SPS programmieren lernen - Online Praxiskurs (Kapitel 1.3) - Aktoren in der Praxis

sps4you

9 Apr 202009:45

Summary

TLDRDieses Videokapitel konzentriert sich auf Aktoren in industriellen Anlagen, die als Muskeln der Maschinen agieren. Es erklärt die Unterschiede zwischen digitalen und analogen Aktoren, wie z.B. Motoren, die sowohl digital als auch analog gesteuert werden können. Es wird auch auf die Notwendigkeit von Schutzen und Frequenzumrichtern hingewiesen, um Motoren zu steuern. Servomotoren werden eingeführt, die durch Servo-Regler und Encoder präzise positioniert werden können. Der Videotext führt auch durch die Roboterprogrammierung und erklärt, wie Servomotoren und Servo-Regler in der Steuerung von Industrierobotern eingesetzt werden. Abschließend werden Meldeleuchten und Pneumatikzylinder als weitere Aktoren in industriellen Anwendungen vorgestellt.

Takeaways

🧠 Die CPU repräsentiert das Gehirn der Maschine, während Sensoren als Augen und Ohren dienen.
💪 Aktoren sind die Muskeln in industriellen Anlagen und können sowohl digital als auch analog gesteuert werden.
🔧 Der Unterschied zwischen digital und analog gesteuerten Motoren ist nicht immer einfach zu erkennen, da Motoren beides sein können.
🔌 Ein Motor wird nicht direkt von der SPS gesteuert, sondern benötigt einen Schutz, um die 400 Volt Wechselspannung zu schalten.
📈 Bei der analogen Steuerung eines Motors kann die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Drehzahl individuell definiert werden.
🔄 Ein Frequenzumrichter ist erforderlich, um das Betriebsverhalten des Motors zu steuern, und erhält Informationen von der SPS.
🤖 Servomotoren werden für präzise Positionierung verwendet und benötigen einen Servo-Regler, um mit der SPS zu kommunizieren.
🔄 Der Servo-Regler erhält Daten wie die gewünschte Position und gibt Rückmeldungen über die aktuelle Position an die SPS zurück.
🤖 Industrieroboter haben mehrere Achsen, die durch Motoren gesteuert werden, und eine Steuereinheit übernimmt die Koordination.
🛠 Zylinder und Ventile sind weitere Beispiele für Aktoren, die in industriellen Anwendungen verwendet werden, um Bewegungen zu steuern.
🔑 Pneumatische Zylinder werden für kleine Anwendungen verwendet und werden durch Druckluft gesteuert, die von einem Kompressor erzeugt wird.

Q & A

Was repräsentiert die CPU in einem industriellen System?
-Die CPU repräsentiert das Gehirn unserer Maschine in einem industriellen System.
Wie unterscheidet man Aktoren in industriellen Anlagen?
-Man unterscheidet zwischen digitalen und analogen Aktoren, wobei der Motor sowohl digital als auch analog angesteuert werden kann.
Was ist der Unterschied zwischen digitalem und analogem Steuern eines Motors?
-Beim digitalen Steuern wird der Motor entweder mit Volllast oder ganz ausgeschaltet, während beim analogen Steuern die Motorgeschwindigkeit durch eine variable Einstellung gesteuert wird.
Was ist eine häufige Anwendung von Servomotoren?
-Servomotoren werden verwendet, um eine sehr genaue Positionierung zu erreichen, indem sie mit einem Servo-Regler und einem Encoder verbunden sind.
Welche Rolle spielt der Encoder bei einem Servomotor?
-Der Encoder gibt dem Steuergerät eine Rückmeldung über die aktuelle Position des Motors, um sicherzustellen, dass er die gewünschte Position einnimmt.
Wie werden Industrieroboter in der Fabriksimulation gesteuert?
-Industriereroboter werden durch eine Steuereinheit gesteuert, wobei die SPS nur das Programm startet und die Steuereinheit die Motoren ansteuert.
Was ist die Funktion von Meldeleuchten in einem industriellen System?
-Meldeleuchten dienen als Aktoren, um den Zustand der Ausgangsleistung der SPS direkt anzuzeigen.
Welche Art von Zylindern werden in der Industrie verwendet und wie werden sie angesteuert?
-In der Industrie werden sowohl pneumatische als auch hydraulische Zylinder verwendet, die durch Druckluft oder Druckflüssigkeit angesteuert werden.
Wie funktioniert die Steuerung eines Ventils in einem industriellen System?
-Das Ventil wird durch einen Ventilstecker mit Spule gesteuert, der direkt an den Ausgang einer SPS hängen kann. Es gibt digitale Ventile, die nur ein- oder ausgeschaltet werden können, sowie proportionale Ventile, die proportional zur angelegten Spannung geöffnet werden.
Was ist der Hauptunterschied zwischen digitalem und analogem Ventilsteuerung?
-Beim digitalen Ventil kann nur zwischen geöffnet und geschlossen entschieden werden, während beim analogen Ventil die Öffnungsgröße proportional zur eingestellten Spannung gesteuert werden kann.

