013 / 453 str.

Paul Volk

Opis

Die Antriebstechnik in der metallverarbeitenden Industrie hat sich im letzten Jahrzehnt sprunghaft weiterentwickelt. Den technologischen Forderungen nach einer weitgehenden Automatisierung hat die Elektro technik durch eine Verfeinerung der Signalverarbeitung mit Halbleiter bauelementen in uberraschend vollkommener Weise Rechnung getragen. Wie der Untertitel des Buches andeutet, soil die Antriebstechnik im wesentlichen in dieser Entwicklungsphase geschildert werden. Der Hinweis auf eine Einfiihrung in die Automatisierung wirft die Frage auf, wo man mit den Betrachtungen anfangen soil. Wenn man yom Wesen der Automatisierung spricht, miiBte das Problem sowohl von der naturwissenschaftlichen als auch von der geistes-und gesellschaftswissen schaftlichen Seite angepackt werden, denn bei der Automatisierung kommt es nicht nur auf die allbekannte VergroBerung des Sozialpro duktes an, sondern auch auf die Stellung des Menschen in diesem ProzeB. Wir diirfen die Menschlichkeit des Menschen, das, was man Humanitat nennt, nicht auBer acht lassen. Auf diese sittlichen Werte wird in dem vorliegenden Buch nicht etwa deshalb nicht eingegangen, weil ihre Bedeutung unterschatzt wird, sondern weil der Verfasser sich auf denphysikalischen Teil der Automatisierung beschranken m6chte. Das Buch soil allen denen, die sich mit der Automatisierung beschaftigen mussen, geniigend theore tische Kenntnisse vermitteln, urn die aus Messungen und Beobachtungen erarbeiteten Einzelerfahrlmgen auf m6glichst viele andere FaIle uber tragen zu k6nnen. Bei del' Darstellung dieses Stoffes erscheint es wegen der Vielgestaltig keit del' Maschinen und del' unerhorten Dynamik des technischen Fort schrittes zweckmaBig, in synthetischer Weise vorzugehen. Dabei werden die elementaren Bauelemente schrittweise erlautert und durch folge richtige Zusammensetzung zu einem vollstandigen Antrieb ausgebaut."

