PLC
DE GRIJPER
INHOUDSOPGAVE ONDERZOEKSFASE 1.1 Inleiding 1.2 Keuze van de attractie 1.3 Organiseren MECHANISCH DEEL 2.1 Bits in de knakenbak 2.2 Opstelling montage plaat 2.3 De x-as en de y-as 2.4 Schroefdraad maken 2.5 De draaibank ELEKTRISCH HARDWARE 3.1 De gelijkstroom motor 3.2 Het blokschema 3.3 Het hoofdstroom schema DE PLC HARDWARE 4.1 De voedingsprint 4.2 Het aansluiten van een PLC 4.3 Volgorde schema 4.4 De stappen in de PLC PNEUMATIEK 5.1 Cilinders en ventielen 3/2 5.2 Cilinders en ventielen 5/2 5.3 Cilinders en elektro magn ventielen 5.4 vacuumtechniek MINI CURSUS PLC
1.1 INLEIDING Het deel project de grijper komt voort ui een totaal kermisproject waarbij leerlingen na een georganiseerd werkbezoek aan een kermis, een attractie mogen kiezen die ze volgens het PGO concept ook gaan bouwen met minimaal twee mechanische bewegingen. Voor de uitwerking van dit deel project de grijper is juist gekozen omdat het naast de bekende raakvlakken in de elektrotechniek en mechanica ook pneumatiek in zich heeft zoals vacuümtechniek
Het project is vooral bedoeld voor leerlingen uit de tweede klas MBO elektrotechniek niveau 4 met de nadruk op automatiseringstechniek. Aan elke attractie werken vier of vijf leerlingen gedurende een periode van 8 weken. Per week twee tutor uren, vier praktijk uren en 3 practicum uren en natuurlijk de daarbij behorende lintlessen. Tijdens de uitvoering in het projecten lokaal zijn er maximaal 3 projectgroepen dus 15 leerlingen aanwezig
De volgende lesbrieven komen voor een deel uit het bestaande boek van “kermis naar techniek”. Alleen de hoogst noodzakelijke lesbrieven zijn toegevoegd als ondersteuning. Daarom moeten deze lesbrieven niet gezien worden als een compleet blokboek. Het boek van kermis naar techniek is breder en algemener van opzet met meer opdrachten zodat elke willekeurige attractie gebouwd kan worden
Het project wordt uitgevoerd als een bedrijfsproject met technische ondersteuning van de firma FESTO en MOELLER. De laatste firma heeft de bedrijfspresentatie mede beoordeeld. Is de grijper met zijn vacuümtechniek eenmaal gebouwd, dan is na de verwijdering van de bedrading tussen de bedradingskokers en het wissen van de PLC het project opnieuw inzetbaar maar nu alleen voor het bedraden en programmeren.
1.2KEUZE VAN DE ATTRACTIE Na het bezoek aan het kermis terrein gaan we een attractie kiezen die we als project gaan na bouwen. Het gaat vooral om de bewegingen te simuleren maar nu enkel met kleine gelijkstroommotoren van 12V.Daarom gaan we als oefening onderstaande attracties vereenvoudigen, om daarna jouw eigen gekozen attractie te vereenvoudigen tot een te maken model dat echt draait en zwiert.
Condor
space roller
zweefmolen
octopus
enterprise
super nova
Opdracht 1 (toepass / per groep / tutor) Onderzoek met je groep de items van onderstaande tabel die betrekking hebben op bovenstaande attracties Naam Condor Space roller enterprise Zweefmolen Octopus Super nova
Aantal aandrijfassen
Energievorm per as
Vereenvoudiging van de attractie
Hieronder zie je een voorbeeld van een echte attractie omgebouwd naar een vereenvoudigde vorm. Ook hier komt het draaiplateau omhoog. Daarnaast de tekening of schets van het model met de materialen lijst die minimaal al nodig is om een attractie te bouwen. Let op de maximale afmetingen van de montageplaat.
