Automatiseringssystemer Vg elektrofag KONTAKTORSTYRINGER PRAKTISKE OPPGAVER Geir Granberg DES07
Forord: Heftet er sammensatt spesielt for å sette fokus på de viktigste målene i ett undervisningsopplegg der man har begrenset tid. Det er lagt opp til at det undervisningen skal vektlegge praktisk arbeid. Eleven skal gjennom håndtering av verktøy og komponenter av elektrisk art tilegne seg tilstrekkelig grunnleggende kompetanse i faget. Innholdsfortegnelse: Læreplan for automatiseringssystemer Vg elektrofag Grunnleggende ferdigheter i felles programfag Konkretisering av delplanmål for dette heftet 5 Symboler 7 Oppgave 9 Oppgave 0 Oppgave Oppgave Oppgave 5 Oppgave 6 5
, tilrettelagt opplæring (TL) Fastsatt som forskrift av Utdanningsdirektoratet 6. januar 006 etter delegasjon i brev av 6. september 005 fra Utdannings- og forskningsdepartementet med hjemmel i lov 7. juli 998 nr. 6 om grunnskolen og den vidaregåande opplæringa (opplæringslova) - første ledd. Programfaget automatiseringssystemer omfatter enkle systemer for motorstyringer, reléstyringer, programmerbare logiske styringer og regulering. Integrert i programfaget er kommunikasjon, regelverk, helse, miljø og sikkerhet, mekanisk arbeid og bruk av digitale verktøy. Automatiseringssystemer: 0 årstimer Timetallet er oppgitt i 60 minutters enheter Elevene skal ha en standpunktkarakter i faget Elevene skal ikke opp til eksamen Mål for opplæringen er at eleven skal kunne (delplanmålene for TL er uthevet med fet skrifttype). planlegge, montere, sette i drift og dokumentere systemer for motorstyring med valgbar dreieretning og turtall av trefase asynkron kortslutningsmotor. planlegge, montere, sette i drift og dokumentere systemer for alarmhåndtering, forrigling og tidsstyring, basert på relé og programmerbare logiske styringer, og bruke digitalt verktøy ved programmering og konfigurering. planlegge, montere og sette i drift system for kontinuerlig regulering, basert på ferdig dokumentasjon. utføre sammenføyning og sponfraskillende arbeid ved montasje av utstyr i systemene, basert på materialenes egenskaper og utstyrets montasjebeskrivelse 5. måle elektriske størrelser på systemene og vurdere måleresultatene 6. feilsøke på systemnivå 7. risikovurdere og sluttkontrollere arbeidet som utføres på systemene 8. bruke faglig presist språk om systemene, tilpasset brukere, supportpersonell, kolleger og representanter fra andre fagområder 9. utføre arbeidet på systemene fagmessig, nøyaktig og i overensstemmelse med gjeldende lover og forskrifter, normer og produsentens tekniske dokumentasjon 0. arbeide i overensstemmelse med rutiner for kvalitetssikring og internkontroll, med hovedvekt på avvikshåndtering og helse, miljø og sikkerhet
Grunnleggende ferdigheter i felles programfag Grunnleggende ferdigheter er integrert i kompetansemålene der de bidrar til utvikling av og er en del av fagkompetansen. I elektrofag forstås grunnleggende ferdigheter slik: Å kunne uttrykke seg muntlig og skriftlig i elektrofag innebærer å forholde seg til kunder, kolleger og fagfolk fra andre fagområder. Diskusjoner om sikkerhet og valg av faglige løsninger, planlegging, veiledning, brukeropplæring og dokumentasjon av arbeidet som er blitt utført, er eksempler på arbeidssituasjoner som krever gode språklige ferdigheter. Det innebærer å utvikle et språk som er presist, og som kommuniserer godt, slik at misforståelser og farlige situasjoner kan unngås. Å kunne lese i elektrofag innebærer å forstå ulike fagtekster som sikrer at arbeidet til enhver tid utføres i tråd med gjeldende regelverk, anbefalinger og kundens behov. Slike tekster kan være håndbøker, utstyrsmanualer, montasjeveiledninger, lover, forskrifter, normer, arbeidsbeskrivelser, datablad og prosedyrer for helse, miljø og sikkerhet. Å kunne regne i elektrofag innebærer å utføre beregninger i planlegging, vurdere måleresultater og forstå sammenhengen i elektriske systemer. Å kunne bruke digitale verktøy i elektrofag innebærer å foreta informasjonssøk og produksjon av teknisk underlag på systemer og enheter. Digitale verktøy brukes også til programmering, konfigurering og feilsøking.
