116
Termelési folyamatok automatizálása Kucsera Péter [email protected]

Termelési folyamatok automatizálása

  • Upload
    lorna

  • View
    30

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Termelési folyamatok automatizálása. Kucsera Péter [email protected]. A vezérlő rendszer felépítése. Szabályzó program. Beavatkozó. Vezérelt vagy Szabályozott szakasz. Szabályzó. Beavatk. hajtás. Beavatk. egység. Távadó. Távadó. Szenzor. Operátor állomás. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Termelési folyamatok automatizálása

Termelési folyamatok automatizálása

Kucsera Péter

[email protected]

Page 2: Termelési folyamatok automatizálása

Távadó

Beavatkozó

A vezérlő rendszer felépítése

Vezéreltvagy

Szabályozottszakasz

Gyártás

SzenzorTávadó

Beavatk.egység

Beavatk.hajtás

Szabályzó

Operátor állomás

Megjelenítő programSCADA (Supervisory control and data acquisition)

Simulation software

Szabályzó program

Szabványos jelek

Page 3: Termelési folyamatok automatizálása
Page 4: Termelési folyamatok automatizálása

ES

ES – Engineering Station – Mérnöki állomásAz ES-n történik a rendszer 95%-ának konfigurálása

a programfejlesző software segítségével. Itt kell elkészíteni a projektet, amit a AS-ekbe, OS/BATCH/Route Control szerverekbe és kliensekbe le kell tölteni. Egy rendszerben több ES is lehet, ezáltal több mérnök is együtt tud dolgozni a projekten. Multiprojekt engineeringet használva a multiprojektben lévő projektek kerülnek szétosztásra az ES-ek között, míg multi user engineeringet használva a központi ES-en lévő multiprojektet lehet szerkeszteni bizonyos megkötések mellett. A mérnöki állomáson keresztül lehet felprogramozni az intelligens az intelligens terepi eszközöket.

Page 5: Termelési folyamatok automatizálása

OSOS – Operator station – Operátori állomásAz operátori állomás alapvetően két részből áll,

a szerverből és a kliensből. A szerver feladata, hogy az AS-ekkel kommunikáljon és az adatokat, üzeneteket tárolja, a kliens feladata, hogy a szerver által összegyűjtött adatokat a felhasználó számára megjelenítse. Kisebb rendszerek esetén a szerver és a kliens egy gépen is lehet, ezt a konfigurációt Single Stationnek nevezzük. Minél több adatot kell feldolgoznia a rendszernek, annál több szerverre van szükség, minél több adatot kell megjeleníteni, annál több kliensre van szükség, egy kliensre akár több monitor is csatlakozhat. Egy szerverre több kliens, egy kliens pedig több szerverre is csatlakozhat. Ahhoz, hogy a rendszer megbízhatósága magasabb legyen, a szerverek redundánssá tehetők. Az OS szerver feladata többek között a folyamatból érkező adatok és üzenetek archiválása is.

Page 6: Termelési folyamatok automatizálása

AS

AS – Automation stationAz automation station-ök PLC-kből álló állomások.

Ezek az állámások lehetnek egyszerű, rendundáns és hibabiztos (Fail-safe) állomások is. Egy rendszerbe több AS is beépíthető. Az AS-ekhez számos, különböző célra készített periféria: digitális be/kimenetek analóg be/kimenetek csatlakoztathatók PROFIBUS DP-n, PROFIBUS PA‑n, valamint az ezekhez készített buszátalakítókon keresztül.

Page 7: Termelési folyamatok automatizálása

Az operátor állomás feladata

- A technológia folyamatinformációkat hordozó folyamatjellemzőinek gyűjtése, feldolgozása, és ezek különböző formában történő megjelenítése, következtetések levonása.

- Archiválási feladatok ellátása

- Jegyzőkönyvek, protokollok készítése

- Zavarjelentések készítése, analízise, hibaüzenetek megjelenítése

- A terepen üzemelő irányító berendezések működésének megfigyelése, diagnosztizálása.