Opdracht 2 (toepass / per groep / tutor + prak) Maak van jouw gekozen attractie een schets op 5mm ruitjes papier zoals bovenstaand voorbeeld. De afmeting van de montageplaat is 800 x 600 mm. De bovenste 250mm is gereserveerd voor elektrotechnische onderdelen. Overleg met je praktijkdocent de gekozen constructie. Meer voorbeelden zie je in Hfd 2 en in het projectenlokaal
1.3 ORGANISEREN.
Projectuitvoering Om een project succesvol te laten verlopen, is het noodzakelijk om het in verschillende fases uit te voeren. Dit project wordt uitgevoerd volgens de DOBIG methode waarin we de volgende fases tegen komen: Informatiefase Na een informatief gesprek met de klant schrijf je in een brief wat jouw bedrijf precies voor de klant gaat doen. De informatie die van de klant komt staat meestal in een bestek omschreven Definitiefase Wat in de informatiefase is afgesproken ga je in deze fase uitwerken in werkzaamheden en in een taakverdeling met een tijdsindeling. Ook wordt er een prijs gemaakt de zgn calculatie Ontwerpfase In deze fase worden ontwerp tekeningen gemaakt met een omschrijving van de werking Tevens wordt een offerte voor de klant gemaakt waarin de omschrijving en prijs staat. Voorbereiding Na het verkrijgen van de opdracht worden de materialen besteld, werktekeningen gemaakt en het personeel wordt ingepland Bouwfase Ook wel realisatiefase genoemd. Dit is de fase waarin het project praktisch wordt uitgevoerd. Van deze fase kan ook een afzonderlijke werkplanning gemaakt worden. (zie onder) In bedrijf name Dit is de fase waarin men gemaakte schakelkast gaat uit testen. Ook wordt in deze fase de software getest. Neem hiervoor ruim de tijd om eventuele wijzingen te kunnen uitvoeren. Oplevering De schakelkast uiteindelijk bij de klant in bedrijf nemen. De bedieningsman voorzien van een handleiding. Tenslotte de revisietekening maken d.w.z. de wijzingen verwerken. Urenverantwoording
Het bijhouden van het aantal gewerkte uren met daarbij een korte omschrijving is van groot belang zowel voor je zelf maar ook voor het bedrijf. Komt het aantal gecalculeerde uren overeen met de werkelijke uren. Voortgangsrapportage
Met de voortgangsrapportage kan men controleren of alles verloopt volgens de planning en waaraan de opleverdatum hangt. Als de planning en rapportage niet overeenkomen kan men extra personeel inzetten. Beslisdocumenten Om te kunnen gaan bouwen zul je eerst op papier vast moeten leggen wat je uiteindelijk voor de klant gaat Maken. Dit kun je vast leggen in een document, die je kunt vinden bij de bijlage Werkzaamheden Keuze attractie en schetsontwerp Onderbodem van de attractie Schijf met draaiplateau en schuitjes Motor ophanging Ontwerp achterzijde met sierverlicht Bedieningspaneel met bedrading Tekenwerk hoofdstroom Bedrading hoofdstroom Tekenwerk voor het aansluiten PLC Bedrading leggen PLC Software PLC schrijven Opdracht 1 (toepass / per gr. / bedrijfsk) Probeer samen een werkplaats planning te maken voor het bouwen van een attraktie in het projektenlokaal. Om je wat op weg te helpen staat hierboven zo’n model met daarnaast een aantal werkzxaamheden. Laat in de planning vooral een aantal werkzaamheden parrallel lopen, je kunt b.v.met de software al direkt beginnen Opdracht 2 (toepass / per gr. / bedrijfsk) Ontwerp een eigen urenverantwoordings staat, en maak een formulier voor een voortgangsreportage Planning
week
Calqulatie + Ontwerptekeningen Offerte stadium Bevestiging opdracht Werk tekeningen Materiaal bestellen Werkz.heden werkplaats Werkz. Bouwplaats In bedrijf name Oplevering +reviesie
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22 23
2.1 BIT’S IN DE “KNAKENBAK” Bij het bouwen van het project de grijper zul je veel machinaal schroeven en hopelijk gebruik je het juiste bitje. Als je dan eens bij de Doe het zelver in de knakenbak kijkt zie je daar complete bits sets liggen zoals bijvoorbeeld nevenstaande afbeelding. Als we bij thuiskomst de bits gaat gebruiken. zal in de meeste gevallen de kop van de bit al snel verslijten. Dit kan liggen aan de kwaliteit, of omdat we de verkeerde kop bij de schroef gebruiken. Je kunt bijvoorbeeld de volgende bits tegenkomen: 1. Kruiskop PH type Philips 2. Kruiskop PZ type Pozidrive 3. Torx 4. Sleuf 5. Inbus 6. Dop Hiernaast staan enkele van bovengenoemde bits afgebeeld
Opdracht 1 (toepass / per groep / pgo) Probeer in discussie vorm de antwoorden te vinden op onderstaande vragen 1. Waar zal het prijsverschil zitten in bits uit de “knakenbak” bij de doe het zelver of bij een professionele gereedschappen winkel? 2. Wat is het gevolg van machinaal schroeven geweest voor de kop van de schroef en waarom. 3. Machinaal schroeven gaat snel maar kan ook problemen veroorzaken. Welke problemen kunnen zich voordoen en los je ze op? 4. Bij dikke houtschroeven moet je meestal voorboren. Hoe bepaal jij de dikte van de boor 5. Welke voorzorgs maatregelen moet je nemen bij het machinaal schroeven in hard hout? 6. Welke voorzorgsmaatregelen moet je nemen bij het machinaal schroeven in de zijkant van MDF plaat met een dikte van 12mm 7. Hoe kun je voorkomen dat de schroef te diep in het hout trekt bij machinaal schroeven? 8. Bepaal de werkvolgorde als je twee houten platen strak tegen elkaar wilt schroeven? 9. De achterzijde van een PC kast sluit men in een productielijn met 8 schroeven. Bedenk voor deze montage een efficiënte oplossing 10.Welke toebehoren heb je nog meer nodig bij het machinaal schroeven. Opdracht 2 (toepass / per 2 leerl / olc) Maak een tabel aan met 6 kolommen en 6 rijen. Elke kolom vertegenwoordigd een type schroefkop zoals in bovenstaande tekst is aangegeven. Op de eerste rij plaats men de namen van de koppen In rij twee geef je met een duidelijke tekening de bovenzijde van de schroefkop aan. In de resterende rijen geef je de verschillende maatvoeringen van de desbetreffende bits.
2.2 OPSTELLING MONTAGEPLAAT Bij de opbouw van het project kun je gelijktijdig met meer leerlingen aan verschillende onderdelen beginnen. Let wel de hoofdmaten gelden voor iedereen, zodat later de losse delen een geheel vormen. Bij de onderstaande taak 1 volgt zo’n werkverdeling. Voor het monteren van het schakelmateriaal, moet je wel binnen de aangegeven maten blijven van de bedradingskokers blijven. Schuif met de materialen tot een goede verdeling. 600 K1
PL C
F
V
Materialen lijst: 250
1 multiplex 18mm 600x800 2m bedradingskoker 35x35 1 klemmenstrook 20kl (X!) 1 din rail 4 magneet schak 24~ (K1-K2K3) 2 motorbeveiligings schak (F1F2) 1 trafo 230-24V (TR) 1 install automaat (F3) 1 PLC (min 6 uitgangen) 2 pneum 5/2 ventiel 24V~ (V1V2)
TR X1 800
Op bijgaande foto’s van dit voorbeeld is een dubbele bak gemaakt , de onderbak waarin de prijzen vallen en de bovenbak waarin het spel gespeeld wordt. Om de constructie te vereenvoudigen kan men boven en onderbak ook in een maken zoals bijvoorbeeld onderstaande tekening. De uitvoering is geheel vrij, echter de buiten maten liggen vast Men kan de bak het beste maken van 12mm MDF, omdat men dit materiaal netjes kan afwerken. Let wel op het kops schroeven van dit materiaal dat je goed voorboort anders splijt het materiaal. 180 K1
PL C
F
Materialen lijst
V
1 MDF 12mm (bodem) 2 MDF 12mm (zijkanten) 1 MDF 12mm (achterkant) 1 MDF 12mm (voorkant recht) 1 MDF 12mm (voorkant schuin) 1 PMMA 5mm (voorkant) 1 houtschroeven
TR X1
Los opvang bakje Gat om prijs uit te nemen
500 PMMA
Taak 1 Je hebt in de voorgaande taken al in grote lijnen een planning gemaakt Bij de praktische uitvoering moet iedere deelnemer ook echt aan de slag kunnen Verdeel daarvoor samen het project in stukken, en maak een werkverdeling. Herhaal dit elk praktijk blok en evalueer de werkzaamheden. Voorbeelden van verdeling zijn b.v opzet van bedradingskokers met schakelmateriaal, mechanisch deel van de X en Y as, de speelbak, tekenen van de hoofdstroom, aansluitschema PLC, programma van de PLC, pneumatiek schema enz. Taak 2 Zorg voordat je begint met de verschillende onderdelen dat je ontwerp schetsen hebt, zodat straks de onderdelen in elkaar passen. Neem tijdens de werkzaamheden foto’s voor de presentatie.
