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Handbuch der Mess- und Automatisierungstechnik in der Produktion
Hans-Jürgen Gevatter, Ulrich Grünhaupt
Verlag Springer-Verlag, 2006
ISBN 9783540348238 , 853 Seiten
2. Auflage
Format PDF, OL
Kopierschutz Wasserzeichen
Vorwort
5
Autoren
7
Inhaltverzeichnis
9
Teil A Begriffe, Benennungen, Normen
20
1 Mensch-Maschine-Interaktion in der Fertigungstechnik
21
1.1 Der Fertigungsprozess als Mensch-Maschine-System
21
1.2 Gestaltungsmethodik
22
1.3 Gestaltungsaufgaben
23
1.4 Entwicklungstendenzen
25
Literatur
26
2 EU-Richtlinien zur Produktsicherheit von Geräten der Mess- und Automatisierungstechnik
27
2.1 Einleitung
27
2.2 Die Niederspannungsrichtlinie
28
2.3 Harmonisierte Normen
30
2.4 Prüfungen, Zerti.zierungen, Zulassungen zur Produktsicherheit
31
2.5 Die Maschinenrichtlinie
34
Literatur
39
3 EMV-Maflnahmen und -Richtlinien
40
3.1 Technische Regeln im Europäischen Wirtschaftsraum (EWR/EEA)
40
3.2 EMV-Normen
43
3.3 EMV-Maflnahmen
48
Literatur
54
4 Regeln und Steuern
55
4.1 Einleitung
55
4.2 Regeln
56
4.3 Steuern
63
Literatur
68
Teil B Sensoren
69
1 Kraft, Masse, Drehmoment
70
1.1 Einleitung, Übersicht Messprinzipien
70
1.2 Kraftmessung
72
1.3 Massebestimmung
84
1.4 Drehmomentmessung
96
Literatur
103
2 Druck, Differenzdruck
108
2.1 Druck in Gasen und Flüssigkeiten [2.1]
108
2.2 Allgemeiner Aufbau eines Drucktransmitters
112
2.3 Sensoren für Über-, Absolut- und Differenzdruck
116
2.4 Elektronik
123
2.5 Einbau und Montage
127
Literatur
130
Registrierte Warenzeichen
130
3 Drehzahl und Lage
131
Vorbemerkung
131
3.1 Messprinzipien und Messverfahren
131
3.2 Längenmessung
134
3.3 Winkelmessung
138
3.4 Anforderungen an Messgeräte für Direktantriebe
140
Literatur
142
4 Beschleunigung
143
4.1 Einleitung
143
4.2 Messung von Bewegungsvorgängen mit absolutem und relativem Bezugspunkt
144
4.3 Beschleunigungssensoren mit seismischer Masse – Prinzipieller Aufbau und Eigenschaften
145
4.4 Prinzipien von Beschleunigungssensoren
149
4.5 Eigenschaften und Ein.üsse bei der Messung mit seismischen Sensoren
154
Literatur
160
5 Temperatur
161
5.1 Einleitung
161
5.2 Temperaturmessgeräte mit elektrischem Ausgangssignal
163
5.3 Temperaturmessgeräte mit mechanischem Ausgangssignal
178
5.4. Besondere Temperatursensoren und Messverfahren
184
6 Durchfluss
187
Literatur
185
6.1 Einleitung
187
6.2 Allgemeine strömungsmechanische Grundlagen
187
6.3 Durchflussmessverfahren
191
6.4 Zusammenfassung
210
Literatur
210
Teil C Fertigungs- und Qualitätsmesstechnik
211
1 Fertigungsmesstechnik
212
1.1 Einleitung
212
1.2 Grundlagen der Fertigungsmesstechnik
212
1.3 Prüfdatenerfassung (Geometrie)
238
Literatur
368
2 Methoden der zerstörungsfreien Prüfung
376
2.1 Einführung
376
2.2 Übersicht der Methoden der zerstörungsfreien Prüfung
378
2.3 Aktuelle Methoden der zerstörungsfreien Prüfung
382
2.4. Zusammenfassung, Ausblick, Zukunftsperspektiven
415
Literatur
419
Teil D Elektrische Signalverarbeitung und Komponenten
424
1 Elektrische Signalverstärker
425
1.1 Bipolartransistoren
