Wykaz ważniejszych symboli graficznych elementów pneumatycznych i elektropneumatycznych użytych w podręczniku 11

1. Wprowadzenie 15

1.1. Uwagi ogólne 15

1.2. Podstawy teoretyczne - Program FluidStudio-P 27
1.2.1. Wprowadzenie do programu FluidStudio-P 27
1.2.2. Przykłady użytkowania programu FluidStudio-P w części „Info" 31
1.2.3. Przykłady stosowania programu FluidStudio-P w części „Course" 39

2. Elementy pneumatycznych układów sterowania 58

2.1. Układ przygotowania powietrza 60

2.2. Pneumatyczne elementy wykonawcze 61
2.2.1. Siłownik jednostronnego działania 61
2.2.2. Siłownik dwustronnego działania 62

2.3. Elementy sterujące przepływem i ciśnieniem powietrza 63
2.3.1. Zawory rozdzielające 63
2.3.2. Zawór zwrotny 67
2.3.3. Przełącznik obiegu 67
2.3.4. Zawór zwrotno-dławiący 69
2.3.5. Zawór szybkiego spustu 70
2.3.6. Zawór koniunkcji 71
2.3.7. Zawór progowy 73
2.3.8. Zawór opóźniający 73
2.3.9. Zawór zbliżeniowy pneumatyczny 74
2.3.10.Zawór podciśnienia 75
2.3.11.Manometr 75

3. Elementy elektropneumatycznych układów sterowania 77

3.1. Zasilacz elektryczny 77

3.2. Czujniki zbliżeniowe 78
3.2.1. Indukcyjny czujnik zbliżeniowy 79
3.2.2. Pojemnościowy czujnik zbliżeniowy 79
3.2.3. Optyczny czujnik zbliżeniowy 80

3.3. Zestawy przekaźników elektrycznych 81
3.3.1. Przekaźniki zwykłe 81
3.3.2. Przekaźniki czasowe 82

3.4. Urządzenie do łączenia sygnałów wejściowych 84
3.5. Wskaźnik połączeń 85
3.6. Elektryczny łącznik krańcowy 87
3.7. Zawory elektropneumatyczne 87
3.8. Przetwornik pneumoelektryczny 89
3.9. Indukcyjny łącznik zbliżeniowy 89

4. Przykłady syntezy prostych układów sterowania z zastosowaniem elementów pneumatycznych,
elektrycznych i elektropneumatycznych 92

4.1. Sterowanie ruchem siłowników jednostronnego i dwustronnego działania z zastosowaniem wyłącznie elementów pneumatycznych 92

4.2. Sterowanie ruchem siłowników jednostronnego i dwustronnego działania z zastosowaniem układów elektropneumatycznych 94
4.2.1. Bezpośrednie sterowanie elektropneumatyczne ruchem siłownika jednostronnego działania 95
4.2.2. Pośrednie sterowanie elektropneumatyczne ruchem siłownika jednostronnego działania 96
4.2.3. Bezpośrednie sterowanie elektropneumatyczne ruchem siłownika dwustronnego działania 97
4.2.4. Pośrednie sterowanie elektropneumatyczne ruchem siłownika dwustronnego działania 98

4.3. Funkcje logiczne 99
4.3.1. Realizacja sterowania elektropneumatycznego z zastosowaniem funkcji logicznej „lub" 99
4.3.2. Realizacja sterowania elektropneumatycznego z zastosowaniem funkcji logicznej „i" 100

4.4. Ustawianie zwłoki czasowej 101
4.4.1. Sterowanie ruchem siłownika z zastosowaniem ustawienia zwłoki czasowej 101
4.4.2. Sterowanie przekaźnikowe z podtrzymaniem 103

4.5. Pamiętanie sygnału - zawór impulsowy , 104
4.5.1. Ręczne sterowanie wysuwaniem i wsuwaniem siłownika za pomocą zaworu elektropneumatycznego impulsowego 104
4.5.2. Realizacja ruchu oscylacyjnego siłownika przy wykorzystaniu zaworu elektropneumatycznego impulsowego 105