2.3 DE X-AS EN DE Y-AS De twee transportbanen zijn identiek. Transportbaan 1 vervoert transportbaan 2. Transportbaan 2 vervoert de cilinder met zuignap. Het frame wordt gemaakt van doorzichtig PMMA. Er zit een stilstaande as in en een bewegende as met schroefdraad M10
SPEELVELD
De transportbanen bewegen boven het speelveld Met B1 start men het spel Zolang men B2 indrukt loopt de transportmotor 1 laat men de drukknop eenmaal los dan kan men de motor nietmeer opnieuw starten, men kan alleen verder gaan naar B3. Hiermee start en loopt motor M2 zolang men B3 indrukt.Laat men los dan gaar de cilinder uit, en neemt de zuignap het onderdeel mee. De motoren gaan automatisch terug naar de beginsituatie, en de zuignap laat daar het eventuele opgepakt onderdeel vallen
START B1
B2
B3
2.4 SCHROEFDRAAD MAKEN
Om onderdelen aan elkaar te bevestigen kunnen we kant en klare bouten en moeren kopen. De maat van deze schroefdraad wordt aangegeven met M5, M6 enz. De hoofdletter M betekent metrische draad. We kunnen de . schroefdraad ook zelf maken in een gat of op een as. Hieronder is nogeens een korte samenvatting gegeven van de gereedschappen voor het maken van schroefdraad, die je al tijdens een praktijk les hebt gezien SCHROEFDRAAD TAPPEN in een gat
Om draad te tappen moeten moet je ‘n gat boren. Het juiste gat bij die schroefdraad of andersom vind je in onderstaande tabel Tap
M3 M4 M5 M6 M8 M10 M10
X 0,8 X 0.8 X 0,8 X 0,8 X 0,8 X 0,8
SCHROEFDRAAD SNIJDEN op een as
Afhankelijk van de diameter van de as kun je op die as schroefdraad snijden. De juiste maat vind je in onderstaande tabel.
Boor
2,4 = 2,5 3,2 = 3,5 4,0 = 4,0 4,8 = 5,0 6,4 = 6,5 8,0= 8,0
De tappen plaats je in een wringijzer. Het set van 3 tappen zijn handtappen, dus 3 maal tappen. De machinetap plaats je meestal in een boormachine.
wringijzer Heel belangrijk bij het tappen is, dat de tap recht in ‘t werkstuk gaat. Controleer dit met ‘n blokhaak
3mm
M3
4mm
M4
5mm
M5
6mm
M6
8mm
M8
10mm
M10
Voor elke as diameter is dus een aparte snijplaat nodig, die je in een snij-ijzer kunt plaatsen. Gebruik bij het snijden olie.
Snij-ijzer Maak voor het snijden een schuin kantje aan de as. Ook hierbij moet het snij-ijzer haaks op de as
Opdracht 1 (toepassing / per groep / tutor) . Maak een instructie filmpje van het schroefdraad tappen en snijden waarbij vooral de nadruk licht op de verschillende handelingen die men daarbij verricht. Stel voor je gaat filmen een compleet draaiboek samen.
