Fluid Lab -P - Festo · 2006-12-12 · 1. Einführung in Fluid Lab®-P 6 © Festo Didactic GmbH &...

689149

DE/EN/ES/FR

02/05

Fluid Lab®-P

Handbuch

Manual

Manuel

Bestell-Nr.: 689149

Stand: 02/2005

Autor: H. Kaufmann, K. Lenz, R. Scherer

Grafik: Doris Schwarzenberger

Layout: 01.02.2005, Beatrice Huber

© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, 2005

Internet: www.festo.com/didactic

E-Mail: [email protected]

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© Festo Didactic GmbH & Co. KG • Fluid Lab®-P 3

1. Einführung in Fluid Lab®-P ____________________________ 5

1.1 Installation _________________________________________ 5

1.2 Hardware __________________________________________ 6

1.3 Bedienung der Software ______________________________ 8

1.4 Änderungen der Texte _______________________________ 11

1.5 Einstellungen der Software ___________________________ 13

2. Grundversuche_____________________________________ 15

2.1 Druckmessung _____________________________________ 15

2.2 Messdatenerfassung ________________________________ 16

2.3 Drosselkennline ____________________________________ 17

2.4 Druckminderventil __________________________________ 18

2.5 Logische Grundverknüpfung __________________________ 19

2.6 Ventilschaltzeiten___________________________________ 20

3. Zylinderschaltungen ________________________________ 22

3.1 Einfachwirkender Zylinder ____________________________ 22

3.2 Doppeltwirkender Zylinder ___________________________ 23

3.3 Zylindersteuerung mit Messen der Kolbenkraft ___________ 24

3.4 Schnellentlüftungsventil _____________________________ 26

4. Proportionaltechnik_________________________________ 27

4.1 Verhalten eines Proportionaldruckventils________________ 27

4.2 Proportionaltechnik Kennlinie _________________________ 28

5. Wenn Probleme auftreten ____________________________ 30

5.1 Messwerte ________________________________________ 30

5.2 Bedienoberfläche ___________________________________ 30

English___________________________________________________ 31

Español __________________________________________________ 59

Français __________________________________________________ 87

Inhalt

4 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • Fluid Lab®-P


1. Legen Sie die CD-ROM ein.

2. Starten Sie SETUP.EXE.

3. Wählen Sie die Sprache für die Installation aus.

4. Zur weiteren Installation folgen Sie den Installationshinweisen.

5. Einstellungen: Bildschirmauflösung 800 x 600 Bildpunkte –

Farbgrafik. Bei höherer Auflösung wird der Bildschirm nicht mehr

vollständig ausgefüllt.

6. Nach der Installation PC neu starten

7. Programm aufrufen und Einstellung (Schlüsselsymbol) anwählen,

danach Schnittstellennummer (COM1..COM8) einstellen

8. Programm neu starten

1. Einführung in Fluid Lab®-P

1.1

Installation



Notwendige Hardware:

• PC (Minimum Pentium 200 MHz, 32 MB RAM, Grafikkarte 600 x 800,

8-fach CD ROM Laufwerk

• PC mit serieller Schnittstelle (COM1..COM8)

• Netzteil 24 V zur Versorgung des EasyPort

• EasyPort DA (Interface)

• Anschlusseinheit, analog

• Universaleinheit, digital

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G

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1 (

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EasyPort

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OU

T

07

0 01231

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T

V

V24

COM1_4

2

0

0

2

2

INPUT -U-

INPUT -I-

OUTPUT

(-10V...+10V)

(-10V...+10V)

(0-20mA)

3

3

1

1

1

GND

GND

COUNTER

7

7

6

6

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1

INPUT

OUTPUT

0

0

PC

1.2

Hardware



• Anschluss von EasyPort an PC über V24 Kabel an COM1 .. COM8

• In der Software dann entsprechend einstellen

• Anschluss der analogen Laborkarte

• Anschluss der digitalen Laborkarte

• Versorgung mit 24 V

• Anschluss der Sensoren nach Plan (siehe Software)

Es werden nur Signale mit maximal +10 V Pegel gemessen

Software erst nach der Verkabelung und nach dem Einschalten der

Stromversorgung starten!

Bildschirmauflösung 800 x 600 Bildpunkte – Farbgrafik, bei höherer

Auflösung wird der Bildschirm nicht mehr vollständig ausgefüllt.

Aufbau

Hinweis

Einstellungen



Software starten

Aus Hauptgruppe gewünschtes Programm wählen:

Hauptmenü

Programmende

Grundversuche

Zylinderschaltungen

Proportionaltechnik

Voreinstellung

Informationen zu Änderungen

1.3

Bedienung der Software



Aufbau aller Teilprogramme

Ende des Teilprogramms

Messvorgang einschalten,

danach leuchtet grüne Lampe

Messvorgang ausschalten,

danach leuchtet rote Lampe

elektrischer Beschaltungsplan

Aufgaben, Einweisung

Hintergrundinformationen

Bildschirm in Datei (.jpg) speichern

Daten in Textdatei (.txt) speichern

Bildschirm drucken



Die Bedieneroberfläche kann wie folgt eingestellt werden:

• Skalen am kleinsten oder größten Wert durch Eintragen eines

anderen Werts. Hierzu Cursor auf die Eingabestelle setzen und Wert

überschreiben.

• Oder Werte ändern bzw. umschalten durch Anklicken der Pfeiltasten

• Ebenfalls können die Farben und Linienarten, Liniendicken bei den

Diagrammen geändert werden.

Hierzu setzt man den Mauszeiger auf die Liniendarstellung und

betätigt die linke Maustaste.

Nun wird ein Untermenü zum Einstellen geöffnet.

Einstellelemente



Hier wird beschrieben, wie Sie Änderungen an Texten vornehmen

können.

Sie können alle Textdateien nach eigenem Bedarf anpassen, erweitern

oder kürzen.

Verwenden Sie hier den Windows-Editor. (ASCII-Editor) z. B. „Edit“

In der Regel steht der Dateiname links unten in eckigen Klammern

Wenn Sie die zu ändernde Datei mit einem ASCII-Editor öffnen, dann

können Sie diese anpassen.

Mit den ? Button öffnen Sie die Hilfedatei in der das genaue Vorgehen

erläutert wird.

1.4

Änderungen der Texte



Windows-Icon für den ASCII-Editor

Alle Texte sind in den Sprachen Deutsch, Englisch, Spanisch und

Französisch vorhanden. Es können maximal 5 verschiedene Sprachen

angelegt werden. Die jeweiligen Dateien liegen im Verzeichnis Fluid

Lab® in Unterverzeichnissen und unterscheiden sich in dem Suffix

(Dateinamenendung):

• Deutsche Texte ..\german\ *.GER

• Englische Texte ..\english\ *.ENG

• Französische Texte ..\french\ *.FRA

• Spanische Texte ..\spanish\ *.SPA

• Italienische Texte ..\italian\ *.ITA

Alle Worte, welche innerhalb der Software verwendet werden, sind in

einer ASCII-Datei hinterlegt:

• Deutsch = PROP.GER

• Englisch = PROP.ENG

• ... u.s.w.

Sprachen Datei



Sie dürfen diese Worte nach Ihren Wünschen anpassen. Allerdings

dürfen Sie die Struktur nicht verändern. Die neuen Namen sollten nicht

länger als die alten Namen sein, sonst kann es sein, dass der Name

später in der Software nicht erscheint.

Der Aufruf erfolgt über das Schlüssel-Symbol. Hier wird die Nummer der

seriellen Schnittstelle eingestellt. Anwahl von COM1..COM8. Das

Analogsignal des Sensors, in der Regel 0..10 V, muss umgerechnet

werden, damit die physikalische Größe angezeigt wird.

physikalische Größe = Messwert • Faktor + Offset

Wenn das Ausgangssignal eines Sensors bei 0..10 bar 0..10 V beträgt,

ergibt sich ein Faktor von 1.

Wenn bei 0 bar am Sensorausgang eine Spannung von z. B. 0,1 V

ausgegeben wird, kann die Anzeige durch verändern des Offsets auf

-0,1 V korrigiert werden.

Ganz links steht die Kanal Nummer, dann die aktuell angelegte

Spannung. Wenn das Signal stark schwankt, dann kann ein Filter

zugeschaltet werden(0...4-facher Mittelwert). Diese Dämpfung macht

die Reaktion der Signale träge. Im rechten Ausgabefenster wird der

aktuelle physikalische Messwert dargestellt.

1.5

Einstellungen der

Software

Faktor

Offset



Zuordnung der Kanäle:

• Kanal 0 = Drucksensor (in der Regel Eingangsdruck)

• Kanal 1, 2 = Drucksensor (meistens am Zylinder)

• Kanal 3 = Durchflusssensor, Kraftsensor

Mit den Kippschaltern können die digitalen Ausgänge getestet werden.

An den Schiebern kann die Spannung der zwei analogen Ausgänge

eingestellt werden.

Sind die Softwareeinstellungen vorgenommen worden, müssen diese

auf dem Datenträger gesichert werden. Hierfür betätigen Sie mit

nebenstehenden Button.

Anschluss der Sensoren


Nach der Anwahl Grundversuche bzw. Druckaufnahme erscheint

folgendes Programm:

• Bauen Sie eine entsprechende pneumatische Schaltung auf.

• Bauen Sie den Drucksensor ein, schließen Sie ihn auf Kanal 0 an.

