Fast alle Maschinen oder Anlagen werden heute elektronisch gesteuert. Für Ingenieure des Maschinenbaus besteht daher die Herausforderung, ihre Vorstellungen vom Prozessablauf an die Steuerungsentwickler präzise zu übermitteln, ohne sich in Realisierungsdetails zu verlieren.
Eine sehr geeignete Darstellungsform, um Ablaufsteuerungen im Maschinenbau zu beschreiben, steht im Mittelpunkt dieses Lehrbuchs. Es handelt sich um den Funktionsplan, der als Ablaufsprache in DIN EN 61131-3 zur Programmierung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen genormt ist.
Zu den theoretischen Ausführungen gibt es viele Beispiele und ausführliche Anleitungen für das Programmiersystem CODESYS, das von vielen SPS-Herstellern eingesetzt wird. Mit dem eingebauten Simulator und der Datenaufzeichnung können die Beispiele und Aufgaben auch ohne SPS sinnvoll nachvollzogen werden.
Eine kurze Einführung in die Grundlagen der Steuerungstechnik steht am Anfang dieses Lehrbuchs. Vorgestellt werden der Kontaktplan, der Funktionsbaustein-Plan und Grundzüge der Booleschen Algebra. Es folgt die Darstellung des Funktionsplans und eine Übersicht über textbasierte Programmiersprachen für SPS-Systeme.
Dieses Buch basiert auf Vorlesungen am Fachbereich Maschinenbau-Automatisierungstechnik in Soest und enthält neben Beispielen im Text eine Reihe von Aufgaben und dazu ausführliche Lösungen. Das Buch wendet sich an Studenten und Ingenieure des Maschinenbaus sowie Steuerungstechniker, die die Prinzipien der aktuellen Norm für SPS-Systeme kennenlernen wollen.
Die Programme sind zu finden unter: https://github.com/mechpb/Lehrbuch_Steuerungstechnik_CODESYS
Aktualisiert: 2022-11-15
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Wie arbeitet eigentlich die Technik hinter dem Bedienpanel? Moderne Automatisierungstechnik begegnet uns ständig: von der Kaffeemaschine bis zum Auto. Dieses Buch gibt einen Einblick, wie sie funktioniert. Hilfsmittel und Wegbegleiter ist der Arduino, ein kleiner und kostengünstiger Mikrocontroller mit einer leicht zu verstehenden Entwicklungsumgebung zum Programmieren und Beobachten.
Kernstück des Buches sind über 30 detailliert beschriebene Programme. Nach einer kurzen Einführung in die Grundlagen der Automatisierungstechnik folgen erste Anwendungen, z. B. die Steuerung einer Fußgängerampel oder ein Thermometer mit Digitalanzeige. Anschließend machen wir einen Ausflug in die Regelungstechnik, arbeiten mit Bussystemen und untersuchen, wie ein Digitalrechner Berechnungen und Programme ausführt.
Dieses Buch zeigt dabei nicht nur, wie man programmiert, sondern vermittelt auch Methodenkompetenz, also strategisch sinnvolles Herangehen an die Aufgabenstellung.
Die Programme sind zu finden unter: https://github.com/mechpb/Arduino-Physical_Computing
Aktualisiert: 2022-11-15
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Viele angehende Ingenieure erleben das Fach Regelungstechnik als schwierig und unverständlich. Dies liegt zum Teil daran, dass die meisten Lehrbücher aus der Sicht der Elektrotechnik geschrieben wurden. Dieses Buch verwendet daher anschauliche Beispiele aus der Pneumatik, der Wärmelehre, der Mechanik und auch der Elektrotechnik, um die Methoden der Regelungstechnik zu erklären.
Dieses Buch richtet sich an Studenten und Ingenieure, die eine einfache, aber dennoch exakte Einführung in die Regelungstechnik suchen. Die verwendeten mathematischen Hilfsmittel sind aus den Vorlesungen der ersten Semester bekannt. In einem umfangreichen Anhang wird dieser Stoff wiederholt.
Das präsentierte Material bildet eine tragfähige Grundlage für praktische Anwendungen oder vertiefende Vorlesungen der Regelungstechnik. Zum Verständnis tragen auch die vielen Aufgaben bei, die ausführlich mit Papier und Bleistift gelöst werden.
