Opgavesæt udviklet til kursus Grundlæggende elektronik på mobile maskiner 2. Udviklet i 2015

Transkript

1 Opgavesæt udviklet til kursus Grundlæggende elektronik på mobile maskiner 2 Udviklet i 2015 Ministeriet for Børn, Undervisning og Ligestilling (april, 2016). Materialet er udviklet af Metalindustriens Uddannelsesudvalg i samarbejde med Erik Sauer fra Erhvervsskolerne Aars. Materialet kan frit viderebearbejdes med angivelse af følgende tekst: Dette materiale indeholder bearbejdning af Undervisningsmateriale til AMU-mål 48115, Grundlæggende elektronik på mobile maskiner, 2, april, 2016 udviklet for Ministeriet for Børn, Undervisning og Ligestilling af Metalindustriens Uddannelsesudvalg i samarbejde med Erhvervsskolerne Aars, Faglærer Erik Sauer. 1

2 Opgave 1. Relæstyringer Styringer med relæteknik er stadigvæk grundlaget for mange maskiners funktion. Det er derfor vigtigt at kunne læse og forstå diagrammer, hvor relæer indgår. Diagrammerne, som benyttes her, er de såkaldte nøgleskemaer. Formålet med denne opgave er at lære dig: At læse og forstå nøgleskemaer At kunne gå fra diagram til kredsløb At forstå virkemåden af en selvholdsfunktion 1

3 Tegn forbindelserne således at du får et kredsløb som ved hjælp af relæet kan skifte mellem fjernlys og nærlys, når du påvirker kontakten. Fjernlys skal være aktivt når kontakten er sluttet, samtidig hermed skal kontrollampen tændes. Når knappen ikke er påvirket skal nærlyset være tændt. kontrollampe fjernlys a nærlys 30 Tegn et nøgleskema af kredsløbet herunder: 31 2

4 1. Opbyg et kredsløb, der ved et tryk på en grøn knap (S) tænder diode H1 og slukker diode H2 ved hjælp af en relæfunktion. Tegn et nøgleskemaet af kredsløbet færdigt herunder. 30 S K K K H1 H Opbyg et relækredsløb der ved et tryk på en grøn knap S1 (sluttefunktion) tænder diode H1 og holder dioden tændt selvom knappen slippes (selvhold). Diode H2 slukkes samtidig. Diode H1 skal herefter kunne slukkes ved et tryk på en rød knap S2 (brydefunktion). Tegn nøgleskemaet færdigt herunder. 30 S1 K K S2 K H1 H2 31 3

5 Opgave 2. Fejlfinding 1 Formålet med denne opgave er: at introducere dig til hensigtsmæssige fejlfindingsprincipper at lære dig at anvende multimeteret som værktøj ved fejlfinding Opgave 1. Herunder er der vist et diagram over et relækredsløb 24 S1 S2 H1 H2 0 Vi forestiller os, at der er fejl i kredsløbet. Når der trykkes på S1 lyser lampe H1, men den går ud igen, når S1 slippes. Hvilke fejlmuligheder kan være årsag til fejlen. (nævn alle dem du kan komme i tanke om) 1

6 Ud fra de målte spændinger skal du udpege fejlen i diagrammet herunder. Fejl: 2

7 Opgave 2. Herunder er diagrammet over en styring til et afisningskøretøj. Styringen lukker op for henholdsvis glykol, vand og luft. Styringen skal også sikre at højst 2 af funktionerne kan bruges på samme tid. Kontroller funktionen af kredsløbet på panelet 3

8 Du kan indføre fejl på kredsløbet med omskifterne på siden af panelet. Start med den øverste. Fejlnummer Fejlbeskrivelse: (hvilken komponent og hvorfor)

9 Opgave 3 Fejlfinding 2 Afprøv funktionen af nedenstående elstyring på relæpanelet S1, S2 og S3 er mikroswitche, der føler på stemplets position. Funktion: Når der trykkes på start skal stemplet bevæge sig mod + og magnetventilerne Y1 og Y5 skal være aktive Når stemplet er helt i + og berører S1 skal det skifte retning og drøvlingen og hydraulikmotoren indkobles. Y1, Y6, Y4 og Y2 skal være aktive. Når stemplet aktiverer S2 på tilbagevejen, skal hydraulikmotoren skifte retning. Y1, Y6, Y4 og Y3 skal være aktive. +12V 1

10 Du kan indføre fejl på kredsløbet med omskifterne på siden af panelet. Start med den øverste. Fejlnummer Fejlbeskrivelse: (hvilken komponent og hvorfor)

11 Opgave 4. Frontlæsserstyring med dioder Mange el styringer på maskiner benytter dioder til at lede og spærre for strømmen til de forskellige funktioner. Formålet med opgaven er: At forstå diodens egenskaber i forbindelse med el styring At kunne fejlfinde i kredsløb, hvori der indgår dioder 1

12 Her ses et hydraulikdiagram over en frontlæsser: Y5 Y6 Y4 Y1 Spænding på Y1 giver tryk på systemet og skal være tilkoblet i alle funktionerne Spænding på henholdsvis Y5 og Y6 styrer retningen på stemplet Spænding på Y4 styrer hastigheden på stemplet 2

