Techniek 4 - Les 1

• Techniek
• MBO
• Studiejaar 2

Planmatig samenwerken 3 - Les 1

Weekplanning

Wk 1: Geautomatiseerde processen

Wk 2: Besturingstechniek

Wk 3: Meet- en regeltechniek

Wk 4: Regelaars

Wk 5: Proces in de praktijk (herhaling en samenbrengen)

Wk 6: Proces in de praktijk (herhaling en verdieping afwijkingen)

Wk 7: Eindopdracht

Leerdoelen

Jij:

• Benoemt de onderdelen van een geautomatiseerd systeem;
  
• Benoemt hoe onderdelen in het geautomatiseerde systeem ingesteld worden.

Lesplanning

• Voorbeelden geautomatiseerde processen
  
• Rol besturingstechniek
  
• Rol meet- en regeltechniek
  
• Besturing & meten
• Praktijk: geautomatiseerde processen
  

Wat zijn
geautomatiseerde processen?

Geautomatiseerde processen

Productiehandelingen die worden uitgevoerd door machines, computersystemen of software, zonder directe menselijke tussenkomst. 

In een levensmiddelenbedrijf betekent dit dat taken automatisch verlopen via ingestelde apparatuur en digitale systemen.

Welke voorbeelden
ken jij uit je stage?

Geautomatiseerde processen

Bijvoorbeeld het mengen, verpakken, meten en controleren van voeding m.b.v. machines.

Voorbeelden

• Vullen verpakking: afvulmachine, doseermachine.
  
• Pasteuriseren: pasteur.
  
• Mengen: trommelmengers.
  
• Meten & controleren: temperatuurmeters.
  
• Meten & controleren: CIP-reiniging.
  

Waarom is
automatisering belangrijk?

Belang automatisering

Dit levert automatisering op:

• Efficiëntie: minder verspilling, snellere productie, lagere kosten.
  
• Consistentie: constante productkwaliteit zonder menselijke fouten.
  
• Voedselveiligheid: nauwkeurige controle op hygiëne en risico’s.
  
• Flexibiliteit: systemen kunnen snel worden aangepast aan nieuwe producten of eisen.
  

Voorbeelden automatisering

Elektrische automatisering	Pneumatische automatisering
• Gebaseerd op stuurelektronica zoals PLC’s (Programmable Logic Controllers), computers en besturingsmodules.	• Werkt met lucht gedreven systemen zoals cilinders en ventielen.
• Wordt gebruikt voor het automatisch verpakken, vullen van flesjes, en doppen plaatsen op flessen.	• Toegepast bij lichte en snelle bewegingen, zoals het sorteren of positioneren van producten.
• Voorbeelden: automatische vulmachines die met een programma zijn ingesteld.	• Voorbeelden: een verpakkingslijn waar zuignappen automatisch koekjes van een transportband tillen.

Voorbeelden automatisering

Hydraulische automatisering	Mechanische automatisering
• Gebruikt vloeistofdruk voor krachtige bewegingen.	• Bevat mechanische componenten zoals tandwielen, assen en hefbomen.
• Minder vaak toegepast in voedselproductie vanwege hygiëne-eisen, maar soms gebruikt bij zware taken zoals persen of tillen.	• Wordt vaak gecombineerd met andere systemen voor basisbewegingen.
• Voorbeelden: een hydraulische pers die vlees of deeg in een specifieke vorm perst (zoals hamburgers of koekjes).	• Voorbeelden: een groente- of fruitsorteermachine die mechanisch aangedreven is.

Voorbeelden automatisering

Regeltechniek (automatische regelkringen)	Digitale en softwarematige automatisering
• Meet een procesgrootheid (zoals temperatuur of druk) en stuurt bij wanneer er afwijkingen zijn.	• Gebruikt systemen zoals SCADA, MES en ERP om processen te monitoren en aan te sturen.
• Voorbeeld: een thermostaat die de temperatuur constant houdt in een pasteurisatieproces.	• Zorgt voor realtime data-analyse, KPI-monitoring en procesoptimalisatie.
• Voorbeelden: een temperatuurregelaar in een pasteurisatie-installatie.	• Voorbeelden: een SCADA-systeem dat een complete productielijn monitort en aanstuurt.

Opdracht: Soorten automatisering

Onderzoek de volgende soorten automatisering en geef bij elke soort één concreet voorbeeld van toepassing in een voedingsfabriek. 

Beschrijf kort: 

• Wat het proces doet.
  
• Welke techniek wordt gebruikt (bijvoorbeeld sensor, actuator, besturing).
  
• Waarom dit proces geautomatiseerd is.
  

Maak een overzichtelijke tabel.

Soort	Voorbeeld	Techniek	Reden
Elektrische automatisering
Pneumatische automatisering
Hydraulische automatisering
Mechanische automatisering
Meet- en regeltechniek
Digitale/software matige automatisering

Lesplanning

• Voorbeelden geautomatiseerde processen
  
• Rol besturingstechniek
  
• Rol meet- en regeltechniek
  
• Besturing & meten
• Praktijk: geautomatiseerde processen
  

Wat is besturingstechniek?

