MECHATRONIKA
Podręcznik dla uczniów średnich i zawodowych szkół technicznych

Książka zawiera podstawowe wiadomości z nowej, niezwykle dynamicznie rozwijającej się dyscypliny naukowo-technicznej - mechatroniki, ze szczególnym uwzględnieniem najbardziej istotnych jej części:

• sterowanie i regulacja procesami wytwarzania,
• sensoryka,
• napędy urządzeń wykonawczych,
• robotyka,
• informatyka,
• sterowanie procesem wytwarzania i jego jakością.

Książka jest starannie i interesująco przygotowana. Zwracają uwagę liczne, doskonale dobrane kolorowe ilustracje, ważne dla zrozumienia opisywanych procesów. Zawarte w podręczniku treści obejmują obszary zgodne z podstawami programowymi uwzględniającymi kwalifikacje absolwentów techników, liceów zawodowych oraz zasadniczych szkół zawodowych o kierunkach mechanicznych, elektrycznych i elektronicznych.

MECHATRONIKA

Spis treści:

1.  Sterowanie, regulacja, zarządzanie
1.1. Sterowanie
1.1.1. Sterowanie analogowe, binarne i cyfrowe
1.1.2. Sterowanie kombinacyjne i sekwencyjne
1.1.3. Sterowanie stało programowe i programowe
1.2. Regulacja
1.3. Zarządzanie

2. Podstawowe wiadomości z techniki sterowania
2.1. Sterowanie mechaniczne
2.1.1. Wprowadzenie
2.1.2. Przekładnie nastawialne
2.1.2.1. Przekładnie stopniowane
2.1.2.2. Przekładnie nastawialne bezstopniowo
2.1.3. Przekładnie o zmiennym przełożeniu
2.1.4. Przekładnie z ruchem przerywanym
2.2. Sterowanie elektryczne
2.2.1. Elementy stykowych układów sterowania elektrycznego
2.2.2. Rysowanie schematów stykowych układów sterowania elektrycznego
2.2.3. Schematy podstawowych stykowych układów sterowania elektrycznego
2.2.4. Układ sterowania sekwencyjnego
2.2.4.1. Diagramy drogowe i diagramy stanów
2.2.4.2. Schematy działania układów sterowania sekwencyjnego
2.2.5. Elementy elektronicznych układów sterowania
2.2.6. Elektryczne urządzenia wykonawcze
2.2.6.1. Elektromagnesy i sprzęgła elektromagnetyczne
2.2.6.2. Silniki prądu przemiennego
2.2.6.3. Silniki prądu przemiennego z komutacją elektroniczną
2.2.6.4. Silniki prądu stałego
2.2.6.5. Silniki krokowe
2.3. Sterowanie pneumatyczne
2.3.1. Właściwości pneumatyki
2.3.2. Budowa instalacji pneumatycznej
2.3.3. Wytwarzanie sprężonego powietrza
2.3.3.1. Sprężarki
2.3.3.2. Rozprowadzenie sprężonego powietrza
2.3.3.3. Przygotowanie sprężonego powietrza
2.3.4. Napędy pneumatyczne
2.3.4.1. Silniki pneumatyczne
2.3.4.2. Silniki o ruchu wahadłowym
2.3.4.3. Siłowniki pneumatyczne
2.3.4.4. Parametry siłowników
2.3.5. Zawory pneumatyczne
2.3.5.1. Oznaczenie zaworów
2.3.5.2. Zawory rozdzielające
2.3.5.3. Zawory sterujące natężeniem przepływu
2.3.5.4. Zawory blokujące
2.3.5.5. Zawory sterujące ciśnieniem i zawory odcinające
2.3.6. Zasada rysowania schematów układów pneumatycznych
2.3.7. Diagramy funkcyjne
2.3.7.1. Diagram drogowy
2.3.7.2. Diagram stanów
2.3.8. Technika proporcjonalna
2.3.8.1. Proporcjonalne zawory ciśnieniowe
2.3.8.2. Proporcjonalne zawory rozdzielające
2.3.9. Przykłady pneumatycznych układów sterowania
2.3.9.1. Układ sterowania procesem gięcia
2.3.9.2. Układ sterowania sekwencyjnego procesem gięcia
2.3.9.3. Taktowo-stopniowy układ sterowania
2.3.10. Elektropneumatyczne układy sterowania
2.3.11. Napędy pneumohydrauliczne
2.3.11.1. Napędy posuwowe
2.3.11.2. Przemienniki pneumohydrauliczne
2.3.11.3. Pneumohydrauliczne wzmacniacze ciśnienia
2.4. Sterowanie hydrauliczne
2.4.1. Wprowadzenie
2.4.2. Podstawy fizyczne
2.4.3. Ciecze hydrauliczne
2.4.4. Budowa układów sterowania hydraulicznego
2.4.5. Pompy hydrauliczne
2.4.5.1. Pompy zębate
2.4.5.2. Pompy śrubowe
2.4.5.3. Pompy łopatkowe
2.4.5.4. Pompy tłokowe
2.4.6. Akumulatory hydrauliczne
2.4.7. Napędy hydrauliczne
2.4.7.1. Siłowniki hydrauliczne
2.4.7.2. Siłowniki o ruchu wahadłowym
2.4.7.3. Silniki hydrauliczne
2.4.8. Zawory hydrauliczne
2.4.8.1. Zawory ciśnieniowe
2.4.8.2. Zawory rozdzielające
2.4.8.3. Zawory odcinające
2.4.8.4. Zawory sterujące natężeniem przepływu
2.4.8.5. Zawory o działaniu ciągłym
2.4.8.6. Zawory proporcjonalne
2.4.8.7. Serwozawory
2.4.9. Przykłady układów sterowania hydraulicznego
2.5. Sterowanie binarne i cyfrowe
2.5.1. Kod dwójkowy
2.5.2. Kody dwójkowo-dziesiętne
2.5.3. Elementy sterowania binarnego
2.5.4. Algebra dwuwartościowa
2.5.5. Układ sterowania kombinacyjnego
2.5.6. Przykłady układów sterowania kombinacyjnego
2.5.7. Układy sterowania sekwencyjnego
2.5.8. Pamięci cyfrowe
2.6. Sterowanie programowalne (PLC)
2.6.1. Budowa i zasada działania
2.6.2. Programowanie
2.6.2.1. Języki programowania
2.6.2.2. Budowa programu
2.6.3. Podstawowe funkcje
2.6.3.1. Funkcje logiczne
2.6.3.2. Przerzutniki SR i RS
2.6.3.3. Operacje wprowadzenia i przekazania
2.6.3.4. Detekcja zbocza sygnału
2.6.4. Czasomierze
2.6.5. Liczniki
2.6.6. Programowanie sterowania sekwencyjnego w oparciu o metodę Grafcet
2.6.6.1. Struktura i opis procesu oraz programu sterowania
2.6.6.2. Przykład opisu i programu sterowania sekwencyjnego
2.6.6.3. Programowanie w oparciu o graf sekwencji