Nach Umschalten des Startknopfes wird der Druck eingelesen. In

Stop-Stellung kann die Skalierung der Druckanzeige geändert

werden.

Falls die Werte für den Druck nicht stimmen, muss im Einstellmenü

(Schlüsselsymbol) der Faktor bzw. Offset angepasst werden.

2. Grundversuche

2.1

Druckmessung

Praktische Übung

2. Grundversuche


Mit diesem Unterprogramm kann das Testen einer Schaltung

vorgenommen werden. Dieses Programm ermöglicht die Darstellung

von Drücken und Kräften sowie die Darstellung von 2 digitalen

Eingängen und 2 digitalen Ausgängen.

Starten der Messung mit dem Start-Button. Löschen der Messung mit

dem Lösche-Button (Button mit Kreuz). Zusätzlich kann ein Cursor mit

der Maus über das Diagrammfeld bewegt werden. Dies dient zur

Diskussion der Messergebnisse.

1. Testen der analogen und digitalen Sensoren und Aktoren.

2. Testen von pneumatischen oder elektropneumatischen Schaltungen

2.2

Messdatenerfassung

Bedienungshinweis

Anwendungsbeispiele

2. Grundversuche


Mit diesem Unterprogramm können Sie das Verhalten eines

Drosselventils bei verschiedenen Einstellungen untersuchen.

Die Kennlinie wird über 2 Drucksensoren und einem Durchflussmesser

aufgenommen.

• Pneumatische Steuerung nach Plan aufbauen.

• EasyPort nach Plan verdrahten.

• Funktion der Sensoren testen und wenn nötig Faktor und Offset

anpassen.

• Anlagendruck einstellen.

• Zu überprüfendes Drosselventil auf leicht geöffneter

Drosseleinstellung einstellen.

• Drosselventil 2 ganz schließen. Messung starten.

• Drosselventil 2 langsam öffnen und wieder schließen (Erzeugen

einer Gegenlast).

Versuch bei mittlerer und geöffneter Drosseleinstellung wiederholen.

2.3

Drosselkennline

Praktische Übung

2. Grundversuche


Mit diesem Programm kann die Kennlinie eines Druckminderventils

ermittelt werden.

Hierzu wird der Druck vor und nach dem Druckminderventil gemessen.

Das Ergebnis wird in einem Diagramm aufgezeichnet.

• Bauen Sie die Pneumatikanlage entsprechend dem Schaltplan auf.

• Stellen Sie am Testventil [2] eine mittlere Federspannung ein.

• Stellen Sie am Ventil [1] 0 bar ein.

• Starten Sie die Software.

• Erhöhen Sie langsam am Ventil 1 den Druck. Beobachten Sie die

Messwerte..

• Senken Sie dann am Ventil [1] wieder den Druck.

• Ende der Messung

2.4

Druckminderventil

Praktische Übung

2. Grundversuche


Wiederholen Sie den Versuch mit einer anderen Einstellungen von

Ventil [2].

Begründen Sie das Verhalten des Druckminderventils.

Mit diesem Programm kann das Verhalten von UND-Ventilen und

ODER-Ventilen untersucht werden.

Der Versuch soll auch zeigen, wie aus analogen Signalen digitale

Signale werden. Dies wird durch Einstellung des Schwellwertes

simuliert. Der Schwellwert muss kleiner als der Versorgungsdruck sein.

UND-Verknüpfung

• Bauen Sie die Schaltung auf.

• Stellen Sie am Druckminderventil vor dem Ventil S2 einen

geringeren Druck ein.

• Versuchsdurchführung: Drücken Sie S1, danach S2.

• Begründen Sie den Verlauf der Kurven.,

• Wie groß ist der Druck Q1?

Hinweis

2.5

Logische

Grundverknüpfung

2. Grundversuche


Wiederholen Sie den Versuch mit einem ODER-Ventil.

Wenn Sie nach Durchführung des Versuchs den Cursor langsam über

das Diagramm bewegen, können Sie den zeitlichen Zusammenhang der

Messwerte genauer erkennen.

Mit diesem Programm werden die Ventilschaltzeiten gemessen. Das

Programm schaltet das Ventil mehrmals um und misst gleichzeitig das

pneumatische Drucksignal. Mit dem Cursor können die Drücke und die

Zeiten nach dem Versuch beurteilt werden.

Praktische Übung

Hinweis

2.6

Ventilschaltzeiten

2. Grundversuche


• Schließen Sie ein monostabiles Ventil an die Druckluft an. An die

Arbeitsleitung wird der Drucksensor angebracht. Die Bauteile

schließen Sie nach Schaltplan an EasyPort an.

• Nach dem Versuchsstart läuft der Versuch automatisch ab. Während

des Versuch erfolgt keine Aufzeichnung am Bildschirm

• Nach dem Versuch können Sie mit dem Cursor die Kurven

ausmessen.

Button: „LupenSymbol“: Zoomen des Diagramms

Button: „Fadenkreuz“: Zurückschalten auf Cursor


Bei den Zylinderschaltungen werden die Ventile nach dem Starten des

Messvorgangs mit dem „Zylinder“-Button angesteuert. Wenn nur die

Ventilschaltung getestet werden soll, dann kann auch mit dem kleinen

Hebel am Schaltpan umgeschaltet werden.

Mit diesem Programm wird das Verhalten eines einfachwirkenden

Zylinders untersucht.

• Bauen Sie die Anlage nach Schaltplan auf.

• Schließen Sie das Drosselventil beinahe ganz. Zum Grundversuch

müssen die Grenztaster am Zylinder nicht aufgebaut werden.

• Starten Sie den Versuch. Es werden alle Daten aufgezeichnet.

• Beurteilen Sie die entstandene Druckkurve:

– An welcher Stelle beginnt das Ausfahren?

– An welcher Stelle ist der Kolben ausgefahren?

– An welcher Stelle beginnt das Einfahren?

– An welcher Stelle ist der Kolben eingefahren?

3. Zylinderschaltungen

3.1

Einfachwirkender Zylinder

Praktische Übung



• Welche Bedeutung hat es, wenn mit dem Zylinder ein Werkstück

gespannt wird?

• Warum ändert sich der Druck an P1 während der Kolbenbewegung?

Es kann zwischen Zuluftdrosselung und Abluftdrosselung umgeschaltet

werden.

Beim Umschalten ändert sich der Schaltplan. Bei den

Zylinderschaltungen ist das Anschließen der Ventile sowie der

Endlagensensoren am Zylinder notwendig.

Mit dem „Start“-Button wird die Messung aktiviert. Die

Kolbenbewegung wird mit weiteren Buttons ausgelöst.

Fragen

3.2

Doppeltwirkender

Zylinder




• Starten Sie den Messvorgang und danach „Kolben ausfahren“.

• Wählen Sie jeweils Zu- oder Abluftdrosselung.

• Wenn der Kolben ausgefahren ist und die Drücke eingeschwungen

sind, starten Sie das „Kolben einfahren“.

• Beurteilen Sie die entstandenen Kurven!.

Nach welcher Zeit ist die volle Kolbenkraft vorhanden?

Wiederholen Sie den Versuch, wenn der Kolben schon nach 30 % Hub

auf einen Anschlag trifft. Jeweils mit Zu- und Abluftdrosselung.

Bei diesem Programm wird zusätzlich die aktuelle Kolbenkraft

gemessen.

Praktische Übung

3.3

Zylindersteuerung mit

Messen der Kolbenkraft



Der Sensor an der Kolbenstange muss vor der Kolbenendlage auf ein

Werkstück (Anschlag) treffen.

Möglichkeiten: a) Versuchsreihe Anschlag bei 90 % Kolbenhub

b) Versuchsreihe Anschlag bei 30 % Kolbenhub


• Starten Sie den Messvorgang und danach „Kolben ausfahren“.

• Wählen Sie jeweils Zu- oder Abluftdrosselung

• Wenn der Kolben ausgefahren ist und die Drücke eingeschwungen

sind, starten Sie das „Kolben einfahren“.

• Beurteilen Sie die entstandenen Kurven! Nach welcher Zeit ist die

volle Kolbenkraft vorhanden – jeweils mit Zu- und Abluftdrosselung?

Praktische Übung



Dieses Programm ermöglicht, bei einem Einsatz eines

Schnellentlüftungsventils die Auswirkung auf die

Kolbengeschwindigkeit und damit der umgesetzten Energie zu testen.

• Anlage nach Schaltplan aufbauen. Da der Kolben sehr schnell fährt,

ist es notwendig, den Kolbenbereich zu sichern. Z.B. durch eine

Schutztüre. Der digitale Eingang I 0 muss auf jeden Fall mit einem 1

Signal (Tür zu) belegt sein. Sonst kann der Versuch nicht gestartet

werden.

• Führen Sie den Versuch ohne Schnellentlüftungsventil durch.

• Führen Sie den Versuch mit Schnellentlüftungsventil durch.

• Analysieren Sie die entstanden Kurven. Mit den beiden Cursor

können Sie die Kurven ausmessen und somit die Ausfahrzeit

bestimmen. Wenn Sie die bewegte Masse eintragen, wird die

Umformenergie berechnet.

3.4

Schnellentlüftungsventil

Praktische Übung


Bei ideal eingestellten Proportionalventilen verhält sich der Druck

proportional der Stellgröße. Bei Druckventilen sind dies 0..10 V. In der

Regel in der Pneumatik ergibt dies einen Druck von 0..10 bar.

• Bauen Sie die Anlage gemäß untenstehendem Schaltplan auf.