5. Program FluidSIM-P jako narzędzie komputerowego wspomagania projektowania i badania
pneumatycznych i elektropneumatycznych układów sterowania 107

5.1. Opis programu FluidSIM-P 108
5.1.1. Grupa komend menu File 110
5.1.2. Grupa komend menu Edit 115

5.1.3. Grupa komend menu Execute 119
5.1.4. Grupa komend menu Library 120
5.1.5. Grupa komend menu Insert 124
5.1.6. Grupa komend menu Didactics 125
5.1.7. Grupa komend menu Project 127
5.1.8. Grupa komend menu View 129
5.1.9. GrupakomendmenuOptions 133
5.1.10. Grupa komend menu Window 136
5.1.11. Grupa komend menu elementów pomocy programu FluidSIM-P 136

5.2. Tworzenie wirtualnych postaci układów sterowania 137
5.2.1. Tworzenie wirtualnych postaci układów sterowania z zastosowaniem elementów pneumatyki 137
5.2.2. Tworzenie wirtualnych postaci układów sterowania z zastosowaniem elementów elektropneumatyki 147

6. Przykłady praktycznych zadań do wykonania w zakresie syntezy, symulacji, budowy i badania pneumatycznych i elektropneumatycznych układów sterowania 152

6.1. Pneumatyczne sterowanie wysuwem siłownika jednostronnego działania za pomocą zaworu
rozdzielającego trój drogowego dwupołożeniowego (3/2) z przyciskiem 153
6.2. Pneumatyczne sterowanie zmianą położenia tłoczyska siłownika dwustronnego działania za pomocą zaworów rozdzielających trójdrogowych, dwupołożeniowych (3/2) z przyciskiem oraz przełącznikiem 156
6.3. Pneumatyczne sterowanie wysuwaniem siłownika jednostronnego działania za pomocą 2 zaworów 3/2 z przyciskiem 159
6.4. Pneumatyczne sterowanie ruchem łyżki odlewniczej w urządzeniu do zalewania form odlewniczych 163
6.5. Pneumatyczne sterowanie wolnym ruchem części segmentu transportera 166
6.6. Pneumatyczne sterowanie wysuwaniem elementów z magazynu opadowego 170
6.6.1. Realizacja zadania przy założeniu możliwości sterowania urządzeniem tylko z jednego stanowiska obsługi 170
6.6.2. Realizacja zadania przy założeniu możliwości alternatywnego sterowania urządzeniem z dwóch stanowisk obsługi 175
6.6.3. Realizacja zadania przy założeniu możliwości alternatywnego sterowania urządzeniem z czterech stanowisk obsługi 178
6.7. Pneumatyczne sterowanie urządzeniem do montażu elementów za pomocą połączenia wciskowego 181
6.8. Pneumatyczne sterowanie urządzeniem do
wykrawania otworów 186
6.9. Pneumatyczne sterowanie urządzeniem do rozdacłaHB elementów walcowych 189
6.10. Pneumatyczne sterowanie urządzeniem do zanurzeniowego malowania elementów 194
6.11. Pneumatyczne sterowanie ruchem siłownika dwustronnego działania z żądanym lub awaryjnym powrotem 197
6.12. Pneumatyczne sterowanie sekwencją ruchów, według założonego diagramu krokowego, urządzenia do tłoczenia oznaczeń 200
6.13. Pneumatyczne sterowanie, według założonego diagramu krokowego, sekwencją ruchów urządzenia do przesuwania paczek 205
6.14. Pneumatyczne sterowanie prasą pneumatyczną. 208
6.15. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem sortownicy 212
6.16. Elektropneumatyczne sterowanie otwieraniem zaworu rurociągu 215
6.17. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem segmentu transportera 218
6.18. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem noża gilotyny 220
6.19. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem klapy zbiornika 222
6.20. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem wykrojnika 225
6.21. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem szczęki imadła 228
6.22. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem stołu szlifierki taśmowej 231
6.23. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem dystrybutora elementów 233
6.24. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem prasy 237
6.25. Elektropneumatyczne sterowanie urządzeniem do sklejania elementów 239
6.26. Elektropneumatyczne sterowanie linią produkcyjną. 243
6.27. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem zwrotnicy przenośnika 246
6.28. Elektropneumatyczne sterowanie ruchem wytłaczarki 250
6.29. Elektropneumatyczne sterowanie urządzeniem do przesuwania paczek 253
6.30. Elektropneumatyczne sterowanie urządzeniem do zanurzeniowego malowania elementów 257