Spis treści

I. Einleitung.- II. Das Wesen der Automatisierung.- A. Wahl der Energieart.- B. Nachrichtenart.- 1. Informationen.- 2. Signale.- C. Der Mensch als Informationswandler.- III. Der Energiefluß.- A. Allgemeines.- B. Änderung der Energieart.- 1. Der Drehstrom-Asynchronmotor.- a) Wirkungsweise und Eigenschaften.- b) Dynamisches Verhalten.- c) Energieverluste beim Schalten.- d) Der stationäre Betrieb.- ?) Dauerbetrieb.- ?) Stoßlast.- e) Kurzzeitbetrieb und Aussetzbetrieb.- f) Erwärmung.- 2. Sonderbauarten yon Asynchronmotoren.- a) Schwingungsarme Motoren.- b) Drehfeldmagnete.- c) Drehstrom-Schleichgangantriebe.- 3. Elektrische Wellen.- a) Wirkungsweise.- b) Dynamisches Verhalten.- 4. Drehstromnebenschlußmotoren.- 5. Gleichstrommotoren.- a) Rechnungsgrundlagen.- b) Stationärer Betrieb.- c) Anlassen und Schalten.- d) Dynamisches Verhalten.- 6. Translatorische Energieänderung.- C. Die Steuerung des mechanischen Energieflusses.- 1. Steuerungsarten.- 2. Elektrokupplungen.- a) Bemessungsgrundlagen.- b) Kupplungsbauarten.- ?) Reibungskupplungen.- ?) Formschlüssige Kupplungen.- ?) Induktionskupplungen.- c) Kupplungsgetriebe.- d) Betriebsverhalten.- ?) Arbeitsbedingungen.- ?) Erregung.- ?) Schaltvorgang.- 3. Schaltgetriebemotoren.- 4. Bremsmotoren.- a) Bremsmotoren mit Lamellenbremse.- b) Bremsmotoren mit Eederbremse.- c) Motoren mit Konusläufer.- IV. Die Signalerzeugung.- A. Arten der Signalerzeugung.- B. Programmieren.- 1. Analoge Informationen.- 2. Codierte Informationen.- 3. Lochkarten.- 4. Lochstreifen.- 5. Magnetbänder.- a) Bandantriebe.- b) Aufzeichnungsverfahren.- c) Informationskapazität.- 6. Kernspeicher.- V. Bauelemente für die Signalverarbeitung.- A. Verarbeitungsarten.- 1. Verteilen.- 2. Ändern der Signalform.- 3. Mischen.- a) Logische Verknüpfungen.- b) Funktionelle Verknüpfungen.- B. Signal- und Störpegel.- C. Schaltgeräte.- 1. Übersicht über Sehalterarten.- 2. Das Kontaktsystem für Leistungssehalter.- 3. Motorschutzschalter.- 4. Steuerschalter.- 5. Schütze.- a) Das Kontaktsystem.- b) Das Kraftsystem.- c) Der Gesamtaufbau der Schütze.- d) Zusatzeinrichtungen an Schützen.- 6. Signalschalter.- a) Der Druckknopftaster.- b) Der Endtaster.- ?) Aufbau und Wirkungsweise.- ?) Schaltstückanordnungen.- ?) Gehäuse.- ?) Antriebe.- ?) Betätigung.- c) Relais.- ?) Begriff und Aufgaben.- ?) „Starkstrom“ relais.- ?) Fernmelderelais.- ?) Zeitrelais.- D. Verstärker und Gleichrichter.- 1. Röhrenverstärker.- 2. Thyratron.- 3. Kaltkathoden-Röhre.- 4. Halbleiter-Bauelemente.- a) Gleichrichter.- b) Zenerdiode.- c) Transistoren.- d) Thyristoren..- e) Hallgenerator.- f) Fotodioden.- 5. Magnetverstärker.- E. Kontaktlose Baugruppenelemente.- 1. Logische Verknüpfungen.- 2. Kontaktlose Änderung des Signals.- a) Monostabile Kippstufen.- b) Bistabile Kippstufen.- c) Untersetzer.- d) Schieberegister.- 3. Algebraische Verknüpfungen.- F. Die Zuverlässigkeit kontaktloser Bauelemente.- G. Leitungsverlegung.- 1. Schaltpläne.- 2. Der Aufbau der Steuerungen.- 3. Verdrahtungssysteme.- 4. Gedruckte Schaltungen..- VI. Der Signalfluß.- A. Darstellungsarten.- 1. Der Signalflußplan.- 2. Mathematische Methoden.- a) Übergangsfunktion.- b) Frequenzgang.- c) Laplace-Transformation.- B) Antriebe für kontinuierliche Prozesse.- 1. Steuerungen.- a) Drehstromantriebe.- b) Gleichstromantriebe.- 2. Regelung.- a) Grundlagen.- b) Der Regelverlauf.- c) Optimierungsverfahren.- 3. Drehzahlregelungen.- a) Regelstrecke 2. Ordnung.- ?) Schaltung.- ?) Signalflußplan.- ?) Stationärer Betrieb.- ?) Dynamischer Regelablauf.- b) Regelstrecke höherer Ordnung.- c) Absolutes Regelverhalten.- d) Störwertaufschaltung.- e) Verstärkerschaltungen.- ?) Maschinenverstärker.- ?) Magnetverstärker.- ?) Röhrenverstärker.- ?) Thyratron.- ?) Quecksilberdampf-Gleichrichter.- ?) Thyristor.- ?) Zweipunktverstärker.- f) Drehmomentregelung mit drehzahlabhängiger Führungsgröße.- g) Gemischte Regelung und Steuerung.- h) Das Regelmodell.- i) Drehzahlmeßgeber.- C. Wegabhängige Prozesse.- 1. Der Signalfluß.- 2. Der integrierende Antrieb.- 3. Der Grenzlagenschalter.- a) Mechanischer Signalvergleich.- ?) Mechanische Endschalter.- ?) Berührungslose Signalgeber.- b) Elektrische Ferneinstellung der Führungsgröße.- ?) Resistive Geber.- ?) Kapazitive Geber.- ?) Induktive Geber.- c) Elektrische Wahl der Führungsgröße.- ?) Drehmelder.- ?) Optische Systeme.- 4. Der Nachlauf (v-s-Diagramm).- D. Folgesteuerungen.- 1. Funktionsdiagramme.- 2. Drehzahlwahl bei Folgesteuerungen.- a) Drehzahlwähler.- b) Schrittschaltwerke.- c) Schützketten.- d) Meßgeber.- 3. Wegabhängige Folgesteuerungen.- a) Programmwähler.- b) Schrittschaltwerke.- c) Lochstreifenleser.- d) Folgeschaltungen von Mehrfachprozessen.- e) Mechanische Wahl der Führungsgröße.- f) Numerische Wahl der Führungsgröße.- E. Bahnsteuerungen.- 1. Fühlersteuerungen.- a) Aufbau und Wirkungsweise.- b) Bearbeitungsarten.- c) Schaltungsarten.- 2. Fotoelektrisches Nachfahren von Zeichnungen.- a) Technologische Forderungen.- b) Nachführregeleinrichtung.- c) Optik.- d) Der Signalfluß.- e) Strich-Kanten-Abtastung.- 3. Numerische Bahnsteuerungen.- a) Interpolator.- ?) Treppenförmige Nachbildung.- ?) Polygonale Nachbildung.- b) Der Vorschubantrieb.- c) Der Aufbau der Steuerung.- ?) Der Außeninterpolator.- ?) Der Inneninterpolator.- d) Die Programmsprache.- F. Prozeßgekoppelte Steuerungen.- 1. Fertigung von Fließgut.- 2. Fertigung von Stückgut.- a) Elektromechanische Speicher.- b) Speicher mit Hallgeneratoren.- G. Simulativ gekoppelte Steuerungen.- Schrifttum.