Konkretisering av målene for dette heftet. planlegge, montere, sette i drift og dokumentere systemer for motorstyring med valgbar dreieretning av trefase asynkron kortslutningsmotor - Symbol- og kretsforståelse - Systematisk fremdrift - Dokumentere arbeidet. utføre sammenføyning basert på materialenes egenskaper og utstyrets montasjebeskrivelse - Skrutrekker, kjenne til ulike typer, trekke til med korrekt moment - Forskjellen på ledninger og kabler - Valg av type ledninger/kabler, tverrsnitt og type - Avisolering, en- og flertrådige ledninger - Montere endehylser på flertrådige ledninger - Legging av kabler og ledninger i kabelkanaler og rør 5. måle elektriske størrelser på systemene og vurdere måleresultatene - Spenning (U) Volt (V) - Strøm (I) Ampere (A) - Resistans (R) Ohm (Ω) - Effekt (P) Watt (W) - Beregne tverrsnitt og resistans i ledninger - Måle spenning, strøm og effekt - Kjenne til forskjellen på likestrøm (DC) og vekselstrøm (AC) 6. feilsøke på systemnivå - Finne feil når kretsen eller koblingen ikke fungerer - Eventuelt settes en feil som eleven skal vurdere 7. risikovurdere og sluttkontrollere arbeidet som utføres på systemene - To barrierer, slå ut sikringen og trekke ut stikkontakten - Kunne vurdere om systemet overholder de krav som forventes - Fysisk kontroll av soliditet - Visuell kontroll på utførsel 5
8. bruke faglig presist språk om systemene - Kjenne til og benytte tekniske begreper innen elektrofaget 9. utføre arbeidet på systemene fagmessig, nøyaktig og i overensstemmelse med gjeldende lover og forskrifter, normer og produsentens tekniske dokumentasjon - Forskrifter og regler setter ofte krav til utførsel både for det visuelles del, men også for det sikkerhetsmessige - Standardisering av tegninger og symboler (NEK, FEL, NEK 00, EN 6067) 0. arbeide i overensstemmelse med rutiner for kvalitetssikring og internkontroll, med hovedvekt på avvikshåndtering og helse, miljø og sikkerhet - Bedrifter og skoler har ofte egne rutiner slik som ryddighet for å hindre utilsiktede skader. Orientere seg om disse rutinene - Håndtere avfall relatert til elektrofag: ledninger, kabler, lyspærer osv - Kjenne til tiltak ved strømgjennomgang - Melde fra om avvik idet de oppstår 6
Symbol Beskrivelse Symbolnumme r Tilkopling av ledning (stikk han) S000 Koblingspunkt, merket med - Xn Automatsikring, merket med - Fn Kontaktor, merket med Kn eller Qn - her vist med stiplet forbindelseslinje S0007 S000 S00 S007 S0090 Bryterkontakt, normalt åpen (NO) S007 Bryterkontakt, normalt lukket (NC) S009 Bryter, generelt symbol, normalt åpen (NO) S007 S007 Automatisk retur S0050 Blir stående i posisjon inne til den løses ut S0055 Sopp, slik som på nødstopp S007 Last ned en stor oversikt over symboler for elektrofaget (også for mobiltelefon) 7
Symbol Beskrivelse Symbolnummer Bryter, generelt symbol, normalt lukket (NC) S007 S009 Bryter, trykknapp med automatisk retur (NO) S007 S0050 S007 Bryter, trykknapp med automatisk retur (NC) S007 S0050 S009 Bryter, nødstopp blir stående inne, retur ved vridning (NC) S007 S0055 S009 Skjermet innkapsling til f.eks. to bryter montert i en og samme boks S00065 Lampe S00965 Termisk motorvern til -fasmotor - tre like elementer i samme innpakning S000 Mekanisk forbindelse S00 M -fas vekselstrømsmotor S0086 Last ned en stor oversikt over symboler for elektrofaget (også for mobiltelefon) 8
