Elektrohydraulik Grundstufe Arbeitsbuch TP 601

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1 Elektrohydraulik Grundstufe Arbeitsbuch TP 601 Festo Didactic de

2 Bestimmungsgemäße Verwendung Das Lernsystem von Festo Didactic ist ausschließlich für die Aus- und Weiterbildung im Bereich Automatisierung und Kommunikation entwickelt und hergestellt. Das Ausbildungsunternehmen und / oder die Ausbildenden hat / haben dafür Sorge zu tragen, daß die Auszubildenden die Sicherheitsvorkehrungen, die in diesem Arbeitsbuch beschrieben sind, beachten. Festo Didactic schließt hiermit jegliche Haftung für Schäden des Auszubildenden, des Ausbildungsunternehmens und / oder sonstiger Dritter aus, die bei Gebrauch / Einsatz der Anlage außerhalb einer reinen Ausbildungssituation auftreten; es sei denn Festo Didactic hat solche Schäden vorsätzlich oder grob fahrlässig verursacht. Bestell-Nr.: Benennung: TEACHW. E-HYDR. Bezeichung: D.S601-C-SIBU-D Stand: 07/2003 Layout: , OCKER Ingenieurbüro Grafik: OCKER Ingenieurbüro Autoren: D. Merkle, H. Werner Festo Didactic GmbH & Co. KG, Denkendorf, 2003 Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere das Recht, Patent-, Gebrauchsmuster- oder Geschmacksmusteranmeldungen durchzuführen. Teile dieser Unterlagen dürfen vom berechtigten Verwender ausschließlich für Unterrichtszwecke vervielfältigt werden.

3 3 Vorwort Das Lernsystem Automatisierung und Kommunikation von Festo Didactic orientiert sich an unterschiedlichen Bildungsvoraussetzungen und beruflichen Anforderungen. Abgeleitet hieraus ergibt sich die Gliederung der Trainingspakete: Grundlagenpakete vermitteln technologieübergreifendes Basiswissen Technologiepakete greifen die wichtigen Themen der Steuerungsund Regelungstechnik auf Funktionspakete erklären die Grundfunktionen automatisierter Systeme Anwendungspakete ermöglichen eine an der betrieblichen Realität ausgerichtete Aus- und Weiterbildung Die Technologiepakete befassen sich mit den Technologien Pneumatik, Elektropneumatik, Speicherprogrammierbare Steuerungen, Automatisieren mit dem Personal Computer, Hydraulik, Elektrohydraulik, Proportionalhydraulik und Anwendungstechnik (Handling). Aufnahmerahmen Bild 1: Hydraulik 2000 z.b. fahrbarer Laborwagen U = 230V~ Profilplatte p = 6 MPa Ordnungsmittel

4 4 Der modulare Aufbau des Lernsystems ermöglicht Anwendungen, die über die Grenzen der einzelnen Pakete hinausgehen. Beispielsweise sind SPS-Ansteuerungen von pneumatischen, hydraulischen und elektrischen Aktuatoren möglich. Alle Lernpakete besitzen eine identische Struktur: Hardware Teachware Software Seminare Die Hardware setzt sich aus didaktisch aufbereiteten Industriekomponenten und Anlagen zusammen. Die didaktisch-methodische Aufbereitung der Teachware ist auf die Trainings-Hardware abgestimmt. Die Teachware umfaßt: Lehrbücher (mit Übungen und Beispielen) Arbeitsbücher (mit praktischen Aufgaben, ergänzenden Hinweisen, Lösungen und Datenblättern) Transparentfolien, elektronische Folien und Videos (zur visuellen Unterstützung des Unterrichts) Die Lehr- und Lernmedien sind in mehreren Sprachen verfügbar. Sie sind für den Einsatz im Unterricht konzipiert, aber auch für ein Selbststudium geeignet. Aus dem Bereich Software werden CAD Programme Computer- Lernprogramme und Programmiersoftware für Speicherprogrammierbare Steuerungen bereitgestellt. Ein umfassendes Seminarangebot zu den Inhalten der Technologiepakete rundet das Angebot in Aus- und Weiterbildung ab.

