Urządzenia i systemy mechatroniczne
Podręcznik Część 2
Szkoła ponadgimnazjalna
To pierwszy na polskim rynku wydawniczym podręcznik zgodny z podstawą programową
dla zawodu „technik mechatronik”.
Jest przeznaczony do nauczania w następujących typach szkół: czteroletnim
technikum, trzyletnim technikum uzupełniającym, dwuletniej szkole policealnej i rocznej
szkole policealnej na podbudowie liceum profilowanego o profilu mechatronicznym. Książka
powinna zainteresować również studentów szkół wyższych studiujących na wydziale
mechatroniki oraz inżynierów i kadrę techniczną firm, zajmujących się produkcją i
eksploatacją urządzeń i systemów mechatronicznych, ich sprzedażą i serwisem.
Ze względu na szeroki zakres materiału podręcznik podzielono na dwie części z
zachowaniem kolejności rozdziałów odpowiadającej działom tematycznym podstawy
programowej.
Część pierwsza obejmuje cztery rozdziały dotyczące:
– sterowania i napędu elektrycznego;
– sterowania pneumatycznego i elektropneumatycznego;
– sterowania hydraulicznego i elektrohydraulicznego;
– sterowników programowalnych.
Część druga obejmuje pięć rozdziałów dotyczących:
– sensoryki;
– manipulatorów i robotów przemysłowych;
– techniki regulacji i procesów;
– telekomunikacji informacyjnej;
– zasad projektowania, montażu, uruchomienia i eksploatacji urządzeń i systemów
mechatronicznych.
Podręcznik przygotowano bardzo starannie i przystępnie, ze zwróceniem szczególnej
uwagi na praktyczną stronę przedstawionych zagadnień. Powstał we współpracy z
niemieckim wydawnictwem Verlag Europa – Lehrmittel, specjalizującym się w tworzeniu
nowoczesnych podręczników szkolnych.
Ma atrakcyjną szatę graficzną ułatwiającą przyswajanie prezentowanych treści
programowych. Zawiera liczne kolorowe ilustracje, rysunki, wykresy i tabele. Opracowali go
pracownicy naukowi Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej.
Materiały dodatkowe dla nauczyciela:
Jeśli pracujesz z tym podręcznikiem, skorzystaj z materiału pomocniczego (ilustracje z
książki) dostępnego w naszym Klubie nauczyciela.
5. Sensoryka
5.1 Przetworniki pomiarowe i sensory
5.1.1 Przetworniki pomiarowe
5.1.2 Sensory
5.1.2.1 Sensory analogowe
5.1.2.2 Sensory binarne
5.1.2.3 Sensory cyfrowe
5.2 Zasady przetwarzania wielkości nieelektrycznych w sygnały elektryczne
5.2.1 Przetwarzanie taktylno - stykowe
5.2.2 Przetwarzanie rezystancyjne
5.2.3 Przetwarzanie indukcyjne
5.2.4 Przetwarzanie pojemnościowe
5.2.5 Przetwarzanie ultradźwiękowe
5.2.6 Przetwarzanie optyczne
5.2.7 Przetwarzanie piezokrystaliczne
5.2.8 Inne zasady przetwarzania
5.3 Zasady działania, budowa i zastosowanie sensorów
5.3.1 Analogowe i binarne sensory położenia o działaniu rezystancyjnym, indukcyjnym i
pojemnościowym
5.3.1.1 Sensory potencjometryczne
5.3.1.2 Sensory indukcyjne
5.3.1.3 Sensory pojemnościowe
5.3.2 Optyczne sensory położenia
5.3.2.1 Bramki optyczne
5.3.2.2 Refleksyjne bramki optyczne
5.3.2.3 Refleksyjne sensory zbliżeniowe
5.3.2.4 Refleksyjne sensory triangulacyjne
