DZENIA I SYSTEMY MECHATRONICZNE

Transkrypt

1 URZĄ DZENIA I SYSTEMY MECHATRONICZNE Szczegół owe cele kształ cenia W wyniku procesu kształcenia ucze ń / słuchacz powinien umie ć : przeanalizowa ć działanie napędów elektrycznych w urządzeniach i systemach przeanalizowa ć działanie elementów sterujących, zasilających i za- bezpieczających w urzą dzeniach i systemach opisa ć działanie elementów zasilających, sterujących oraz zabezpie- czających w układach elektrycznych urządze ń i systemów mechatronicznych, opisa ć działanie sensorów stosowanych w urządzeniach i systemach dobra ć, korzystając z oblicze ń i katalogów, napędy elektryczne do zastosowania w urzą dzeniach i systemach dobra ć na podstawie katalogów i dokumentacji technicznej aparatur ę zabezpieczając ą i łączeniow ą do napędów elektrycznych stosowanych w urzą dzeniach i systemach mechatronicznych; dobra ć elektryczne układy zasilające w urządzeniach i systemach zaprojektowa ć układy elektryczne urządze ń i systemów mechatronicznych, przeanalizowa ć działanie napędów pneumatycznych w urządzeniach i systemach przeanalizowa ć działanie pneumatycznych elementów sterujących, logicznych i zasilających w urządzeniach i systemach mechatronicznych, opisa ć działanie elementów pneumatycznych stosowanych w urzą dzeniach i systemach dobra ć, korzystając z oblicze ń i katalogów, napędy pneumatyczne do zastosowania w urzą dzeniach i systemach dobra ć na podstawie katalogów i dokumentacji technicznej elektroza- wory pneumatyczne i zawory pneumatyczne stosowane w urządze- niach i systemach dobra ć pneumatyczne układy zasilające w urządzeniach i systemach zaprojektowa ć układy elektropneumatyczne urządze ń i systemów dobra ć elementy wykonawcze urządze ń i systemów mechatronicznych, dobra ć elementy układów zasilających urządze ń i systemów mechatronicznych,

2 narysowa ć schemat połącze ń urządzenia (systemu) mechatroniczne- go, posłuży ć si ę technologi ą informacyjn ą przy projektowaniu urządze ń i systemów określi ć zadania i funkcje układów komunikacyjnych w urzą dzeniach i systemach dobra ć elementy typowych ukł adów komunikacyjnych, określi ć parametry techniczne sterownika PLC, zidentyfikowa ć elementy sterownika PLC, dobra ć sterownik PLC do okreś lonego zastosowania, zaprojektowa ć graficzny schemat rozwią zania zadania sterowniczego, utworzy ć program do sterownika w wybranym ję zyku programowania, opisa ć metody regulacji parametrów urządze ń i systemów mechatronicznych. Materia ł nauczania 1. Układy elektryczne urządze ń i systemów mechatronicznych Struktura układów elektrycznych urządze ń i systemów mechatronicznych. Budowa i parametry napędów elektrycznych stosowanych w urzą- dzeniach i systemach mechatronicznych. Układy zasilające i zabezpie- czające napędów elektrycznych w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Czujniki i przetworniki w układach elektrycznych urządze ń i systemów mechatronicznych. Układy sterowania napędami elektrycznymi urządze ń i systemów mechatronicznych z wykorzystaniem układów przekaźnikowo-stycznikowych oraz falowników. Dobieranie napędów elektrycznych do określonego zastosowania w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Dobieranie układów zasilających, aparatury zabezpieczeniowej i łączeniowej w układach elektrycznych urządze ń i systemów mechatronicznych. Projektowanie układów sterowania napędami elektrycznymi urządze ń i systemów mechatronicznych. 2. Układy elektropneumatyczne w urzą dzeniach i systemach mechatronicznych Struktura układów pneumatycznych i elektropneumatycznych urządze ń i systemów mechatronicznych. Budowa i parametry napędów pneumatycznych stosowanych w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Budowa, zastosowanie, parametry i zasada działania zaworów pneumatycznych i elektropneumatycznych. Metody wytwarzania i przygotowy- 2

3 wania sprężonego powietrza. Czujniki i przetworniki w obwodach pneumatycznych urządze ń i systemów mechatronicznych. Zasady obliczania i dobierania elementów pneumatycznych i elektropneumatycznych urzą- dze ń i systemów mechatronicznych. Metody regulacji parametrów ukła- dów pneumatycznych urządze ń i systemów mechatronicznych. Zasady projektowania ukł adów sterowania elektropneumatycznego. Dobieranie napędów pneumatycznych do określonego zastosowania w urzą dzeniach i systemach mechatronicznych. Dobieranie elementów i podzespołów ukł adów pneumatycznych. Dobieranie elementów i podzespołów układów elektropneumatycznych. Projektowanie podstawowych układów sterowania elektropneumatycznego. Projektowanie ukł adów sekwencyjnych. Projektowanie układów pneumatycznych z możliwości ą regulacji pa- rametrów ukł adu. 3. Układy elektrohydrauliczne w urządzeniach i systemach mechatronicznych Struktura układów hydraulicznych i elektrohydraulicznych urządze ń i sys- temów mechatronicznych. Budowa i parametry napędów hydraulicznych stosowanych w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Budowa i zastosowanie zaworów hydraulicznych i elektrohydraulicznych. Czujniki i przetworniki w ukł adach hydraulicznych. Zasady obliczania i dobierania elementów hydraulicznych urządze ń i systemów mechatronicznych. Me- tody regulacji parametrów układów hydraulicznych urządze ń i systemów mechatronicznych. Zasady projektowania układów sterowania elektrohydraulicznych. Ćwiczenia: Dobieranie napędów hydraulicznych do okreś lonego zastosowania w urzą dzeniach i systemach mechatronicznych. Dobieranie elementów i podzespołów układów hydraulicznych i elektrohydraulicznych. Projektowanie podstawowych układów sterowania elektrohydraulicz- nego. Projektowanie ukł adów sekwencyjnych. Projektowanie układów hydraulicznych z możliwości ą regulacji para- metrów ukł adu. 3