13 1. Konstruer el.styringen til hydraulikken ved hjælp af dioder, så den får følgende funktioner: NED OP HØJRE Stempel i + retning, med drøvling. Stempel i - retning, med drøvling. Stempel i - retning. VENSTRE: Stempel i + retning. Kontakterne forestiller fire stillinger på et joystik. Kontakterne forbindes til magnetventilerne gennem ledninger og dioder Du kan eventuelt begynde med at tegne opstillingen i Simuleringsprogrammet og afprøve funktionen. Opbyg derefter kredsløbet på relæpanelet og afprøv igen funktionen. 3

14 2. Lav følgende tilføjelse til kredsløbet: Når venstre kontakten i joystikket aktiveres skal stemplet fortsætte i + retning, selv om joystikket slippes. (Selvhold med relæ) Stemplet skal nu fortsætte til det rammer en mikroswitch, hvorefter det stopper. Der skal måske monteres en diode mere for at få en korrekt funktion. 3. Fejlfinding på computer. Åbn Simuleringsprogrammet og gå ind på Kursistdrevet og åbn Frontlæsserfejl Start med kredsløbet uden fejl og åbn derefter filerne med fejl fra 1-8. Noter de defekte komponenter. 4

15 Opgave 5. Udmåling af følere Følere af alle slags udgør overvågningen af stort set alle funktioner på moderne mobile maskiner. Derfor er det vigtigt af have et grundigt kendskab både til funktionen og udmålingen af de forskellige følertyper. Formålet med opgaven er: At give dig kendskab til funktionen af de almindeligst forekommende følertyper. At sætte dig i stand til at udmåle om en føler fungerer tilfredsstillende. At lære dig at anvende oscilloskop i forbindelse med udmålingen af følere, der anvendes som omdrejningsgivere. 1

16 Føler nr. 1: type: Føler nr. 2: type: Føler nr. 3: type: Føler nr. 4: type: opbygning: opbygning: opbygning: opbygning: 1. Tilslut spænding (12V) til kassen. Undersøg om det er jern (skrue) eller magnet der påvirker følerne eller begge dele, og om føleren skal påvirkes af en rotor i bevægelse eller den kan påvirkes af en stillestående genstand. Mål spændingen mellem signal og + ledning på alle følerne og udfyld skemaet. Ved føler 2 måles ac spænding Føler nr. 1 Påvirkning Bevægelse/Stilstand Aktiv/passiv Føler nr. 2 Påvirkning Bevægelse/Stilstand Aktiv/passiv Føler nr. 3 Påvirkning Bevægelse/Stilstand Aktiv/passiv Føler nr. 4 Påvirkning Bevægelse/Stilstand Aktiv/passiv 2

17 2. Tegn signalet fra føler nr. 1, 2, 3 og 4, når føleren påvirkes af en rotor i bevægelse (måles med oscilloskop) Føler nr. 1 type: Føler nr. 2 type: 3

18 Føler nr. 3 type: Føler nr. 4 type: 4

19 Opgave 6. PNP NPN følere De fleste aktive følere forekommer i forskellige udgaver på maskiner nemlig: PNP NO PNP NC NPN NO NPN NC Formålet med opgaven er: at give dig værktøjer til at bestemme typen på en konkret føler, når du står i en reparationsopgave. På de efterfølgende sider er gengivet dele af databladet for 4 induktive følere. Det er din opgave at teste følerne og skrive det rigtige typenummer i det tomme felt. 1

20 2

21 3

22 4

23 5

24 Opgave 7. Pulse Width Modulation (PWM) Elektroniske styringer på mobile maskiner benytter sig i stigende grad af reguleringsprincippet PWM. Formålet med opgaven er at: Lære dig at anvende multimeter og oscilloskop til at kontrollere om et PWM signal er i orden. Kunne genkende forskellige kurveformer og aflæse dem. 1

25 Opgave 1. Indstil PWM til ca. 50% og indtegn kurven her: Mål spændingen med voltmeter og noter værdien Tegn en linje på kurven som angiver DC værdien af kurven Indstil PWM til ca. 75% og indtegn kurven her: Mål spændingen med voltmeter og noter værdien Tegn en linje på kurven som angiver DC værdien af kurven Indstil PWM til ca. 25% og indtegn kurven her Mål spændingen med voltmeter og noter værdien Tegn en linje på kurven som angiver DC værdien af kurven 2

26 Opgave Dette signal kaldes en kurve 2. Dette signal kaldes en kurve 3. Forklar hvad der forstås ved et signals frekvens 4. Hvilken måleenhed anvendes til frekvens? 5. Angiv ca. i % af fuld spænding følgende PWM signaler er udtryk for og indtegn en linje på kurverne som viser den konstante spænding som de ville udgøre. 3

27 Opgave 8. Canbus Normal canhigh/stel canlow/stel canhigh/canlow Modstand canhigh/canlow canhigh og low kortsluttet canhigh kortsluttet til stel canlow kortsluttet til stel canhigh afbrudt canlow afbrudt 1