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Systemdruck mit PC/Tablet/iPad/Smartphone

einstellen,  messen und dokumentieren der hydraulischen Energie

--->  Geben Sie Ihrem Unterricht eine weitere wichtige Dimension

--->  Verwenden Sie I4.0 Elemente, z.B. Einstellungen mit Hilfe von LAN, WLAN,   WebServer,                                                                                                                                      ----> Dokumentieren Sie Energiedaten mit Datalogger in einer Excel-Tabelle

---> Verwenden Sie Tablet/Smartphone/iPad  

Damit Hydraulikanlagen mit Konstantpumpen energieeffizient arbeiten, sollte der Systemdruck nur so groß sein wie vom Prozess her notwendig. Mit einem Proportional-Druckbegrenzungsventil wird der Druck bedarfsgerecht einstellt. Als eine Möglichkeit wird mit einer LOGO!8 Steuerung der Druck gesteuert bzw. geregelt (PI-Regler).

Im Rahmen der Lerninhalte „Digitalisierung in der Bildung“ wird über WLAN mit Laptop oder Smartphone oder Tablet oder iPad das Druckprofil eingestellt. Von der Steuerung der Hydraulikschaltung können 4 verschiedene Drücke von der LOGO!8 Steuerung angefordert werden. Die LOGO!8-Steueung kann sehr einfach die aktuellen Drücke mit Zeitstempel in einem Datenlogger sammeln und als Excel-Datei ausgeben.

Diese Art der Systemdrucksteuerung kann als ein Element der i 4.0 –Inhalte angesehen werden.

Wichtige Lerninhalte:

• Erstellen eines SPS-Programms, gesteuerter Betrieb oder geregelter Betrieb (PI-Regler)

• Einstellen der Kennlinie an einem Proportional Verstärker

• Aufbau und Verdrahtung der Anlage

• Einbinden und Bedienen von Mobilen Endgeräten, App von Siemens,

• Aufbau eines WLAN-Netzes

• Arbeiten mit einem WebServer,  LAN-Netz

Praxisbeispiel :

Bei der dargestellten hydraulische Steuerung, z.B. Spann-Einheit, wird der Systemdruck mit einer SPS (hier LOGO!8) eingestellt. Mit FluidSIM-EasyPort wird der Ablauf der Anlage programmiert-aufgebaut. Das FluidSIM-Programm kann über die 2 digitale Leitungen 4 verschieden Systemdrücke vorwählen.

Im nachstehende Bild sehen Sie eine Beispiel-Anordnung.

Natürlich kann auch statt des EasyPort eine el. Schaltung oder eine SPS verwendet werden, statt der LOGO auch eine andere SPS.

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Aufgabe 1: 

Eine Prägung wird in 2 Stufen durchgeführt. Der Druck hierzu wird nur gesteuert. Die Sollwerte in Volt werden aus der Kennlinie ermittelt. 

Stellgröße für den Ablauf:

Grundstellung                (I1=0, I2=0) = 0 bar   ............. = ....0......Volt

 Druckstufe 1                 (I1=0, I2=1) = 30 bar ..............= ....6......Volt

Kolben ausfahren und einfahren

Prägung Druckstufe 2  (I1=1, I2=1) = 40 bar ..............= ....8..... Volt

Die Eingänge I0 und I1 werden entsprechend von der Hydraulik-Steuerung angesteuert.

Kennlinie des Prop.-Ventils:  (Erstellt mit FluidLab H)

Beispiel : LOGO!8 Programm:

Mit dem Webserver (PC/Tablet/Smartphone) können die Sollwerte eingestellt werden. Weil das AnalogAusgang 0..10V den Analogwert 0...1000 hat werden praktisch "Milli-Volt" am Display eingestellt.

Über das Steuerungsprogramm durch Spannung an I0 bzw. I1 werden die Ausgangspannungen für das Prop.-Ventil angewählt.

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Aufgabe 2: 

Weil die Aufgabe sehr einfach ist wird nur mit der LOGO die Regelung gemacht.

Ein Hydo-Motor soll ein Förderband geregelt antreiben. Der Drehzahlsensor liefert als Signal 0...10V. Wobei 10V Signal einem

Volumenstrom von 10 l/min entspricht.

Schluckvolumen 8,3 cm³/Umdrehung, also :10 l/min -> 1200 Umdrehungen/min

Die Drehzahl  soll 240 1/min betragen, entspricht einem Sensorsignal von 2 Volt. 

Im Programm wird hierzu der PI-Regler verwendet.

Belegung:

I1 = Stop Schalter(Öffner)

AI1 = I7 = Analogeingang, Drucksensor 0...10V

AO 1= Stellgröße für Prop-Ventil             0...10V

Funktionstaste F1 = Regler EIN

Funktionstaste F2 = Regler AUS

Beispiel Lösung :

Hinweis´: Der Speicher mit Stromventil ist angebaut um die Zeitkontante PT1 zu erhöhen. Das System neigt sonst zum schwingen.

LOGO-Programm mit PI-Regler 

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 Aufgabe 3: Geregelte Druckstufen

 In einer Walzstraße muss der Anpressdruck geregelt werden. Es ist

eine zeitgesteuerter Ablauf. Dieser wird mit GRAFCET -FluidSIM -EasyPort ausgeführt.

Druckstufe 1 = 25 bar - 20 Sekunden

Druckstufe 2 = 35 bar - 40 Sekunden

Druckstufe 3 = 40 bar - 20 Sekunden

Die Regelung wird mit LOGO!8 -> PI-Regler erstellt.

Anordnung und Beschaltung  Sie obiges 1. Praxisbeispiel

oder hier:

Hinweis: Der Speicher dämpft ev. Schwingungen und kann bei punktuellem erhöhten Öldedarf Volumenstrom liefern.

Umsetzung der Druckversorgung  mit LOGO!8:

Beispiel -Programm für die Druckversorgung

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-------------------------------------WIrd in Kürze weitergeführt ---------------------