• Starten Sie den Messvorgang

• Bewegen Sie den Gleiter (grüner Pfeil) langsam nach oben und

wieder herunter. Das Programm zeichnet den Sollwert und den

Istwert mit.

• Verstellen Sie die Parameter am Proportionalverstärker und

wiederholen Sie den Versuch.

4. Proportionaltechnik

4.1

Verhalten eines

Proportionaldruckventils

Praktische Übung



Mit diesem Programm wird die Kennlinie eines Proportionaldruckventils

ermittelt. Das Programm läuft nach dem Start alleine ab. Es wird je nach

eingestellter Geschwindigkeit langsam ein immer höher werdender

Sollwert ausgegeben. Bis zum voreingestellten Grenzwert, danach wird

der Sollwert bis auf 0 verringert.

4.2

Proportionaltechnik

Kennlinie



• Bauen Sie die Anlage nach dem Schaltplan auf.

• Stellen Sie den maximal gewünschten Sollwert ein (z.B. 4).

• Die gewünschte Aussteuerbegrenzung wird in der Regel auf 60 %

belassen. D.h. 10 V Sollwert = 6 bar Druck.

• Starten Sie den Versuch.

Verändern Sie die Parameter des Proportionalverstärkers und

wiederholen Sie den Versuch

Dieses Programm ist besonders zum Einstellen eines

Proportionalventils geeignet.

Praktische Übung

Hinweis


Es kommen keine Messwerte an

• Prüfen Sie, ob Anlage an Spannung liegt.

• Prüfen Sie, ob alle Kabel ordnungsgemäß angeschlossen sind.

• An EasyPort muss die grüne LED blinken.

• Prüfen Sie, ob COM1 .. COM8 verwendet wird – Software einstellen!

• Software nach Umstellung beenden, Daten speichern

(Diskettensymbol), danach Menü verlassen und die Software erneut

starten.

Messwerte sind falsch

Stimmen die Werte nicht mit den physikalischen Größen überein, dann

muss im Einstell-Menü (Schlüsselsymbol) Faktor und Offset eingestellt

werden.

Bildschirmbild zu klein

Die Software ist auf die Größe 800x600 Bildpunkte eingestellt.

Stellen Sie im Windows Ihren Bildschirm auf diese Auflösung ein.

Messwerte kommen an, aber keine Linien im Diagramm

• Prüfen Sie die maximalen und die minimalen Skalenwerte. Eventuell

auf momentane Messwerte einstellen.

• Prüfen Sie die Farbe der Kennlinien (weiß auf weiß?)

Messwerte zeigen starkes Schwingen

Prüfen Sie, ob die Masse-Leitungen alle richtig angeschlossen sind.

Ändern Sie in der Voreinstellung den Wert für die Filterung (Dämpfung)

der Signale.

5. Wenn Probleme auftreten

5.1

Messwerte

5.2

Bedienoberfläche


1. Introduction to Fluid Lab®-P __________________________ 33

1.1 Installation ________________________________________ 33

1.2 Hardware _________________________________________ 34

1.3 Using the software __________________________________ 36

1.4 Changes to text_____________________________________ 39

1.5 Software settings ___________________________________ 41

2. Basic experiments __________________________________ 43

2.1 Pressure measurement ______________________________ 43

2.2 Measured data acquisition ___________________________ 44

2.3 Flow control characteristic curve ______________________ 45

2.4 Pressure reducing valve______________________________ 46

2.5 Basic logic operation ________________________________ 47

2.6 Valve response times ________________________________ 48

3. Cylinder switching__________________________________ 50

3.1 Single-acting cylinder________________________________ 50

3.2 Double-acting cylinder _______________________________ 51

3.3 Cylinder control via piston force measurement ___________ 52

3.4 Quick exhaust valve _________________________________ 54

4. Proportional technology _____________________________ 55

4.1 Behaviour of a proportional pressure valve ______________ 55

4.2 Proportional technology characteristic curve _____________ 56

5. When problems arise _______________________________ 58

5.1 Measured values ___________________________________ 58

5.2 User interface ______________________________________ 58

Contents


1. Insert the CD-ROM.

2. Start up SETUP.EXE.

3. Select the language for the installation.

4. Follow instructions to proceed with the installation.

5. Settings: Screen resolution 800 x 600 pixels – colour graphics. With

a higher resolution, the image on the screen will be reduced.

6. Restart the PC after installation

7. Call up the program and select the setting (key symbol), then set the

interface number (COM1..COM8).

8. Restart the program

1. Introduction to Fluid Lab®-P

1.1

Installation



Hardware requirements:

• PC (minimum of Pentium 200 MHz, 32 MB RAM, graphics card

600 x 800, 8-fold CD ROM drive

• PC with serial interface (COM1..COM8)

• 24 V power pack for EasyPort power supply

• EasyPort D/A interface

• Terminal unit, analogue

• Universal unit, digital

RIN

G

IN

OU

TM

OD

ER

S2

32

-2

4V

+

PO

RT

1 (

DIG

ITA

L I/

O)

PO

RT

2 (

AN

ALO

G I

/O)

EasyPort

D8A

STA

TU

SS

HO

RT

IN

OU

T

07

0 01231

SE

LIN

OU

T

V

V24

COM1_4

2

0

0

2

2

INPUT -U-

INPUT -I-

OUTPUT

(-10V...+10V)

(-10V...+10V)

(0-20mA)

3

3

1

1

1

GND

GND

COUNTER

7

7

6

6

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1

INPUT

OUTPUT

0

0

PC

1.2

Hardware



• Connect EasyPort to the PC via 24 V cable to COM1 .. COM8

• Then set accordingly in the software

• Connect the analogue laboratory card

• Connect the digital laboratory card

• Supply with 24 V

• Connect the sensors according to the diagram (see software)

Only signals of a maximum level of +10 V are measured.

Do not start the software prior to wiring or until the power supply is

switched on!

Screen resolution 800 x 600 pixels – colour graphics, with a higher

resolution, the image on the screen will be reduced.

Assembly

Note

Settings



Start up the software

Select the desired program from the main group:

Main menu

Program end

Basic experiments

Cylinder switching

Proportional technology

Default

Information regarding changes

1.3

Using the software



Structure of all subprograms

End of subprogram

Switch on the measurement process,

green light is now illuminated

Switch off the measurement process,

red light is now illuminated

Electrical circuit diagram

Exercises, familiarisation

Background information

Save screen to file (.jpg)

Save data to text file (.txt)

Print screen



The user interface can be set as follows:

• Set scales at the lowest or highest value by entering a different

value. To do so, position the cursor at the input area and overwrite

the value.

• Or change or reverse the values by clicking onto the arrow keys.

• You can also change the colour, line types and thicknesses in the

diagrams.

To do so, position the mouse pointer on the line shown and press

the left mouse button.

The submenu is now open for input.

Setting elements



Below is a description of how you can make changes to text.

You can adjust, add to or shorten all text files to your own requirements.

Use the Windows editor (ASCII editor) to do so, e.g. „Edit“

Usually a file name is displayed in square brackets on the bottom left.

If you open the file to be changed with an ASCII editor, this will enable

you to adjust it.

Use the ? button to open the Help file, where the precise procedure is

explained.

1.4

Changes to text



Windows icon for the ASCII editor

All text is available in German, English, French and Spanish. A maximum

of 5 different languages can be installed. The relevant files are stored in

subdirectories of the Fluid Lab® directory and are differentiated by a

suffix:

• German text ..\german\ *.GER

• English text ..\english\ *.ENG

• French text ..\french\ *.FRA

• Spanish text ..\spanish\ *.SPA

• Italian text ..\italian\ *.ITA

All words used in the software are stored in an ASCII file:

• German = PROP.GER

• English = PROP.ENG

• ... etc.

Language file



You can change these words to suit your requirements. However, you

must not change the structure. The new names should not be longer

than the old ones; otherwise the name may not appear in the software

subsequently.

Call up is effected via the key symbol. This is where the number of the

serial interface is set. Select COM1..COM8. The analogue sensor signal,

usually 0 – 10 V, must be converted in order for the physical variable to

be displayed.

Physical variable = Measured value • Factor + Offset

If the output signal of a sensor is 0 – 10 V at 0 to 10 bar, this results in a

factor of 1.

For example, if a voltage of 0.1 V is displayed at the sensor output at

0 bar, the display can be corrected to -0.1 V by changing the offset.

The channel number is shown on the far left and the current voltage

applied is displayed alongside. A filter may be connected if the signal

fluctuates greatly (0 – 4 fold mean value)). This attenuation causes the

signal to react slowly. The current physical measured value is shown in

the display window on the right.

1.5

Software settings

Factor

Offset



Allocation of channels:

• Channel 0 = Pressure sensor (generally input pressure)

• Channel 1, 2 = Pressure sensor (generally on the cylinder)

• Channel 3 = Flow sensor, force sensor

Use the toggle switches to test the digital outputs.

The voltage of the two analogue outputs can be set by means of the

slides.

Once the software settings have been made, these must be saved on

the data storage medium. Use the button opposite to do so.

Connection of sensors


The following program is displayed once you have selected basic

experiments, i.e. pressure recording:

• Assemble an appropriate pneumatic circuit.

• Install the pressure sensor and connect it to channel 0. The pressure

is read once the start button has been switched over. The pressure

display scaling can be changed in the Stop position.

If the pressure values are incorrect, the factor or offset must be

adjusted in the setting menu (key symbol).