7. Wprowadzenie do zagadnień sterowania z zastosowaniem sterowników programowalnych PLC 261

7.1. Podstawowe pojęcia związane z zastosowaniami układów sterowania 261

7.2. Programowalne sterowniki logiczne (PLC) 263
7.2.1. Główne zadania sterowników PLC 268
7.2.1.1. Kontrola i sterowanie przebiegiem procesu 268
7.2.1.2. Kontrola obiektów 269
7.2.1.3. Sterowanie dopasowujące obrabiarek 270
7.2.2. Elementy składowe PLC 271
7.2.2.1. Sprzęt (hardware) 273
7.2.2.2. Oprogramowanie (software) 274
7.2.2.3. Elementy wejściowe 276
7.2.2.4. Elementy wyjściowe 277
7.2.2.5. Interfejs programisty 278

7.3. Budowa sterowników PLC 279
7.3.1. Przerzutniki sterowników PLC 280
7.3.2. Jednostka centralna sterownika PLC 285
7.3.3. Pamięć sterowników PLC 287
7.3.4. Moduły wejścia/wyjścia sterowników PLC 289

7.3.4.1. Moduł wejść dyskretnych 292
7.3.4.2. Moduł wyjść dyskretnych 293
7.3.4.3. Moduł wejść analogowych 294
7.3.4.4. Moduły wyjść analogowych 297

7.4. Komunikacja sterownika PLC z otoczeniem 297
7.4.1. Sygnały 298
7.4.1.1. Sygnały analogowe 298
7.4.1.2. Sygnały cyfrowe 299
7.4.1.3. Sygnały binarne 300
7.4.2. Operacje logiczne na sygnałach 303
7.4.2.1. Funkcja OR („lub", alternatywa, suma logiczna Boole'a) 304
7.4.2.2. Funkcja AND („i", koniunkcja, iloczyn logiczny Boole'a) 305
7.4.2.3. Funkcja NOT („nie", inwersja, negacja logiczna Boole'a) 306
7.4.3. Tożsamości logiczne 306
7.4.4. Minimalizacja funkcji logicznych 307
7.4.4.1. Mapy Karnaugha 308

7.5. Przykłady rzeczywistych struktur technologicznych nadzorowanych przez sterowniki PLC 312
7.5.1. Instalacja do trawienia elementów skrzyni biegów 314
7.5.2. System monitoringu i sterowania przepływem ciepła 315
7.5.3. Automatyzacja procesów pozyskiwania i przesyłania wody pitnej 317

7.6. Oprogramowanie STEP 7 319
7.6.1. Tworzenie projektów w programie STEP 7 322
7.6.2. Podstawy współpracy z programem STEP 7 323
7.6.3. Tworzenie projektu za pomocą modułu SIMATIC Manager 324
7.6.4. Sposoby adresowania wejść i wyjść 327

7.7. Tworzenie programu sterującego dla sterownika Simatic 331
7.7.1. Zasady programowania sterowników PLC w edytorze programu STEP 7 333
7.7.1.1. Opis najczęściej używanych elementów języka LD 335
7.7.1.2. Program w języku LD 341
7.7.2. Przesłanie programu do sterownika i usuwanie błędów 345
7.7.2.1. Tworzenie połączenia i ładowanie programu 345
7.7.2.2. Testowanie programu 348