2.5 DE DRAAIBANK
Om de attractie goed te laten “draaien”, is voor enkele onderdelen de draaibank on ontbeerlijk. Hieronder staan de drie bewerkingen die voor ons toereikend zijn om de attracties te kunnen bouwen. 1
2
3
4
5
6
mesbeitel
DE DRAAIBANK Om spraakverwarring te voorkomen geven we eerst de belangrijkste onderdelen van de draaibank de juiste naam: 1. vaste kop 2. drieklauw 3. beitelhouder 4. support 5. boorkop 6. lossekop Verder staat afgebeeld de beitel die we gaan gebruiken
VLAKDRAAIEN Hiermee maken we een afgezaagde kant van een as netjes vlak. We plaatsen de as in de drieklauw, en verdraaien de beitelhouder zodanig dat de beitel onder een vrijloophoek staat. Draai dan van binnen naar buiten vrijloophoek
CILINDRISCH DRAAIEN Na het afvlakken van de as waarmee je altijd begint, ga je de as dunner maken tot de gewenste maat. Verdraai de beitelhouder weer zo-danig dat nevenstaande vrijloophoek ontstaat. vrijloophoek
centerboor
CENTRISCH BOREN Plaats een centerboor in de boorkop. Boor een klein putje voor in de as, waar-door ‘t midden is gevonden. Moet het gat 6mm worden , boor dan eerst 5,5mm en pas daarna 6mm om een exact gat te krijgen.
Taak 1 (studie / tutor / per groep) Welke voorzorgsmaatregelen zou je voor je eigen veiligheid nemen bij het werken aan een draaibank. Taak 2 (toepas / EHBO / per leerl) Hoe moet je handelen als er een ongeluk gebeurt in het praktijklokaal of in het schoolgebouw. Nodig hiervoor een deskundige uit voor een gastles EHBO
3.1 DE GELIJKSTROOMMOTOR + 12V DC
+
B1
Om de motor linksom en rechtsom te laten draaien hebben we minimaal twee drukknoppen nodig B1 en B2. Elke drukknop heeft zelfs twee contacten die gelijktijdig werken bij het indrukken van de drukknop. Laat men de knop los dan veren de contacten terug. Als men de drukknop B1 indrukt dan komt de plus op A2 en de min op A1. Als men de drukknop B2 indrukt dan komt de plus op A1 en de min op A2. De motor verandert dus van richting. Drukken we echter B1 en B2 tegelijk in dan maken we kortsluiting, dit moeten we straks zien te voorkomen
B2
A1
A2
C1
C2
A1
A2
Voor de aandrijving in de modellen gebruiken we een 12V gelijkstroom motor. Het symbool van een gelijkstroom motor is hiernaast twee maal getekend, met de draai-richting linksom en rechtsom. De motor verandert van draairichting als we + en - omwisselen
Willen we de bediening van de motor automatiseren, dan zullen we de hand bediende drukknoppen moeten gaan vervangen door schakelaars die automatisch aangestuurd kunnen worden. We gebruiken hiervoor de magneetschakelaars C1 en C2. Inplaats dat we op de contacten drukken om de motor in te schakelen, trekt een elektro magnetische spoel aan de contacten daarom ook de naam magneetschakelaar of contactor. Op welk moment dat er spanning op het spoeltje komt wordt bepaald op de een van de volgende blz. waar het stuurstroomschema wordt uitgelegd.
De gelijkstroommotor die we in het project toepassen staat hiernaast afgebeeld, en is te verkrijgen bij de firma Conrad. Het vervelende van deze motor is de ophanging en vraagt zeer nauwkeuring boorwerk. Maak hiervoor een boormalletje of zoek op het internet de juiste maatvoering
Opdracht 1 (toepass / per groep / pgo) Vraag aan je tutor een magneetschakelaar, bestudeer de werking en leg aan elkaar de werking uit.
3.2 HET BLOKSCHEMA Een blokschema is een schema zoals een voetbal trainer zijn spelers weg zet op een magneetbord. M.b.v. dit magneet bord zal hij zijn speelwijze aan de spelers uitleggen in verschillende aanval- en verdedigings situaties. In ons geval zal dit schema als praat papier gebruikt worden, om de werking uit te leggen, om het hoofdstroomschema verder uit te werken, om de klemmenstrook te tekenen, om de in en uitgangs tabel van de plc te maken, en straks het programma voor de PLC te schrijven. Volgens afspraak worden alle kermis modellen gebouwd met een gelijkstroommotortje van 12 V DC echter uitgevoerd in een schema van een echte draaistroommotor. Dus zo ook in het blokschema.