- Dokumentáció készítése

Page 8: Termelési folyamatok automatizálása

Az operátor állomás hardware felépítése

Az operátor állomást jellemzően egy vagy több nagy teljesítményű számítógép alkotja. A számítógépek képesek a beérkező adatmennyiség feldolgozására és megfelelő módon történő megjelenítésére. Az operátor állomás jellemzően Ethernet vagy Profinet hálózaton kapcsolódik a irányító berendezésekhez, szintén Ethernet hálózaton kapcsolódhat esetleges magasabb vállalat irányítási rendszerekhez is.

A megjelenítés egy vagy több monitoron történik. Egy számítógéphez maximálisan 2-4 monitor kapcsolható, így amennyiben a technológia kiterjedtebb megjelenítést igényel, a operátor teremben több OP számítógép is elhelyezésre kerülhet. A monitorok jellemzően napjainkban TFT vagy LCD kivitelűek, szintén előfordulhat projektorral kivetített vizualizálás is.

A kezelő általában a hagyományos billentyűzet egér segítségével kezeli az OP állomást, azonban előfordulhat egyes speciális alkalmazásoknál egyedi vezérlőpanel alkalmazása is. Ezen joystick és görgető golyó is helyet kaphat.

Szekrénybe szerelt operátor felületnél jellemző Touch Screen alkalmazása. Így az utasítások kiadása a képernyő megfelelő módon történő megérintésével történik

Page 9: Termelési folyamatok automatizálása

OPC server

Az OPC server olyan software alkalmazása, amely megteremti a kapcsolatot az operátor számítógépen futó vizualizáló (SCADA) software és a irányító eszkö (Pl. PLC) között. Az OPC server segítségével különböző megjelenítő software-k csatlakoztathatók különböző hardware elemekhez.

Page 10: Termelési folyamatok automatizálása

Archiválás, dokumentáció, jegyzőkönyvek készítése

A szerzett információ tárolható merevlemezen valamint papír alapon. Papír alapú tárolás esetén valamilyen nyomtató eszköz használata szükséges.

Az archiválás történhet optikai CD vagy DVD lemezekre történő írással is.

Az operátor állomás feladata a rendszer állapotainak dokumentálása:

- Esemény naplózás (spontán események bekövetkezési idejének és az esetleges hibajelenségnek naplózása)

- Állapot naplózás

- Zavarjelenségek lefolyásának nyomon követése

- Műszaki és termelési adatok naplózása (adott rendszerességgel történő archiválás)

Page 11: Termelési folyamatok automatizálása

Megjeleníthető képek• Áttekintő kép (a technológia teljes áttekintése, csak a

legfontosabb jellemzők kiemelésével)• Grafikus képek (dinamikus elemeket tartalmazó kép. Az

elemek változtatják színüket, helyzetüket…)• Csoport képek (ugyan azon funkciót végző elemek

összefoglalása)• Trendek (folyamat változóinak idő függvényében történő

ábrázolása)• Napló (állapot és hibajelzéseket naplózását tartalmazó

képek)• Face Platek (egyes elemeket kiválasztva, azok

tulajdonságainak állítására szolgáló felbukkanó ablak. Segítségével üzemmód kapcsolás, értékbeállítás, megfigyelés valósítható meg)

Page 12: Termelési folyamatok automatizálása

Operátor felület feladatai- Az irányítani kívánt technológia felügyelése

- Felvilágosítás a támadt zavarokról

- Beavatkozási lehetőség biztosítása az operátor számára

Üzenetsor

Menüsor

Kijelző terület

Stástus sor

Kezelési terület

Page 13: Termelési folyamatok automatizálása

Áttekintő rész (Menüsor, üzenetsor)

Az áttekintő részben található az üzenetsor, melyben mindig az utolsó bejövő üzenet olvasható. Az üzenetek nyugtázása után az üzenet eltűnik a listából, azonban a nyugtázott üzenetek között nyomon követhető a nyugtázott üzenet, időpontja, valamint az felhasználó neve aki az üzenetet jóváhagyta ( nyugtázta ). Az áttekintő rész másik eleme a navigációs gombsor, melyek segítségével a SCADA képei között lehet választani. Ezeket a megjelenítő képek csoportokba vannak rendezve, és a csoportok nevei találhatóak a fő gombokon (a). A csoporton belüli alképeket a főgombok jobb oldalán elhelyezkedő gombot (b.) megnyomva tudjuk megnyitni. Ekkor az alábbi ábrához hasonló ablak jelenik meg, ahonnan kiválasztható a nekünk szükséges alkép.