2. Basic experiments

2.1

Pressure measurement

Practical exercise



The testing of a circuit can be conducted using this subprogram. The

program enables you to represent pressures and forces as well as

2 digital inputs and 2 digital outputs.

Start the measurement using the Start button. Delete the measurement

using the Delete button (button with cross). In addition, a cursor may be

moved across the diagram area with the mouse. This is of help when

discussing the measurement results.

9. Testing of analogue and digital sensors and actuators.

10. Testing of pneumatic or electropneumatic circuits

2.2

Measured data

acquisition

Note regarding operation

Application examples



This subprogram enables you to study the behaviour of a flow control

valve using different settings.

The characteristic curve is recorded via two pressure sensors and a flow

meter.

• Assemble a pneumatic control system according to the diagram.

• Wire up EasyPort in accordance with the diagram.

• Test the functioning of the sensors and, if necessary, adjust factor

and offset.

• Set the system pressure.

• Slightly open the flow control setting for the flow control valve to be

tested.

• Completely close flow control valve 2. Start the measurement.

• Gradually open flow control valve 2 and close it again (generation of

back load).

Repeat this experiment using a medium and open flow control setting.

2.3

Flow control characteristic

curve

Practical exercise



This program enables you to determine the characteristic curve of a

pressure reducing valve.

To do so, measure the pressure upstream and downstream of the

pressure reducing valve. The result is plotted in a diagram.

• Assemble the pneumatic system according to the circuit diagram.

• Set an average spring tension at the test valve [2].

• Set 0 bar at the valve [1] 0 bar.

• Start the software.

• Gradually increase the pressure at valve 1. Monitor the measured

values.

• Lower the pressure again at the valve [1].

• End of measurement

2.4

Pressure reducing valve

Practical exercise



Repeat the exercise using a different setting at the valve [2].

Explain the behaviour of the pressure reducing valve.

This program enables you to study the behaviour of AND valves and

OR valves.

The purpose of the experiment is to demonstrate how analogue signals

change into digital signals. This is simulated by means of the threshold

value setting. The threshold value must be lower than the supply

pressure.

AND logic operation

• Assemble the circuit.

• Set a lower pressure at the pressure reducing valve upstream of

valve S2.

• Test implementation: Press S1 and then S2.

• Explain the characteristics of the curves,

• What is the level of pressure Q1?

Note

2.5

Basic logic operation



Repeat the experiment using an OR valve.

You can establish the time-related correlation of the measured values

more accurately by moving the cursor slowly across the diagram when

carrying out the experiment.

This program is used to measure valve response times. The program

switches the valve repeatedly and simultaneously measures the

pneumatic pressure signal. Pressures and times can be evaluated by

means of the cursor after the experiment.

Practical exercise

Note

2.6

Valve response times



• Connect a single solenoid valve to the compressed air. Fit the

pressure sensor to the working line and connect the components to

EasyPort according to the circuit diagram.

• Once started, the experiment is executed automatically. No plotting

takes place on the screen during the experiment.

• On completion of the experiment, you can measure the curves by

means of the cursor.

Button with magnifying symbol: Zooms in on diagram

Button with crosshair symbol: Returns to cursor


In the case of cylinder switching, the valves are actuated using the

„Cylinder“ button once the measurement process is started. If valve

switching is to be tested only, then the valve can also be reversed using

the small lever in the circuit diagram.

The purpose of this program is to examine the behaviour of a single-

acting cylinder.

• Assemble the system in accordance with the circuit diagram.

• Almost completely close the flow control valve. The limit switch

must not be mounted on the cylinder for the basic experiment.

• Start the experiment. All data is logged.

• Analyse the pressure curve generated:

– At what point does the piston begin to advance?

– At what point is the piston advanced?

– At what point does the piston begin to retract?

– At what point is the piston retracted?

3. Cylinder switching

3.1

Single-acting cylinder

Practical exercise



• What is the significance of a workpiece being clamped to the

cylinder?

• Why does the pressure change at P1 during the piston movement?

You can switch over between supply and exhaust air flow control.

The circuit diagram changes during the switch-over. With cylinder

switching, it essential for the valves and end position sensors to be

connected.

Press the Start button to activate the measurement. The piston

movement is triggered with other buttons.

Questions

3.2

Double-acting cylinder



• Assemble the system according to the circuit diagram.

• Start the measurement process and then „advance piston“.

• Select either supply or exhaust air flow control.

• Start „retract piston“ once the piston is advanced and the pressures

have settled.

• Analyse the curves generated!.

After what time period is the full piston force available?

Repeat the experiment, when the piston impacts on a stop after just

30 % of stroke, using supply and exhaust air flow control in each case.

The current piston force is measured additionally during this program.

Practical experiment

3.3

Cylinder control via piston

force measurement



The sensor on the piston rod must impact on a workpiece (stop) before

the piston end position.

Options: a) Test run – stop at 90 % of piston stroke

b) Test run – stop at 30 % piston stroke


• Start the measurement process and then „advance piston“.

• Select supply or exhaust air flow control respectively.

• Start „retract piston“ once the piston is advanced and the pressure

shave settled.

• Analyse the curves created! After what time period is the full piston

force available – using supply and exhaust air flow control

respectively?

Practical exercise



This program enables you to test the effect of the use of a quick exhaust

valve on the piston speed and consequently the converted energy.

• Assemble the system according to the circuit diagram. Since the

piston travels extremely fast, it is necessary to protect the area

around the piston, e.g. by means of a safety door. The digital input

I 0 must always be assigned a 1 signal (door closed), otherwise the

experiment cannot be started.

• Carry out the experiment without a quick exhaust valve.

• Carry out the experiment with a quick exhaust valve.

• Analyse the curves generated. Use the 2 cursors to measure the

curves and determine the advancing time. The converted energy will

be calculated, if you enter the moving mass.

3.4

Quick exhaust valve

Practical exercise


In the case of ideally set proportional valves, the pressure behaviour is

proportional to the control variable. In the case of pressure valves, this

is 0 – 10 V. With pneumatics, this generally results in a pressure of

0 – 10 bar.

• Assemble the system according to the circuit diagram below.

• Start the measurement process.

• Move the slide (green arrow) slowly up and down again. The

program simultaneously plots the setpoint value and the actual

value.

• Reset the parameters on the proportional amplifier and repeat the

experiment.

4. Proportional technology

4.1

Behaviour of a

proportional pressure

valve

Practical exercise



This program determines the characteristic curve of a proportional

pressure valve. The program is executed automatically once started.

Depending on the speed set, a gradually increasing setpoint value is

output up to the preset limit value, thereafter the setpoint value is

reduced down to 0.

4.2

Proportional technology

characteristic curve




• Set the maximum desired setpoint value (e.g. 4).

• The desired modulation limitation is generally left at 60 %, i.e 10 V

setpoint value = 6 bar pressure.

• Start the experiment.

Change the proportional amplifier parameters and repeat the

experiment.

This program is particularly suitable for setting a proportional valve.

Practical exercise

Note


No measured values are displayed

• Check whether voltage is applied to the system.

• Check whether all cables are correctly connected.

• The green light must flash at EasyPort.

• Check whether COM1 .. COM8 is used – set the software!

• Terminate the software after a changeover, store data (diskette

symbol), close menu and restart the software.

Measured values are incorrect

If values do not coincide with the physical variables, factor and offset

must be set in the setting menu (key symbol).

Screen is too small

The software is set to a size of 800x600 pixels.

Adjust your screen to this resolution in Windows.

Measured values are displayed, but no lines are shown in the diagram

• Check the maximum and minimum scale values. If necessary, set at

current measured values.

• Check the colour of the characteristic curves (white on white?)

Measured values indicate pronounced oscillation

Check whether earthing lines are all correctly connected.

Change the filtering value (attenuation) of signals in the presetting.

5. When problems arise

5.1

Measured values

5.2

User interface


1. Introducción Fluid Lab®-P ____________________________ 61

1.1 Instalación ________________________________________ 61

1.2 Hardware _________________________________________ 62

1.3 Utilización del software ______________________________ 64

1.4 Modificación de los textos ____________________________ 67

1.5 Ajustes en el software _______________________________ 69

2. Pruebas básicas____________________________________ 71

2.1 Medición de la presión_______________________________ 71

2.2 Captación de datos de medición _______________________ 72

2.3 Línea característica de estrangulación __________________ 73

2.4 Válvula reductora de la presión________________________ 74

2.5 Enlaces lógicos básicos ______________________________ 75

2.6 Tiempos de conmutación de válvulas ___________________ 76

3. Esquemas de conexión de cilindros ____________________ 78

3.1 Cilindros de simple efecto ____________________________ 78

3.2 Cilindros de doble efecto _____________________________ 79

3.3 Control de cilindros midiendo la fuerza del émbolo________ 80

3.4 Válvula de escape rápido_____________________________ 82

4. Técnica proporcional ________________________________ 83

4.1 Funcionamiento de una válvula proporcional,

reguladora de presión _______________________________ 83

4.2 Técnica proporcional. Línea característica _______________ 84

5. Qué hacer si surgen problemas _______________________ 86

5.1 Valores de medición_________________________________ 86

5.2 Interface de usuario _________________________________ 86

Índice


1. Introduzca el CD-ROM en la unidad de lectura.

2. Haga doble clic en SETUP.EXE.

3. Elija el idioma para la instalación.

4. Para continuar con la instalación, proceda según las indicaciones.

5. Ajustes: resolución de la pantalla gráfica: 800 x 600. Si la resolución

es mayor, las imágenes no cubren toda la pantalla.