F
K
F
K
K
V
K
V
ES
ES
ES
VACUU M ES
VACUUMCUP
MUNT B
B
B
Taak 1 Maak samen met behulp van het blokschema een analyse van het spel Taak 2 Geef in jouw groep alle onderdelen een codeletter of cijfer. Vanaf nu gebruikt iedereen de afgesproken codes zowel bij de tekeningen als bij de PLC of bij het pneumatisch schema
3.3 HET HOOFDSTROOM SCHEMA Een van de doelstellingen van het kermisproject was het aansluiten van draaistroommotoren die in de meeste attracties wel voorkomen. In het grijper spel is dat natuurlijk wat overdreven. We gebruiken daar een kleine gelijkstroommotor. Ook in de draaiende schaal modellen gebruiken we dezelfde gelijkstroom motortjes. Toch kunnen we het hoofdstroom schema tekenen en aansluiten als voor een echte draaistroom motor. De wisseling bij de omkeerschakelingen voor draaistroommotoren werkt ook bij het gelijkstroom motortje. Let alleen heel goed op, op welke van de drie draden je de plus en min zet om de gelijkstroom motor ook juist te laten draaien. Ook de motor beveiligings schakelaar nemen we in het schema op en voor de aansluitingen van de motor nemen we een klemmenstrook. De gelijkstroom motor sluiten we op 2 van de 3 klemmen aan.
12V DC
12V DC
Taak 1 Teken met een cad systeem het hoofdstroomschema voor de twee “draaistroom motoren” van de grijper. Geef in het schema duidelijk aan op welke klemmen de gelijkstroom motor moet worden aangesloten. Geef in het schema duidelijk aan op welke voedingslijnende gelijk spannings voeding wordt aangesloten Taak 2 Leg de bedrading van de twee motoren in je project volgens het uitgewerkte schema van taak 1
4.1 DE VOEDINGSPRINT Veel verschillende elektrische apparaten zijn nodig om de attractie te laten werken. Zoals een PLC voor de besturing te automatiseren, magneetschakelaars om de motoren te schakelen, de motor zelf, en de nodige led’s voor de sierverlichting. Maar zoals aangegeven werken ze allemaal op verschillende spanningen, en we hebben slechts een spanning nl 230V~ We moeten dus in de cirkel iets bouwen die de spanning van 230V~ ombouwt naar 24V= en 24V~ en 12V= en 2V voor de led’s. De spanning voor het motortje halen we rechtstreeks uit een externe voedingsapparaat, omdat we dan de snelheid nog kunnen regelen. De led spanning kan ook anders zijn door de led’s in serie te zetten Hieronder staan 2 schema’s afgebeeld. Het motorschema geeft aan dat de bedrading van de motoren uitkomt op 3 stekkerbussen in de deksel van de goot en aangesloten op een externe voeding. Voor de PLC bouwen een apparte 24V gestabiliseerde voeding met tevens een aansluiting voor de magn.spoelen en LED’s Motor schema voeding 230V~
12V 12V
0-30V=
24V~ spoelen We gebruiken voor de motortjes een externe voeding om bij gebruik van het project het toerental te kunnen inregelen tussen 5V en 24V DC
24V= PLC
24V= led’s
In bovenstaande tekening van de voeding is alleen de opstelling van de onderdelen aangegeven, zoals de gelijkrichter, elco, spanningsregelaar, 3 glaszekeringen en 3 aansluitblokjes
Opdracht 1 (toepass / per 2 leerl / praktijk) Ontwerp en teken het schema voor de nodige spanningen. Opdracht 2 (toepass / per 2 leerl / praktijk) Ontwerp en teken een print van jouw bovenstaand schema Opdracht 3 (toepass / per 2 leerl / praktijk) Ets en bestuk en test de print en plaats deze met de transformator op een plaatje kunsstof
4.2 HET AANSLUITEN VAN EEN PLC INGANG B1 start Ι1 Ι2 Ι3 Ι4 Ι5 Ι6 Ι7 Ι8 Ι9 Ι 10 Ι 11 Ι 12
UITGANG Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6
230V~
C1 hefmotor
Bij het ontwerp van het bedieningspaneel heb je de drukknoppen al bepaald die nodig zijn om de attractie te bedienen. Ook ken je als de magneetschakelaars de motoren schakelen. Om te automatiseren moeten al deze onderdelen op de PLC worden aangesloten zoals onderstaande tekening laat zien. Om spraakverwarring te voorkomen is ‘t van groot belang dat je in een lijst vastlegt op welke ingangsnummer van de PLC je ‘n bepaalde drukknop aansluit of op welke uitgang je de magneetschakelaar aansluit. Hiernaast zie je zo’n I/O- lijst.