Page 14: Termelési folyamatok automatizálása

Tag-ek feladata

• A Tag-ek az operátori felület változóinak tekinthetők.

Lehetnek:

- Külső Tag-ek (Az irányító rendszerből kiolvasott változók, bemenetek, kimenetek vagy adatblokkok)

- Belső változók (Az operátori felület működéséhez használt belső változók)

Page 15: Termelési folyamatok automatizálása

A grafikus szerkesztőben elhelyezhető objektumok

• Általános formák (vonal, kör, négyzet…)

• Windows objektumok (Gomb, Check box, slider …)

• „Ügyes objektumok” (Képek, I/O mező, státus bar …)

• Speciális objektumkészlet (technológiai ábrák, trendek, speciális kijelző mezők)

Page 16: Termelési folyamatok automatizálása

Objektumok tulajdonságai

- Tulajdonságok (méret, szín, stílus, betűtípus, kiemelés, villogás, kitöltés, egyéb)

- Események (egérrel történő kattintás, billentyű lenyomás, objektum változása…)

Page 17: Termelési folyamatok automatizálása

Tulajdonságok dinamizálása

Lehetőség van egy tulajdonság tag-hez történő hozzárendeléséhez, így megvalósítható egy objektum dinamikus méretezése, pozicionálása. A Display (megjelenítés) tulajdonság BOOL típusú tag-hez történő hozzárendelésével az objektum a képernyőn ki-be kapcsolható

Page 18: Termelési folyamatok automatizálása

Példa a méret dinamizálására

A példában szereplő tartályban lévő szint kijelzésére használható egy téglalap elem (Rectangle), melynek magasságát dinamizáljuk (Height). Amennyiben az oszlop magasság túllép egy megadott maximumot, lehetőség van az oszlop színének pirosra váltására, vagy az oszlop villogtatására. Ezzel felhívható az operátor figyelme az esetleges veszélyre.

Page 19: Termelési folyamatok automatizálása

Display tulajdonság dinamizálása

Munkahengerek kitolt és behúzott állapotának vizualizálására használható az előre megrajzolt grafikus készletben található munkahenger kitolt és behúzott elemének egymáson történő elhelyezése. A változó egyik értékénél a kitolt, a másik értékénél a behúzott grafikus elem kerül megjelenítésre.

Page 20: Termelési folyamatok automatizálása

Dinamizálás további lehetőségei

C-Action C kódban írt program képes aktiválni a változtatásokat

VBS-Action Egy speciális programnyelv segítségével lehet programokat, scripteket írni

Tag-hez történő közvetlen hozzárendelés lehetséges

Page 21: Termelési folyamatok automatizálása

Események kezeléseA események kezelése az objektum orientált programnyelvekhez hasonlóan (C++ builder, Delphi) történik. Az adott eseményt kiválasztva egy általunk c-ben vagy VBS-ben írt kód kerül lefuttatásra. Lehetőség van továbbá egy változóhoz, tag-hez egy érték hozzárendelésére is (Direct Connection).

Pl. Ha egy gomb lenyomásának hatására egy tag értékét egybe szeretnénk állítani, majd, ha a gombot felengedjük a változó értékét ismét nullázni szeretnénk, a Direct Connection opciót választva először a Press Left (bal egérgomb lenyomás) hatására a tag-hez 1-es értéket rendelünk, majd a Release Left (bal egérgomb felengedés) esemény hatására ugyanazon tag-hez a 0- értéket rendeljük.

Page 22: Termelési folyamatok automatizálása

Faceplate

A PCS7 DCS rendszer nagy előnye, hogy a tervező mérnöknek nem kell minden Tag-et külön definiálni, valamint minden grafikus elemet külön megrajzolni.

Meglévő könyvtárakban szép számban álnak rendelkezésre előre elkészített blokkok a legkülönbözőbb területek igényeinek kielégítésére. A kész blokkok alkalmazásával a program, a kódbol automatikusan generálja a Tag-eket, valamint a már dinamizált grafikus kezelőfelületet.

