Hier liest du den Stromlaufplan der alten Schützsteuerung von Stapler 4 und findest heraus, was die Anlage heute tut und wo sie an ihre Grenzen kommt.
Schritt 2 von 5. Du liest den Stromlaufplan, beschreibst den Ablauf, rechnest Taktzeit und Durchsatz der alten Anlage und benennst ihre Schwachstellen.
Danach: Lernangebot 2 · Anforderungen klären und Informationen beschaffen
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: In der aufgelösten Darstellung steht jeder Kontakt dort, wo er wirkt. Wo die anderen Kontakte desselben Relais sitzen, sagt dir der Kontaktspiegel unter der Spule.
Am Ende hast du: die Funktionsbeschreibung der alten Schützsteuerung mit Ablauftabelle, Betriebsmittelliste, Taktzeit, Durchsatz und Schwachstellen.
Karte „Stapler 4 auf einen Blick“: Alle Betriebsmittel des Staplers mit Kennzeichen und Bedeutung, dazu die Seitenansicht. Die Karte steht im Wissensspeicher, Lektion „Wissensspeicher und Expertenrunde“. Leg sie neben jede Aufgabe dieses Teils.
Erst du, dann die anderen
Die Meisterin der Elektrowerkstatt sagt: „Bevor ihr etwas Neues baut, will ich wissen, was die alte Steuerung wirklich tut.“ Den Weg dorthin gibt dir keiner vor. Wie würdest du vorgehen?
So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
- Den Plan lesen. Du verfolgst Pfad für Pfad, was nach dem Start geschieht. Das geht ohne Anlage und ohne Risiko und zeigt alle Bedingungen. Der Plan zeigt aber nur, was einmal gezeichnet wurde, nicht was später im Schrank geändert wurde.
- An der Anlage beobachten und messen. Du siehst mit der Stoppuhr, wie lange ein Takt wirklich dauert und was der Hubtisch tut. Das ist die Wahrheit über den Ist-Zustand. Du brauchst dafür eine Freigabe, in der Spitzenstunde geht es nicht, und welcher Kontakt den Schritt weiterschaltet, siehst du von außen nicht.
- Die Bediener fragen. Wer täglich am Stapler steht, kennt die Störungen, die Tricks und die Stellen, an denen es hakt. Das findest du in keinem Plan. Die Angaben sind aber Erinnerungen, oft ohne Zahlen, und den Plan kennen die Bediener meist nicht.
Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.
Gegebene Werte: alte Steuerung und Anlage Stapler 4 · aufklappen, wenn du rechnest
Gegebene Werte: alte Steuerung und Anlage Stapler 4
- Steuerstromkreis
- 24 V DC aus dem Netzteil -T1, Schienen L+ und M; der Hauptstromkreis mit -Q1 bis -Q4 und den Motorschutzschaltern -Q11 bis -Q13 ist nicht dargestellt
- Hauptschalter
- -Q0 am Schaltschrank, rot-gelb, schaltet Haupt- und Steuerstromkreis spannungsfrei
- Zuführband -M1
- 1,0 m/s · vom Stopper bis zum Stapelplatz 1,2 m · in der Spitzenstunde wartet immer die nächste Wanne am Stopper
- Hubtisch -M2
- Hub 0,30 m · 0,20 m/s · Positionsschalter -B3 (unten) und -B4 (oben) als Öffner im Schützstromkreis
- Klinken
- Zylinder mit 5/2-Wegeventil -Y1, stromlos geschlossen · Schaltzeit 0,3 s · Zylinderschalter -B5 meldet „offen“
- Lichtschranke -B2
- Reflexionslichtschranke am Stapelplatz mit Relaisausgang als Wechsler: 11/14 schließt, 11/12 öffnet, wenn eine Wanne dort steht
- Zeitrelais
- alle anzugsverzögert · -K8 0,5 s · -K5 2,0 s · -K6 2,0 s · -K9 3,8 s
- Zählrelais -K7
- Vorwahl 5 · Zählspule Z zählt jedes Einschalten · Rücksetzspule R setzt auf null, das Rücksetzen hat Vorrang · die Kontakte von -K7 schalten um, wenn 5 erreicht ist, und bleiben so bis zum Rücksetzen
- Stapelband -M3
- 1,0 m/s · bis zur Übergabe in die Rückführung 1,8 m
- Anschlussbezeichnungen
- Schließer 13/14, 23/24 …, Öffner 11/12, 21/22 …; zeitverzögerte Kontakte 15/16 (Öffner) und 17/18, 27/28 (Schließer); Spule A1/A2; Meldeleuchte X1/X2
Alle Werte zu Stapler 4 und zur alten Steuerung sind Unterrichtswerte. Zahlen zum Flughafen sind öffentliche Größenordnungen, gerundet.