6. Al término de la instalación, apagar y poner en marcha nuevamente

el ordenador.

7. Llamar el programa y hacer clic en el símbolo de la llave (para

efectuar los ajustes). A continuación, seleccionar el número de la

interface (COM1..COM8).

8. Activar nuevamente el programa

1. Introducción Fluid Lab®-P

1.1

Instalación



Equipo necesario:

• PC (como mínimo, Pentium 200 MHz, 32 MB RAM, tarjeta gráfica de

600 x 800, unidad CD-ROM 8x)

• PC con interface serie (COM1..COM8)

• Unidad de alimentación de 24 V para la alimentación del EasyPort

• EasyPort DA (interface)

• Unidad de conexión, analógica

• Unidad universal, digital

RIN

G

IN

OU

TM

OD

ER

S2

32

-2

4V

+

PO

RT

1 (

DIG

ITA

L I/

O)

PO

RT

2 (

AN

ALO

G I

/O)

EasyPort

D8A

STA

TUS

SH

OR

T

IN

OU

T

07

0 01231

SE

LIN

OU

T

V

V24

COM1_4

2

0

0

2

2

INPUT -U-

INPUT -I-

OUTPUT

(-10V...+10V)

(-10V...+10V)

(0-20mA)

3

3

1

1

1

GND

GND

COUNTER

7

7

6

6

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1

INPUT

OUTPUT

0

0

PC

1.2

Hardware



• Conexión de EasyPort al PC mediante cable de 24V en COM1 ..

COM8

• Efectuar el ajuste correspondiente en el software

• Conexión de la tarjeta de laboratorio analógica

• Conexión de la tarjeta de laboratorio digital

• Alimentación de 24 V

• Conexión de los detectores según plano (consultar software)

Se miden únicamente señales con un nivel máximo de +10 V.

¡Activar el software únicamente después de conectar los cables y la

alimentación de corriente eléctrica!

Resolución de la pantalla de 800 x 600. Si la resolución es mayor, la

imagen no cubre toda la pantalla.

Configuración

Advertencia

Ajustes



Activar el software

En el grupo principal, seleccionar el programa deseado:

Menú principal

Fin de programa

Pruebas básicas

Conexión de cilindros

Técnica proporcional

Ajustes previos

Informaciones sobre

modificaciones

1.3

Utilización del software



Estructura de todos los programas parciales

Fin del programa parcial

Activar el proceso de medición; a continuación se

enciende la luz verde

Desactivar el proceso de medición; a continuación

se enciende la luz roja

Esquema de circuitos eléctricos

Tareas, instrucciones

Informaciones de fondo

Guardar pantalla en archivo (.jpg)

Guardar datos en archivo de texto (.txt)

Imprimir pantalla



Posibles ajustes de la superficie de usuario:

• Escalas entre valor máximo y mínimo, introduciendo otro valor. Para

ello, colocar el cursor en el recuadro y sobreescribir el valor

• A modo de alternativa, cambiar los valores haciendo clic sobre las

flechas.

• También pueden cambiarse los colores, los tipos de líneas y el

grosor de las líneas de los diagramas.

Para ello, colocar el puntero del ratón sobre la representación de las

líneas y pulsar el botón izquierdoxxx del ratón. Entonces se abre un

submenú para efectuar las modificaciones.

Elementos de ajuste



A continuación se describe la forma de modificar los textos. Usted

puede adaptar, ampliar o reducir los archivos de textos según sus

preferencias.

Para ello, utilice el editor de Windows (editor ASCII), por ejemplo «Edit».

Por lo general, el nombre del archivo consta abajo a la izquierda, entre

paréntesis rectangulares.

Al abrir el archivo que desea modificar utilizando el editor ASCII, puede

proceder a efectuar las modificaciones correspondientes.

Con el icono «?», se abre un archivo de ayuda, en el que se describe de

modo detallado la forma de proceder.

1.4

Modificación de los textos



Icono de Windows para el editor ASCII

Todos los textos constan en alemán, inglés, español e francés. Como

máximo se pueden crear cinco idiomas. Los archivos correspondientes

se encuentran en subcarpetas de la carpeta Fluid Lab® y se diferencian

por la extensión del nombre del archivo:

• Textos en alemán ..\german\ *.GER

• Textos en inglés ..\english\ *.ENG

• Textos en francés ..\french\ *.FRA

• Textos en español ..\spanish\ *.SPA

• Textos en italiano ..\italian\ *.ITA

Todas las palabras que se utilizan en el software, están memorizadas en

un archivo ASCII.

• Alemán = PROP.GER

• Inglés = PROP.ENG

• ... etc.

Idiomas de los archivos



Usted tiene la posibilidad de adaptar esas palabras a sus preferencias.

Sin embargo, no se puede cambiar la estructura. Las nuevas palabras

tampoco deben ser más largas que las anteriores, ya que de lo contrario

es posible que la palabra posteriormente no aparezca en el software.

Para acceder a la función de ajustes, hay que picar el símbolo de la

llave. A continuación se puede indicar el número de la interface serie

(eligiendo una interface desde COM1 hasta COM8). La señal analógica

del detector (por lo general de 0..10V) tiene que convertirse

matemáticamente para que aparezca la magnitud física.

Magnitud física = Valor de medición • Factor + Offset

Si la señal de salida de un detector es de 0..10 V con 0..10 bar, se

obtiene el factor 1

Si habiendo 0 bar en la salida del detector se indica una tensión de, por

ejemplo, 0,1 V en la salida del detector, la indicación puede corregirse

cambiando el offset a -0,1 V.

En el extremo izquierdo consta el número de canal y, a continuación, la

tensión actual. Si la señal oscila fuertemente, puede agregarse un filtro

(valor medio multiplicado por 0.. 4). De esta manera, las señales

reaccionan más lentamente. En la ventana de la derecha aparece el

valor físico de la medición actual.

1.5

Ajustes en el software

Factor

Offset



Atribución de los canales:

• Canal 0 = Detector de presión (por lo general, presión de

entrada)

• Canal 1, 2 = Detector de presión (por lo general, en el cilindro)

• Canal 3 = Detector de caudal, detector de fuerza

Con los interruptores selectores se pueden controlar las salidas

digitales

Con los reguladores corredizos tipo cursor, puede ajustarse la tensión

de las dos salidas analógicas.

Una vez efectuados los ajustes del software, deben memorizarse en el

soporte de datos. Para ello, pulse el botón que se encuentra al lado.

Conexión de los detectores


Después de seleccionar las pruebas básicas o, respectivamente, la

detección de la presión, se activa el siguiente programa:

• Configure el esquema de distribución de la parte neumática.

• Conecte el detector de presión en el canal 0. Después de pulsar el

botón de activar, se procede a la lectura de la presión. En la posición

de stop, es posible modificar la escala de la indicación de la presión.

Si los valores de la presión no son correctos, deberá adaptarse

correspondientemente el factor o el offset en el menú de ajuste (icono

de la llave).

2. Pruebas básicas

2.1

Medición de la presión

Ejercicio práctico

2. Pruebas básicas


Con este subprograma puede controlarse el funcionamiento de una

configuración. Este programa permite la representación de presiones y

fuerzas y, además, de 2 entradas digitales y 2 salidas digitales.

Inicie la medición con el botón de «Start». Cancele la medición con el

botón de «cancelar» (botón con la x). Además, con el ratón puede

moverse el puntero por el diagrama para evaluar los resultados de la

medición.

1. Controle los detectores y actuadores analógicos y digitales.

2. Controle los circuitos neumáticos o electroneumáticos.

2.2

Captación de datos de

medición

Instrucciones de

utilización

Ejemplos de aplicaciones

2. Pruebas básicas


Con este subprograma se puede analizar el funcionamiento de una

válvula reguladora con diversos ajustes.

La línea característica se obtiene mediante dos sensores de presión y

un caudalímetro.

• Montar el sistema de control neumático según el esquema.

• Realizar el cableado de EasyPort según el esquema.

• Controlar el funcionamiento de los sensores y, si es necesario,

adaptar el factor y el offset.

• Ajustar la presión del sistema.

• Abrir ligeramente la estrangulación de la válvula reguladora objeto

del control.

• Cerrar completamente la válvula reguladora 2. Iniciar la medición.

• Abrir lentamente la válvula 2 y cerrarla nuevamente (generación de

una carga contraria).

Repetir el ensayo con la estrangulación cerrada a medias y

completamente.

2.3

Línea característica de

estrangulación

Ejercicio práctico

2. Pruebas básicas


Con este programa es posible determinar la línea característica de una

válvula reductora de la presión.

Con ese fin, se mide la presión delante y detrás de la válvula reductora

de la presión. El resultado se muestra en un diagrama.

• Efectúe el montaje del sistema neumático de acuerdo con el

esquema.

• En la válvula que es objeto de la prueba [2], ajuste una tensión

mediana del muelle.

• Ajuste 0 bar en la válvula [1].

• Active el software.

• Aumente lentamente la presión en la válvula [1]. Observe los valores

de medición.

• A continuación, vuelva a disminuir la presión en la válvula [1].

• Fin de la medición.

2.4

Válvula reductora de la

presión

Ejercicio práctico

2. Pruebas básicas


Repita la prueba con otra regulación en la válvula [2].

Explique el comportamiento de la válvula reductora de la presión.

Con este programa es posible analizar el funcionamiento de válvulas

con función Y (AND) y función O (OR).

Además, la prueba tiene también la finalidad de mostrar cómo las

señales analógicas se transforman en señales digitales. Ello se simula

ajustando un valor umbral. Este valor umbral tiene que ser inferior al

valor de la presión de alimentación.

Enlace lógico Y (AND)

• Efectúe el montaje según el esquema.

• Delante de la válvula S2, ajuste una presión baja en la válvula

reductora de la presión.

• Realización de la prueba: presione primero S1 y, a continuación, S2.

• Explique el recorrido de la curva.

• ¿Cuál es la presión Q1?

Observación

2.5

Enlaces lógicos básicos

2. Pruebas básicas


Repita la prueba, esta vez con una válvula de función O.

Si después de terminar la prueba pasa lentamente con el cursor por

encima del diagrama, puede apreciar mejor los valores de medición en

función del tiempo.

Con este programa se miden los tiempos de conmutación de las

válvulas. El programa provoca varias veces la conmutación de la válvula

y, al mismo tiempo, mide la señal de la presión neumática. Después de

realizar la prueba, pueden evaluarse las presiones y los tiempos con el

puntero del ratón.

Ejercicio práctico

Observación

2.6

Tiempos de conmutación

de válvulas

2. Pruebas básicas


• Conecte una válvula monoestable al aire comprimido. Conecte el

sensor de presión al conducto de utilización. Conecte los módulos a

EasyPort según el esquema.

• Después de activar la prueba, ésta se realiza automáticamente.

Durante la prueba no aparecen indicaciones en la pantalla.

• Al término de la prueba, pueden medirse las curvas con el cursor.

Botón «símbolo de lupa» para aumentar el tamaño del diagrama

Botón «cruz reticular» para volver a activar la modalidad de cursor


En los esquemas de conexión de cilindros, las válvulas se controlan

mediante el botón «cilindro» después de activar el proceso de

medición. Si únicamente se quiere controlar la conexión de las válvulas,

se puede utilizar la pequeña palanca que se encuentra en el esquema

de distribución.

Con este programa se analiza el funcionamiento de un cilindro de

simple efecto.


• Cierre casi completamente la válvula reguladora. Para efectuar la

prueba básica, no es necesario montar las válvulas limitadoras en el

cilindro.

• Inicie la prueba. Se registran todos los datos.

• Evalúe la curva de presión obtenida de esta manera:

– ¿En qué lugar empieza el avance?

– ¿En qué lugar se encuentra el émbolo extendido?

– ¿En qué lugar empieza el retroceso?

– ¿En qué lugar se encuentra el émbolo retraido?

3. Esquemas de conexión de cilindros

3.1

Cilindro de simple efecto

Ejercicio práctico



• ¿Qué significado tiene la curva, si se sujeta una pieza con el

cilindro?

• ¿Porqué cambia la presión en P1 durante el movimiento del émbolo?

Puede conmutarse entre estrangulación del aire de alimentación y

estrangulación del aire de escape. Al conmutar, cambia el esquema de

distribución. Para controlar las conexiones de los cilindros, es necesario

conectar las válvulas y los detectores de final de carrera.

Con el botón «Start» se activa el proceso de medición. Los movimientos

del émbolo se controlan con los botones correspondientes.

Preguntas

3.2

Cilindro de doble efecto




• Inicie el proceso de medición y, a continuación, dé la orden de

«avanzar émbolo».

• Seleccione estrangulación del aire de alimentación y estrangulación

del aire de escape.

• Una vez que avanzó el émbolo y se estabilizó la presión, active la

función de «retroceder émbolo».

• Analice las curvas obtenidas.

¿Cuánto tiempo transcurre hasta obtener la máxima fuerza del

émbolo?

Repita la prueba con el émbolo topádose con una resistencia después

de avanzar el 30 por ciento de la carrera. Haga la prueba con

estrangulación del aire de alimentación y estrangulación del aire de

escape.

Con este programa se mide adicionalmente la fuerza actual del émbolo.

Ejercicio práctico

3.3

Control de cilindros

midiendo la fuerza



El detector del émbolo tiene que establecer contacto con una pieza

(tope) antes del émbolo.

Posibilidades: a) Serie de pruebas, tope en 90 % de la carrera

b) Serie de pruebas, tope en 30 % de la carrera


• Inicie el proceso de medición y, a continuación, dé la orden de

«avanzar émbolo».

• Seleccione estrangulación del aire de alimentación y estrangulación

del aire de escape.

• Una vez que avanzó el émbolo y se estabilizó la presión, active la

función de «retroceder émbolo».

• Analice las curvas obtenidas.

¿Cuánto tiempo transcurre hasta obtener la máxima fuerza del

émbolo con estrangulación de la alimentación de aire y con

estrangulación del aire de escape?

Ejercicio práctico



Con este programa es posible probar cómo incide una válvula de escape

rápido en la velocidad del émbolo y, por lo tanto, verificar la conversión

de energía.

• Efectúe el montaje según el esquema. Considerando que el émbolo

se mueve rápidamente, deberá prever el montaje de un sistema de

seguridad, por ejemplo, una puerta de seguridad. La entrada digital

I 0 tiene que estar ocupada obligatoriamente con una señal 1

(puerta cerrada). De lo contrario, no puede iniciarse la prueba.

• Realice la prueba sin válvula de escape rápido.

• Realice la prueba con válvula de escape rápido.

• Analice las curvas obtenidas de esta manera. Con los 2 cursores se

puede medir las curvas y determinar los tiempos necesarios para el

avance del émbolo. Si introduce la masa móvil, se calcula la energía

de conformación.

3.4

Válvula de escape rápido

Ejercicio práctico


Si el ajuste de las válvulas proporcionales es óptimo, la presión es

proporcional al margen de ajuste. En el caso de las válvulas reguladoras

de presión, dicho margen es de 0..10 V. En la neumática, por lo general

se obtiene así una presión de 0..10 bar.

• Efectúe el montaje según el esquema que consta debajo.

• Inicie el proceso de medición

• Desplace la corredera lentamente hacia arriba y, a continuación,

vuelva a bajarla. El programa registra el valor nominal y el valor real.

• Cambie los parámetros del amplificador proporcional y repita la

prueba.

4. Técnica proporcional

4.1

Funcionamiento de una

válvula proporcional,

reguladora de presión

Ejercicio práctico



Con este programa se determina la línea característica de una válvula

proporcional, reguladora de la presión. Después de activar el programa,

funciona automáticamente. Dependiendo de la velocidad que se haya

ajustado, se define lentamente un valor nominal cada vez más alto

hasta alcanzarse el valor límite definido previamente. A continuación, el

valor nominal vuelve a disminuir hasta 0.

4.2

Técnica proporcional.

Línea característica




• Ajuste el valor nominal máximo deseado (por ejemplo, 4).

• La limitación de la modulación suele dejarse en 60 %. Es decir: 10 V

de valor nominal = presión de 6 bar.

• Inicie la realización de la prueba.

Modifique los parámetros del amplificador proporcional y repita la

prueba.

Este programa es especialmente apropiado para ajustar una válvula

proporcional.

Ejercicio práctico

Observación


No se reciben valores de medición

• Compruebe si está puesta la tensión eléctrica.

• Compruebe si están conectados todos los cables correctamente.

• En el EasyPort tiene que estar tintineando el LED verde.

• Compruebe si se utiliza el puerto COM1 .. COM8; ¡efectuar el ajuste

que corresponda en el software!

• Después de efectuar los cambios, cerrar el programa, memorizar los

datos (símbolo de disquete); a continuación, salir del menú y activar

nuevamente el software.

Los valores medidos no son correctos

Si los valores no coinciden con las magnitudes físicas, deberá

efectuarse el ajuste correspondiente del factor y del offset en el menú

de ajustes (icono de la llave).

La imagen en la pantalla es demasiado pequeña

El software funciona con una resolución de 800 x 600.

Recurra al menú de Windows correspondiente y efectúe el ajuste de la

resolución de las imágenes en pantalla.

Se reciben valores de medición, pero en los diagramas no aparecen

las líneas

• Compruebe los valores máximos y mínimos en las escalas. Si

procede, ajustar en función de los valores de medición actuales.

• Compruebe los colores de las líneas características (puede ser que

sean blancas sobre fondo blanco).

Los valores de medición muestran oscilaciones considerables

Compruebe si están conectadas correctamente todas las líneas a masa.

Modifique el ajuste previo correspondiente al valor de la filtración

(atenuación) de las señales.

5. Qué hacer si surgen problemas

5.1

Valores de medición

5.2

Interface de usuario


1. Introduction à Fluid Lab®-P___________________________ 89

1.1 Installation ________________________________________ 89

1.2 Matériel___________________________________________ 90

1.3 Utilisation du logiciel ________________________________ 92

1.4 Edition des textes___________________________________ 95

1.5 Paramétrages du logiciel _____________________________ 97

2. Expériences de base ________________________________ 99

2.1 Mesure de pression _________________________________ 99

2.2 Acquisition des valeurs mesurées_____________________ 100

2.3 Courbe caractéristique de réduction de débit ___________ 101

2.4 Manodétendeur ___________________________________ 102

2.5 Fonction logique de base____________________________ 103

2.6 Temps de commutation des distributeurs ______________ 104

3. Montages de vérin_________________________________ 106

3.1 Vérin à simple effet ________________________________ 106

3.2 Vérin à double effet ________________________________ 107

3.3 Commande de vérin avec mesure de la force du piston____ 108

3.4 Soupape d’échappement rapide ______________________ 110

4. Technique proportionnelle __________________________ 111

4.1 Comportement d'un manodétendeur proportionnel ______ 111

4.2 Technique proportionnelle Courbe caractéristique _______ 112

5. En cas de problème ________________________________ 114

5.1 Valeurs mesurées__________________________________ 114

5.2 Interface utilisateur ________________________________ 114

Sommaire


1. Insérez le cédérom dans le lecteur.

2. Démarrez SETUP.EXE.

3. Sélectionnez la langue pour l'installation.

4. Suivez les instructions affichées à l'écran.

5. Paramètres: Résolution d'écran 800 x 600 points – écran graphique

couleur. Si vous choisissez une résolution plus élevée, l'image ne

remplit plus l'écran.