Page 23: Termelési folyamatok automatizálása

Faceplate példa

A berendezések kezelése un. kezelői ablakok (faceplate) segítségével történik – azon berendezések esetében, ahol ez engedélyezve van. Ezt a WinCC runtime alól úgy vehetjük észre, hogy az egérrel az adott eszközre mutatva az kurzor megváltozik (egy zöld nyíl jellegűvé válik). Ebben az esetben a kezelői ablak a jobb egérgombbal előhívható. Ha a cursor nem változik, az adott eszköz ilyen módon való kezelése tiltott.

A szelep ikonja a szabványrajzokban megismert módon jelenik meg. Az automatikus üzemmódot egy “A” betű, a kézit “M” betű jelzi az eszköz képe mellett. Hibás működés esetén sárga “S” betű villog szintén az eszköz mellett.

Page 24: Termelési folyamatok automatizálása

TAG Loging WinCC-be lehetőség van arra, hogy a tag-eket archiváljuk. Ebben az alkomponensben fel kell venni azokat a tag-eket amiket menteni szeretnénk. Minden tag-nel be kell állítani, hogy milyen időközönként készítsen róla archiválást. Ez az idő egység minimum egy szekundum lehet. Az archiválást lehet előre megadott időközönként de lehetőség van arra is, hogy saját magunk hozzunk létre archiválási ciklus időket. Lehetőség van arra a BOOL típusú változóknál, hogy akkor készítsen róla mentést, mikor megváltozik az értéke. Így az archivált adat mennyiségét jelentősen lehet csökkenteni. A rendszer az archiválást SQL adatbázisba végzi. Ezeknek az adatbázisoknak (szegmenseknek) meg kell adni a maximális nagyságát és azt, hogy mekkora lehet az összes szegmens maximális nagysága. Miután a rendszer elérte a maximális nagyságot, a legrégebbi archivot felülírja.

Page 25: Termelési folyamatok automatizálása

Operátori jogosultságokMivel a SCADA rendszerből nem csak monitorozni lehet a technológiát, hanem működésbe be is lehet nyúlni, ezért a felhasználókat különböző jogosultságokkal kell felruházni. Azért, hogy olyan rendszerbe ne nyúlhasson bele, még véletlenül se, ami nem az ő hatásköre. WinCC-ben lehetőség van arra, hogy ezt teljes mértékig beállítsuk. Mivel minden egyes blokk ikonhoz hozzá rendelhető egy-egy jogosultsági szint. De akár a gyár részegységeit is összefogva fel lehet ruházni a megfelelő jogosultságokkal. Az ábrán megfigyelhető, hogy a „józsi” felhasználónak csak monitorozási joga van.

Page 26: Termelési folyamatok automatizálása

OS hardwareRACK PC

Rack szekrénybe szerelhető ipari kivitelű számítógép. Általában az operátor teremben, vagy a operátori számítógép teremben helyezkedik el. A számítógép hűtőventillátora elé cserélhető, tisztítható légszűrőt alkalmaznak, így az elektromos alkatrészek portól védhetők. A PC részegységei ipari előírásnak megfelelő megbízhatóságúak, így az ipari PC-k ára jelentősen meghaladja a hagyományos asztali számítógépekét.

Page 27: Termelési folyamatok automatizálása

OS hardwarePanel PC

Ipari kialakítású, pornak, rázkódásnak mechanikai igénybevételnek ellenálló számítógép. Az adatbevitel többnyire Touch Screen (érintő képernyő) segítségével történik. A számítógép rendelkezik az irányító rendszerhez történő csatlakozáshoz szükséges portokkal: ( Siemens esetében: Ethernet vagy ProfiNet, esetleg Profibus vagy MPI.) A panel pc beépítésre kerülhet a vezérlő szekrénybe, vagy saját konzollal elhelyezhető közvetlenül a technológia közelében is.