5 5 Wir informieren Sie über das Technologiepaket Elektropneumatik TP601 Neu bei Hydraulik 2000: Alle elektrischen Anschlüsse mit Sicherheitsbuchsen Industriekomponenten mit Nenngröße 4 auf der Profilplatte. Aufgaben mit Arbeitsblättern und Lösungen, Leitfragen Fördern der Schlüsselqualifikationen: Fachkompetenz, Methodenkompetenz, Sozialkompetenz und Persönlichkeitskompetenz. Üben von Teamfähigkeit, Kooperationsbereitschaft, Lernbereitschaft, Selbständigkeit und Organisationsvermögen. Ziel Handlungskompetenz Inhalt Teil A Kurs Aufgabenstellungen und Arbeitsblätter Teil B Grundlagen Hinweis auf das Lehrbuch Teil C Lösungen Funktionsdiagramm, Schaltplan, Lösungsbeschreibung und Geräteliste Teil D Anhang Ordnungsmittel, Befestigungstechnik, Kupplungstechnik und Datenblätter

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7 7 Inhaltsverzeichnis Einleitung 11 Sicherheitshinweise 13 Arbeitshinweise 14 Technische Hinweise 15 Lerninhalte 21 Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben (Matrix 1) 22 Gerätesatz der Grundstufe TP Gerätesatz der Aufbaustufe TP Liste der Zusatzgeräte zu TP Zuordnung von Geräten und Aufgaben (Matrix 2) 28 Methodische Struktur der Übungen 29 Teil A Kurs Einfache Steuerungen ohne Grenztaster Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Sortiervorrichtung Doppeltwirkender Zylinder, direkt und willensabhängig angesteuert A-3 Teileauswahl auf Transportband Doppeltwirkender Zylinder, indirekt und willensabhängig angesteuert A-13 Hubstation Einfachwirkender Zylinder, indirekt und willensabhängig angesteuert A-23 Biegevorrichtung Doppeltwirkender Zylinder, Selbsthaltung A-29 Einpressvorrichtung Doppeltwirkender Zylinder, Selbsthaltung, Rücksteuerung durch Druckschalter A-33

8 8 Aufgabe 6: Aufgabe 7: Stempelmaschine Doppeltwirkender Zylinder, Differentialschaltung A-39 Steuerung einer Tür Doppeltwirkender Zylinder, Verriegelung, TIPP-Betrieb A-43 Steuerungen mit Grenztaster Aufgabe 8: Aufgabe 9: Aufgabe 10: Aufgabe 11: Zerspanungseinheit Differentialschaltung, Rücksteuerung durch Grenztaster A-49 Vorschub für Bohrmaschine Eilgang-Vorschub-Schaltung, Geschwindigkeiten steuern mit Grenztaster A-53 Presse Drucksteuerung mit Grenztaster und Druckschalter A-59 Zuführgerät Druckloser Pumpenumlauf mit Grenztaster A-63 Steuerungen mit zwei Aktuatoren Aufgabe 12: Aufgabe 13: Montagevorrichtung Druckabhängige Ablaufsteuerung mit Zylinder und Hydromotor A-69 Hebevorrichtung für Pakete Wegabhängige Ablaufsteuerung mit zwei Zylindern A-75

9 9 Teil B Grundlagen Teil C Lösungen Lösung 1: Sortiervorrichtung C-3 Lösung 2: Teileauswahl auf Transportband C-7 Lösung 3: Hubstation C-11 Lösung 4: Biegevorrichtung C-15 Lösung 5: Einpressvorrichtung C-19 Lösung 6: Stempelmaschine C-23 Lösung 7: Steuerung einer Tür C-27 Lösung 8: Zerspanungseinheit C-33 Lösung 9: Vorschub für Bohrmaschine C-39 Lösung 10: Presse C-45 Lösung 11: Zuführgerät C-49 Lösung 12: Montagevorrichtung C-55 Lösung 13: Hebevorrichtung für Pakete C-61 Teil D Anhang Ordnungsmittel D-2 Befestigungstechnik D-3 Anschlussplatte D-5 Kupplungstechnik D-6 Datenblätter...

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11 11 Einleitung Das vorliegende Arbeitsbuch ist Bestandteil des Lernsystems Automatisierung und Kommunikation der Festo Didactic GmbH & Co. Das Trainingspaket TP600 eignet sich zur Einführung in die Grundlagen der elektrohydraulischen Steuerungstechnik. Es ist gegliedert in eine Grundstufe und eine Aufbaustufe. In der Grundstufe TP601 werden die Grundkenntnisse der elektrohydraulischen Steuerungstechnik erarbeitet. Mit beiden Gerätesätzen TP601 und TP602 wird in der Aufbaustufe die Schlüsselqualifikation Fachkompetenz des Lernenden gefördert und abgerundet. Bei der Konzeption der hydraulischen Geräte wurden folgende Punkte verwirklicht: Einfache Handhabung Sicheres Befestigungssystem Umweltgerechte Kupplungstechnik Kleine Baugröße der Geräte Praxisorientierte Messtechnik Zur praktischen Durchführung der Übungen werden empfohlen: Eine Profilplatte von Festo Didactic oder einen Labortisch Einen Gerätesatz TP601 (Zylinder, Ventile, Relaisplatte,...) Ein hydraulisches Antriebsaggregat Mehrere hydraulische Schlauchleitungen Ein elektrisches Netzgerät Ein elektrischer Kabelsatz Im Trainingspaket TP601 werden grundlegende Lerninhalte vorgegeben. Dadurch wird sowohl die Fachkompetenz sowie die Methodenkompetenz in der Elektrohydraulik herausgearbeitet: Physikalische Zusammenhänge der Elektrik und Hydraulik Entwerfen, Aufbauen und Verstehen von Grundschaltungen der Elektrohydraulik Vergleich der Anwendungen von Geräten und Ventilen Erarbeitung von Alternativlösungen