6. Après l'installation, redémarrez l'ordinateur

7. Appelez le programme et cliquez sur Paramètres (icône Clé) puis

sélectionnez le numéro d'interface (COM1..COM8)

8. Relancez le programme

1. Introduction à Fluid Lab®-P

1.1

Installation



Matériel requis:

• PC (au moins Pentium 200 MHz, 32 Mo de RAM, carte graphique

600 x 800, lecteur de CD ROM 8X

• PC muni d'une interface série (COM1..COM8)

• Bloc d'alimentation 24 V pour le module EasyPort

• Module EasyPort DA (interface)

• Module de connexion analogique

• Module de connexion universel, numérique

RIN

G

IN

OU

TM

OD

ER

S2

32

-2

4V

+

PO

RT

1 (

DIG

ITA

L I/

O)

PO

RT

2 (

AN

ALO

G I

/O)

EasyPort

D8A

STA

TU

SS

HO

RT

IN

OU

T

07

0 01231

SE

LIN

OU

T

V

V24

COM1_4

2

0

0

2

2

INPUT -U-

INPUT -I-

OUTPUT

(-10V...+10V)

(-10V...+10V)

(0-20mA)

3

3

1

1

1

GND

GND

COUNTER

7

7

6

6

5

5

4

4

3

3

2

2

1

1

INPUT

OUTPUT

0

0

PC

1.2

Matériel



• Connectez le module EasyPort à l'interface COM1 .. COM8 du PC via

le câble V24

• Sélectionnez cette même interface dans le logiciel

• Connectez la carte de laboratoire analogique

• Connectez la carte de laboratoire numérique

• Connectez l'alimentation 24 V

• Connectez les capteurs selon le schéma (voir logiciel)

Seuls sont mesurés les signaux dont le niveau de tension ne dépasse

pas +10 V.

Ne lancez le logiciel qu'après avoir effectué le câblage et connecté

l'alimentation!

Résolution de 800 x 600 points – écran graphique couleur, si vous

choisissez une résolution plus élevée, l'image ne remplit plus l'écran.

Montage

Nota

Paramètres



Lancez le logiciel

Dans le menu principal, sélectionnez le programme voulu:

Menu principal

Quitter le programme

Expériences de base

Montages de vérin

Technique proportionnelle

Paramètres

Informations sur les

modifications

1.3

Utilisation du logiciel



Structure des sous-programmes

Quitter le sous-programme

Démarrage de la mesure,le voyant vert s'allume

Arrêt de la mesure,le voyant rouge s'allume

Schéma de circuit électrique

Exercices, instructions

Informations générales

Copie d'écran dans fichier (.jpg)

Enregistrer données dans fichier de texte (.txt)

Imprimer copie d'écran



L'interface utilisateur peut être éditée comme suit:

• Vous pouvez modifier les valeurs de fin d'échelle en entrant une

nouvelle valeur. Positionnez pour ce faire le curseur sur la valeur

voulue et écrasez-la.

• Ou modifiez la valeur en cliquant sur les flèches de la toupie

• Vous pouvez modifier par ailleurs la couleur, le type et l'épaisseur

des traits des diagrammes.

Positionnez pour ce faire le pointeur de la souris sur la

représentation d'une ligne, puis cliquez sur le bouton gauche de la

souris.

Un menu de paramétrage s'ouvre.

Eléments de réglage



Les instructions ci-après indiquent comment éditer des textes.

Vous pouvez modifier, étendre ou réduire le contenu de tous les fichiers

de texte selon vos besoins.

Utilisez pour ce faire le Bloc-notes Windows. Ou un éditeur ASCII,

"Edit" p. ex.

En règle générale, le nom de fichier est affiché en bas à gauche, entre

crochets.

Si vous ouvrez le fichier à éditer avec un éditeur ASCII, vous pouvez

l'adapter à vos besoins.

Le bouton ? ouvre le fichier d'aide qui décrit en détails la marche à

suivre.

1.4

Edition des textes



Icône Windows de l'éditeur ASCII

Tous les textes existent en allemand, en anglais, en espagnols et en

français. Vous pouvez configurer au maximum 5 langues. Les fichiers

correspondants qui se trouvent dans des sous répertoires du répertoire

Fluid Lab®, se distinguent par leur suffixe (extension de nom de fichier):

• Textes allemands ..\german\ *.GER

• Textes anglais ..\english\ *.ENG

• Textes français ..\french\ *.FRA

• Textes espagnols ..\spanish\ *.SPA

• Textes italiens ..\italian\ *.ITA

Tous les mots figurant dans le logiciel sont enregistrés dans un fichier

ASCII:

• Allemand = PROP.GER

• Anglais = PROP.ENG

• ... etc.

Fichier de langue:



Vous pouvez modifier ces mots selon vos besoins. Ne modifiez

cependant pas la structure du fichier. Les nouveaux noms doivent

posséder la même longueur que les anciens au risque sinon d'être

tronqués lors de l'affichage dans le logiciel.

L'accès au paramétrage s'effectue à l'aide de l'icône représentant une

clé. Vous y définissez le numéro de l'interface série. Sélection de

COM1..COM8. L'affichage de la grandeur physique nécessite une

conversion du signal analogique du capteur variant en général

de 0 à 10 V.

grandeur physique = valeur mesurée • facteur + décalage

Si le signal de sortie d'un capteur varie de 0 à 10 V lorsque la pression

varie de 0 à 10 bar, le facteur est de 1.

Si, à une pression de 0 bar, le signal de sortie du capteur est de 0,1 V p.

ex., il suffit de spécifier un décalage de -0,1 V pour obtenir un affichage

correct.

Le numéro de canal se trouve à gauche et, à côté, la tension

actuellement appliquée. En cas de forte fluctuation du signal, vous

pouvez activer un filtre (de 0 à 4 fois la valeur moyenne). Cette

atténuation retarde la réaction aux signaux. Le champ de sortie de

droite affiche la valeur de la grandeur physique actuellement mesurée.

1.5

Paramétrages du logiciel

Facteur

Décalage



Affectation des canaux:

• Canal 0 = capteur de pression (en général pression

d'alimentation)

• Canal 1, 2 = capteur de pression (généralement sur le vérin)

• Canal 3 = capteur de débit, de force

Les sélecteurs à levier permettent de tester les sorties numériques.

Les curseurs permettent de régler la tension des deux sorties

analogiques.

Après avoir effectué les paramétrages, sauvegardez-les sur le support

de données. Actionnez pour ce faire le bouton ci-contre.

Connexion des capteurs


Lorsque vous sélectionnez les expériences de base, en l'occurrence

Admission (lecture) de pression, le programme suivant s'affiche:

• Réalisez le circuit pneumatique correspondant.

• Montez le capteur de pression et connectez-le au canal 0. La

pression est lue dès que le bouton de démarrage est actionné. En

position d'arrêt, vous pouvez modifier l'échelle de l'affichage de

pression.

Si les valeurs de pression ne sont pas correctes, adaptez le facteur et le

décalage dans le menu de paramétrage (icône Clé).

2. Expériences de base

2.1

Mesure de pression

Travaux pratiques



Ce sous-programme permet de tester un circuit. Il permet d'afficher des

pressions et des forces et de visualiser 2 entrées et 2 sorties

numériques.

Pour démarrer la mesure, cliquez sur le bouton Start. Pour supprimer la

mesure, cliquez sur le bouton de suppression (bouton avec une croix).

Vous pouvez par ailleurs positionner le curseur avec la souris sur le

diagramme. Ceci permet de pointer sur les résultats de mesure étudiés.

1. Test des capteurs numériques et analogiques et des actionneurs.

2. Test de circuits pneumatiques ou électropneumatiques

2.2

Acquisition des valeurs

mesurées

Notes d'emploi

Exemples d’application



Ce sous-programme permet d'étudier le comportement d'un limiteur de

débit sous différents réglages.

La courbe caractéristique est enregistrée au moyen de 2 capteurs de

pression et d'un débitmètre.

• Réalisez la commande pneumatique selon le plan.

• Câblez le module EasyPort selon le plan.

• Testez le fonctionnement des capteurs et, si nécessaire, adaptez le

facteur et le décalage.

• Réglez la pression du montage.

• Ouvrez légèrement le limiteur de débit étudié.

• Fermez complètement le limiteur de débit 2. Démarrez la mesure.

• Ouvrez lentement le limiteur de débit 2, puis refermez-le (génération

d'une contre-pression).

Renouvelez l'expérience avec le limiteur de débit à demi ouvert, puis

ouvert à pleine section.

2.3

Courbe caractéristique de

réduction de débit

Travaux pratiques



Ce programme permet de déterminer la courbe caractéristique d'un

manodétendeur.