Page 28: Termelési folyamatok automatizálása

Szenzorok (Sensors)

Page 29: Termelési folyamatok automatizálása

Folyamat automatizálás

Gyártás automatizálás

Page 30: Termelési folyamatok automatizálása

Szenzorok csoportosítása

• Contact (szint kapcsolók)• Non Contact (Inductive, Capacitive proximity

sensors)

• Diszkrét Kimenetű (Szint kapcsolók, Fénysorompó)

• Analog Kimenetű (Hőmérséklet mérő,Ultrahangos távolságmérő, Nyomás mérő)

• Active (Jel kibocsátott)• Passive (Nincs kibocsátott jel)

Page 31: Termelési folyamatok automatizálása

Végállás kapcsoló

Page 32: Termelési folyamatok automatizálása

Inductive közelítés kapcsoló

Az induktív érzékelő fém tárgyak kontaktus nélküli érzékelésére lett kifejlesztve. Az érzékelés egy nagyfrekvenciával gerjesztett tekercs által létrehozott mágneses tér változásának figyelésével történik.

Page 33: Termelési folyamatok automatizálása

Mágneses tér érzékelő szenzorok (Hall-szenzorok)

Ha egy félvezető lapkán áram folyik keresztül és a lapkát rá merőleges mágneses térbe helyezik, az áram folyására merőleges irányban a lapkán feszültség keletkezik. Ez a feszültség a Hall feszültség és a fizikai hatást hívják Hall effektusnak.

- Magas műveleti sebesség

- Tág hőmérséklet tartomány

- Kontaktusmentes

- Passzív

Page 34: Termelési folyamatok automatizálása
Page 35: Termelési folyamatok automatizálása

Kapacitív közelítés érzékelő

A kapacitív érzékelő tetszőleges anyagú kontaktusmentes érzékelésére lett kifejlesztve. Az érzékelés egy nagyfrekvenciával gerjesztett kapacitás dielektrikumának változásának figyelésével történik.

Page 36: Termelési folyamatok automatizálása
Page 37: Termelési folyamatok automatizálása

Fénysorompó, reflexiós fénysorompó

Page 38: Termelési folyamatok automatizálása

Triangulation SensorHáromszögelés elven alapuló

távolságmérés

Transmitter

L

Line CCD

Target

D

x

k

Page 39: Termelési folyamatok automatizálása

3D Triangulation Sensor

Picture on ScreenObstacle

CCD Camera

Line Laser Source

a

Page 40: Termelési folyamatok automatizálása
Page 41: Termelési folyamatok automatizálása

Inkrementális optikai encoderElfordulás érzékelő

Page 42: Termelési folyamatok automatizálása

Absolute Rotary Encoder

Page 43: Termelési folyamatok automatizálása
Page 44: Termelési folyamatok automatizálása

Futási idő mérésén alapuló távolságmérés

A mérés során kibocsátott jelcsomag céltárgyról történő visszaverődése utáni, visszaérkezés és a kibocsátás között eltelt időt mérjük, ismerve a jelcsomag terjedési sebességét, a távolság számÍtható. A kibocsátott jel lehet hang, fény, vagy elektromágnesen sugárzás. Amennyiben a kibocsátott jel, hanghullám, a terjedési sebesség: 342m/s, tehát a terjedési idő, egy 3 méterre lévő visszaverő tárgy esetén 20 ms. Ha a kibocsátott jel, egy lézersugár, a terjedési sebesség: 3 x 108 m/s ami 106-szor gyorsabb, mint a hang esetében. A futási idő ebben az esetben: 20ns! Ha a mérendő távolság kicsi, a nagy terjedési sebesség miatt a pontos mérés bonyolult és költséges. Hanggal történő mérés esetén azonban sokszor pont a lassú terjedésből adódó lassú mérés okoz problémát.

Page 45: Termelési folyamatok automatizálása

Ultrahangos távolságmérés

L

D

Page 46: Termelési folyamatok automatizálása
Page 47: Termelési folyamatok automatizálása

Lézeres távolságmérés

Phase Measurement

L

Transmitter

D

Target

Page 48: Termelési folyamatok automatizálása
Page 49: Termelési folyamatok automatizálása

Sebesség és gyorsulás mérés

Page 50: Termelési folyamatok automatizálása

Gyorsulás mérés

Page 51: Termelési folyamatok automatizálása

Nyomás mérő szenzorok

• Absolute nyomás mérő Az abszolult nulla nyomáshoz viszonyított nyomás mérése. Nyomás különbség mérő Két nyomás közötti különbség mérése.

