Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS Drosselrückschlagventil. Rückwärtzzähler (Gesperrt oder Offen)

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1 Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS 007?? Doppelwirkender Pneumatikzylinder 4 Einschaltverzögerung (Gesperrt oder Offen) /-Wege-Venitl (Impulsventil) /-Wege-Ventil (Wechselventil)? 0 /-Wege-Ventil Drosselrückschlagventil Rückwärtzzähler (Gesperrt oder Offen) /-Wege-Ventil mit Tastrolle Druckluftanschluss /-Wege-Ventil mit Handbetätigung Übersicht über die an Ihrem Arbeitsplatz vorhandenen Geräte. Grundschaltungen. Einfache Verknüpfungen mit /-Wege- Ventil, beidseitig pneumatisch angesteuert.. Einfache Ventilansteuerung Die Kolbenstange eines doppelt wirkenden Pneumatikzylinders soll über einen Taster gesteuert werden. Der Zylinder soll ausfahren, wenn der Taster betätigt wird. Der Zylinder soll wieder einfahren, wenn der Taster nicht mehr betätigt wird. Vorbereitung: Schalttabelle, Schaltalgebraische Gleichung, Funktionsplan und Pneumatikplan Zuordnungstabelle erforderlich. Diese Schaltung wird im späteren Verlauf häufiger benötigt... UND-Schaltung Die Kolbenstange eines doppelt wirkenden Pneumatikzylinders soll über zwei Taster gesteuert werden. Die Kolbenstande soll nur dann ausfahren, wenn beide Taster gleichzeitig betätigt werden. Vorbereitung: Schalttabelle, Schaltalgebraische Gleichung, Funktionsplan und Pneumatikplan Zuordnungstabelle erforderlich. Benutzen Sie keine Reihenschaltung der Taster.

2 Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS 007. Einfache Verknüpfungen mit /-Wege-Ventil, einseitig pneumatisch angesteuert.. ODER-Schaltung Die Kolbenstange eines doppelt wirkenden Pneumatikzylinders soll über zwei Taster gesteuert werden. Der Zylinder soll ausfahren, wenn einer oder beide Taster betätigt werden. Der Zylinder soll wieder einfahren, wenn die Taster nicht mehr betätigt werden. Vorbereitung: Schalttabelle, Schaltalgebraische Gleichung Funktionsplan und Pneumatikplan Zuordnungstabelle erforderlich... Antivalenz-Schaltung Die Kolbenstange eines doppelt wirkenden Pneumatikzylinders soll über Tasten gesteuert werden. Wird der eine oder der andere Taster betätigt, soll die Kolbenstange ausfahren. Wird kein oder beide Taster betätigt, dann soll die Kolbenstange nicht ausfahren, bzw. einfahren. Vorbereitung: Schalttabelle, Schaltalgebraische Gleichung, Funktionsplan und Pneumatikplan Zuordnungstabelle erforderlich.. Speicher Die Kolbenstange eines doppelt wirkenden Pneumatikzylinders soll über Tasten gesteuert werden. Wird der erste Taster betätigt, soll der Pneumatikzylinder ausfahren und ausgefahren bleiben, wenn der Taster wieder losgelassen wird. Wird der zweite Taster betätig, soll die Kolbenstange einfahren, auch wenn gleichzeitig der erste Taster betätigt ist. Verwenden Sie zur Steuerung des Pneumatikzylinders ein einseitig pneumatisch angesteuertes /-Wege-Ventil (Wechselventil). Vorbereitung: Schalttabelle, Funktionsplan und Pneumatikplan Zuordnungstabelle erforderlich. Es handelt sich um dominierend rücksetzendes Speicherverhalten. Bauen Sie diese Schaltung als UND-ODER-Verknüpfung mit /-Wege Ventile auf..4 Endschalter Die Kolbenstange eines Pneumatikzylinders soll ausfahren wenn ein Taster betätigt wird und der Pneumatikzylinder komplett eingefahren ist. Die Kolbenstange soll erst wieder einfahren, wenn der Taster nicht mehr betätigt wird und der Pneumatikzylinder komplett ausgefahren ist. Verwenden Sie zur Steuerung des Pneumatikzylinders ein einseitig pneumatisch angesteuertes /-Wege-Ventil (Wechselventil).