Aktualisiert: 2022-04-24
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Dieses Buch behandelt die Anwendung der modernen Systemtheorie und den Einsatz von Digitalrechnern bei der Entwicklung hydrostatischer Antriebe und Steuerungen. Ausgangspunkt ist die Modellbildung, d. h. die Beschreibung des Antriebs durch Gleichungen. Diese werden bei der Stabilitätsanalyse untersucht, um ein stabiles, schwingungsfreies Arbeiten des Systems zu erreichen. Anschließend erfolgt die Simualtion des Betriebsverhaltens mit Hilfe eines Digitalrechners, um anhand von errechneten Zeitsignalen bereits vor dem Bau eines Prototypen die Konstruktion optimieren zu können. Zahlreiche Beispiele, denen industrielle Aufgabenstellungen zugrunde liegen, veranschaulichen die im Buch erläuterte Theorie.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Dieses Buch enthält Aufgaben zu den Grundlagen der Steuerungstechnik mit den jeweiligen Lösungswegen und Ergebnissen.
Thematische Schwerpunkte sind Boolesche Algebra, Schaltwerke, Ablaufsteuerungen mit der Programmiersprache AS nach DIN EN 61131-3, Anweisungsliste, Strukturierter Text sowie die Strukturierungsmöglichkeiten nach DIN EN 61131-3 mittels Programmen, Funktionsbausteinen und Funktionen.
Dieses Buch ist eine Ergänzung zu einem einführenden Lehrbuch der Steuerungstechnik. Die Aufgaben werden analytisch mit Papier und Bleistift gelöst. In einer Reihe von Fällen wird diese Lösung mit CoDeSys 2.3 überprüft, um auch den Gebrauch dieses Werkzeugs zu üben.
Die Programme sind zu finden unter: https://github.com/mechpb/Aufgaben_CODESYS
Aktualisiert: 2022-11-15
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Legen Sie dieses Buch neben die Tastatur und fangen Sie an! Damit das richtig gut geht, ist das Buch im Querformat geschrieben und hat eine Ringbuchbindung.
Verwenden Sie Scilab zunächst als Taschenrechner, dann als höhere Programmiersprache mit Skripten und Funktionen. Setzen Sie Scilab ein, um komplizierte Sachverhalte mit aussagekräftigen Plots in zwei oder drei Dimensionen darzustellen. Lösen Sie mit Scilab Aufgaben aus der Optimierung, numerischen Mathematik oder Regelungstechnik.
Die jeweilige Programmierung wird Schritt für Schritt anhand vieler technischer Beispiele gezeigt. Da man Programmieren am besten durch Programmieren lernt, gibt es 10 umfangreiche Aufgaben, für die am Schluss des Buches Beispiellösungen angegeben sind. Eine Übersicht über die am häufigsten benötigten Befehle und Schlüsselwörter hilft beim eigenen Arbeiten.
Dieses Buch entstand aus Übungen an der Hochschule und zweitägigen Seminaren für die Industrie. Es wendet sich an angehende sowie im Beruf stehende Ingenieure, Natur- und Wirtschaftswissenschaftler, die effizient numerische Berechnungen durchführen und die Ergebnisse überzeugend visualisieren wollen.
Scilab ist die clevere, kostenlos verfügbare Alternative für alle, die ein gut bedienbares und leistungsfähiges Rechenprogramm benötigen, aber dafür nicht drei- oder gar vierstellige Eurobeträge ausgeben wollen.
Die Programme sind zu finden unter: https://github.com/mechpb/scilab_6
Aktualisiert: 2022-11-15
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Viele Studenten des Maschinenbaus erleben das Fach Regelungstechnik als schwierig und unverständlich. Dies liegt zum Teil daran, dass viele Lehrbücher aus der Sicht der Elektrotechnik geschrieben wurden. Dieses Buch verwendet Beispiele aus der Pneumatik, der Wärmelehre, der Mechanik und auch der Elektrotechnik, um die Methoden der Regelungstechnik zu erklären.
Dieses Buch richtet sich an Studenten und Ingenieure, die eine einfache, aber dennoch exakte Einführung in die Regelungstechnik suchen. Die verwendeten mathematischen Hilfsmittel kennt ein Ingenieurstudent aus den Vorlesungen der ersten Semester. In einem umfangreichen Anhang wird dieser Stoff noch einmal dargestellt.