• Negative nyomás mérő Vákuum mérése.

• Gauge nyomás mérő A környezeti nyomás és a mérendő nyomás különbségének összehasonlítása.

Page 52: Termelési folyamatok automatizálása

Dugattyús nyomásmérő

Page 53: Termelési folyamatok automatizálása

Burdon csöves nyomásmérő

A Burdon cső egy olyan meghajlított, egyik végén zárt rugalmas cső, amely a másik végén betáplált nyomás hatására igyekszik kiegyenesedni. Az elmozdulás mérésével, a nem-linearitásokat kompenzálva, a nyomás mérhető

Page 54: Termelési folyamatok automatizálása

(Bellows)

This sensor uses a small metal bellows to convert pressure into linear motion. As the pressure inside increases, the bellows expand against the resistance of a spring (the spring is often the bellows itself). This motion is detected with a position sensor such as a pot.

Page 55: Termelési folyamatok automatizálása

Nyomás mérés piezo-kristály segítségével

Egy vékony, rugalmas filmre nagy sűrűségű piezo-kristályos vezetőanyagot visznek föl. Nyomás hatására a film deformálódik, így a vezető anyag kristályszerkezete megváltozik, ezzel változik a vezető anyag ellenállása. Az ellenállás változás arányos a nyomással.

Page 56: Termelési folyamatok automatizálása
Page 57: Termelési folyamatok automatizálása

Áramlásmérők

Az áramlásmérő azt az anyagtérfogatot méri, amely a szenzoron áthalad egységnyi idő alatt.

A mérendő anyag lehet:-Folyadék-Gáz

-Vezető-Nemvezető

-Szennyezett-Szennyezés mentes

Page 58: Termelési folyamatok automatizálása

Mechanikus áramlásmérők

Page 59: Termelési folyamatok automatizálása
Page 60: Termelési folyamatok automatizálása

Nyomásmérési elven működő áramlásmérők

Pressure sensors are often used to measure fluid flow. The faster the fluid is flowing, the more pressure it will create in the open end of the pitot type flow meter. Pressure upstream from a restricted orifice in a pipe is always higher than pressure downstream from that restriction. The greater the flow rate, the greater the pressure difference, so if a differential pressure sensor compares pressures before and after the restriction, then flow rate can be determined. The restriction orifice required by such a sensor reduces the flow.

Page 61: Termelési folyamatok automatizálása

Elektromágneses áramlás mérés

The operation of a magnetic flowmeter or mag meter is based upon Faraday's Law, which states that the voltage induced across any conductor as it moves at right angles through a magnetic field is proportional to the velocity of that conductor. -fluid being measured must be electrically conductive-No pressure loss-No moving parts - ~3000Euro

Page 62: Termelési folyamatok automatizálása

Ultrahangos áramlásmérés

Az áramlásmérés során a szenzor egy ultrahangos hullámcsomagot bocsát ki, mely az áramló közegben található szilárd részecskékről, szennyeződésekről visszaverődik. A kibocsátott és visszavert hullámcsomag frekvenciája a Doppler hatás következtében eltér, az eltérés arányos az áramló közeg sebességével.A mérés hatékonyan alkalmazható szennyezett közegek mérésénél (szennyvíz kezelés), azonban nem alkalmas tiszta folyadékok és gázok áramlásának mérésére.

Page 63: Termelési folyamatok automatizálása
Page 64: Termelési folyamatok automatizálása

Rotaméter

A rotaméter egy belűről kúposan kialakított csőből és a csőben elhelyezett úszóból áll. A cső függőlegesen kerül elhelyezésre, alaphelyzetben az úszó a cső aljára szorul. Áramlás hatására az áramló közeg megemeli az úszót, Az úszó kezdeti ponttól vett magassága arányos az áramlással. A cső jellemzően üvegből, kalibrált kialakítással készül.