3. Sensoryka
3.1. Sensoryka analogowa
3.1.1. Sensory położenia, kąta, odległości, i grubości
3.1.2. Sensory prędkości
3.1.3. Sensory wydłużenia, siły, momentu obrotowego i ciśnienia
3.1.4. Sensory przyspieszenia
3.1.5. Sensory temperatury
3.2. Sensory binarne
3.3. Sensory cyfrowe
3.3.1. Inkrementalne sensory położnia
3.3.2. Liniały i tarcze kodowe sensorów absolutnych

4. Podstawy i techniki regulacji
4.1. Pojęcia podstawowe
4.2. Rodzaje regulacji
4.3. Człony układów regulacji
4.3.1. Człon proporcjonalny (człon P)
4.3.2. Człon inercyjny pierwszego rzędu (PT1)
4.3.3. Człon inercyjny drugiego rzędu (PT2) i człon oscylacyjnu
4.3.4. Człon całkujący (I)
4.3.5. Człon różniczkujący (D)
4.3.6. Człon opóźniający (Tt)
4.3.7. Połączone działania wielu członów układu regulacji
4.4. Regulator i układ regulacji
4.4.1. Regulatory nieciągłe
4.4.2. Regulatory ciągłe
4.4.3. Regulatory cyfrowe
4.4.3.1. Kwantowanie i próbkowanie sygnałów
4.4.3.2. Algorytmy regulacji
4.4.3.3. Algorytm pozycyjny PID
4.4.3.4. Algorytm przyrostowy PID
4.4.4. Regulacja obiektów statycznych
4.4.4.1. Regulator liczby obrotów z wykorzystaniem regulatora PI
4.4.5. Regulacja obiektów astatycznych
4.4.6. Dobór nastaw regulatora
4.5. Regulacja położenia w obrabiarkach sterowanych numerycznie (NC)
4.5.1. Regulacja kaskadowa
4.5.2. Forsowanie prędkości w układzie regulacji kaskadowej
4.5.3. Ciągły i cyfrowy układ regulacji prędkości obrotowej

