Automatiserte anlegg 1

99 Pages·1994·52.157 MB·Norwegian

by  Strømme, Helge

Helge Strømme
Automatiserte anlegg 1
Bokmål
Universitetsforlaget
©UNIVERSITETSFORLAGET AS 1994
ISBN 82-00-41449-3
Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med åndsverk­
loven og fotografiloven eller i strid med avtaler om kopie­
ring inngått med Kopinor, interesseorgan for rettighetshave­
re til åndsverk.
Godkjent av Nasjonalt Læremiddelsenter 30. juni 1994 til
bruk i den videregående skolen.
Forfatteren har mottatt støtte fra Norsk Faglitterært Fond.
Spørsmål om denne boka kan rettes til:
Universitetsforlaget
Postboks 2959 Tøyen
0608 Oslo 6
Tegning: Flemming Jacobsen
Omslag: Tor Berglie
Trykk: HS-Trykk A/S, Oslo 1994
2
Forord
Denne boka dekker innholdet i faget automatiserte anlegg for
grunnkurs elektro. Boka kan også brukes på linjer som har lik­
nende fag, som for eksempel grunnkurs mekaniske fag. Målet
med faget automatiserte anlegg er å lære eleven å kople og for­
stå enkle motorstyringer med både kontaktorer og PLS.
Det er viktig å huske på at dette er et grunnkursfag som bare
skal danne grunnlaget for videre utdanning. Mange emner blir
berørt, og det er begrenset hvor mye en kan gå inn på hvert
enkelt av dem. For de elevene som fortsetter i en yrkesutdan­
ning som har med automatiserte anlegg å gjøre, vil hvert emne
bli grundigere behandlet senere.
Automatiserte anlegg må ikke ses på som et eget fag isolert fra
de andre på grunnkurs elektro. De fleste fagene griper inn i
hverandre, og krever samarbeid mellom lærerne. Noen emner,
som for eksempel motorteori og digitalteknikk, bør du vite noe
om før du leser boka Automatiserte anlegg, men denne boka gir
ikke utdypende forklaring om dette. Bruk derfor også andre
bøker aktivt for å få full forståelse av teorien.
Når du begynner på et nytt kapittel, bør du lese gjennom hele
kapitlet før du begynner å studere detaljene. Det vil gi en bedre
oversikt og systemforståelse. Læring oppnås ofte best ved en
kombinasjon av teori og praksis. Det er derfor lagt opp til at de
praktiske øvelsene skal dekke omtrent halvparten av tiden i
faget. Dersom du ikke forstår teorien fullt ut, vil du kanskje for­
stå den når du har gjennomgått øvingene som står bak hvert
kapittel.
Kontrollspørsmålene i slutten av hvert kapittel er lagd slik at du
bør kunne svare på disse uten å slå opp i teksten (boka).
Oppgavene i slutten av hvert kapittel vil i noen tilfeller kreve
litt mer av deg enn at du slår opp og finner svaret i boka. I noen
3
av oppgavene må du bruke skolens oppslagsbøker, eller brosjy­
rer og kataloger fra elektrolimiaer.
Uten velvilje fra en del leverandører hadde det ikke vært mulig å
få til illustrasjonene i denne utgivelsen. Jeg takker derfor spesi­
elt Siemens, Mitsubishi (Beijer Elektronikk) og Klockncr-
Moeller for velvilje til å stille illustrasjoner fra sine kataloger til
disposisjon.
Jeg takker også Norsk faglitterær forfatter- og oversetterfore-
ning som via faglitterært fond har gitt stipend til utgivelsen av
denne boka.
Denne utgivelsen vil bli etterfulgt av Automatiserte anlegg 2
som vil behandle de samme emnene, men selvfølgelig gå lenger
og grundigere inn på alle områder. Den inneholder i tillegg
måle- og reguleringsteknikk som såvidt er berørt i kapittel 1 - i
denne boka
Forslag til forandringer og forbedringer mottas gjeme.
Skien, april 1994 Helge Strømme
4
Innhold
Automatiserte anlegg 9
Innledning 10
Styring og regulering 10
Historisk utvikling 11
Automatisering og innvirkning på arbeidskraft 12
Reguleringsteknikk 13
Datastyrt regulering 14
Styringssystemer 15
Programmerbare logiske styringer 15
Kontaktorstyringer 15
Kontrollspørsmål 16
Oppgaver 16
Forskrifter 17
Innledning 18
Kortslutning 20
Overbelastninger 21
Jordfeil 21
Nødstopp 22
Utilsiktet innkopling 23
Beskyttelse mot berøring 23
Beskyttelse mot underspenning 25
Krav til materiell 25
Krav til fagmessig utførelse 25
Sikkerhet ved arbeid på motoranlegg 26
Kontrollspørsmål 26
Oppgaver 26
Instrumenter 27
Innledning 28
Amperemeter 28
Voltmeter 29
Isolasjonsmålere 30
Summer 31
Generelt om instrumenter 31
Kontrollspørsmål 31
Oppgaver 32
Motorens hovedstrømkrets 33
Innledning 34
Asynkron kortslutningsmotor 34
Tilkopling 35
Forskrifter 36
Start og stopp av motorer 36
Motorvembryter 37
Kontaktorer 38
Termisk vern 38
5
Motorkabel 39
Andre startformer 41
Dreierelning 41
Trefasemotor tilkoplet enfasenett 42
Sikkerhetsutkopling 42
Kontrollspørsmål 42
Oppgaver 43
Øvelser 43
Kontaktortyringer 45
Forskjellige styringssystemer 56
Sikringer(Q) 47
Strømveinummer og henvisninger 47
Arbeidskontakter og hvilekontakter 47
Brytere (S) 48
Holdekontakt (Kl. 13-14) 48
Termisk relé (Fl. 95-96) 49
Rekkeklemmer (X) 49
Lamper (H) 50
Tegningsnormer 50
Sikkerhet 50
Ledningsforbindelser 51
Arrangementstegning 51
Elektroniske brytere 52
Andre brytere 53
Forriglinger 54
Tidsreléer 57
Feilsøking 59
Kontrollspørsmål 61
Oppgaver 61
Øvelser 61
PLS - Programmerbare logiske styringer 63
Innledning 64
Oppbygning 65
Inngangsenheten 65
Utgangsenheten 65
Sentralenheten 65
Strømforsyningsenheten 65
Programmeringsenheten 65
Tilleggsutstyr 66
Datamaskin 66
Ekspansjonsenheter 66
Spesialenheter 66
Operatørterminal 66
Prosessdatamaskiner 66
Simuleringsenhet 66
De forskjellige enhetenes funksjon 67
Inngangsenheten 67
Utgangsenheten 68
Sentralenheten 70
6
Strømforsyningsenheten 71
Programmeringsenheten 71
Tilkopling av datamaskin (PD) 72
Kontrollspørsmål 73
Oppgaver 73
PLS-programmering 75
Innledning 76
Programmeringsmetoder 77
Instruksjonsliste 77
Kontaktplan 78
Funksjonsplan 79
Andre programmeringsmetoder 79
Minneceller 79
Invertere (IKKE-funksjoner) 80
Tidsfunksjoner 81
Holde funksjoner (RS-vipper) 81
Forandring av program 83
Start- og/stop-velgeren 83
Programmering ved hjelp av PD 83
Dokumentasjon 85
Motorstyringer 86
Feilsøking 89
Kontrollspørsmål 89
Øvelser 90
Prosjektoppgaver 95
Prosjektarbeid som arbeidsform 96
Stikkord 97
7