On mesure pour ce faire la pression en amont et en aval du

manodétendeur. Le résultat est consigné dans un diagramme.

• Réalisez le montage pneumatique selon le schéma de circuit.

• Réalisez sur le détendeur testé [2] un tarage de ressort moyen.

• Réglez le détendeur [1] à 0 bar.

• Démarrez le logiciel.

• Augmentez lentement la pression sur le détendeur [1]. Observez les

valeurs mesurées.

• Réduisez de nouveau lentement la pression sur le détendeur [1].

• La mesure est terminée

2.4

Manodétendeur

Travaux pratiques



Renouvelez l'expérience avec d'autres réglages du détendeur [2].

Expliquez le comportement du manodétendeur.

Ce programme permet d'étudier le comportement des sélecteurs à deux

entrées et des sélecteurs de circuit.

L'expérience illustre également la génération de signaux binaires à

partir de signaux analogiques. Ceci s'obtient par le réglage d'un seuil.

Le seuil doit être inférieur à la pression d'alimentation.

Fonction ET

• Réalisez le circuit.

• Réglez une pression plus faible sur le manodétendeur en amont du

distributeur S2.

• Réalisation de l'expérience: Appuyez sur S1, puis sur S2.

• Expliquez l'allure des courbes.

• Quelle est la valeur de la pression Q1?

Nota

2.5

Fonction logique de base



Renouvelez l'expérience avec un sélecteur de circuit.

Si, après la réalisation de l'expérience, vous déplacez le curseur

lentement sur le diagramme, vous pourrez mieux observer la corrélation

des valeurs mesurées avec le temps.

Ce programme permet de mesurer des temps de commutation de

distributeurs. Il fait commuter plusieurs fois le distributeur et mesure en

même temps le signal de pression pneumatique. Après réalisation de

l'expérience, vous pouvez analyser les pressions et les temps à l'aide

du curseur.

Travaux pratiques

Nota

2.6

Temps de commutation

des distributeurs



• Raccordez un distributeur monostable à l'alimentation

pneumatique. Montez le capteur de pression sur la conduite

d'utilisation. Connectez les composants au module EasyPort selon le

schéma de circuit.

• Lorsqu'elle a été démarrée, l'expérience est exécutée

automatiquement. Aucun enregistrement n'est visualisé à l'écran

durant l'exécution de l'expérience.

• Vous pouvez cependant analyser les courbes avec le curseur après

achèvement de l'expérience.

Bouton: "Loupe": Zoom du diagramme

Bouton: "Réticule": Retour au curseur normal


Dans le cas de montages de vérin, les distributeurs sont commandés

après le démarrage de la mesure au moyen du bouton "Vérin". Si vous

voulez simplement tester le montage des distributeurs, vous pouvez les

faire commuter au moyen du petit levier dans le schéma de circuit.

Ce programme permet d'étudier le comportement d'un vérin à simple

effet.

• Réalisez le montage selon le schéma de circuit.

• Réglez le limiteur de débit de sorte qu'il soit presque fermé. Pour

réaliser l'expérience de base, il n'est pas nécessaire de monter les

capteurs de fin de course sur le vérin.

• Démarrez l'expérience. Toutes les données sont enregistrées.

• Analysez la courbe de pression relevée:

– A quel endroit débute l'avance du piston?

– A quel endroit le piston est-il en fin de course avant?

– A quel endroit débute le retour du piston?

– A quel endroit le piston est-il en fin de course arrière?

3. Montages de vérin

3.1

Vérin à simple effet

Travaux pratiques



• Comment se manifeste le serrage d'une pièce par le vérin?

• Pourquoi la pression en P1 varie-t-elle pendant le déplacement du

piston?

Vous pouvez sélectionner la limitation du débit d'alimentation ou du

débit d'échappement.

Le schéma de circuit change selon le choix effectué. Ces montages de

vérin nécessitent le raccordement des distributeurs et des capteurs de

fin de course sur le vérin.

Pour démarrer la mesure, cliquez sur le bouton "Start". Le mouvement

du piston est déclenché au moyen d'autres boutons.

Questions

3.2

Vérin à double effet




• Déclenchez la mesure, puis "Avance du piston".

• Sélectionnez la limitation du débit d'alimentation ou du débit

d'échappement.

• Lorsque le piston est arrivé en fin de course avant et que la pression

s'est stabilisée, déclenchez "Retour du piston".

• Analysez les courbes relevées!

Au bout de combien de temps la force maximale du piston est-elle

atteinte?

Renouvelez l'expérience avec une butée du vérin à 30 % de la course du

piston. Respectivement avec limitation du débit d'alimentation et

limitation du débit d'échappement.

Ce programme mesure en plus la force actuelle du piston.

Travaux pratiques

3.3

Commande de vérin avec

mesure de la force du

piston



Le capteur monté sur la tige de piston doit percuter une pièce (butée)

avant la fin de course du piston.

Options: a) Essais avec butée à 90 % de la course de piston

b) Essais avec butée à 30 % de la course de piston


• Déclenchez la mesure, puis "Avance du piston".

• Sélectionnez la limitation du débit d'alimentation ou du débit

d'échappement.

• Lorsque le piston est arrivé en fin de course avant et que la pression

s'est stabilisée, déclenchez "Retour du piston".

• Analysez les courbes de pression relevées!

Au bout de combien de temps la force maximale du piston est-elle

atteinte – respectivement avec limitation du débit d'alimentation et

du débit d'échappement?

Travaux pratiques



Ce programme permet de tester l'effet d'une soupape d'échappement

rapide sur la vitesse du piston et de l'énergie ainsi mise en oeuvre.

• Réalisez le montage selon le schéma de circuit. La vitesse du piston

étant élevée, il est nécessaire de sécuriser l'accès à la zone de

déplacement de la tige de piston par une porte p. ex. L'entrée

numérique I 0 doit dans tous les cas recevoir un signal 1 (porte

fermée). Sinon, l'expérience ne pourra pas être démarrée.

• Réalisez l'expérience sans soupape d'échappement rapide.

• Réalisez l'expérience avec une soupape d'échappement rapide.

• Analysez les courbes relevées.

Les 2 curseurs permettent de mesurer les courbes et de déterminer

le temps d'avance du vérin. Si vous entrez la masse déplacée, le

programme calcule l'énergie transformée.

3.4

Soupape d’échappement

rapide

Travaux pratiques


Lorsque le réglage d'un distributeur proportionnel est parfait, la

pression est proportionnelle à la grandeur de réglage. Pour les

manodétendeur, il s'agit d'une tension de 0 à 10 V. Ce qui en général

correspond en pneumatique à une pression de 0 à 10 bar.

• Réalisez le montage selon le schéma de circuit ci-dessous.

• Démarrez la mesure.

• Déplacez lentement le curseur (flèche verte) vers le haut puis vers le

bas. Le programme enregistre la valeur de consigne et la valeur

effective.

• Modifiez les paramètres de l'amplificateur proportionnel, puis

renouvelez l'expérience.

4. Technique proportionnelle

4.1

Comportement d'un

manodétendeur

proportionnel

Travaux pratiques



Ce programme permet de déterminer la courbe caractéristique d'un

manodétendeur proportionnel. Après son démarrage, le programme est

exécuté automatiquement. Selon la vitesse paramétrée, la consigne

émise augmente régulièrement. Et ceci jusqu'à la valeur limite

spécifiée, la consigne diminuant ensuite jusqu'à 0.

4.2

Technique

proportionnelle

Courbe caractéristique




• Spécifiez la valeur de consigne maximale (p. ex. 4).

• La limite de réglage de 60 % reste généralement inchangée. C.-à-d.

qu'à une consigne de 10 V correspond une pression de 6 bar.

• Démarrez l'expérience.

Modifiez les paramètres de l'amplificateur proportionnel, puis

renouvelez l'expérience.

Ce programme se prête particulièrement bien au réglage d'un

distributeur proportionnel.

Travaux pratiques

Nota


Aucune valeur mesurée n'est affichée

• Vérifiez que le montage est bien sous tension.

• Vérifiez que tous les câbles sont correctement connectés.

• Vérifiez que la LED verte du module EasyPort clignote.

• Vérifiez que l'interface utilisée (COM1 à COM8) est bien configurée

dans le logiciel.

• Après toute modification de paramètre, quittez le logiciel,

enregistrez les données (icône Disquette), quittez le menu et

redémarrez le logiciel.

Les valeurs mesurées sont incorrectes

Si les valeurs ne correspondent pas aux grandeurs physiques, modifiez

dans le menu de paramétrage (icône Clé) le facteur et le décalage.

Image à l'écran trop petite

Le logiciel est conçu pour une taille de 800x600 points.

Sélectionnez cette résolution d'écran sous Windows.

Les valeurs mesurées sont reçues mais pas visualisées sous forme de

courbes dans le diagramme

• Contrôlez les valeurs de début et de fin d'échelle. Réglez-les

éventuellement en fonction des valeurs actuellement mesurées.

• Contrôlez la couleur des courbes caractéristiques (blanc sur fond

blanc?)

Les valeurs mesurées visualisent de fortes fluctuations

Vérifiez que tous les câbles de masse sont correctement connectés.

Modifiez le filtrage (atténuation) des signaux dans le paramétrage.

5. En cas de problème

5.1

Valeurs mesurées

5.2

Interface utilisateur

Fluid Lab -P - Festo · 2006-12-12 · 1. Einführung in Fluid Lab®-P 6 © Festo Didactic GmbH &...

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