Automatiseringssystemer Vg1 elektrofag … VG1... · utføre sammenføyning og sponfraskillende arbeid ved montasje av utstyr i systemene, basert på materialenes egenskaper og utstyrets

© Geir Granberg DES2017

Automatiseringssystemer Vg1 elektrofag

KONTAKTORSTYRINGER PRAKTISKE OPPGAVER

Automatiseringssystemer Vg 1 elektrofag

2

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 Vg1 elektrofag 3

Grunnleggende ferdigheter i felles programfag 4

Konkretisering av delplanmål for dette heftet 5

Symboler 7

Oppgave 1 9

Oppgave 2 10

Oppgave 3 11

Oppgave 4 12

Oppgave 5 13

Oppgave 6 15


3

Automatiseringssystemer Vg 1 elektrofag, tilrettelagt opplæring (TL)

Fastsatt som forskrift av Utdanningsdirektoratet 16. januar 2006 etter delegasjon i brev av 26. september 2005 fra Utdannings- og

forskningsdepartementet med hjemmel i lov 17. juli 1998 nr. 61 om grunnskolen og den vidaregåande opplæringa (opplæringslova)

§ 3-4 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: 140 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)

1. planlegge, montere, sette i drift og dokumentere systemer for motorstyring med valgbar dreieretning og turtall av trefase asynkron kortslutningsmotor

2. 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

3. planlegge, montere og sette i drift system for kontinuerlig regulering, basert på ferdig dokumentasjon

4. 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

10. arbeide i overensstemmelse med rutiner for kvalitetssikring og internkontroll, med hovedvekt på avvikshåndtering og helse, miljø og sikkerhet


4

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.


5

Konkretisering av målene for dette heftet

1. planlegge, montere, sette i drift og dokumentere systemer for motorstyring med valgbar dreieretning av trefase asynkron kortslutningsmotor

- Symbol- og kretsforståelse - Systematisk fremdrift - Dokumentere arbeidet

4. 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


6

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 144, FEL, NEK 400, EN 60617)

10. 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


7

Symbol

Beskrivelse

Symbolnummer

Tilkopling av ledning (stikk han) S00032

Koblingspunkt, merket med - Xn S00017

Automatsikring, merket med - Fn S00120 S00121 S00227

Kontaktor, merket med – Kn eller – Qn - her vist med stiplet forbindelseslinje

S00190

Bryterkontakt, normalt åpen (NO) S00227

Bryterkontakt, normalt lukket (NC) S00229

Bryter, generelt symbol, normalt åpen (NO) S00171 S00227

Automatisk retur S00150

Blir stående i posisjon inne til den løses ut S00155

Sopp, slik som på nødstopp S00174

Last ned en stor oversikt over symboler for elektrofaget (også for mobiltelefon)

http://arbeidsplan.net/Elektro/e-bok%20Symboler.pdf


8

Symbol

Beskrivelse

Symbolnummer

Bryter, generelt symbol, normalt lukket (NC) S00171 S00229

Bryter, trykknapp med automatisk retur (NO)

S00171 S00150 S00227

Bryter, trykknapp med automatisk retur (NC) S00171 S00150 S00229

Bryter, nødstopp blir stående inne, retur ved vridning (NC)

S00174 S00155 S00229

Skjermet innkapsling til f.eks. to bryter montert i en og samme boks

S00065

Lampe S00965

Termisk motorvern til 3-fasmotor - tre like elementer i samme innpakning

S00120

Mekanisk forbindelse

S00144

3-fas vekselstrømsmotor S00836

Last ned en stor oversikt over symboler for elektrofaget (også for mobiltelefon)

M3

http://arbeidsplan.net/Elektro/e-bok%20Symboler.pdf


9

Oppgave 1

Hvilke delplanmål vurderes: 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Forklare følgende i ett tekstdokument :

• Arrangementstegning

• Koblingsskjema

• Koplingsbrett

• Rekkeklemmetabell

• Internkoblingstabell

• Tilførselsspenning - L1, - L2

• Rekkeklemmer - X1

• Sikring - F1

• Kontaktor - K1

• Nummerering 1, 2, 3, 4, A1, A2

• Beskrive den elektriske virkemåten av Figur 1 ved å se på tegningen.

Praktisk oppgave:

• Tegn arrangementstegning for hånd på ett A4-ark

• Tegn koblingsskjemaet for hånd på ett A4-ark

• Kople opp Figur 1 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 –K1 med –F1 åpen og så med –F1 lukket.

• Dokumenter arbeidet med foto og lagre alle dokumenter elektronisk. Noter her i hvilke formater og hvor du har lagret dokumentene dine: _____________________________________________________________________

Figur 1

L1

L2

K1

F1

X1

2

1

A1

A2

1 2

3 4

F1


10

Oppgave 2


Forklare følgende i ett tekstdokument :

• S2 (startknappen) er grønn og S1 (stoppknappen) er rød. Hvorfor er det slik?

