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Anwendungsbeispiele


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Mechatronischer Pneumatikzylinder
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Mechatronischer Pneumatikzylinder


Als Beispiel für das Potenzial der Entwicklungsmethodik ist von Festo Didactic GmbH & Co. KG, Esslingen, ein mechatronischer Pneumatikzylinder entwickelt worden. Die Einsatzmöglichkeiten sind breit gestreut und liegen sowohl im Bereich der dualen Ausbildung wie auch in Studium und Lehre. Hardware und Software sind eng miteinander verknüpft und deshalb kann der Zusammenhang auch einprägsam dargestellt werden.

Beim mechatronischen Zylinder werden als Basis Serienprodukte (Pneumatikzylinder ADN25, Druck- und Wegsensoren) verwendet, die mit Bausteinen des Systems EasyKit ergänzt werden. Dadurch entsteht ein System, das ein weg- oder kraftgesteuertes Ausfahren des Zylinders ermöglicht.

Das System kann in unterschiedlichen Stufen konfiguriert werden. Durch eine Verlängerung des Zylinders entsteht der Bauraum, in den die Bausteine integriert werden können. Für die anzuschließenden Sensoren und Aktoren stehen Bausteine mit folgenden Schnittstellen zur Verfügung:
  • Auswertung analoger Signale (0 - 10 V, 4 – 20 mA), beispielsweise Druck- und Wegsensor
  • Auswertung von Schaltern (NPN/PNP)
  • Ansteuerung von Ventilen (Treiberstufe induktive Last).

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Der Pneumatikzylinder ist mit EasyKit-Komponenten erweitert worden.

Der mechatronische Pneumatikzylinder kann je nach Anforderung zusammengestellt werden. Im einfachsten Fall ist der Zylinder auszufahren und die Höhe ist über entsprechende Endlagenschalter zu bestimmen, im fortgeschrittenen Fall kann eine definierte Position mit einer vorgegebenen Kraft angefahren und gehalten werden. Die Bausteine wie auch die Software werden zusammengesteckt und in den Zylinder integriert, Signalverarbeitung und Ansteuerung erfolgen direkt vor Ort. Im Abschlussdeckel befinden sich marktübliche Stecker (M8), über die Sensoren und Aktoren angeschlossen werden.

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Studenten haben ohne großes Vorwissen einen Regelkreis mit Temperaturüberwachung erstellt.