Samenvatting Techniek70
Week 1
1. Definitie automatisering
: automatisering is het vervangen van menselijke arbeid door machines of computers en
computerprogramma’s (invoering van automatisch werkende, zichzelf controlerende machines).
Mechanisatie (trekkers) vs. automatisering:
Bij mechanisatie wordt alleen de spierkracht vervangen door een machine maar blijft de mens nog wel
het denkwerk doen. Daarentegen, bij automatisering wordt het denkwerk door de machine/computer
zelf gedaan.
Focus van dit vak op besturing van:
Industriële fysieke productie (productielijnen)
Producten (fysieke transformatie, dus tandenborstel of broodrooster etc.)
2. Relevantie van automatisering
Er is wel kapitaal nodig om te investeren in automatisering.
Minder loonkosten, hogere productiviteit
Constante kwaliteit
Bewaking kwaliteit
Minder verspilling
Minder energieverbruik
Veiliger productie, verbeterde ergonomie
3. Ethische aspecten
Concurrentie met lagelonenlanden
(Offshoring, arbeidsmigratie zoals de kledingindustrie)
Werkgelegenheid
(Verlies aan arbeidsplaatsen, maar ook creatie van nieuwe arbeidsplaatsen)
Verhoging van de welvaart
(Goedkopere productie door automatisering, dus prijzen dalen. Maar wel meer gebruik van
resources)
Verandering van type werk
(Verschuiving van arbeid met de hand naar machines)
4. Relevantie voor de TB-er
TB moet de mogelijkheden en componenten van industriële automatisering in grote lijnen kennen:
o Waardeketens kunnen evalueren m.b.t. inzet Industriële automatisering
o Communiceren met WBT/EL/IT -specialisten
o Communiceren met toeleveranciers en klanten
Industriële automatisering levert een steeds groter deel van de toegevoegde waarde.
Trends:
Industry 4.0, Smart Industries, Mass-customization.
,5. Automatisering binnen concept CIM (Computer Integrated
Manufactoring)
CAD: Computer Aided Design
Geometrisch model van het product.
CAPP: Computer Aided Proces Planning
Beslissingsondersteuning voor fabricage
routing, uitbesteding.
CAPM: Computer Aided Production Man
Beslissingsondersteuning voor inzet van
productiemiddelen, prioriteiten van
orders, bezettingsgraden.
CAM: Computer Aided Manufacturing
CNC (Computer Numerical Control), NC
(Numerical Control), DNC (Direct
Numerical Control).
Week 2
1. Toepassing besturingstechniek
PLC (Programmable Logic Controller):
Transportsystemen
Verpakkingslijnen
Microprocessorbesturing (beperkt aantal functies kunnen worden geprogrammeerd):
Arduino
Aansturen spuitgietmachine
Aansturen huishoudelijke apparaten
Auto (aansturen ruitenwisser)
CAN-bus (Controller Area Network) microprocessoren kunnen hierdoor makkelijk aan elkaar worden
verbonden en op één centrale plaats (dashboard) worden bestuurd.
DCS (Digital Control System) stuurt PID-regelkringen
PID: Proportioneel Integrerend Differentiërend
P-actie:
Proportioneel betekent dat het verschil in wenswaarde en gemeten waarde met de factor Kr
wordt versterkt.
I-actie:
De integrerende term zorgt voor een constante sommatie van de fout en blijft meer signaal
uitsturen afhankelijk van hoelang er een fout bestaat tussen gemeten en gewenste waarde. (Ti
noemt men hier wel de nasteltijd, dit wil zeggen de tijd (in seconden) die nodig is om een even grote
waarde te krijgen als de P-actie. Een kleine Ti geeft een krachtige I-actie.)
D-actie:
De differentiërende term reageert op de snelheid van de verandering van de fout. Wanneer de
gemeten waarde verandert in de richting van de wenswaarde en dus het risico bestaat dat de
gemeten waarde doorschiet, wordt de verandering van het bijstuursignaal afgeremd met de D-
actie. Wanneer de gemeten waarde van de wenswaarde vandaan verandert, wordt de
verandering van het bijstuursignaal versneld met de D-actie. (De D-actie heeft alleen effect
wanneer het foutsignaal verandert, met andere woorden wanneer de afgeleide van het foutsignaal niet
gelijk is aan nul. Hoe hoger Td, hoe sterker de regelaar reageert op veranderingen in de meetwaarde.)
PID-regelaar:
, In olie- en gasindustrie, en chemische installaties. Stelt afzonderlijk druk, temperaturen en volumes in.
Deze worden centraal door een DCS aangestuurd, waarbij een operator al de waardes kan zien.
2. Fuzzy logic
Voorbeeld: wasmachine
% open sturen van watertoevoer
afhankelijk van:
Gemeten vulgewicht
Gemeten vervuiling van
spoelwater
3. Gelijkstroommotor (DC-motoren)
DC-motor ->
Magneten in stator vervangen door spoelen
o Serie: hoog aanloopkoppel (trein, tram motoren)
o Shunt: constant koppel, onafhankelijk van de
snelheid (liften, kranen)
Andere uitvoering: borstel loze motor; stroomrichting
elektronisch omgekeerd.
Snelheidsregeling gelijkstroommotoren:
Variëren van het voltage:
Pulse Width Modulation:
Koppel-toerenkromme:
Bij stilstand een hoge koppel
Bij maximumsnelheid is de
koppel 0
Week 1
1. Definitie automatisering
: automatisering is het vervangen van menselijke arbeid door machines of computers en
computerprogramma’s (invoering van automatisch werkende, zichzelf controlerende machines).