• Hvordan virker kontaktor - Q1 og hva er en hjelpekontakt ( - Q1)?


Praktisk oppgave :

• Tegn arrangementstegning for hånd på ett A4-ark.

• Tegn koblingsskjemaet for hånd på ett A4-ark.

• Kople opp Figur 2 på koplingsbrett.

• Lag en rekkeklemmetabell i ett regneark, fyll inn i tabellen.

• Lag en internkoblingstabell i ett regneark, fyll inn i tabellen.

• Trykk inn – S2. Forklar hva som skjer. Trykk så på – S1. Forklar hva som nå skjer.

• Dokumenter arbeidet med foto og lagre alle dokumenter elektronisk.

Figur 2

L1

L2

S2 Q1

Q1

S1

F1

F1

X1

2

1

X13

A1

A2

13

14

1 2

3 4

1

2

3

4

X14

X15


11

Oppgave 3


Forklare følgende i ett tekstdokument:

• Se på tegningen. Hva er – Q1.43 og – Q1.44 ?


Praktisk oppgave:






• Trykk inn – S2. Hvilken spenning ligger det over – Q1 (43, 44)? Lyser L1?

• Trykk så inn – S1. Hvilken spenning ligger det over – Q1 (43, 44)? Lyser L1?


Figur 3

L1

L2

S2 Q1

Q1

S1

F1

F1

X1

2

1

A1

A2

13

14

1 2

3 4

1

2

3

4

5

Q1

43

44

L1

X1

X1

X13

X16

X17

4


12

Oppgave 4




Praktisk oppgave:






• Hvorfor er – S1 og – S2 koplet i serie?

• Hvorfor er – S3, – S4 og – Q1 koplet i parallell?


Figur 4

L1

L2

S3 S4

Q1

S1

F1

F1

X1

2

1

X13

A1

A2

Q1

13

14

1 2

3 4

1

2

3

4

3

4

S2

1

2

X14

X15

Q1

43

44

L1

X1 6

X17

X18


13

Oppgave 5




• Hva er – F2, og hvordan fungerer den?

• Hva er – F3 og hvilken funksjon har den og hvor monteres den?

• Hvorfor har vi tre tilkoplinger til nettspenning – L1, - L2 og L3

• Forklar hvordan er trefaset vekselstrømsmotor fungerer.

• Hva er ett koplingsskap?

• Hvorfor skal det benyttes fleksibel kabel fra en frittstående motor og bryterpanel?

Praktisk oppgave:



• Kople opp Figur 5 i ett koplingsskap.

• Bryterpaneler og motor koples til med fleksible kabler og kabelgjennomføringer.




Teoretisk oppgave, besvares i ett tekstdokument:

• Hvor stor strøm trekker motoren - M1?

• Bruker motoren vekselstrøm (AC) eller likestrøm (DC)?

• Hva er forskjellen på AC og DC?


14

Figur 5

M3 ~

F3

M1

F2

Q1

L1

L2

L3

S3

Q1

S1

F3

F1

F1

X1

X1654

2

3

1

X17

531

642

A1

A2

Q1

13

14

1 2

3 4

1

2

3

4

95

96

1 3 5

2 4 6

2 4 6

1 3 5

U1 V1 W1

S2

1

2

X18

X19

S4

3

4

X1 10


15

Oppgave 6




Praktisk oppgave:

• Tegne arrangementstegning for hånd på ett A4-ark.

• Tegne koblingsskjemaet for hånd på ett A4-ark.

• Kople opp Figur 6 i ett koplingsskap.

• Bryterpaneler og motor koples til med fleksible kabler og kabelgjennomføringer.




Ekstra oppgave 1:

• Du skal nå sette en feil på koplingen Figur 6. Kopl bort ledningen som går fra – X1.7 til – Q1.21.

• Hva virker som det skal og hva virker ikke som det skal etter at denne feilen er lagt til i kretsen?

Ekstra oppgave 2:

• Rett opp feilen som ble satt i oppgave 1.

• 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 A4-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?


16

Figur 6

M3 ~

F3

M1

F2

Q1

L1

L2

L3

Q2 Q1

Q1 Q2

S1

F3

F1

F1

X1

X11098

2

3

1

X16 7

X1

X14

Q2

531

642

A1 A1

A2 A2

22

21 21

22

Q2

13

14

Q1

13

14

1 2

3 4

1

2

S2

3

4

95

96

1 3 5

2 4 6

2 4 6

1 3 5 1 3 5

2 4 6

U1 V1 W1

S3

3

4

X15


17

Elevens notater: _____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


18

Elevens notater: _____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


19

Elevens notater: _____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Documents

Automatiseringssystemer Vg1 elektrofag … VG1... · utføre sammenføyning og sponfraskillende arbeid ved montasje av utstyr i systemene, basert på materialenes egenskaper og utstyrets