Outlines

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🔧 Einführung in Aktoren in industriellen Anlagen

Dieses Videokapitel konzentriert sich auf Aktoren in industriellen Anlagen, die als Muskeln der Maschine bezeichnet werden. Der Motor wird als Beispiel für einen Aktor herangezogen, der sowohl digital als auch analog gesteuert werden kann. Es wird erklärt, dass ein Motor nicht direkt von der SPS (Steuerungsprogrammspeicher) gesteuert wird, sondern dass ein Schütz (Schalter) und ein Frequenzumrichter (in Siemens MX) benötigt werden, um das Betriebsverhalten des Motors zu steuern. Die SPS sendet Informationen wie Position, Rampen und Freigabe an den Servo-Regler, der den Motor steuert. Der Servomotor wird eingeführt, der durch einen Encoder (Geber) eine Rückmeldung über seine aktuelle Position an die SPS sendet. Die Bedeutung von Servomotoren und Servo-Reglern für präzise Positionierung wird betont.

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🤖 Roboterprogrammierung und weitere Aktoren

In diesem Abschnitt geht es um die Roboterprogrammierung, die als komplexes Thema dargestellt wird. Es wird erklärt, dass die SPS in der Regel die Steuerung der Roboterachsen übernimmt, wobei die Roboterprogrammierung über ein Bedienelement wie das Kuka Smartpad erfolgt. Es wird gezeigt, wie Positionen mit einem Joystick festgelegt und gespeichert werden, um ein Programm oder eine Routine zu erstellen. Der Schwerpunkt liegt auf der Steuerung von Servomotoren, die für präzise Positionierung verwendet werden. Darüber hinaus werden Meldeleuchten und ihre Funktion als Aktoren, die direkt an die SPS angeschlossen werden können, kurz erwähnt. Es folgt eine Einführung in Zylinder und Ventile, wobei die Unterschiede zwischen hydraulischen und pneumatischen Zylindern und deren Steuerung durch Druckluft und Ventilstecker mit Spule erklärt werden. Schließlich wird ein proportionales Ventil als Beispiel für ein analog gesteuertes Ventil vorgestellt.

Mindmap

Keywords

💡Aktoren

Aktoren sind Komponenten in industriellen Anlagen, die physische Arbeit verrichten, ähnlich wie Muskeln in einem menschlichen Körper. Im Kontext des Videos sind sie entscheidend für die Umsetzung von Befehlen und die Ausführung von Bewegungen oder Prozessen. Beispielsweise wird ein Motor als Aktor genannt, der entweder vollständig aktiviert oder ausgeschaltet wird.

💡Digitale und analoge Aktoren

Digitale und analoge Aktoren sind zwei Arten von Steuerungsmechanismen. Digitale Aktoren haben nur zwei Zustände, wie im Fall des Motors, der entweder vollständig aktiv ist oder ausgeschaltet ist. Analoge Aktoren dagegen können in einem kontinuierlichen Spektrum von Werten operieren, wie beim Motor, der seine Geschwindigkeit variieren kann. Im Video wird gezeigt, dass ein Motor sowohl digital als auch analog gesteuert werden kann.