12 12 Technische Vorraussetzungen für einen sicheren Betrieb der Komponenten sind: Ein hydraulisches Antriebsaggregat für einen Betriebsdruck zwischen 0,5 und 6 MPa (5 bis 60 bar) mit einem Volumenstrom von 2 l/min. Für das Aggregat eine Spannungsversorgung von 230 V Wechselstrom, 50 Hz, Absicherung 10 A. Für elektrische Geräte ein kurzschlusssicheres Netzgerät mit 24 V Gleichstrom, Absicherung 3 A. Eine Profilplatte zur Befestigung der Geräte Die Profilplatte (1100 mm x 700 mm) hat 14 parallele T-Nuten im Abstand von je 50 mm. Das Arbeitsbuch ist für die Berufsausbildung im Dualen System entwickelt worden. Es eignet sich jedoch ebenso für die praxisgerechte Einführung von Studenten der Fachhochschulen und Hochschulen in die Elektrohydraulik. Aufgrund der modularen Konzeption der Hardware lassen sich theoretische Fragestellungen experimentell in einfacher und zeitoptimierter Form nachzeichnen. Die theoretischen Grundlagen für das Verständnis dieses Arbeitsbuches (Aufgabensammlung) können dem Lehrbuch Lernsystem Automatisierungstechnik Elektrohydraulik Grundstufe entnommen werden. Als weitere Ausbildungsmittel zur Hydraulik bietet Festo Didactic an: Foliensätze für OHP sowie elektronische Folien für den PC Lineares Video und interaktives Video (Bildplatte) CAD-Software Autosketch + Symbolbibliothek Hydraulik Simulationsprogramm Hydraulik, projektieren, simulieren, visualisieren Haftbildzeichen für die Tafel oder Symbolica für OHP, hydraulischer Rechenschieber Transparentmodelle für OHP + spezielles Antriebsaggregat Gerätesätze: Bibb, Handhebel-Hydraulik, Proportional-Hydraulik, Regel-Hydraulik, Messkoffer Unsere Prospekte enthalten eine genaue Beschreibung auch weiterer Ausbildungsmittel.

13 13 Sicherheitshinweise Im Interesse Ihrer eigenen Sicherheit sollten Sie folgende Hinweise unbedingt beachten: Vorsicht! Beim Einschalten des hydraulischen Antriebsaggregates können Zylinder selbständig losfahren. Zulässigen hydraulischen Arbeitsdruck nicht überschreiten. Siehe Datenblätter. Elektrische Grenztaster bei der Fehlersuche nicht von Hand betätigen. Benutzen Sie ein Werkzeug. Nur Kleinspannung 24 V verwenden. Alle Geräte sind mit 4 mm Sicherheitsbuchsen bzw. Sicherheitsstekkern ausgestattet. Verwenden Sie für die elektrischen Verbindungen nur Kabel mit Sicherheitssteckern. Allgemeine Sicherheitsbestimmungen beachten.