5.3.2.5 Sensory optyczne światłowodowe
5.3.2.6 Elektronika sensorów optycznych
5.3.2.7 Kryteria wyboru sensorów optycznych
5.3.3 Ultradźwiękowe sensory położenia
5.3.4 Cyfrowe sensory położenia
5.3.4.1 Inkrementalne sensory położenia
5.3.4.2 Sensory z liniałami i tarczami kodowymi
5.3.5 Sensory prędkości
5.3.5.1 Prądnice tachometryczne
5.3.5.2 Ultradźwiękowe sensory prędkości przepływu
5.3.5.3 Radarowe sensory prędkości
5.3.6 Sensory przyspieszenia
5.3.7 Tensometryczne sensory wydłużenia, siły, momentu obrotowego i ciśnienia
5.3.8 Sensory temperatury
5.3.8.1 Termometry termoelektryczne i rezystancyjne
5.3.8.2 Półprzewodnikowe sensory temperatury
5.3.9 Zasilanie sensorów i ich obciążalność energetyczna
6. Maszyny manipulacyjne
6.1 Rodzaje maszyn manipulacyjnych
6.1.1 Serwooperatory
6.1.2 Teleoperatory
6.1.3 Manipulatory i modułowe systemy manipulacyjne
6.1.4 Roboty przemysłowe
6.2 Układy napędowe maszyn manipulacyjnych
6.3 Chwytaki i narzędzia maszyn manipulacyjnych
6.4 Kinematyka mechanizmów maszyn manipulacyjnych
6.4.1 Ruchliwość mechanizmu
6.4.2 Rodzaje konstrukcji i przestrzenie robocze
6.5 Sterowanie robotami przemysłowymi
6.5.1 Koordynacja ruchu
6.5.2 Interpolacja toru ruchu
6.5.3 Poślizg i oscylacje narzędzia
6.5.4 Sensoryka robotów
6.6 Programowanie robotów
6.6.1 Metody programowania
6.6.2 Programowanie w językach wyższego rzędu
6.7 Bezpieczeństwo pracy z maszynami manipulacyjnymi
7. Technika regulacji
7.1 Pojęcia podstawowe
7.2 Rodzaje regulacji
7.3 Człony układów regulacji
7.3.1 Człon proporcjonalny (człon P)
7.3.2 Człon inercyjny pierwszego rzędu
7.3.3 Człon inercyjny drugiego rzędu (PT2) i człon oscylacyjny
7.3.4 Człon całkujący (I)
7.3.5 Człon różniczkujący (D)
7.3.6 Człon opóźniający
7.3.7 Połączone działanie wielu członów układu regulacji
7.4 Regulatory i układy regulacji
7.4.1 Regulatory nieciągłe
7.4.2 Regulatory ciągłe
7.4.3 Regulatory cyfrowe
7.4.3.1 Kwantowanie i próbkowanie sygnałów
7.4.3.2 Algorytmy regulacji
7.4.3.3 Algorytm pozycyjny PID
7.4.3.4 Algorytm przyrostowy PID
7.4.4 Regulacja obiektów statycznych
7.4.5 Regulacja obiektów astatycznych
7.4.6 Dobór nastaw regulatora
7.4.7 Stabilność układów regulacji
7.5 Przykłady zastosowań regulatorów
7.5.1 Regulacja stałowartościowa prędkości obrotowej silnika elektrycznego
7.5.1.1 Regulacja prędkości obrotowej z wykorzystaniem regulatora proporcjonalnego
7.5.1.2 Regulacja prędkości obrotowej z wykorzystaniem regulatora
proporcjonalno-całkowego
7.5.2 Regulacja położenia w układzie napędowym z silnikiem elektrycznym z
wykorzystaniem regulatora proporcjonalnego
7.5.3 Regulacja nadążna położenia w układach napędowych maszyn i robotów
7.5.3.1 Regulacja kaskadowa
7.5.3.2 Forsowanie prędkości w układzie regulacji kaskadowej
7.5.3.3 Ciągły i cyfrowy uktad regulacji kaskadowej położenia
8. Układy komunikacyjne
8.1 Komunikacja informacyjna
8.1.1 Zadania i rodzaje sieci komunikacyjnych
8.1.2 Rozległe sieci komunikacyjne
8.1.3 Sieci lokalne