💡Sensoren

Sensoren werden im Video mit den Augen und Ohren des Systems verglichen und sind für die Erfassung von Informationen verantwortlich. Obwohl sie nicht das Hauptthema des Skripts sind, bilden sie zusammen mit den Aktoren die Grundlage für die Steuerung und Automatisierung von industriellen Prozessen.

💡CPU

Die CPU wird im Video als das Gehirn der Maschine bezeichnet und ist für die Verarbeitung von Informationen und die Entscheidungsfindung verantwortlich. Sie ist ein zentraler Bestandteil der Steuerungslogik in industriellen Anlagen.

💡Schütze

Schütze sind Geräte, die als Schutzmechanismus zwischen der Steuerungseinheit (SPS) und dem zu steuernden Aktor dienen. Im Video wird erklärt, dass ein Schütz für die Steuerung eines Motors von der SPS benötigt wird, um die 400 Volt Wechselspannung zu schalten, da die SPS nicht direkt 400 Volt ausgeben kann.

💡Frequenzumrichter

Ein Frequenzumrichter ist ein Gerät, das das Betriebsverhalten von Elektromotoren steuert. Im Video wird er verwendet, um die Geschwindigkeit eines Motors analog zu regeln, indem die Frequenz der elektrischen Versorgung variiert wird. Dies ermöglicht eine kontrollierte Beschleunigung und Drehzahl.

💡Servomotoren

Servomotoren sind spezielle Arten von Aktoren, die für präzise Positionierung und Bewegung verwendet werden. Im Video wird beschrieben, wie Servomotoren mit Hilfe eines Servoreglers und eines Encoders (Gebers) gesteuert werden, um genaue Positionierungen zu erreichen. Dies ist für Anwendungen wie Roboterarme wichtig.

💡Industriereroboter

Industriereroboter sind komplexe Systeme mit mehreren Motoren und Achsen, die für eine Vielzahl von Aufgaben in der Fertigung verwendet werden. Im Video wird erklärt, dass die Steuerung eines Industrieroboters oft durch eine zentrale Steuereinheit erfolgt, die die Bewegungen der Roboterarme koordiniert.

💡Meldeleuchten

Meldeleuchten sind einfache Aktoren, die normalerweise an die Ausgangsleitungen der SPS angeschlossen werden und zur Visualisierung des Zustands einer Anlage oder eines Prozesses verwendet werden. Sie sind im Video als Beispiel für einfache Aktoren erwähnt.

💡Zylinder und Ventile

Zylinder und Ventile sind Aktoren, die in pneumatischen Systemen verwendet werden, um Bewegungen oder den Fluss von Gas oder Fluid zu steuern. Im Video wird gezeigt, wie sie mit Druckluft betrieben werden und wie sie digital oder analog gesteuert werden können, abhängig von der Anwendung.

Highlights

Aktoren sind die Muskeln in industriellen Anlagen.

Unterscheidung zwischen digital und analog gesteuerten Motoren.

Motoren können sowohl digital als auch analog angesteuert werden.

Digitale Steuerung eines Motors mit voller oder keiner Leistung.

SPS (Steuerungsprogrammspeicher) kann nicht direkt einen Motor mit 24 Volt ansteuern.

Schütze werden verwendet, um Motorsteuerungen zu ermöglichen.

Analoge Steuerung ermöglicht variable Geschwindigkeiten und Drehzahlen.

Frequenzumrichter steuert das Betriebsverhalten von Motoren.

Servomotoren werden für präzise Positionierung verwendet.

Servo-Regler sind notwendig, um Servomotoren zu steuern.

Encoder geben Rückmeldungen über die aktuelle Position des Motors.

Industrielle Roboter haben mehrere Motoren für verschiedene Achsen.

Roboterprogrammierung ist einfacher als erwartet, da Steuereinheiten die Steuerung übernehmen.

Meldeleuchten sind einfache Aktoren, die direkt an SPS ausgehängt werden können.

Zylinder und Ventile sind komplexe Aktoren, die für Druckluft oder hydraulische Systeme verwendet werden.

Pneumatische Zylinder werden für kleine Anwendungen und液压缸用于需要大力量的应用。

Ventile können digital oder analog gesteuert werden.

Proportionale Ventile sind analog gesteuert und reagieren auf die Spannungsänderungen.