14 14 Arbeitshinweise Aufbau Beim Aufbau bzw. Abbau einer elektrohydraulischen Steuerung sind folgende Schritte einzuhalten. 1. Während des Aufbaus der Steuerung müssen das hydraulische Antriebsaggregat und das elektrische Netzteil ausgeschaltet sein. 2. Alle Geräte müssen sicher auf der Profilplatte bzw. im Aufnahmerahmen befestigt sein. 3. Hydraulische Schlauchleitungen anschließen (Verschlauchen). Sämtliche Ventile, Zylinder und Schläuche haben Schnellverschlusskupplungen. Der höchste zulässige Druck darf 12 MPa (120 bar) nicht überschreiten. Der Arbeitsdruck beträgt maximal 6 MPa (60 bar). 4. Elektrische Leitungen anschließen (Verkabeln). Messleitungen mit 4 mm Stecker in die Buchse der Geräte stecken. 5. Vor Inbetriebnahme einer hydraulischen Steuerung ist zu kontrollieren, ob alle Rücklaufleitungen angeschlossen und die Verbindungsschläuche fest aufgesteckt sind. 6. Zuerst elektrisches Netzteil einschalten, danach das hydraulische Antriebsaggregat. 7. Steuerung in Betrieb nehmen START-Taster betätigen Geräte einstellen usw. Vergleich mit Problembeschreibung Abbau 8. Vor dem Abbau der Schaltung auf Druckentlastung der hydraulischen Geräte achten, denn: Kupplungen müssen drucklos gekuppelt werden! 9. Zuerst hydraulisches Antriebsaggregat und danach elektrisches Netzteil abschalten.

15 15 Technische Hinweise Um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, sind nachstehende Hinweise zu beachten. In das hydraulische Antriebsaggregat ist ein einstellbares Druckbegrenzungsventil eingebaut. Sicherheitshalber ist der Systemdruck auf 6 MPa (60 bar) begrenzt. Bei jedem Steuerungsaufbau auf der Profilplatte wird ein zweites Druckbegrenzungsventil eingesetzt. Wir empfehlen, es auf einen maximalen Druck von 5 MPa (50 bar) einzustellen. Sämtliche Ventile, Zylinder und Schlauchleitungen haben leckölarme Schnellverschlusskupplungen. Der maximal zulässige Höchstdruck beträgt für alle Geräte des Trainingpaketes 12 MPa (120 bar). Die Kupplungen reduzieren aufgrund ihrer Konstruktion die Leckage pro Kupplungsversorgung auf ein Minimum. Der Arbeitsdruck soll bei maximal 6 MPa (60 bar) liegen. Bei doppeltwirkenden Zylindern kann durch die Druckübersetzung ein entsprechend dem Flächenverhältnis erhöhter Druck entstehen. Bei einem Flächenverhältnis von 1:1,7 und einem Betriebsdruck von 6 MPa (60 bar) können es über 10 MPa (100 bar) sein! Bild 2: Druckübersetzung Werden Verbindungen unter Druck gelöst, wird durch das Rückschlagventil in der Kupplung Druck in das Gerät eingesperrt. Mit dem Gerät Druckentlastung kann dieser Druck abgebaut werden. Ausnahme: bei Schlauchleitungen und Rückschlagventilen ist dies nicht möglich.

16 16 Sämtliche Ventile, Geräte und Schlauchleitungen haben selbstschließende Verschlusskupplungen. Diese verhindern, dass unbeabsichtigt Öl ausströmen kann. Bei der Darstellung im Schaltplan werden diese Verschlusskupplungen der Einfachheit halber weggelassen. Bild 3: Ausführliche und vereinfachte Darstellung der Verschlusskupplungen Drossel Schlauch Absperrventil

17 17 Symbolische Darstellung der Wegeventile Im hydraulischen Schaltplan (Systemschaltplan) werden die Ventile im wesentlichen so dargestellt wie im Lehrbuch. Die Überkreuzstellung ist rechts, die Parallelstellung ist links. Der Arbeitsanschluss A ist jedoch rechts und Anschluss B auf der linken Seite. Diese Darstellung des Symbols beschreibt die neue Hardware von Hydraulik Der Plan Praktischer Aufbau, hydraulisch orientiert sich am Symbol auf dem Ventil. Die Überkreuzstellung ist links, die Parallelstellung ist rechts. Der Arbeitsanschluss A ist jetzt links und Anschluss B auf der rechten Seite. Diese Darstellung ist hardwareorientiert. Die beiden unterschiedlichen Darstellungen der Symbole beschreiben das betreffende Ventil in allen Funktionen identisch. In der hydraulischen Praxis werden von der Funktion identische Ventile von unterschiedlichen Herstellern gelegentlich mit verschiedenen Symbolen versehen. Die gültige DIN ISO1219 Teil 1 vom März 1996 "Fluidtechnik; Graphische Symbole und Schaltpläne lässt dies zu. Schaltplan, hydraulisch Praktischer Aufbau, hydraulisch Darstellung der Wegeventile 4/2-Wege- Magnetventil 4/3-Wege- Magnetventil mit Sperrstellung Da hydraulische Ventile sehr teuer sind, ist ihre Anzahl und Vielzahl im Gerätesatz eng begrenzt.

18 18 Mit dem 4/2-Wegeventil können vier weitere Grundfunktionen realisiert werden. Grundfunktion Anschluss des 4/2-Wege-Magnetventils 2/2-Wegeventil mit Sperr- Ruhestellung 2/2-Wegeventil mit Durchfluss-Ruhestellung 3/2-Wegeventil mit Sperr- Ruhestellung 3/2-Wegeventil mit Durchfluß-Ruhestellung Am Wegeventil vorhandene Anschlüsse, die nicht benötigt werden, sind durch die selbstabstellenden Kupplungsnippel verschlossen. Sie müssen nicht mit einem Blindstopfen versehen werden.

19 19 Das 4/3-Wegeventil mit Sperrstellung erfüllt in der vorliegenden Aufgabensammlung unterschiedliche Funktionen. Funktion im Schaltplan,hydraulisch Anschluss des 4/3-Wege-Magnetventils mit Sperrstellung im Plan Praktischer Aufbau, hydraulisch Der Magnet 1Y2 wird elektrisch nicht angeschlossen. Im Plan Praktischer Aufbau, elektrisch muss über einen zusätzlichen Pfad der Magnet 1Y2 angesteuert werden. Der Magnet 1Y2 wird elektrisch nicht angeschlossen. oder Der Magnet 1Y1 wird elektrisch nicht angeschlossen.

20 20 Elektrik Stromversorgung: 230 V Wechselstrom, 50 Hz Das hydraulische Antriebsaggregat ist mit 10 A abgesichert. Das kurzschlusssichere Netzgerät ist mit 3 A abgesichert. Die Ausgangsspannung beträgt 24 V Gleichstrom. Der Ausgangsstrom ist auf maximal 4,5 A begrenzt. Verdrahtung: Kabelsatz mit Sicherheitsstecker: 61 rote und 37 blaue Laborkabel in 5 Längen. Alle elektrohydraulischen Geräte sind mit 4 mm Sicherheitsbuchsen ausgestattet. Die Geräte werden mit den 4 mm Laborkabeln mit Sicherheitsstecker elektrisch verbunden. Bei den elektrischen Grenztasten sind zwei Bauformen zu unterscheiden. Grenztaster, elektrisch, Betätigung von links Grenztaster, elektrisch, Betätigung von rechts Die Grenztaster sollen bei großen Kolbengeschwindigkeiten nur in der vorgesehenen Richtung vom Schaltnocken des Zylinders angefahren werden. Die Grenztaster dürfen nicht frontal betätigt werden. Die beiden Grenztaster haben im hydraulischen bzw. elektrischen Schaltplan das gleiche Symbol.

21 21 Lerninhalte Physikalische Grundlagen der Elektrik und Hydraulik Funktion und Einsatz elektrischer und elektrohydraulischer Bauelemente wie Schalter, Taster und Magnetventile Benennen und Lesen elektrischer und hydraulischer Bildzeichen Entwickeln und Lesen normgerechter Schaltpläne Darstellung der Steuerungsaufgaben im Funktionsdiagramm Entwurf, Aufbau und Inbetriebnahme von Grundschaltungen Direktes und indirektes Ansteuern von Zylindern Ansteuerung eines Hydromotors Betriebsart MANUELL und AUTOMATIK Weg- und druckabhängige Steuerungen Verriegelungsschaltung Eilgangsschaltung Fehlersuche bei einfachen elektrohydraulischen Steuerungen Grundstufe (TP601) Funktion und Einsatz elektronischer Sensoren, Hydromotoren und hydraulischer Speicher Umfangreiche Ablaufsteuerungen Kombinierte Druck- und wegeabhängige Steuerungen Elektrische Steuerung mit mehreren Aktoren Ablaufsteuerungen mit den Betriebsarten MANUELL / AUTOMATIK, NOT-AUS und RICHTEN Schaltung mit hydraulischem Speicher Weg- und zeitabhängige Steuerungen Systematische Fehlersuche an elektrohydraulischen Steuerungen Entwicklung von Ablaufsteuerungen nach einem Funktionsdiagramm Steuerungen mit anzugs- und abfallverzögerten Zeitrelais Zählersteuerungen mit Vorwahlzähler Aufbaustufe (TP602)

22 22 Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben (Matrix 1) Liste der Lernziele Lernziel Aufgaben Ansteuerung doppeltwirkender Zylinder Ansteuerung einfachwirkender Zylinder Ansteuerung eines Hydromotors Direkte Ansteuerung Indirekte Ansteuerung Willensabhängige Steuerung Steuerung mit Selbsthaltung Einsatz eines Druckschalters Realisierung einer Differentialschaltung Verriegelungsschaltung TIPP-Betrieb Einsatz von Grenztastern Eilgang-Vorschub-Schaltung Druckloser Pumpenumlauf