B1 0-30V=
12V 12V
24V~ spoelen
24V= PLC
24V= led’s
C1
Opdracht 1 (toepass / per groep / tekenen ) Maak een in-uit-gangslijst zoals hierboven staat omschreven. Opdracht 2 (toepass / per leerl. / tekenen ) Teken in ACAD bovenstaand aansluitschema van de PLC volledig af met drukknoppen, magneetschak. en led’s. Let goed op hoe de verschillende spanningen zijn aangesloten op de voedingsprint en PLC.
4.3 VOLGORDE SCHEMA In het blokschema staan alle onderdelen vermeld en van een code letter voorzien . In het volgorde schema gaan we de bewegingen van elk onderdeel vastleggen. In onderstaand schema staan wel de bewegingen maar nog niet op welke volgorde en wanneer precies.Geef met een kruis de volgorde van de bewegingen
Taak 1 Maak met een kruis in de vakjes aan de volgorde van de bewegingen en noteer tussen de stappen de schuifvoorwaarden
4.4 DE STAPPEN IN EEN PLC Op het vooorgaande blad hebben we de volgorde van de grijper beschreven in een aantal stappen. We gaan nu een aantal stappen in de PLC “bouwen”. Voor de funktieblokken nemen we de merkers M1 t/m M6 en deze voeren we uit als geheugen functies die we kunnen setten en resetten. Voor de schuifvoorwaarden nemen we voorlopig de 6 drukknoppen op de ingangen I 1 t/m I 6. Voor de bijbehorende acties nemen we de uitgangen Q1 t/m Q6.
I6
M6
Opdracht 1 (toepass / per leerl / praktijk-praticum ) Teken met potlood bovenstaand schema verder af Opdracht 2 (toepass / per leerl / praktijk practicum) Programmeer bovenstaand schema in je PLC en test het uit met het simulatieprogramma of een test PLC Opdracht 3 (toepass / per leerl / praktijk-practicum) Pas nu bovenstaand schema aan met de schuifvoorwaarde en de uitgangen voor het project de grijper.
5.1 CILINDERS EN VENTIELEN 3/2
In het project de grijper wordt de beweging in de z-as volledig verzorgd door een pneumatische cilinder. Aan de zuigerstang is de vacuümcup bevestigd die de onderdelen oppakt. Over de vacuümtechniek komen we op de volgende blz terug. Eerst gaan we eens kijken naar de enkel werkende cilinders en een 3/2 ventiel. Bij de enkelwerkende cilinder wordt de zuiger door een veer teruggebracht en heeft ook maar een aansluitpunt
Ons eerste ventiel is een 3/2 ventiel d.w.z. 3 aansluitpunten en 2 standen met een mechanisch bediening en veer retour
Links is de niet bediende stand getekend, rechts wordt op de knopgedrukt, je ziet het grijze binnenstuk verschuiven, maar de aansluitleidingen blijven staan. De zuiger gaat naar buiten. Laat je de knop los, dan drijft de veer de lucht achter de zuiger via de retour weer naar buiten. In het midden staat ‘t echte schema
Taak 1 Gan naar de site www.projectintech.nl selecteer voor meer informatie de lesbrief ventielen en cilinders Taak 2 Ga naar de site www.festo.nl en test met het simulatie programma fluit-sim bovenstaande schakeling uit.
5.2 CILINDERS EN VENTIELEN 5/2 De enkelwerkende cilinder mag maar in een richting arbeid verrichten anders zou de veer snel stuk zijn Daarom gaan we een andere cilinder toepassen een dubbel werkende zonder veer. Hij mag in twee richtingen arbeid verrichten, we moeten er echter wel een ander ventiel bij gebruiken Bij de dubbel werkende cilinder is geen veer aanwezig. Hij heeft echter wel twee aansluitpunten.