425
1.2 MOS-Feldeffekttransistoren
429
1.3 Operationsverstärker (OPV)
430
Literatur
433
2 Analog-Digital- und Digital-Analog-Umsetzer
434
2.1 Analog-Digital-Umsetzer
434
2.2 Digital-Analog-Umsetzer
441
Literatur
444
3 Digitale Schaltungen
446
3.1 Grundlegende Betrachtungen
446
3.2 Schaltkreisfamilien und Schaltkreistechnologien
448
3.3 Funktionen digitaler Bauelemente
456
3.4 Anwendungsspezi.sche Schaltungen (ASIC)
464
Literatur
467
4 Relais
469
4.1 Historie und heutige Bedeutung
469
4.2 Eigenschaften elektromechanischer Relais
470
4.3 Schutzbeschaltungen
476
4.4 Weitere Relaisprinzipien
478
4.5 Ausblick
480
Literatur
481
Teil E Bussysteme
482
1 Einführung
483
1.1 Entwicklungen in der Automatisierungstechnik
483
1.2 Serielle und parallele Anschlusstechnik
489
Literatur
492
2 Grundlagen
493
2.1 Kommunikationsmodelle
493
2.2 Kommunikationscharakteristik
495
2.3 Netzwerktopologie
498
2.4 Kommunikationsschichten
499
2.5 Netzwerktechnik1
510
Literatur
522
3 Industrielle Feldbusse
523
3.1 Echtzeit in Bussystemen
523
3.2 Feldbusnormen
528
3.3 Allgemeine Bussysteme
533
3.4 Antriebstechnik
571
3.5 Sichere Bussysteme
582
3.6 Prozessindustrie
589
Literatur
604
4 Ethernet Automatisierungstechnik
605
4.1 Grundlagen Ethernet Automatisierungstechnik
605
4.2 Industrielles Echtzeit-Ethernet
617
Literatur
632
5 Drahtlose Netzwerke
633
5.1 Einleitung
633
5.2 Wireless Technologie
635
5.3 WLAN 802.11
642
5.4 Bluetooth™
650
5.5 Wireless-Sensornetzwerke
657
Literatur
661
Teil F Antriebstechnik
662
1 Elektrische Antriebstechnik
663
1.1 Hauptantriebe
665
1.2 Stellantriebe
685
Literatur
698
2 Pneumatische Antriebstechnik
699
2.1 Aufbau einer Pneumatikanlage
699
2.2 Ventile
701
2.3 Antriebe
703
2.4 Systemtechnik
707
Literatur
711
3 Hydraulische Antriebstechnik
712
3.1 Einleitung
712
3.2 Elektrohydraulische Antriebe
714
3.3 Ventilgesteuerter Zylinderantrieb im Positionsregelkreis
728
3.4 Schlussbemerkungen
736
Literatur
737
Teil G Robotertechnik und Anwendungen
739
1 Einführung
740
2.1 Definition „Industrieroboter“
741
2.2 Definition „Autonomes Fahrzeug und mobiler Roboterarm“
741
2 Definitionen
741
2.3 Definition „Kinematik“
742
2.4 Definition „Freiheitsgrad“
742
2.5 Definition „Bewegungsachse“
742
2.6 Definition „Koordinatensysteme“
742
Literatur
743
3 Aufbau von Industrierobotern
744
3.1 Kinematik
744
3.2 Greifer
748
3.3 Antriebe und Getriebe
749
3.4 Messsysteme
750
3.5 Steuerungen
752
3.6 Sensoren
754
4.1 Mathematische Beschreibung der Kinematik
759
4 Grundaufgaben der Industrieroboter
759
Literatur
758
4.2 Bahnplanung
764
4.3 Dynamik und Regelung
765
4.4 Programmierung
766
Literatur
767
5 Roboteranwendungen
768
5.1 Oberflächenschleifen groflflächiger Geometrien
768
5.2 Inkrementelle Umformung von Feinblech
771
5.3 rob@work – Assistenzroboter als Helfer in der Produktion
773
5.4 team@work – Mensch-Roboter-Kooperation in der Montage
778
5.5 PowerMate – Mensch-Roboter-Kooperation auf dem Weg zur industriellen Umsetzung
782
Allgemeines Abkürzungsverzeichnis
786
Sachverzeichnis
832