Page 65: Termelési folyamatok automatizálása

Hőmérséklet érzékelők

• positive temperature coefficient - A szenzor kimeneti jele arányos a hőmérséklettel

• negative temperature coefficient - A szenzor kimeneti jele fordítottan arányos a hőmérséklettel

Page 66: Termelési folyamatok automatizálása

Bimetallic Temperature Sensors

Különböző anyagok hőtágulási eggyütthatója eltérő, így ha két eltérő anyagot egymáshoz rögzítünk, hő hatására elhajlanak. Ez az elmozdulás alakítható elektromos jellé, vagy használható egy kontaktus nyitásához vagy zárásához.

Page 67: Termelési folyamatok automatizálása

Ellenállás hőmérőResistance Temperature Detector (RTD)

• A fémek hőmérséklet hatására változtatják ellenállásukat.

• A platina hőmérsékleti eggyütthatója: 0.0039 Ω/Ω/°C, theát az ellenállás egy hőmérsékletnyi változás hatására 0.0039 Ω növekedést mutat minden 1 ohmra eső vezető esetén.

• Gyakran használt típusok: PT100, PT1000 (ez platina RTD-t jelent 100 és 1000 ohmos kialakításban)

• PT100 ás hőmérő esetén 0.39Ω ellenállás-változás tartozik egy fok hőmérséklet változáshoz.

Page 68: Termelési folyamatok automatizálása
Page 69: Termelési folyamatok automatizálása

Hőelem Két eltérő fém között úgynevezett termo-feszültség generálódik, mely arányos a hőmérséklettel (Seebeck effect).

Page 70: Termelési folyamatok automatizálása

Thermistor

A kereskedelemben készen kaphatók hőmérséklet-érzékeny félvezető ellenállások, a termisztorok. Anyagukat tekintve nehézfém-oxidokból készült kerámiák, ellenállásuk hőmérsékleti tényezője általában nagyobb, mint a fémeké. A termisztorok két csoportba oszthatók: - negatív hőmérsékleti együtthatójú ellenállások (NTK-ellenállások), - pozitív hőmérsékleti együtthatójú ellenállások (PTK-ellenállások).

Page 71: Termelési folyamatok automatizálása
Page 72: Termelési folyamatok automatizálása

Szint érzékelés lehetőségei

Page 73: Termelési folyamatok automatizálása

Analóg kimenetű szintmérők

Page 74: Termelési folyamatok automatizálása

Beavatkozók (Actuators)

Page 75: Termelési folyamatok automatizálása

Beavatkozók a szabályzási körben

Page 76: Termelési folyamatok automatizálása

Beavatkozók csoportosítása

Müködtető energia szerint:• Elektromos• Pneumatukus • Hidraulikus

A keletkező mozgás szerint:• Forgó mozgás• Egyenes vonalú mozgás

Page 77: Termelési folyamatok automatizálása

DC motor

Page 78: Termelési folyamatok automatizálása

DC motor

Page 79: Termelési folyamatok automatizálása

Szénkefe nélküli motor (BLDC)

Page 80: Termelési folyamatok automatizálása

Szénkefe nélküli motor (BLDC)

Page 81: Termelési folyamatok automatizálása

Motorok jellemző karakterisztikái

Page 82: Termelési folyamatok automatizálása

AC Motor

Page 83: Termelési folyamatok automatizálása

Frekvenciaváltók

Page 84: Termelési folyamatok automatizálása

LágyindítókNull-átmenet figyelése. A motor bekapcsolása akkor történik amikor a váltófeszültség a 0-potenciálon van. Így a bekapcsoláskor az induktív terhelés káros hatása nem érvényesül

Page 85: Termelési folyamatok automatizálása

Áttételezés

Page 86: Termelési folyamatok automatizálása

Mozgás átalakítók

• Forgó mozgásból forgó mozgást (Áttétel)

• Forgóból lineáris mozgás (orsós hajtás)

• Lineárisból forgót (Hydraulikus munkahengerrel működtetett csavarás)

• Lineárisból lineárist (Kétkarú emelő)