Het 5/2 ventiel heeft 5 aansluitpunten en twee standen. Hiermee kan men twee richtingen sturen
Links is weer de niet bediende stand. Via kanaal P zal de cilinder worden uitgeschoven. De lucht voor de cilinder gaat via R weer weg. Druk je op de knop dan verschuift het grijze blok met kanaaltjes maar de leidingen blijven staan. De cilinder gaat nu terug.In het midden staat weer het echte schema.
Taak 1 Ga naar de site www.projectintech.nl selecteer voor meer informatie de lesbrief ventielen en cilinders. Taak 2 Ga naar de site www.festo.nl en test met het simulatie programma fluit-sim bovenstaande schakeling
5.3 CILINDERS EN ELEKTRO MAGN. VENTIELEN In ons spel de grijper wordt de sturing echter geheel verricht door een PLC, ook het aansturen van het ventiel die de cilinder op de z-as beweegt. We gebruiken daarom geen handbediend ventiel maar een elektrisch bediend ventiel. Op de kop van het ventiel wordt een spoeltje gemonteerd waardoor het blok in het ventiel weer gaat verschuiven
Er zijn veel verschillende soorten cilinders, kijk maar eens op de site van www.projectintech.nl bij lesbrief aandrijfelement
In het linker figuur staat geen spanning op het spoeltje de veer brengt het grijze blok terug, Rechts staat wel spanning op het spoeltje en schuift het blok naar rechts. De kanaaltjes in het grijze blok verschuiven voor de andere poorten, waardoor de cilinder terug gaat en blijft staan zolang de spanning aanwezig blijft.
Maak eerst het pneumatisch schema maar met een spoeltje als bediening
Geef zowel in’t pneum als elektr schema het spoeltje dezelfde label Ga met de cursor naar het spoeltje en klik 2x op de linkermuis knop en het window volgt
Y1
Maak een apart elektr schema met de onderdelen zoals in het grijze blok in de biblioth
Taak 1 Ga naar de site www.projectintech.nl selecteer voor meer informatie de lesbrief ventielen en cilinders. Taak 2 Ga naar de site www.festo.nl en test met het simulatie programma fluit-sim bovenstaande schakeling
5.4 VACUÜM TECHNIEK Om de “prijzen” in de speelbak op te pakken, bevestigen we onder aan de zuigerstang een vacuüm cup. Het vacuüm of onderdruk wordt verzorgd door een vacuüm injector. Om een zo groot mogelijke “zuigkracht te behouden, moet de injector zo dicht mogelijk bij de vacuüm cup worden geplaatst. Met deze vacuumcups worden in de industrie veel onderdelen opgepakt om ze verder te kunnen bewerken 1
4 5
3 2
Om vacuüm dus onderdruk te verkrijgen heeft men altijd ’n vacuuminjector of luchtversneller nodig
Vacuümtechniek komt er op neer dat een soepele zuignap op het product (2) wordt geplaatst, waarna in de ruimte onder de zuignap en onderdruk (3) ontstaat. De onderdruk wordt gerealiseerd door de venturi werking. Op poort 1 wordt perslucht geplaatst. De vernauwing (4) veroorzaakt een versnelling van de luchtstroom. Door de plotselinge expansie (5) van deze stroom, ontstaat in de kamer een onder-druk, die de zuignap via poort (3) vacuüm zuigt, en het product (2) oppakt
Voor de injector plaatsen we een elektro magnetisch ventiel die op commando van de PLC druk op poort 1 van de injector of venturi plaatst. Zolang er luchtdruk op het venturi blijft staan zal het onderdeel onder aan de vacuüm cup blijven hangen. Sluit het ventiel dan zal de onderdruk verdwijnen en het onderdeel vallen.
Hang er ook het plaatje onder om te testen
Bij dit project hebben we geen gebruik gemaakt van een drukschakelaar om te meten of de onderdruk wel voldoende is
Wil je het verder uit testen maak dan weer een elektr schema met een drukknop en een spoeltje
Taak 1 Ga naar de site www.projectintech.nl selecteer voor meer informatie de lesbrief handeling / vacuümtechniek. Taak 2 Ga naar de site www.festo.nl en test met het simulatie programma fluit-sim bovenstaande schakeling