Mechanisatie (trekkers) vs. automatisering:
Bij mechanisatie wordt alleen de spierkracht vervangen door een machine maar blijft de mens nog wel
het denkwerk doen. Daarentegen, bij automatisering wordt het denkwerk door de machine/computer
zelf gedaan.
Focus van dit vak op besturing van:
Industriële fysieke productie (productielijnen)
Producten (fysieke transformatie, dus tandenborstel of broodrooster etc.)
2. Relevantie van automatisering
Er is wel kapitaal nodig om te investeren in automatisering.
Minder loonkosten, hogere productiviteit
Constante kwaliteit
Bewaking kwaliteit
Minder verspilling
Minder energieverbruik
Veiliger productie, verbeterde ergonomie
3. Ethische aspecten
Concurrentie met lagelonenlanden
(Offshoring, arbeidsmigratie zoals de kledingindustrie)
Werkgelegenheid
(Verlies aan arbeidsplaatsen, maar ook creatie van nieuwe arbeidsplaatsen)
Verhoging van de welvaart
(Goedkopere productie door automatisering, dus prijzen dalen. Maar wel meer gebruik van
resources)
Verandering van type werk
(Verschuiving van arbeid met de hand naar machines)
4. Relevantie voor de TB-er
TB moet de mogelijkheden en componenten van industriële automatisering in grote lijnen kennen:
o Waardeketens kunnen evalueren m.b.t. inzet Industriële automatisering
o Communiceren met WBT/EL/IT -specialisten
o Communiceren met toeleveranciers en klanten
Industriële automatisering levert een steeds groter deel van de toegevoegde waarde.
Trends:
Industry 4.0, Smart Industries, Mass-customization.
,5. Automatisering binnen concept CIM (Computer Integrated
Manufactoring)
CAD: Computer Aided Design
Geometrisch model van het product.
CAPP: Computer Aided Proces Planning
Beslissingsondersteuning voor fabricage
routing, uitbesteding.
CAPM: Computer Aided Production Man
Beslissingsondersteuning voor inzet van
productiemiddelen, prioriteiten van
orders, bezettingsgraden.
CAM: Computer Aided Manufacturing
CNC (Computer Numerical Control), NC
(Numerical Control), DNC (Direct
Numerical Control).
Week 2
1. Toepassing besturingstechniek
PLC (Programmable Logic Controller):
Transportsystemen
Verpakkingslijnen
Microprocessorbesturing (beperkt aantal functies kunnen worden geprogrammeerd):
Arduino
Aansturen spuitgietmachine
Aansturen huishoudelijke apparaten
Auto (aansturen ruitenwisser)
CAN-bus (Controller Area Network) microprocessoren kunnen hierdoor makkelijk aan elkaar worden
verbonden en op één centrale plaats (dashboard) worden bestuurd.
DCS (Digital Control System) stuurt PID-regelkringen
PID: Proportioneel Integrerend Differentiërend
P-actie:
Proportioneel betekent dat het verschil in wenswaarde en gemeten waarde met de factor Kr
wordt versterkt.
I-actie:
De integrerende term zorgt voor een constante sommatie van de fout en blijft meer signaal
uitsturen afhankelijk van hoelang er een fout bestaat tussen gemeten en gewenste waarde. (Ti
noemt men hier wel de nasteltijd, dit wil zeggen de tijd (in seconden) die nodig is om een even grote
waarde te krijgen als de P-actie. Een kleine Ti geeft een krachtige I-actie.)
D-actie:
De differentiërende term reageert op de snelheid van de verandering van de fout. Wanneer de
gemeten waarde verandert in de richting van de wenswaarde en dus het risico bestaat dat de
gemeten waarde doorschiet, wordt de verandering van het bijstuursignaal afgeremd met de D-
actie. Wanneer de gemeten waarde van de wenswaarde vandaan verandert, wordt de
verandering van het bijstuursignaal versneld met de D-actie. (De D-actie heeft alleen effect
wanneer het foutsignaal verandert, met andere woorden wanneer de afgeleide van het foutsignaal niet
gelijk is aan nul. Hoe hoger Td, hoe sterker de regelaar reageert op veranderingen in de meetwaarde.)
PID-regelaar:
, In olie- en gasindustrie, en chemische installaties. Stelt afzonderlijk druk, temperaturen en volumes in.
Deze worden centraal door een DCS aangestuurd, waarbij een operator al de waardes kan zien.
2. Fuzzy logic
Voorbeeld: wasmachine
% open sturen van watertoevoer
afhankelijk van:
Gemeten vulgewicht
Gemeten vervuiling van
spoelwater
3. Gelijkstroommotor (DC-motoren)
DC-motor ->
Magneten in stator vervangen door spoelen
o Serie: hoog aanloopkoppel (trein, tram motoren)
o Shunt: constant koppel, onafhankelijk van de
snelheid (liften, kranen)
Andere uitvoering: borstel loze motor; stroomrichting
elektronisch omgekeerd.
Snelheidsregeling gelijkstroommotoren:
Variëren van het voltage:
Pulse Width Modulation:
Koppel-toerenkromme:
Bij stilstand een hoge koppel
Bij maximumsnelheid is de
koppel 0