Das präsentierte Material bildet eine tragfähige Grundlage für praktische Anwendungen oder vertiefende Vorlesungen der Regelungstechnik und Systemdynamik. Dazu tragen auch die vielen Übungsaufgaben bei, deren Lösungswege im Anhang skizziert werden.
Aktualisiert: 2020-07-27
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Dieses Buch behandelt die Anwendung der modernen Systemtheorie und den Einsatz von Digitalrechnern bei der Entwicklung hydrostatischer Antriebe und Steuerungen. Ausgangspunkt ist die Modellbildung, d. h. die Beschreibung des Antriebs durch Gleichungen. Diese werden bei der Stabilitätsanalyse untersucht, um ein stabiles, schwingungsfreies Arbeiten des Systems zu erreichen. Anschließend erfolgt die Simualtion des Betriebsverhaltens mit Hilfe eines Digitalrechners, um anhand von errechneten Zeitsignalen bereits vor dem Bau eines Prototypen die Konstruktion optimieren zu können. Zahlreiche Beispiele, denen industrielle Aufgabenstellungen zugrunde liegen, veranschaulichen die im Buch erläuterte Theorie.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Chronographen sind faszinierende Wunderwerke der Uhrentechnik und der Feinmechanik. Sie zeigen nicht nur die Zeit an. Man kann sie auch als Werkzeug verwenden, um eine Zeitspanne zu messen, oder als Spielzeug und die Reaktion der Zeiger auf die verschiedenen Befehle beobachten.
Dieses Buch betrachtet die Chronographen aus Sicht eines interessierten Liebhabers. Es wird erklärt, wie diese Uhren aufgebaut sind und funktionieren. Dazu gibt es viele detaillierte Zeichnungen und großformatige Fotos. Um die Besonderheiten der Uhrenkonstruktionen deutlich zu machen, gibt es Vergleiche mit Lösungen aus anderen Gebieten der Technik.
Aktualisiert: 2020-09-22
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Fast alle Maschinen oder Anlagen werden heute elektronisch gesteuert. Für Ingenieure des Maschinenbaus besteht daher die Herausforderung, ihre Vorstellungen vom Prozessablauf an die Steuerungsentwickler präzise zu übermitteln, ohne sich in Realisierungsdetails zu verlieren.
Eine sehr geeignete Darstellungsform, um Ablaufsteuerungen im Maschinenbau zu beschreiben, steht im Mittelpunkt dieses Lehrbuchs. Es handelt sich um den Funktionsplan, der als Ablaufsprache in DIN EN 61131-3 zur Programmierung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen genormt ist.
Eine kurze Einführung in die Grundlagen der Steuerungstechnik steht am Anfang dieses Lehrbuchs. Vorgestellt werden der Kontaktplan, der Funktionsbaustein-Plan und Grundzüge der Booleschen Algebra. Es folgt die Darstellung des Funktionsplans und eine Übersicht über textbasierte Programmiersprachen für SPS-Systeme.
Dieses Buch basiert auf Vorlesungen am Fachbereich Maschinenbau-Automatisierungstechnik in Soest und enthält neben Beispielen im Text eine Reihe von Aufgaben und dazu ausführliche Lösungen. Das Buch wendet sich an Studenten und Ingenieure des Maschinenbaus sowie Steuerungstechniker, die die Prinzipien der aktuellen Norm für SPS-Systeme kennenlernen wollen.
Diese zweite Auflage enthält eine Reihe von Fehlerkorrekturen und Überarbeitungen. Sie kann problemlos parallel zur ersten Auflage verwendet werden. Die neue Bindungsart machte eine neue ISBN erforderlich.
Aktualisiert: 2021-07-18
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Produktentwicklungen werden heute mit Simulationen am PC vorbereitet. Mit sehr geringem Aufwand kann man anfangs unterschiedliche Konzepte vergleichen und bewerten. In der späteren Konstruktionsphase helfen Simulationen bei der Auslegung und Inbetriebnahme. Diese Vorgehensweise ist in der Automobilindustrie schon lange üblich und findet zunehmend ihren Weg in den Maschinenbau und die Antriebstechnik.
In den ersten Kapiteln dieses Buches erfolgt eine Einführung in die Modellbildung und Grundlagen der numerischen Behandlung von Differentialgleichungssystemen.