23 23 Gerätesatz der Grundstufe TP601 Dieser Gerätesatz ist für die Grundausbildung in der elektrohydraulischen Steuerungstechnik zusammengestellt. Er kann mit anderen Gerätesätzen des Lernsystems beliebig erweitert werden. Benennung Bestell-Nr. Menge Druckmessgerät Drosselrückschlagventil Rückschlagventil, Öffnungsdruck 1 bar Rückschlagventil, Öffnungsdruck 5 bar T-Verteiler Druckbegrenzungsventil, Druckzuschaltventil Wege-Stromregelventil Rückschlagventil, hydraulisch entsperrbar Doppeltwirkender Zylinder, 16/10/ Hydromotor, 8 l/min Gewicht, 9 kg Relais, 3fach * Signaleingabe, elektrisch * Meldeeinrichtung und Verteiler, elektrisch * /2-Wege-Magnetventil /3-Wege-Magnetventil mit Sperrstellung Grenztaster, elektrisch, Betätigung von rechts Grenztaster, elektrisch, Betätigung von links Bestell-Nr.: des Gerätesatzes TP601 Wir empfehlen: Bestell-Nr. Menge Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 600 mm Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 1000 mm * Diese Geräte können mit dem Adaptersatz (Bestell-Nr ) auf der Profilplatte befestigt werden.

24 24 Symbole des Gerätesatzes TP601 Druckmessgerät Drosselrückschlagventil Rückschlagventil, 1 bar bzw. 5 bar Druckbegrenzungsventil, Druckzuschaltventil 2-Wege-Stromregelventil Rückschlagventil, hydraulisch entsperrbar Zylinder, 16/10/200 Hydromotor, 8 l/min Gewicht, 9 kg Relais, 3fach

25 25 Signaleingabe, elektrisch Symbole des Gerätesatzes TP601 Meldeeinrichtung und Verteiler, elektrisch Grenztaster elektrisch, Betätigung von links oder rechts 4/2-Wege-Magnetventil 4/3-Wege-Magnetventil mit Sperrmittelstellung

26 26 Gerätesatz der Aufbaustufe TP602 Dieser Gerätesatz der Aufbaustufe ist für die Vertiefung der elektrohydraulischen Steuerungstechnik zusammengestellt. Die beiden Gerätesätze TP601 und TP602 können mit anderen Gerätesätzen des Lernsystems Automatisierung und Kommunikation beliebig erweitert werden. Bestell-Nr.: des Gerätesatzes TP602 Benennung Bestell-Nr. Menge Relais, 3fach * Zeitrelais, 2-fach* Vorwahlzähler, elektrisch, addierend * Meldeeinrichtung und Verteiler, elektrisch * Druckschalter T-Verteiler Druckbegrenzungsventil, vorgesteuert Wege-Druckminderventil /2-Wege-Magnetventil Doppeltwirkender Zylinder, 16/10/ Membranspeicher mit Absperrblock NOT-AUS, elektrisch Näherungsschalter, induktiv Näherungsschalter, kapazitiv Näherungsschalter, optisch Wir empfehlen: Bestell-Nr. Menge Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 600 mm Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 1000 mm * Diese Geräte können im Aufnahmerahmen oder mit dem Adaptersatz (Bestell-Nr ) auf der Profilplatte befestigt werden.

27 27 Liste der Zusatzgeräte zu TP600 Benennung Bestell-Nr. Anbausatz an den Hydraulikzylinder Drosselventil Absperrventil Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 600 mm Antriebsaggregat, hydraulisch, 2 l/min Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 1000 mm Druckentlastung Abdeckhaube (für Gewicht, 9 kg) Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 1500 mm Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 3000 mm Netzgerät, Aufnahmerahmen, 24V 4,5A, Deutsch Profilplatte, groß Netzgerät, Tisch, 24V 4,5A, Deutsch Volumenstrom / Drehzahlmesseinrichtung /3-Wege-Magnetventil mit Stuhlstellung /3-Wege-Magnetventil mit Umlaufstellung Kabelsatz mit Sicherheitsstecker Kupplungsnippel Kupplungsdose Weitere Zusatzgeräte des Systems Hydraulik 2000 sind in den Preislisten aufgeführt. Lernsystem Automatisierung und Kommunikation Technologiepakete TP100, TP... Elektrohydraulik TP600 TP601 TP602 Zusatzgeräte

