Grundlagen der industriellen Steuerung: Kontaktplandiagramme

Neulich habe ich den Knopf gedrückt, um meinen elektrischen Garagentoröffner zu aktivieren, und nichts ist passiert. Ich drückte immer und immer wieder, immer noch nichts. Schließlich überzeugte ich mich, aus dem Auto auszusteigen und genauer hinzuschauen. Ein Holzbrett, das er an die Seite der Garagenwand gelehnt hatte, hatte sich gelöst und schnappte vor dem elektrischen Auge, das als Sicherheit dient. Der Armaturenbrett war ein Hindernis für die klare Sicht des Auges. Ich konnte den Lichtsender auf der anderen Seite des Türöffners nicht sehen und ließ den Türöffner nicht funktionieren.

Das grundlegende manuelle Steuerungssystem, das wir letzte Woche gesehen haben, funktioniert ähnlich wie das Auge eines Garagentoröffners. Wenn Sie die Schleife nicht schließen können, erhalten Sie keinen Strom. Das Beispiel der letzten Woche war so einfach wie möglich. Schauen wir uns nun etwas Komplexeres an.

Worte sind nicht immer das beste Mittel, um das Verständnis zu erleichtern, weshalb ich bei meiner Arbeit häufig visuelle Hilfsmittel verwende. Im Bereich der industriellen Steuerungssysteme werden häufig Diagramme verwendet, um die Dinge zu veranschaulichen. Ob Bleistift auf Papier oder das Flussdiagramm der Softwarelogik – Abbildungen erleichtern die Interpretation. Diagramme wie das in Abbildung 1 werden oft als “Kontaktplandiagramme” bezeichnet, und wir werden gleich sehen, warum.

Abbildung 1

Abbildung 1 (a) zeigt ein grundlegendes manuelles Steuerungssystem. Es besteht aus Kabeln, die einen Zündschalter und einen Elektromotor an eine 120-Volt-Wechselstromquelle anschließen. Ein Draht ist “heiß” und der andere “neutral”. Die heiße Seite ist nicht geerdet, was bedeutet, dass sie nicht elektrisch geerdet ist. Die neutrale Seite ist geerdet, das ist richtig, sie wird zum Boden geleitet und ihre Energie wird direkt in den Boden abgeleitet, dann wird sie in das Stromnetz zurückgeführt. In Abbildung 1 (a) sehen wir, dass der Zündschalter geöffnet ist und ein Luftspalt vorhanden ist. Wenn es Lücken gibt, haben wir keinen geschlossenen Stromkreis und es fließt kein Strom.

Abbildung 1 (b), unser Kontaktplandiagramm, auch als Liniendiagramm bezeichnet, zeigt eine einfachere und vereinfachte Darstellung der in Abbildung 1 (a) gezeigten manuellen Steuerung. Es ist einfacher zu entziffern, da das Gehirn visuell weniger Dinge interpretieren kann. Alles wurde auf einfache Linien und Symbole reduziert. Zum Beispiel wird der Elektromotor durch ein Symbol dargestellt, das aus einem Kreis mit einem “M” besteht.

Wenden wir uns nun Abbildung 2 zu, um zu sehen, was passiert, wenn der Zündschalter geschlossen wird.

Figur 2

Der Zündschalter in Abbildung 2 (a) ist geschlossen, sodass elektrischer Strom zwischen dem Neutralleiter und dem heißen Kabel, dann dem Zündschalter und schließlich zum Motor fließen kann. Durch den Stromfluss wird der Motor aktiviert und die Motorwelle beginnt sich zu drehen. Das Liniendiagramm dieser Schaltung ist in Fig. 2 (b) gezeigt.

Möglicherweise haben Sie bemerkt, dass die in den 1 (b) und 2 (b) gezeigten Liniendiagramme eine ziemlich eigenartige Form haben. Die auf jeder Seite vertikal verlaufenden Linien repräsentieren die warmen und neutralen Beine des Systems. Wenn Sie Ihre Fantasie ein wenig erweitern, sehen sie aus wie die Beine einer Leiter. Führen Sie zwischen ihnen die Drähte, den Zündschalter und den Motor, und diese horizontale Lauflinie repräsentiert die Sprosse der Leiter. Die kompliziertesten Liniendiagramme können Hunderte oder sogar Tausende von Stufen aufweisen und eine riesige Treppe bilden, weshalb sie üblicherweise als Treppendiagramme bezeichnet werden.

Nächste Woche werden wir uns zwei Schlüsselelemente in automatischen Steuerungssystemen ansehen, den Druckknopf und das elektrische Relais, Elemente, die es uns ermöglichen, die Notwendigkeit menschlicher Eingriffe zu beseitigen.

____________________________________________

About admin

Check Also

Maschinenbau, nicht nur Zahnräder

Als ich ein Kind war, hatte ich einen Freund, der dachte, dass jeder, der behauptete, …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *