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Über dieses Buch

Dieses Lehrbuch hilft dem Leser bei einer systematischen Vorgehensweise für die Lösung allgemeiner steuerungstechnischer Aufgaben. Diese Herangehensweise ist in bisherigen Publikationen auch in Applikationsberichten nur sehr eng behandelt. Das Buch zeigt, dass es für die gestellten Aufgaben zahlreiche Lösungsmöglichkeiten gibt, die unterschiedliche Vorgehensweisen anbieten. An einer Vielzahl von Anwendungsbeispielen werden Eigenschaften und Möglichkeiten steuerungstechnischer Aufgaben und deren Verfahren erläutert. Viel Wert wird auf die schematischen Darstellungen von Schaltfunktionen und die ausführlichen Ableitungen der Funktionsgleichungen gelegt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einführung

Die Aufzeichnung eines Vorgangs, der eine stetige Folge von Ereignissen aufweist wird als „analog“ bezeichnet. Die Funktionsgleichung Ausgangsgröße = f(Eingangsgröße1, Eingangsgröße2,...) ordnet die stetige Abhängigkeit zwischen Ein- und Ausgangsgrößen eines analogen Übertragungsgliedes zu.
Cihat Karaali

2. TTL-Schaltungen

Die in Abb. 2.1 gezeigte Multi-Emitter-Schaltung ist in integrierter Schaltung dargestellt. Die elektronische Realisierung der Multi-Emitter-Schaltung wird als Gatter bezeichnet. Das Beispiel stellt den inneren Schaltungsaufbau des NAND-Gatters dar. Die Multi-Emitter können auch noch aus mehreren Eingängen ausgestattet sein.
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3. Schaltnetze und Schaltwerke (sequenzielle Schaltungen)

Bei den bisher behandelten logischen Verknüpfungen hängt der Ausgangssignalwert einer Funktionsschaltung ausschließlich von der momentanen Belegungskombination der Eingangssignale ab (Schaltnetze). Das Speichern einer binären Variablen ist hier nicht möglich. Bei Schaltwerken ist der Signalzustandswert des Ausganges noch zusätzlich von dem inneren Zustand, d. h. von der Vorgeschichte abhängig. Schaltwerke verfügen über Speicherverhalten. Der Beweis hierfür soll anhand eines Beispiels erläutert werden.
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4. Lineare Ablaufsteuerungen

Die zeitliche oder signalmäßige sequenzielle Folge von Ein- und Ausgangssignalen in vielen industriellen Steuerungsanlagen, z. B. die Bewegungsvorgänge einer industriellen Werkzeugmaschine, ist von größter Bedeutung. Die sequenzielle Abarbeitung der Bewegungsvorgänge vollzieht sich dadurch, dass der nächste Bewegungsvorgang erst dann eingeleitet wird, wenn der vorhergehende seinen Bewegungsvorgang zu Ende geführt hat. Für die Lösung solcher Aufgaben werden vorwiegend Ablaufsteuerungen eingesetzt.
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5. Speicherprogrammierbare (SPS)-Steuerungen

In der automatisierten Steuerungstechnik unterscheidet man zwischen verbindungsprogrammierten und speicherprogrammierbaren Steuerungen (Abb. 5.1).
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6. Steuerungen

Durch „Steuerung“ wird die Strecke ohne Rückkopplung gezielt beeinflusst. Die Strecke dient dazu Energien in gewünschterweise zu behandeln (z. B. Drehzahlverstellung und -reversieren von Motoren) oder Energien umzuwandeln (z. B. Umwandlung von Drehzahl eines Motors in eine proportionale physikalische Größe Spannung). Kraftwerken, Förder- und Aufbereitungsanlagen sowie Produktionseinrichtungen sind Einsatzgebiete von mechanischen, elektrischen, pneumatischen sowie elektromagnetischen oder elektromechanischen Steuerungen. Entsprechend den Erfordernissen der vorgegebenen Verfahrenstechnik können dabei manuelle oder automatisierte Steuerungen angewendet werden. Die technische Realisierung einer Steuereinrichtung vollzieht sich generell durch verbindungsprogrammierte und Speicherprogrammierte Steuerungen.
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7. Pneumatische Steuerung

Unter dem Begriff „Pneumatische Steuerung“ wird allgemein Druckluft als Steuermittel verstanden. Die gerätemäßige Zuordnung des Signalflusses ist äquivalent der der steuerungstechnischen Zuordnung allgemein.
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8. Grundlagen der Steuerungstechnik in industriellen automatisierten AnwendungenAnlagen

Anlagen
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9. Anlagen

Die Ideen für die Automatentheorien und deren Modellbildungen im technisch-wissenschaftlichen Bereich charakterisieren sich durch die Einführung und systematische Formulierung sowie Abarbeitung von Begriffen wie „Zeichen“, „Information“, „Zustand“, usw. Dadurch werden Text-, Bild- und Tonsignale als „Information“ verarbeitet und von einem Sender an einem Ort zu einem, auch weit entfernten, Empfänger in einer anderen Gegend übertragen. Werden diese Begriffe entsprechend der Aufgabenstellung zur Beschreibung eines Systems angewendet, so entsteht eine logisch-mathematisch definierbare System- oder Informationstheorie auch für die Steuerung und Regelung von Systemen sowie für deren Programmierung und Analyse. Handelt es sich um einen Regelungsvorgang, so wird die Regelgröße (Ausgangsgröße) des geschlossenen Regelkreises „rückgekoppelt“ und mit der Führungsgröße (Eingangsgröße) des Kreises verglichen. Die Differenz wird dann als Eingangsgröße des Reglers im Regelkreis zur Verfügung gestellt. Bei den Steuerungssystemen existiert diese Rückkopplung nicht.
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Backmatter

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