3 Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS 007 Vorbereitung: Funktionsplan und Pneumatikplan Hinweis: Achten Sie auf die Zylinderansteuerung. Benutzen Sie für die Verknüpfung /-Wege-Ventile.. Zeiten. Zeitverzögerung.. Typ der Verzögerung Entwickeln Sie eine geeignete Testschaltung für die Verzögerung. Dokumentieren Sie das Verhalten und die Funktion der Verzögerung. Anhand dieser Kenntnisse müssen Sie Aufgabe.. entwickeln. A?? P Vorbereitung: Funktionsplan und Pneumatikplan für die Testschaltung Z Während des Versuches: Signal-Zeit-Diagramm Hinweis: Eine sinnvolle Testschaltung: Druckluft an Anschluss P, Taster an Anschluss Z und ein einseitig pneumatisch angesteuertes /-Wege-Ventil (Wechselventil) mit angeschlossenem Zylinder an Anschluss A. Mögliche Verzögerungsvarianten sind: Einschaltverzögerung in Ruhestellung geöffnet oder gesperrt... Verzögerungsschaltung Die Kolbenstange eines Pneumatikzylinders soll ausfahren wenn ein Taster betätigt wird. Die Kolbenstange soll sofort einfahren, wenn der Taster länger als,0s betätigt bleibt oder nicht mehr betätigt wird Verwenden Sie zur Steuerung des Pneumatikzylinders ein beidseitig pneumatisch angesteuertes /-Wege-Ventil (Impulsventil). Vorbereitung: Funktionsplan und Pneumatikplan Während des Versuches: Signal-Zeit-Diagramm Hinweis: Achten Sie auf die Zylinderansteuerung. Passen Sie ihren Funktionsplan an das reale Verhalten der Verzögerung an. Benutzen Sie für die Verknüpfung /-Wege- Ventile.. Komplexe Zylindersteuerung Steuern Sie mit den angegebenen Schaltungen den Pneumatikzylinder. Die Ansteuerung des Zylinders ist aus dem Funktionsplan ersichtlich. Die Steuerung soll mit /-Wege-Ventilen umgesetzt werden. Entwerfen Sie für jede Schaltung den entsprechenden Pneumatikplan. Anhand der Bezeichnung sollte Ihnen klar sein, ob ein /-Wege-Ventil beidseitig pneumatisch angesteuert (Impulsventil) oder ein /-Wege-Ventil einseitig pneumatisch (Wechselventil) angesteuert für die Zylindersteuerung benutzt werden muss.

4 Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS 007. Schaltungen mit Speicher Setzen Sie folgenden Funktionsplan in einen Pneumatikplan um. Achten Sie auf die Pneumatikzylinderansteuerung. T T S Vorbereitung: Schalttabelle und Pneumatikplan Hinweis: Aus dem Funktionsplan ist ersichtlich, welche T Zylinderansteuerung benutz werden muss. Benutzen Sie für die Verknüpfung /-Wege-Ventile. T R Q. Schaltung mit dominierenden Speicher Setzen Sie folgenden Funktionsplan in einen Pneumatikplan um. Achten Sie auf die Pneumatikzylinderansteuerung. T T S Vorbereitung: Schalttabelle und Pneumatikplan Hinweis: Aus dem Funktionsplan ist ersichtlich, welche T Zylinderansteuerung benutz werden muss. Benutzen Sie für die Verknüpfung /-Wege-Ventile. T > R Q. Zylinderansteuerung Setzen Sie folgenden Funktionsplan in einen Pneumatikplan um. Achten Sie auf die Pneumatikzylinderansteuerung. T T Vorbereitung: Schalttabelle und Pneumatikplan Hinweis: Aus dem Funktionsplan ist ersichtlich, welche Zylinderansteuerung benutz werden muss. Benutzen Sie für die Verknüpfung /-Wege-Ventile. T T > Kein.4 Zylinderansteuerung Setzen Sie folgenden Funktionsplan in einen Pneumatikplan um. Achten Sie auf die Pneumatikzylinderansteuerung. T T > Vorbereitung: Schalttabelle und Pneumatikplan Hinweis: Aus dem Funktionsplan ist ersichtlich, welche Zylinderansteuerung benutz werden muss. Benutzen Sie für die Verknüpfung /-Wege-Ventile. T T Kein 4

5 Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS Hilfe und Information 4. Vorbereitung Die gewünschte Vorbereitung ist jeweils angegeben. Sie muss zum Praktikum vollständig vorhanden sein und wird vor Beginn kontrolliert. Eine mangelhafte Vorbereitung führt zum Ausschluss aus dem Praktikum. 4. Funktionsplan Der Funktionsplan ist der wichtigste Teil ihres Praktikums. Anhand dieses Planes erstellen Sie ihren Pneumatikplan. Wie setzt man nun gegebene Schaltpläne (z.b. die Grundschaltungen) oder Aufgaben in Funktionspläne um? Es gibt grundlegende Zusammenhänge die folgend dargestellt sind. 4.. Identität und Negation Die /-Wegeventile mit Drucktaster, die wir einsetzen, haben äquivalentes Verhalten, d. h. im betätigten Zustand haben die Taster den Wert eins und im nicht betätigten Zustand den Wert Null. Möchte man invertierendes Verhalten haben, muss man das Ausgangssignal des Tasters mit Hilfe eines /-Wegeventils negieren. 4.. Verzweigungen Sind Abzweigung in der Schaltung vorhanden, dann können diese äquivalent in den Funktionsplan und/oder in den Pneumatikplan übernommen werden. ML ML 0Z 0Z S T ML T ML 4.. Verknüpfungen UND-Verknüpfung: Die Signalleuchte ML leuchtet nur, wenn Drucktaster T betätigt wird, und so die Durchflussstrecke (Weg ->) von dem Ventil V öffnet und Drucktaster T betätigt ist. Dies ist eine typische Umsetzung einer UND-Verknüpfung.