5. Technika sterowania numerycznego ( NC)
5.1. Obrabiarki sterowane numerycznie i systemy wytwarzania
5.1.1. Różnice w stosunku do obrabiarek konwencjonalnych
5.1.2. Cechy konstrukcyjne
5.1.3. Narzędzia i głowice narzędziowe
5.1.3.1. Rewolwerowa głowica narzędziowa
5.1.3.2. Magazyny narzędzi
5.1.3.3. Kodowanie narzędzi
5.1.3.4. Ustawianie narzędzi
5.1.3.5. Mocowanie przedmiotów i narzędzi
5.1.4. Elastyczne systemy wytwarzania
5.2. Sterowanie numeryczne
5.2.1. Wprowadzenie i przegląd
5.2.2. Interpolacja
5.2.3. Kompensacja błędów
5.2.4. Sterowanie ruchem i planowanie trajektorii
5.2.5. Zasada bazowej transformacji współrzędnych
5.2.6. Komunikacja
5.2.7. Układy współrzędnych i kierunki ruchu
5.2.8. Punkty zerowe, punkty odniesienia
5.2.8.1. Punkty zerowe
5.2.8.2. Punkty odniesienia
5.2.9. Panele operatorskie i tryby pracy
5.2.9.1. Panel operatorski
5.2.9.2. Znaki i symbole operatorskie
5.2.9.3. Tryby pracy
5.3. Programowanie maszyn NC
5.3.1. Organizacja programowania
5.3.2. Wymiarowanie rysunków
5.3.3. Budowa programu
5.3.4. Programowanie bezwzględne i względne
5.3.5. Rodzaje interpolacji
5.3.6. Korekcja wymiarów narzędzi
5.3.6.1 Korekcja wymiarów narzędzi przy frezowaniu
5.3.6.2. Korekcja wymiarów narzędzi przy toczeniu
5.3.7. Przesunięcie punktów odniesienia
5.3.8. Podprogramy i cykle robocze

6. Robotyka
6.1. Podział maszyn manipulacyjnych
6.2. Kinematyka robotów
6.3. Napędy robotów
6.4. Chwytaki
6.5. Programowanie robotów
6.5.1. Metody programowania
6.5.2. Układy współrzędnych
6.6. Sterowanie robotami
6.6.1. Sterowanie ruchem
6.6.2. Koordynacja ruchu osi
6.6.3. Interpolacja
6.6.4. Poślizg i oscylacje narzędzia
6.6.5. Sensoryczne sterowanie robotem
6.7. Bezpieczeństwo pracy z robotami

7. Komputerowo wspomagane wytwarzanie
7.1. Komputerowe wspomaganie projektowania (CAD)
7.1.1. Oprogromowanie CAD
7.1.2. Opis komputerowy elementu konstrukcyjnego
7.1.3. Praca z systemami 2D
7.1.4. Praca z systemami 3D
7.2. Komputerowo wspomagane projektowanie produkcji (CAP)
7.3. Komputerowo wspomagane wytwarzanie (CAM)
7.4. Sprzężenie systemów CAD/CAM
7.5. Planowanie i kierowanie produkcją
7.6. Technika pomiarów współrzędnościowych
7.7. Rejestracja danych procesowych

8. Zarządzanie jakością
8.1. Jakość
8.1.1. Cechy jakości
8.1.2. Niezgodności
8.2. Cele zarządzania jakością
8.3. Kompleksowe zarządzanie przez jakość
8.4. Pętla i piramida jakości
8.5. Budowa i elementy systemu zarządzania jakością
8.5.1. Struktura organizacyjna
8.5.2. Organizacja przebiegu
8.5.3. Księga zarządzania jakością
8.5.4. Zakres norm PN-ISO 9000-9004
8.5.5. Certyfikacja
8.6. Statystyczna kontrola jakości
8.6.1. Analiza procesu
8.6.2. Karty kontrolne jakości
8.6.3. Zdolność zapewnienia jakości

9. Technika komputerowa i telekomunikacyjna
9.1. Technika komputerowa
9.1.1. Budowa komputera
9.1.2. Oprogramowanie zorientowane obiektowo
9.1.3. Przekazywanie danych
9.1.3.1. Cyfrowe wejście i wyjście sygnałowe
9.1.3.2. Interfejs DDE
9.1.3.3. Składniki oprogramowania
9.2. Technika telekomunikacyjna
9.2.1. ISDN
9.2.2. Sieci lokalne
9.2.3. Internet i intranet
9.2.4. Sieci lokalne (LAN)
9.2.4.1. Ethernet-LAN
9.2.4.2. Sieci ATM
9.2.5. Feldbus
9.2.5.1. Magistrala CAN
9.2.5.2. PROFIBUS, PROFIBUS-DP
9.2.5.3. Aktuator-Sensor-Interface (AS-I)
9.2.5.4. Interbus-S
9.2.6. Łącze szeregowe (V.24)

10. Bezpieczeństwo i zdrowie w pracy
10.1. Człowiek jest miarą
10.2. Ergonomiczne stanowisko pracy
10.3. Obciążenia wywołane pracą
10.3.1 Obciążenia powodowane rodzajem pracy
10.3.2. Obciążenia wywołane organizacją pracy
10.4. Praca z urządzeniami elektrycznymi
10.5. Znośność elektromagnetyczna

11. Podstawy zarządzania
11.1. Zadania zarządzania przedsiębiorstwa
11.2. Zarządzanie procesem produkcyjnym
11.3. Zarządzanie danymi o produkcie
11.4. Metody kształtowania łańcuchów procesowych
11.5. Zarządzanie projektem
11.6. Zarządzanie informacjami
11.7. Środki planowania

12. Szkolenie i technika prezentacji
12.1. Prowadzenie szkolenia
12.2. Prezentacja
12.2.1. Treść i wizualizacja
12.2.2. Program prezentacji PowerPoint

Skorowidz
Wykaz firm