Im zweiten Teil wird die objektorientierte Sprache Modelica vorgestellt, die ein sehr leistungsfähiges Werkzeug für Simulationen technischer Systeme darstellt.
Die Programmierung in Modelica wird dabei Schritt für Schritt anhand technischer Beispiele gezeigt. Eine Übersicht über die am häufigsten benötigten Befehle und Schlüsselwörter hilft beim eigenen Arbeiten.
Dieses Buch basiert auf dem 2010 ebenfalls bei BoD erschienenen Titel „Regelungstechnik und Simulationstechnik mit Scilab und Modelica“, das sich aufgrund seines Umfanges einer Neuauflage entzog. Daher wurde es aufgeteilt, überarbeitet und in Teilen bereits unter den Titeln „Regelungstechnik mit Papier und Bleistift“ und „Eine Einführung in Scilab 5.5“ veröffentlicht.
Der Untertitel „Eine kurze Einführung für Studenten und Ingenieure“ soll zum einen die „Zielgruppe“ beschreiben und zum anderen darauf hinweisen, dass Modelica inzwischen so umfangreich geworden ist, dass eine vollständige Beschreibung ein Vielfaches an Buchseiten erfordert.
Aktualisiert: 2022-04-20
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Dieses Buch behandelt die Anwendung der modernen Systemtheorie und den Einsatz von Digitalrechnern bei der Entwicklung hydrostatischer Antriebe und Steuerungen. Ausgangspunkt ist die Modellbildung, d. h. die Beschreibung des Antriebs durch Gleichungen. Diese werden bei der Stabilitätsanalyse untersucht, um ein stabiles, schwingungsfreies Arbeiten des Systems zu erreichen. Anschließend erfolgt die Simualtion des Betriebsverhaltens mit Hilfe eines Digitalrechners, um anhand von errechneten Zeitsignalen bereits vor dem Bau eines Prototypen die Konstruktion optimieren zu können. Zahlreiche Beispiele, denen industrielle Aufgabenstellungen zugrunde liegen, veranschaulichen die im Buch erläuterte Theorie.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Dieses Buch enthält Aufgaben zu den Grundlagen der Regelungstechnik mit den jeweiligen Lösungswegen und Ergebnissen.
Thematische Schwerpunkte sind die Modellierung mit Differentialgleichungen, Linearisierung, Frequenzgangdarstellung im Bode-Diagramm und Reglerauslegung im Zeit- und Frequenzbereich.
Dieses Buch ist eine Ergänzung zu einem einführenden Lehrbuch der Regelungstechnik. Die Aufgaben werden analytisch mit Papier und Bleistift gelöst. In einer Reihe von Fällen wird diese Handrechnung dann mit einem technischen Rechenprogramm wie Scilab oder mit Modelica überprüft, um auch den Gebrauch dieser Werkzeuge zu üben.
Aktualisiert: 2020-06-30
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Legen Sie dieses Buch neben die Tastatur und fangen Sie an!
Verwenden Sie Scilab zunächst als Taschenrechner, dann als höhere Programmiersprache mit Skripten und Funktionen. Setzen Sie Scilab ein, um komplizierte Sachverhalte mit aussagekräftigen Plots in zwei oder drei Dimensionen darzustellen. Lösen Sie mit Scilab Aufgaben aus der Optimierung, numerischen Mathematik oder Regelungstechnik.
Die jeweilige Programmierung wird Schritt für Schritt anhand vieler technischer Beispiele gezeigt. Da man Programmieren am besten durch Programmieren lernt, gibt es 10 umfangreiche Aufgaben, für die am Schluss des Buches Beispiellösungen angegeben sind. Eine Übersicht über die am häufigsten benötigten Befehle und Schlüsselwörter hilft beim eigenen Arbeiten.
Dieses Buch entstand aus Übungen an der Hochschule und zweitägigen Seminaren für die Industrie. Es wendet sich an angehende sowie im Beruf stehende Ingenieure, Natur- und Wirtschaftswissenschaftler, die effizient numerische Berechnungen durchführen und die Ergebnisse überzeugend visualisieren wollen.
Scilab ist die clevere, kostenlos verfügbare Alternative für alle, die ein gut bedienbares und leistungsfähiges Rechenprogramm benötigen, aber dafür nicht drei- oder gar vierstellige Eurobeträge ausgeben wollen.
Aktualisiert: 2016-04-26
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