7.8. Przykłady zastosowania sterownika PLC do sterowania układami elektropneumatyki 349
7.8.1. Sterowanie logiczne ruchem sortownicy 350
7.8.2. Sterowanie logiczne zaworem rurociągu 351
7.8.3. Sterowanie logiczne ruchem segmentu transportera. 353
7.8.4. Sterowanie logiczne ruchem noża gilotyny 354
7.8.5. Sterowanie logiczne ruchem klapy zbiornika. 355
7.8.6. Sterowanie logiczne ruchem wykrojnika. 357
7.8.7. Sterowanie logiczne ruchem szczęki imadła. 359
7.8.8. Sterowanie logiczne ruchem stołu szlifierki taśmowej 361
7.8.9. Sterowanie logiczne ruchem dystrybutora elementów 364
7.8.10. Sterowanie logiczne ruchem prasy 368
7.8.11. Sterowanie logiczne urządzeniem do klejenia elementów 371
7.8.12. Sterowanie logiczne linią produkcyjną. 376
7.8.13. Sterowanie logiczne ruchem zwrotnicy przenośnika 378
7.8.14. Sterowanie logiczne ruchem wytłaczarki 380
7.8.15. Sterowanie logiczne urządzeniem do przesuwania paczek 383
7.8.16. Sterowanie logiczne procesem zanurzeniowego malowania elementów 387

8. Modułowy system produkcyjny 392

8.1. Opis modułowego systemu produkcyjnego 392
8.1.1. Moduł dystrybucji 394
8.1.1.1. Magazyn opadowy 397
8.1.1.2. Manipulator 399
8.1.2. Moduł kontroli 402
8.1.3. Moduł obróbki 406
8.1.3.1. Zespół stołu obrotowego 410
8.1.4. Moduł przenoszenia 412
8.1.5. Moduł sortowania 417

8.2. Tok postępowania przy konfigurowaniu modułowego systemu produkcyjnego 420

8.3. Sterowanie działaniem układu 422
8.3.1. Budowa układu sterowania 422
8.3.2. Komunikacja pomiędzy modułami 427
8.3.3. Układy połączeń modułów systemu produkcyjnego 430

8.3.3.1. Połączenia modułu dystrybucji 431
8.3.3.2. Połączenia modułu kontroli 432
8.3.3.3. Połączenia modułu obróbki 433
8.3.3.4. Połączenia modułu przenoszenia 434
8.3.3.5. Połączenia modułu sortowania 435

8.4. Obsługa stanowiska modułowego systemu produkcyjnego 436
8.4.1. Uruchamianie stanowiska modułowego systemu produkcyjnego 436
8.4.2. Opis działania przycisków funkcyjnych 438
8.4.3. Postępowanie w stanach awaryjnych 440

8.5. Program COSIVIS jako narzędzie komputerowego wspomagania badania pneumatycznych
i elektropneumatycznych układów sterowania zastosowanych w modułach MPS 441
8.5.1. Opis programu COSIVIS 441
8.5.1.1. Grupa komend menu File 443
8.5.1.2. Grupa komend menu Edit 445
8.5.1.3. Grupa komend menu View 445
8.5.1.4. Grupa komend menu Execute 448
8.5.1.5. Grupa komend menu Window 451
8.5.1.6. Grupa komend menu Help 452
8.5.2. Moduł magazynu opadowego należący do modułu dystrybucji 453
8.5.3. Moduł transportowy należący do modułu dystrybucji 458
8.5.4. Moduł kontroli 464
8.5.5. Moduł zespołu stołu obrotowego należący do modułu obróbki 469
8.5.6. Moduł wiercenia i kontroli należący do modułu obróbki 473
8.5.7. Moduł przenoszenia 479
8.5.8. Moduł sortowania 484

8.6. Programowanie sterowników PLC sterujących modułowym systemem produkcyjnym 489
8.6.1. Program sterujący działaniem modułu dystrybucji , 489

Bibliografia 514