8.2 Lokalne układy komunikacyjne urządzeń i systemów mechatronicznych
8.2.1 Budowa sieci lokalnej
8.2.2 Struktury sieci lokalnych
8.2.3 Rodzaje sieci komunikacyjnych
8.2.4 Rodzaje transmisji informacji
8.3 Dostęp do sieci
8.3.1 Procedury dostępu typu Master/Slave
8.3.2 Procedury dostępu typu token
8.3.3 Procedury dostępu typu CSMA/CD i CSMA/CA
8.4 Sieć komunikacyjna AS-i
8.4.1 Zasada działania
8.4.2 Budowa magistrali
8.4.3 Uruchomienie sieci AS-i
8.4.4 Przykład zastosowania sieci AS-i w systemie mechatronicznym
8.4.5 Specyfikacja 2.11 sieci AS-i
8.5 Sieć komunikacyjna InterBus
8.6 Sieć komunikacyjna PROFIBUS
8.6.1 Sieć komunikacyjna PROFIBUS DP
8.6.2 Sieć komunikacyjna PROFIBUS PA
8.7 Bezpieczeństwo transmisji informacji w systemach komunikacyjnych
9. Projektowanie, montaż, uruchomienie i eksploatacja urządzeń i systemów
mechatronicznych
9.1 Zasady projektowania urządzeń i systemów mechatronicznych
9.2 Przykłady projektowania urządzeń i systemów mechatronicznych
9.2.1 Elektrohydrauliczna prasa laboratoryjna
9.2.1.1 Podsystem mechaniczny
9.2.1.2 Podsystem elektrohydrauliczny
9.2.1.3 Podsystem elektropneumatyczny
9.2.1.4 Podsystem elektryczny
9.2.1.5 Podsystem elektroniczny
9.2.2 Miniaturowy robot mobilny
9.2.2.1 Podsystem mechaniczny
9.2.2.2 Podsystem elektryczny
9.2.2.3 Podsystem sensoryczny
9.2.2.4 Podsystem elektroniczny
9.2.2.5 Podsystem informatyczny
9.2.3 Elektropneumatyczny ustawnik pozycyjny
9.2.3.1 Podsystem mechaniczny
9.2.3.2 Podsystem elektroniczny i informatyczny
9.2.3.3 Badania funkcjonalne i testy przemysłowe
9.3 Montaż urządzeń i systemów mechatronicznych
9.3.1 Specyfika montażu urządzeń i systemów mechatronicznych
9.3.2 Planowanie i przygotowanie procesów montażu
9.3.3 Organizacja procesów montażu
9.3.4 Przykłady procesów montażu urządzeń i systemów mechatronicznych
9.3.4.1 Montaż bloku zaworów elektropneumatycznych na znormalizowanej szynie nośnej
9.3.4.2 Montaż manipulatora portalowego do realizacji zadań obsługowych maszyny
odlewniczej
9.4 Uruchomienie urządzeń i systemów mechatronicznych
9.4.1 Specyfika procesu uruchomienia urządzeń i systemów mechatronicznych
9.4.2 Zasady prowadzenia procedur uruchomieniowych
9.4.2.1 Uruchamianie urządzeń pneumatycznych i elektropneumatycznych
9.4.2.2 Uruchamianie urządzeń hydraulicznych i elektrohydraulicznych
9.4.2.3 Uruchamianie maszyn elektrycznych
9.4.2.4 Uruchamianie sterowników programowalnych
9.4.3 Identyfikacja usterek i wad w uruchamianych urządzeniach i systemach
mechatronicznych
9.5 Eksploatacja urządzeń i systemów mechatronicznych
9.5.1 Przebieg eksploatacji
9.5.2 Strategie eksploatacji
9.5.3 Utrzymanie urządzeń i systemów mechatronicznych w stanie bezawaryjnym
9.5.3.1 Działania obsługowe
9.5.3.2 Działania przeglądowe
9.5.3.3 Działania diagnostyczne
9.5.3.4 Działania naprawcze i regeneracyjne
Skorowidz
Słownik polsko-angielsko-niemiecki wybranych terminów mechatroniki
Wykaz firm i instytucji
276 stron, Format: 16.5x23.5cm, oprawa miękka