28 28 Zuordnung von Geräten und Aufgaben (Matrix 2) Benennung Aufgaben Relais, 3fach Signaleingabe, elektrisch Meldeeinrichtung und Verteiler, elektrisch Druckmessgerät Drosselrückschlagventil Rückschlagventil, 1 bar 1 Rückschlagventil, 5 bar 1 Druckbegrenzungsventil, Druckzuschaltventil Wege-Stromregelventil Rückschlagventil, entsperrbar 1 1 4/2-Wege-Magnetventil /3-Wege-Magnetventil mit Sperrstellung Doppeltwirkender Zylinder, 16/10/ Hydromotor, 8 l/min Grenztaster, elektrisch, Betätigung von links Grenztaster, elektrisch, Betätigung von rechts Gewicht 1 T-Verteiler Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 600 mm bzw mm Für die Aufgaben 5, 10 und 11 benötigen Sie einen Druckschalter aus dem Gerätesatz TP602. Für die Aufgabe 13 benötigen Sie einen zweiten doppeltwirkenden Zylinder.

29 29 Methodische Struktur der Übungen Alle 13 Übungen haben den gleichen methodischen Aufbau. Die Aufgabenblätter im Teil A sind gegliedert in: Sachgebiet Titel Lernziel Aufgabenstellung sowie Problembeschreibung Lageplan Es folgt das Arbeitsblatt zur Durchführung der Aufgabe Die Lösungsvorschläge im Teil C sind gegliedert in: Schaltplan, hydraulisch Schaltplan, elektrisch Lösungsbeschreibung mit Auswertung und Erkenntnis sowie Schaltungsaufbau, hydraulisch Schaltungsaufbau, elektrisch Geräteliste, hydraulisch Geräteliste, elektrisch Wie bearbeiten Sie eine Übung? Lesen Sie das Aufgabenblatt Ergänzen Sie das Arbeitsblatt Bauen Sie die Steuerung auf und nehmen sie in Betrieb Erstellen Sie selbständig Ihren Lösungsvorschlag Vergleichen Sie Ihre Lösung mit der hier abgedruckten Bauen Sie Ihre Steuerung auf Nehmen Sie Ihre Steuerung in Betrieb Erfüllt Ihre Steuerung die Vorgaben des Aufgabenblattes?

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31 A-1 Teil A Kurs Einfache Steuerungen ohne Grenztaster Aufgabe 1: Aufgabe 2: Aufgabe 3: Aufgabe 4: Aufgabe 5: Aufgabe 6: Aufgabe 7: Sortiervorrichtung Doppeltwirkender Zylinder, direkt und willensabhängig angesteuert A-3 Teileauswahl auf Transportband Doppeltwirkender Zylinder, indirekt und willensabhängig angesteuert A-13 Hubstation Einfachwirkender Zylinder, indirekt und willensabhängig angesteuert A-23 Biegevorrichtung Doppeltwirkender Zylinder, Selbsthaltung A-29 Einpressvorrichtung Doppeltwirkender Zylinder, Selbsthaltung, Rücksteuerung durch Druckschalter A-33 Stempelmaschine Doppeltwirkender Zylinder, Differentialschaltung A-39 Steuerung einer Tür Doppeltwirkender Zylinder, Verriegelung, TIPP-Betrieb A-43

32 A-2 Steuerungen mit Grenztaster Aufgabe 8: Zerspanungseinheit Differentialschaltung, Rücksteuerung durch Grenztaster A-49 Aufgabe 9: Vorschub für Bohrmaschine Eilgang-Vorschub-Schaltung, Geschwindigkeiten steuern mit Grenztaster A-53 Aufgabe 10: Presse Drucksteuerung mit Grenztaster und Druckschalter A-59 Aufgabe 11: Zuführgerät Druckloser Pumpenumlauf mit Grenztaster A-63 Steuerungen mit zwei Aktuatoren Aufgabe 12: Aufgabe 13: Montagevorrichtung Druckabhängige Ablaufsteuerung mit Zylinder und Hydromotor A-69 Hebevorrichtung für Pakete Wegabhängige Ablaufsteuerung mit zwei Zylindern A-75 Viel Vergnügen beim selbständigen Entwerfen der Schaltungen und beim praktischen Aufbau der Steuerungen. Hydraulik zu verstehen macht Spaß.