6 Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS 007 0Z ML V T T ML S S T T ODER-Verknüpfung: Die Signalleuchte ML leuchtet wenn, der Drucktaster T oder der Drucktaster T betätigt wird. Drucktaster T wird über die Durchflussstrecke -> von Ventil V auf ML geschaltet. Drucktaster T steuert das Ventil V an und schließt die Durchflussstrecke ->, so dass hier ML angesteuert wird. 0Z ML V T T > ML S S T T 4..4 Ventilansteuerung Für die Pneumatikzylinderansteuerung benutzen wir hier /-Wegeventile. Das Praktikum beinhaltet zwei verschiedene /-Wege-Ventile, das beidseitig pneumatisch angesteuerte /- Wegeventil (Impulsventil) und das einseitig pneumatisch angesteuerte /-Wegeventil (Wechselventil). Die Verhalten der Ventile sind grundsätzlich verschiedene. Hat das Wechselventil nur dann ein Ausgangssignal, wenn dieses angesteuert wird, hat das Impulsventil dagegen speicherndes Verhalten (SR-FlipFlop ohne Dominierung). Das Impulsventil hat die Steuereingänge und 4 (Gesprochen - und -4. Mit wird Durchgang -> (und 4->) geschlossen, mit 4 wird Durchgang ->4 (und - >) geschlossen.) mit denen das Ventil umgeschaltet wird. 4 4 Wenn man das Impulsventil wie z.b. in Aufgabe.. ansteuern möchte, muss man das Steuersignal negieren. Mit dem negierten und dem nicht negierten Signal werden dann die Steuereingänge ( und 4 ) des Ventils angesteuert. 6

7 Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS 007 A V V4 V 4 4 T Kein V S Das Wechselventil hat nur einen Steuereingang 4. Der Ausgang ->4 wird solange durchgeschaltet, wie an dem Steuereingang ein Signal anliegt. Sobald dies nicht mehr der Fall ist, drückt die Feder das Ventil in den Ausgangszustand zurück und der Durchgang -> ist wieder offen. 4 4 Beispielhaft wird Aufgabe.. dargestellt. A V V4 V 4 4 T T > V S S 4. Zuordnungstabelle Sie müssen für die Schalttabelle definierte Zustände besitzen. Diese werden vorher von Ihnen festgelegt. Dabei wird der reale Charakter der jeweiligen Bauelemente erläutert. Ohne eine Zuordnungstabelle ist keine richtige Schalttabelle möglich. Dabei gelten hier generell folgende Regeln (Beispiele): 7

8 Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS 007 Signalgeber Variable Zuordnung zum Wert der Variablen Der Schalter/Sensor ist nicht betätigt. betätigt. Drucktaster S T 0 Endschalter S E 0 Signalempfänger Variable Zuordnung zum Wert der Variablen Die Kolbenstange fährt ein oder bleibt fährt aus oder eingefahren bleibt ausgefahren Anschluss 4 von /-WegeVentil V 0 (Impulsventil) Anschluss von /-WegeVentil V Kein 0 (Impulsventil) Anschluss 4 von /-WegeVentil V 0 (Wechselventil) Zuordnung zum Wert der Variablen Signalempfänger Variable Die Meldeleuchte ist dunkel oder wird dunkel. Meldeleuchte 0Z ML 0 leuchtet, oder fängt an zu leuchten. Achten Sie auf Ein- und Ausgänge, Taster/Endschalter sind immer Signalgeber, während dessen Pneumatikzylinder und Meldeleuchten Signalempfänger sind. Bei unklarem Schaltcharakter sollte Sie testen, wann die Variable des Elementes den Wert hat. 4.4 Schalttabelle In der Schalttabelle stehen alle möglichen Eingangskombinationen der Taster und die entsprechenden Verhalten der Ausgänge. Aus der Schalttabelle wird die Schaltalgebraische Gleichung entwickelt, anhand derer man den Funktionsplan entwickelt. Für die Schalttabelle ist eine Zuordnungstabelle unabdingbar, ich muss ja wissen, was und 0 bei meinen Schaltelementen bedeutet. Beispielhaft wird die Schalttabelle von der ODER-Schaltung aus Aufgabe.. erläutert. (siehe auch Zuordnungstabelle) Variable Zustände T 0 0 T Signal-Zeit-Diagramm Um dynamische Zustände anzuzeigen, eigenen sich Signal-Zeit-Diagramme. Hierbei werden, wie bei der Schalttabelle, die Ausgangssignale in Abhängigkeit der Eingangskombinationen zeitlich dargestellt. Am Beispiel der einfachen Ventilsteuerung aus Aufgabe.. ergibt sich folgende Zeittabelle: 8

9 Praktikum Steuerungs- und Regelungstechnik (SR) im SS 007 T 0 Pneumatikzylinder ausgefahren fährt ein/aus eingefahren t/s Die Ventilsignale werden hier nicht weiter betrachtet, lediglich der Pneumatikzylinder ist entscheidend für die Darstellung. 9

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