Besturingstechniek: Wat is dat?

• Besturingstechniek richt zich op het aansturen van machines en installaties. 
• Het zorgt ervoor dat processen verlopen zoals vooraf geprogrammeerd.
  

Denk aan:

• Het automatisch vullen van flesjes.
  
• Het verpakken van voedingsmiddelen.
  
• Het vormen van koekjes

Aansturing

Deze processen worden aangestuurd via stuurelektronica zoals PLC’s (Programmable Logic Controllers), besturingsmodules of computers. 

Besturingstechniek is essentieel voor snelheid, herhaalbaarheid en veiligheid in productie.

In de praktijk betekent dit:

1. De operator stelt het systeem in, waarna het proces zelfstandig verloopt.

2. De machine voert een reeks handelingen uit op basis van ingestelde parameters.

Wat zijn signaalgevers?

Signaalgevers

Signaalgevers zijn componenten die een start-, stop- of wijzigingssignaal geven aan een machine of systeem. Ze vormen de input voor het besturingssysteem.

Voorbeelden zijn:

• Een drukknop die een machine start.
  
• Een sensor die detecteert of een verpakking aanwezig is.
  
• Een lichtsensor die een afwijking in kleur signaleert.
  

Deze signalen worden doorgegeven aan een besturingssysteem (zoals een PLC), dat vervolgens een actie uitvoert: bijvoorbeeld een klep openen, een motor starten of een alarm activeren.

Lesplanning

• Voorbeelden geautomatiseerde processen
  
• Rol besturingstechniek
  
• Rol meet- en regeltechniek
  
• Besturing & meten
• Praktijk: geautomatiseerde processen
  

Wat is meet- en regeltechniek?

Meet-en regeltechniek: Wat is dat?

Meet- en regeltechniek is de techniek waarmee een systeem gemeten en bijgestuurd wordt om een gewenst resultaat te bereiken.

Het bestaat uit:

• Meettechniek: sensoren meten procesgrootheden zoals temperatuur, druk, pH, gewicht.
  
• Regeltechniek: vergelijkt de gemeten waarde met de gewenste waarde en stuurt bij als er een afwijking is.
  

Voorbeeld meet- en regeltechniek

Een klassiek voorbeeld is een thermostaat: 

als de temperatuur te laag is, schakelt het systeem de verwarming in; bij te hoge temperatuur schakelt het uit.

In een voedingsfabriek betekent dit:

• Het constant houden van temperatuur in een pasteurisatieproces.
  
• Het automatisch bijsturen van een doseerpomp op basis van gewicht.
  
• Het bewaken van hygiëne via pH-waarden in reinigingsprocessen.
  

Voorbeeld meet- en regeltechniek

• Regelaars zorgen ervoor dat een proces binnen vooraf ingestelde grenzen blijft. 
• Ze vergelijken een gemeten waarde met een gewenste waarde (de setpoint) en sturen het proces bij als er een afwijking is.
  

Voorbeelden:

• Een temperatuurregelaar die een oven aanstuurt.
  
• Een pH-regelaar die een reinigingsmiddel doseert.
  
• Een niveau-regelaar die een tank vult tot een bepaald niveau.
  

Lesplanning

• Voorbeelden geautomatiseerde processen
  
• Rol besturingstechniek
  
• Rol meet- en regeltechniek
  
• Besturing & meten
• Praktijk: geautomatiseerde processen
  

Regelkring

Besturingstechniek & meet- en regeltechniek werken samen in een regelkring: 

Meten → vergelijken → bijsturen.

Werking regelkring:

1. Sensoren meten een waarde (bijv. temperatuur).

2. De regelaar vergelijkt deze met de gewenste waarde.

3. Het besturingssysteem stuurt een actuator aan (bijv. verwarmingselement).

4. Het proces wordt bijgestuurd tot de waarde weer binnen de norm valt.

Wat is het voordeel van deze samenwerking?

Voordelen regelkring

Deze samenwerking zorgt voor:

• Stabiele processen.
• Constante productkwaliteit.
• Efficiënt energiegebruik.
• Snelle reactie op afwijkingen.

Lesplanning

• Voorbeelden geautomatiseerde processen
  
• Rol besturingstechniek
  
• Rol meet- en regeltechniek
  
• Besturing & meten
• Praktijk: geautomatiseerde processen
  

Opdracht: Observeer geautomatiseerde processen

Bekijk drie geautomatiseerde processen in verschillende installaties. 

Beantwoord de volgende vragen:

• Welke automatische proces herken je?
• Hoe geven deze processen samen het productieproces vorm?

          - Welke onderdelen horen bij besturingstechniek?

          - Welke onderdelen horen bij meet- en regeltechniek?