Oppgave Hvilke delplanmål vurderes:,,, 5, 6, 7, 8, 9 Forklare følgende i ett tekstdokument : Arrangementstegning Koblingsskjema Koplingsbrett Rekkeklemmetabell Internkoblingstabell Tilførselsspenning - L, - L Rekkeklemmer - X Sikring - F Kontaktor - K Nummerering,,,, A, A Beskrive den elektriske virkemåten av Figur ved å se på tegningen. Praktisk oppgave: Tegn arrangementstegning for hånd på ett A-ark Tegn koblingsskjemaet for hånd på ett A-ark Kople opp Figur på koplingsbrett Lag en rekkeklemmetabell i ett regneark, fyll inn i tabellen Lag en internkoblingstabell i ett regneark, fyll inn i tabellen Mål først vekselspenningen over K med F åpen og så med F lukket. Dokumenter arbeidet med foto og lagre alle dokumenter elektronisk. Noter her i hvilke formater og hvor du har lagret dokumentene dine: L L X F K A A F Figur 9
Oppgave Hvilke delplanmål vurderes:,,, 5, 6, 7, 8, 9 Forklare følgende i ett tekstdokument : S (startknappen) er grønn og S (stoppknappen) er rød. Hvorfor er det slik? Hvordan virker kontaktor - Q og hva er en hjelpekontakt ( - Q)? Beskrive den elektriske virkemåten av Figur ved å se på tegningen. Praktisk oppgave : Tegn arrangementstegning for hånd på ett A-ark. Tegn koblingsskjemaet for hånd på ett A-ark. Kople opp Figur på koplingsbrett. Lag en rekkeklemmetabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Lag en internkoblingstabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Trykk inn S. Forklar hva som skjer. Trykk så på S. Forklar hva som nå skjer. Dokumenter arbeidet med foto og lagre alle dokumenter elektronisk. L L X F X S X S Q X 5 Q A A F Figur 0
Oppgave Hvilke delplanmål vurderes:,,, 5, 6, 7, 8, 9 Forklare følgende i ett tekstdokument: Se på tegningen. Hva er Q. og Q.? Beskrive den elektriske virkemåten av Figur ved å se på tegningen. Praktisk oppgave: Tegn arrangementstegning for hånd på ett A-ark. Tegn koblingsskjemaet for hånd på ett A-ark. Kople opp Figur på koplingsbrett. Lag en rekkeklemmetabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Lag en internkoblingstabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Trykk inn S. Hvilken spenning ligger det over Q (, )? Lyser L? Trykk så inn S. Hvilken spenning ligger det over Q (, )? Lyser L? Dokumenter arbeidet med foto og lagre alle dokumenter elektronisk. L L X F X X 6 S L X X 7 S Q Q X 5 Q A A F Figur
Oppgave Hvilke delplanmål vurderes:,,, 5, 6, 7, 8, 9 Forklare følgende i ett tekstdokument: Beskrive den elektriske virkemåten av Figur ved å se på tegningen. Praktisk oppgave: Tegn arrangementstegning for hånd på ett A-ark. Tegn koblingsskjemaet for hånd på ett A-ark. Kople opp Figur på koplingsbrett. Lag en rekkeklemmetabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Lag en internkoblingstabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Hvorfor er S og S koplet i serie? Hvorfor er S, S og Q koplet i parallell? Dokumenter arbeidet med foto og lagre alle dokumenter elektronisk. L L X F X X 7 S S X L X 8 X 6 S Q S Q X 5 Q A A F Figur