33 A-3 Aufgabe 1 Elektrohydraulik Sortiervorrichtung Verstehen was eine direkte willensabhängige Steuerung ist. Wissen wie man einen doppeltwirkenden Zylinder mit einem 4/2- Wege-Magnetventil ansteuert. Die wichtigsten Teile eines doppeltwirkenden Zylinders benennen können. Die wichtigsten Teile eines 4/2-Wege-Magnetventiles benennen können. Wissen wofür das Gerät "Signaleingabe, elektrisch" verwendet wird. Die benötigten Geräte auswählen können. Den hydraulischen und elektrischen Schaltplan entwickeln und zeichnen können. Die Varianten der Befestigungstechnik auf der Pofilplatte kennen. Wissen, wie man Geräte im Aufnahmerahmen befestigt. Mit hydraulischen Schlauchleitungen hantieren können. Mit elektrischen Messleitungen nach Plan verdrahten können. Die Steuerung in Betrieb nehmen können. Sachgebiet Titel Lernziele Ergänzen der Arbeitsblätter. Festlegen der benötigten Geräte. Zeichnen der hydraulischen und elektrischen Schaltpläne. Bezeichnen der Anschlüsse. Numerieren der Geräte im Schaltungsaufbau. Machen Sie sich mit der hydraulischen und elektrischen Energieversorgung vertraut. Praktischer Aufbau der hydraulischen und elektrischen Steuerung. Inbetriebnahme der Steuerung. Erstellen der Gerätelisten. Bauen Sie die Steuerung ab, und legen Sie die Geräte wieder in das Ordnungsmittel. Aufgabenstellungen

34 A-4 Aufgabe 1 Problembeschreibung Mit einer Sortiervorrichtung werden schwere Stahlteile sortiert. Durch Drücken eines START-Tasters schiebt die Kolbenstange eines doppeltwirkenden Zylinders das Teil von der Transportbahn. Nach Loslassen des START-Tasters fährt die Kolbenstange in die hintere Endlage zurück. Randbedingung Es sollen nur wenige hydraulische bzw. elektrische Geräte verwendet werden. Bild 1/1: Lageplan

35 A-5 Aufgabe 1 ARBEITSBLATT Fertigen Sie eine Handskizze des doppeltwirkenden Zylinders an. Bild 1/2: Handskizze Isometrische Projektion Zylinder, 16/10/200 Benennen Sie die sechs wesentlichen Teile des Zylinders. Ordnen Sie die Begriffe mit Zahlen der Handskizze zu

36 A-6 Aufgabe 1 Fertigen Sie eine Handskize des 4/2-Wege-Magnetventiles an. Benennen Sie fünf wesentliche Teile des 4/2-Wege-Magnetventiles. Ordnen Sie die Begriffe mit Zahlen der Handskizze zu. Bild 1/3: Isometrische Projektion 4/2-Wege-Magentventil

37 A-7 Aufgabe 1 ARBEITSBLATT Benennen Sie fünf wesentliche Teile des Gerätes "Signaleingabe, elektrisch". Ordnen Sie die Begriffe mit Zahlen dem Foto zu. Bild 1/4: Signaleingabe, elektrisch; Foto

38 A-8 Aufgabe 1 Bild 1/5: Signaleingabe elektrisch; Frontplatte Tragen Sie die Anschlussbezeichnungen in die Frontplatte ein. Welche Farbe haben die 4 mm Sicherheitsbuchsen? Bitte einzeichnen. Wodurch unterscheiden sich Schalter und Taster in der Funktion?

39 A-9 Aufgabe 1 ARBEITSBLATT Ergänzen Sie den hydraulischen Schaltplan. Bild 1/6: Schaltplan, hydraulisch Ergänzen Sie die Liste der hydraulischen Geräte. Stück Benennung Hydraulik-Aggregat, 2 l/min Liste der hydraulischen Geräte Zylinder, 16/10/200 Schlauchleitung mit Schnellverschlusskupplung, 600 und 1000

40 A-10 Aufgabe 1 Ergänzen Sie den elektrischen Schaltplan. Bild 1/7: Schaltplan, elektrisch Ergänzen Sie die Liste der elektrischen Geräte. Liste der elektrischen Geräte Stück Benennung Signaleingabe, elektrisch Kabelsatz mit Sicherheitsstecker Netzgerät, 24V

41 A-11 Aufgabe 1 ARBEITSBLATT Wie befestigen Sie den Zylinder auf der Profilplatte? Bild 1/8: Befestigungstechnik, Variante B Wie befestigen Sie das 4/2-Wege-Magnetventil auf der Profilpatte? Bild 1/9: Befestigungstechnik, Variante A

42 A-12 Aufgabe 1 Wie befestigen Sie das Gerät "Signaleingabe, elektrisch" auf der Profilpatte? Bild 1/10: Befestigungstechnik, Variante D Wo können Sie die "Signaleingabe, elektrisch" noch befestigen?