1 Automatiserte anlegg
Mål:
I dette kapitlet blir du kjent med hva vi mener med automatiser­
te anlegg, styrings- og reguleringsteknikk. Du får en kort innfø­
ring i begrepene og lærer om forskjellige former for slike
anlegg og det utstyret som brukes der.
9
Innledning
Et automatisert anlegg er et anlegg der arbeidsoppgavene blir
utført automatisk av maskiner med minst mulig inngrep av
mennesker. Et godt eksempel kan være en helautomatisk vaske­
maskin der det foregår mange automatiske prosesser, eller for å
gå til industrien, et anlegg for automatisk tapping av brus. I sli­
ke anlegg skjer rengjøring, tapping, korking og stabling uten
manuell hjelp. I neslen alle former for industri finnes automati­
serte anlegg. I noen fabrikker foregår all produksjon uten men­
nesker i lokalene. Overvåking og styring skjer fra et kontroll­
rom som betjenes av få personer. I forretningsbygg og skoler
finnes automatiserte anlegg i form av varme- og ventilasjonsan­
legg.
Automatiserte anlegg kan utføres på en rekke forskjellige
måter, fra små enkle anlegg som krever minimalt med utstyr, til
store datastyrte anlegg som krever utstyr i millionklassen.
Figur 1.2 Automatisk vaskemaskin
Styring og regulering
Alle automatiserte anlegg må ha en styring og/eller en regule­
ring. Det kan være vanskelig å se forskjellen på styring og regu­
lering. «Rådet for teknisk terminologi» har definert styring og
regulering slik:
«Styring er påvirkning av en prosess uten bruk av tilbake-
kopling.»
«Regulering er påvirkning av en prosess gjennom tilbake-
kopling med det formål å bringe utgangsstørrelsen i over­
ensstemmelse med gitte spesifikasjoner.»
Et konkret eksempel vil kanskje vise deg forskjellen bedre.
10