4 4. Sterowniki PLC Klasyfikacja, budowa i zasada dział ania sterowników PLC. Zasady graficznego rozwiązywania zada ń sterowniczych (diagramy droga-krok, metoda GRAFCET). Języki programowania (struktura, instrukcje, adre- sowanie) STL, FBD, LAD. Zasady programowania sterowników PLC. Obsługa oprogramowania do programowania sterowników PLC. Graficzne rozwiązywanie zada ń sterowniczych. Opracowywanie rozwiąza ń zada ń sterowniczych z wykorzystaniem sterowników PLC. Tworzenie programów dla sterowników PLC w różnych ję zykach programowania. 5. Sensoryka Zasada działania i budowa sensorów położenia, odległości i grubości, prędkości, ciśnienia, przyspieszenia, siły, temperatury. Zasada działania i budowa sensorów binarnych i cyfrowych. Przykł ady zastosowania sensorów. Zasady dobierania sensorów. Przetworniki pomiarowe. Zasady przetwarzania wielkości nieelektrycznych na sygnał y elektryczne. Analizowanie informacji zawartych w katalogach dotyczących wybranych rodzajów sensorów. Dobieranie sensorów do określonych, typowych zastosowa ń. 6. Ukł ady manipulacyjne Podzia ł maszyn manipulacyjnych. Budowa i zastosowanie robotów i ma- nipulatorów. Metody programowania maszyn manipulacyjnych. Bezpieczeństwo pracy w ukł adach manipulacyjnych. Identyfikowanie maszyn manipulacyjnych Dobieranie przykładowych chwytaków do określonych zastosowa ń, Symulacja programowania (w trybie TEACH - IN) wybranego układu manipulacyjnego. 7. Technika regulacji Rodzaje regulacji. Działanie podstawowych członów regulacji (P, I, D, PID, PT). Zasada działania regulatorów ciągłych, nieciągłych, cyfrowych. Przykłady zastosowa ń regulatorów. 4

5 Opisywanie dział ania regulatorów. Wskazywanie typowych zastosowa ń ukł adów regulacyjnych. 8. Projektowanie urządze ń i systemów mechatronicznych Struktura urządze ń i systemów mechatronicznych. Rodzaje i zastosowanie sygnałów w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Rodzaje, funkcje i parametry sterowników w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Rodzaje, funkcje i parametry regulatorów w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Zasady projektowania urządze ń i syste- mów mechatronicznych. Projektowanie urządze ń lub systemów mechatronicznych. 9. Układy komunikacyjne w urządzeniach i systemach mechatronicznych Rodzaje i funkcje układów komunikacyjnych w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Struktura typowych układów komunikacyjnych w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Budowa i zasada dzia- elementów i podzespołów układów komunikacyjnych w urządze- niach i systemach mechatronicznych. Struktura sieci Feldbus, Profibus, łania Asi. Opisywanie struktury i zasady działania wybranych układów komunikacyjnych w ukł adach i systemach mechatronicznych. Dobieranie elementów i podzespołów układów komunikacyjnych w urządzeniach i systemach mechatronicznych. Literatura Goźliń ska E.: Maszyny elektryczne. WSiP, Warszawa 2002 Heimann B. (pod kier.): Mechatronika. PWN, Warszawa 2001 Hörnemann E., Hübscher H., Klause J., Schierack K., Stolzenburg R.: Elektrotechnika. Instalacje elektryczne i elektronika przemysłowa. WSiP, Warszawa 1998 Katalog Automatyzacja ś rodkami pneumatyki FESTO Kordowicz-Sot A.: Automatyka i robotyka. Robotyka. WSiP, Warszawa 1999 Kostro J.: Elementy, urządzenia i układy automatyki. WSiP, Warszawa 1994 Latek W.: Maszyny elektryczne w pytaniach i odpowiedziach. WNT, 5

6 Warszawa 1987 Markiewicz H.: Zagrożenia i ochrona od poraże ń w instalacjach elektrycznych. WSiP, Warszawa 1999 Praca zbiorowa pod kierunkiem D. Schmida: Mechatronika. REA, Warszawa 2002 Praca zbiorowa. Poradnik montera elektryka. WNT, Warszawa 1986 Praca zbiorowa: Praktyczne zastosowania elektrotechniki. REA, Warszawa 2003 Sierota A., Gutowski J., Bis J.: Mechatronika w edukacji zawodowej w Polsce materiał y szkoleniowe. FESTO DIDACTIC, Warszawa 2001 Struczyński G., Świerżewski M.: Bezpieczna eksploatacja urządze ń elek- troenergetycznych w pytaniach i odpowiedziach. WNT, Warszawa 1989 Szemajch W.: Napę d i sterowanie pneumatyczne. WNT, Warszawa 1997 Tunia H., Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach. WNT, Warszawa 1996 Urbanowicz H., Nowacki Z.: Napęd elektryczny w pytaniach i odpowiedziach. WNT, Warszawa 1986 Zembrzuski J.: Uszkodzenia i naprawa silników elektrycznych. WNT, Warszawa 1999 Wykaz literatury nale y aktualizowa w miar ukazywania si nowych ż ć ę ę pozycji wydawniczych. 6