Oppgave 5 Hvilke delplanmål vurderes:,,, 5, 6, 7, 8, 9 Forklare følgende i ett tekstdokument: Beskrive den elektriske virkemåten av Figur 5 ved å se på tegningen. Hva er F, og hvordan fungerer den? Hva er F og hvilken funksjon har den og hvor monteres den? Hvorfor har vi tre tilkoplinger til nettspenning L, - L og L Forklar hvordan er trefaset vekselstrømsmotor fungerer. Hva er ett koplingsskap? Hvorfor skal det benyttes fleksibel kabel fra en frittstående motor og bryterpanel? Praktisk oppgave: Tegn arrangementstegning for hånd på ett A-ark. Tegn koblingsskjemaet for hånd på ett A-ark. Kople opp Figur 5 i ett koplingsskap. Bryterpaneler og motor koples til med fleksible kabler og kabelgjennomføringer. Lag en rekkeklemmetabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Lag en internkoblingstabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Dokumenter arbeidet med foto og lagre alle dokumenter elektronisk. Teoretisk oppgave, besvares i ett tekstdokument: Hvor stor strøm trekker motoren - M? Bruker motoren vekselstrøm (AC) eller likestrøm (DC)? Hva er forskjellen på AC og DC?
L L L X F F 95 96 F 5 6 X 7 S X 8 Q 5 6 S X 0 S Q S F 5 6 X 9 X 5 6 F Q A A M U V W M ~ Figur 5
Oppgave 6 Hvilke delplanmål vurderes:,,, 5, 6, 7, 8, 9 Forklare følgende i ett tekstdokument: Beskrive den elektriske virkemåten av Figur 6 ved å se på tegningen. Praktisk oppgave: Tegne arrangementstegning for hånd på ett A-ark. Tegne koblingsskjemaet for hånd på ett A-ark. Kople opp Figur 6 i ett koplingsskap. Bryterpaneler og motor koples til med fleksible kabler og kabelgjennomføringer. Lag en rekkeklemmetabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Lag en internkoblingstabell i ett regneark, fyll inn i tabellen. Dokumenter arbeidet med foto og lagre alle dokumenter elektronisk. Ekstra oppgave : Du skal nå sette en feil på koplingen Figur 6. Kopl bort ledningen som går fra X.7 til Q.. Hva virker som det skal og hva virker ikke som det skal etter at denne feilen er lagt til i kretsen? Ekstra oppgave : Rett opp feilen som ble satt i oppgave. Du får i oppdrag å utvide koplingen i Figur 6 slik at en lampe lyser grønt når motoren roterer mot høyre og en annen lampe lyser rødt når motoren roterer mot venstre. Lampene skal monteres i en egen koplingsboks. Tegn koplingen på nytt, med endringene, på ett A-ark og gi den navnet Figur 7. Kopl opp Figur 7 i ett koplingsskap. Teoretisk oppgave, besvares i ett tekstdokument: Du har nå gjennomført alle de praktiske oppgavene og det har blitt en del rester av ledninger og annet elektroavfall. Hvordan skal dette avfallet håndteres? Hva er grunnen til at vi har brukt flertrådige ledninger og kabler i oppgavene? Hvilke fordeler oppnås når det benyttes endehylser på flertrådige ledninger? 5
L L L X F F 95 F 5 96 6 X S X 5 Q 5 5 Q 6 6 S S Q Q X 6 7 X Q Q F 5 6 F A Q Q A A A X 8 9 0 M U V W M ~ Figur 6 6
Elevens notater: 7
Elevens notater: 8
Elevens notater: 9