Ernst Kauffmann Erich Herion Harri Locher. Elektropneumatische und elektrohydraulische Steuerungen

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Regina Schulz
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1 Ernst Kauffmann Erich Herion Harri Locher Elektropneumatische und elektrohydraulische Steuerungen

2 --Aus dem Programm Me8-, Steuerungs- und Regelungstechnik Pneumatische Steuerungen von G. Kriechbaum Fertigungsme8technik vone.lemke Messen, Steuem, Regeln von M. Kaspers und H. J. Klifner Hydraulische Steuerungen von E. Kauffmann Speicherprogrammierte Steuerungen von G. Wellemeuther und D. Zastrow Losungen zu Speicherprogrammierte Steuerungen von G. Wellemeuther und D. Zastrow Elektropneumatische und elektrohydraulische Steuerungen von E. Kauffmann, E. Herion und H. Locher Steuerungstechnik mit SPS von G. Wellemeuther und D. Zastrow Angewandte Elektrische Me8technik von A. und F. Haug Regelungstechnik fur Maschinenbauer von W. Schneider Sensoren in der Automatisierung von G. Schnell (Hrsg.) Arbeitshilfen und Formeln fur das technische Studium Band 4: Elektrotechnik Elektronik von A. Boge Vieweg ~

3 Ernst Kauffmann Erich Herion Harri Locher Elektropneumatische und elektrohydraulische Steuerungen Mit 177 Bildern Herausgegeben von Kurt Mayer unter Mitarbeit von Werner Dieterle, Siegfried Eder, Gerhard Klaiber, Peter Linzmaier und GUnther Rausch M Friedr. Vteweg & Sohn Braunschweig/Wiesbaden

Erich Herion, GeschiiftstUhrender Gesellschafter der HERION-WERKE KG, Fellbach Harri Locher, Technischer Oberlehrer, Stuttgart Die Mitautoren: Werner Dieterle, Leiter Elektroausbildung Siegfried

4 Dieses Buch entstand unter freundlicher Mitwirkung der Firma HERION-WERKE KG, Fellbach Die Autoren: Dipl.-Ing. Ernst Kauffmann, Direktor derwilhelm Maybachschule in Stuttgart-Bad Cannstatt Dipl.-Ing. Erich Herion, GeschiiftstUhrender Gesellschafter der HERION-WERKE KG, Fellbach Harri Locher, Technischer Oberlehrer, Stuttgart Die Mitautoren: Werner Dieterle, Leiter Elektroausbildung Siegfried Eder, Entwicklung Lehr- und Lernsysteme Gerhard Klaiber, Konstruktion und Entwicklung Elektromagnete Peter Linzmaier, Projektierung Stetigventile Gunther Rausch, Projektierung Stetigventile Der Herausgeber: Dipl.-Ing. Kurt MayerVDI, Oberstudiendirektor, Deizisau Der Verlag Vieweg ist ein Unternehmen der Verlagsgruppe Bertelsmann International. Aile Rechte vorbehalten Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschweig/Wiesbaden, 1992 Das Werk und seine Teile ist urheberrechtlich geschtitzt. Jede Verwertung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fii.llen bedarf deshalb der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Umschlagentwurf: Hanswerner Klein, Leverkusen Gedruckt auf saurefreiem Papier ISBN-13: DOl: / e-isbn -13:

5 v Vorwort Die Komponenten pneumatischer und hydraulischer Steuerungen werden iiberwiegend mit elektrischer Energie, d. h. elektromechanisch oder elektronisch, betrieben. Dabei gewinnen die elektronischen Ansteuerungen in der Industriepneumatik und -hydraulik immer mehr an Bedeutung. Bei Verkniipfungs- oder Ablaufsteuerungen losen die speicherprogrammierbaren Steuerungen zunehmend die Relaissteuerungen ab; bei Proportional- oder Servoventilen ist die Ansteuerelektronik Voraussetzung. Die Verkniipfung des Steuerteils mit der Steuerstrecke erfolgt iiber den Stellantrieb des Stellglieds, also iiber den Betiitigungsmagnet eines Ventils. Das vorliegende Buch ist die notwendige Ergiinzung zu den in diesem Verlag bereits erschienenen Biichern "Pneumatische Steuerungen" von G. Kriechbaum und "Hydraulische Steuerungen" von E. Kauffmann. Deshalb wird hier auf die ausfiihrliche Darstellung pneumatischer und hydraulischer Geriite sowie deren Bild- oder Schaltzeichennach DIN ISO 1219 zum grobten Teil verzichtet. Dieses Buch wurde in enger Zusammenarbeit mit Fachleuten aus der Praxis erstellt, so dab neben dem notwendigen Fachwissen auch anhand praxisorientierter Beispiele Schiilern, Studenten, Ausbildern und Lehrern der Einstieg in diesen Teil der Steuerungstechnik ermoglicht wird. E. Kauffmann, E. Herion und H. Locher Stuttgart, Oktober 1991

6 VII Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen Steuerung, Regelung Steuerungsarten Bauglieder pneumatischer und hydraulischer Steuerungen Betiitigungsmagnete fur Schaltventile Das magnetische Feld Gleichstrommagnete Wechselstrommagnete Bauforrnen und AnschluBarten Betriebsarten Schutzarten Betiitigungsmagnete fur Proportionalventile Kraftgesteuerte Proportionalmagnete Hubgesteuerte Proportionalmagnete Dynamisches Verhalten der Proportionalmagnete Elektrische Steuerungen Bauelemente elektrischer Kontaktsteuerungen Gerate zur Signaleingabe Gerate zur Signalverarbeitung Gerate zur Signalausgabe Schaltplane und Schaltzeichen Schaltzeichen, Kennzeichnung elektrischer Betriebsmittel Schaltplane, Verdrahtungsplane Beispiele elektrischer Kontaktsteuerungen Elektropneumatische Steuerungen Elektrohydraulische Steuerungen Ansteuerelektronik fur Proportionaimagnete Blockschaltplane Aufbau der Ansteuerelektronik Erganzung und Erweiterung der Grundschaltung Dither oder "Brumm" Nullpunktanhebung Aussteuerbegrenzung, Empfindlichkeit Erweiterung fur Ventile mit zwei Magneten Rampenbildung... 73

7 VIII Inhaltsverzeichnis Interne Sollwerte.... Lageregler Externe Sollwertvorgabe.... AusfUhrungen und Bauformen.... Auswahlkriterien.... Steuerungen mit Proportionalventilen.... Drucksteuerung fur einen einfachwirkenden Pneumatikzylinder.... Zugkraftregelung fur eine Aufwickelhaspel.... Spannkraftregelung fur eine hydraulisch betiitigte Spanneinrichtung.. Hydraulische Spann- und Vorschubsteuerung fur eine Friismaschine Einsatz speicherprogrammierbarer Steuerungen in pneumatischen und hydraulischen Steuerungen Aufbau und Arbeitsweise einer SPS Systemkomponenten einer SPS Arbeitsweise einer SPS Auswahlkriterien Programmierung einer SPS Programmieren mit Anweisungsliste (AWL) Programmieren mit Funktionsplan (FUP) Programmieren mit Kontaktplan (KOP) III Bearbeitung einer Steuerungsaufgabe Beispiele pneumatischer und hydraulischer Steuerungen mit SPS Literaturverzeichnis Sachwortverzeichnis

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