Törekedni kell a minél kisebb súlyra és a nagyobb nyomatékra

Page 87: Termelési folyamatok automatizálása

Fogaskerék áttétel

Page 88: Termelési folyamatok automatizálása

Hullámhajtómű

Az ábrán látható hullámhajtómű három fő alkatrésze a hullámgenerátor (kék), a hullámkerék (fekete) és a gyűrűkerék (piros)A hullámgenerátort tekintsük most egy ovális acéltengelynek, a hullámkereket egy gumiból készült külsőfogazású keréknek, a gyűrűkereket pedig egy fixen rögzített acél belsőfogazású keréknek, melynek fogszáma esetünkben kettővel nagyobb mint a hullámkeréké. A hajtómű bemenete a hullámgenerátor.Ahogy forgatjuk a hullámgenerátort, az a hullámkerék fogait sorba belepréseli a gyűrűkerék fogai közé. Mivel a hullámkerék fogszáma (esetünkben) kettővel kisebb, mint a gyűrűkeréké, nyilvánvaló, hogy a hullámgenerátor egyszeri körbefordulásának eredményeképpen a hullámkerék 2 fognyit elfordul. A hajtásunk kimenete a hullámkerék. A be- és kimenet forgásiránya ellentétes, az áttétel pedig a hullámkerék fogszámának és a fogszám-különbségnek a ... függvénye.

Page 89: Termelési folyamatok automatizálása

Planetary gear

Page 90: Termelési folyamatok automatizálása

Csigahajtás és helikális fogaskerék hajtás

Page 91: Termelési folyamatok automatizálása

Lineáris mozgás előállítása menetes orsóval

Page 92: Termelési folyamatok automatizálása

Lineáris mozgás előállítása fogasléccel

Page 93: Termelési folyamatok automatizálása

Fékek (Break)

Page 94: Termelési folyamatok automatizálása

Léptető Motor

Page 95: Termelési folyamatok automatizálása

Típus Előny Hátrány Vezérlés

Aszinkron AC - Olcsó- Egyszerű felépítésű- Nagy teljesítményű- Hosszú élettartam

- A fordulatszám eltér a gerjesztő frekvenciától- Alacsony indító nyomaték

- Inverter

Szinkron AC - A fordulatszám szinkronban van a gerjesztő frekvenciával - Hosszú élettartam

- Drága - Inverter

Léptetőmotor - Precíz pozicionálás egy fordulaton belül- Magas tartónyomaték

- Lassú - Többfázisú DC- Többfázisú PWM

Szénkefe nélküli DC

- Hosszú élettartam- Jó hatásfok

- Drága- Bonyolult szabályzás

- Többfázisú PWM

Szénkefés DC - Olcsó- Egyszerűen szabályozható

- Alacsony élettartam- Karbantartási igény

- Közvetlen PWM

Page 96: Termelési folyamatok automatizálása

Lineáris Motor

Page 97: Termelési folyamatok automatizálása

Hidraulikus beavatkozók

Page 98: Termelési folyamatok automatizálása

Hidraulikus fogaskerék szivattyú

Page 99: Termelési folyamatok automatizálása

Hidraulikus beavatkozó rendszer

Page 100: Termelési folyamatok automatizálása

Pneumatikus beavatkozó

Page 101: Termelési folyamatok automatizálása

Dugattyús kompresszor

Page 102: Termelési folyamatok automatizálása

Pneumatikus szürő és szárító

Page 103: Termelési folyamatok automatizálása

Nyomás csökkentő

Page 104: Termelési folyamatok automatizálása

Pneumatikus szabályzó szelep

Page 105: Termelési folyamatok automatizálása

Pneumatikus munkahenger

Page 106: Termelési folyamatok automatizálása

Forgató pneumatikus munkahenger

Page 107: Termelési folyamatok automatizálása

Szabályozó szelep

Page 108: Termelési folyamatok automatizálása

Pneumatikus helyzetbeállító

Page 109: Termelési folyamatok automatizálása
Page 110: Termelési folyamatok automatizálása

Szabályozott pneumatikus helyzetbeállító

Page 111: Termelési folyamatok automatizálása

Dugattyús helyzetbeállító

Page 112: Termelési folyamatok automatizálása
Page 113: Termelési folyamatok automatizálása

Pillangó szelep

Page 114: Termelési folyamatok automatizálása

IP Classification Codes

Page 115: Termelési folyamatok automatizálása

Degrees of Protection (Foreign Bodies) – 1st Digit

Page 116: Termelési folyamatok automatizálása

Degrees of Protection (Moisture) – 2nd Digit