Dein Lernprodukt im Einzelnen
Dein Lernprodukt
Funktionsbeschreibung der alten Schützsteuerung
Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.
Es besteht aus
- dem Ablauf in Worten: was nach dem Start geschieht, bis der erste Stapel ausgefahren ist
- der Ablauftabelle mit Schritt, Bedingung, Wirkung, Ende des Schritts und Strompfaden
- der Betriebsmittelliste mit Kennzeichen, Art, Aufgabe und Strompfad
- der Rechnung für Taktzeit, Stapelwechsel, Stapelzeit und Durchsatz
- der Liste der Schwachstellen, jede mit ihrer Folge im Betrieb
Zur Dokumentation
Zwei Seiten. Jede Aussage über den Ablauf nennt den Strompfad, in dem sie steht, jede Zahl ihre Herkunft (gegebener Wert oder eigene Rechnung). Was ihr an der Anlage beobachtet habt und was im Plan steht, haltet ihr getrennt. Gespeichert wird am Werkstattrechner aus Lernfeld 4.
Zusammen mit dem Anforderungskatalog aus Lernangebot 2 ist das der erste Teil von Meilenstein M1. Abgenommen wird er im Kreuzreview durch ein anderes Team am Ende von Sprint 1, danach zeichnet die Projektleitung ab.
1.1Erschließe den Stromlaufplan der alten Steuerung
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Aufgabe 1.1
Erschließe den Stromlaufplan der alten Steuerung:
- Nenne die Darstellungsart des Plans.
- Erkläre, woran du diese Darstellungsart erkennst.
- Gib an, welche Spannung der Steuerstromkreis hat und woher sie kommt.
- Erkläre die Anschlussbezeichnungen 13/14, 31/32, 17/18 und A1/A2.
- Bestimme mit dem Kontaktspiegel, in welchen Strompfaden die Kontakte von -K3 liegen.
- Erkläre, wozu ein Kontaktspiegel da ist.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Stromlaufplan · aufgelöste Darstellung · Kontaktspiegel · Anschlussbezeichnung · Strompfad
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
1.2Erstelle die Betriebsmittelliste der alten Steuerung
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Aufgabe 1.2
Erstelle die Betriebsmittelliste der alten Steuerung:
- Ordne jedem Kennzeichen die Art des Betriebsmittels zu.
- Beschreibe in wenigen Worten seine Aufgabe an Stapler 4.
- Gib den Strompfad der Spule oder des Kontakts an.
- Vergleiche die Liste mit der Seitenansicht im Auftrag und markiere, welche Kennzeichen der Seitenansicht in der alten Steuerung fehlen.
| Kennzeichen | Art des Betriebsmittels | Aufgabe an Stapler 4 | Strompfad |
|---|---|---|---|
| -S1 | |||
| -S2 | |||
| -Q11 bis -Q13 | |||
| -B2 | |||
| -B3 | |||
| -B4 | |||
| -B5 | |||
| -K1 | |||
| -K2 | |||
| -K3 | |||
| -K4 | |||
| -K5 | |||
| -K6 | |||
| -K7 | |||
| -K8 | |||
| -K9 | |||
| -Q1 | |||
| -Q2 | |||
| -Q3 | |||
| -Q4 | |||
| -Y1 | |||
| -Y2 | |||
| -P1 |
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Betriebsmittelkennzeichnung · Hilfsschütz · Zeitrelais · Zählrelais · Positionsschalter · Magnetventil
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
1.3Untersuche die Wendeschaltung des Hubtischs
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Aufgabe 1.3
Untersuche die Wendeschaltung des Hubtischs:
- Beschreibe, wie -Q2 und -Q3 gegeneinander verriegelt sind.
- Erkläre, was im Hauptstromkreis geschähe, wenn -Q2 und -Q3 gleichzeitig anzögen.
- Erkläre die Aufgabe der Positionsschalter -B3 und -B4 in Pfad 11 und 17.
- Unterscheide einen Endschalter, der einen Motor abschaltet, von einer Endlage, die den Ablauf weiterschaltet.
- Begründe, weshalb -B3 und -B4 als Öffner eingebaut sind.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Wendeschützschaltung · Verriegelung · Schützverriegelung · Positionsschalter · Drahtbruchsicherheit
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1.4Beschreibe den Ablauf eines normalen Takts für eine Wanne
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Aufgabe 1.4
Beschreibe den Ablauf eines normalen Takts für eine Wanne:
- Verfolge im Plan, was nach dem Drücken von -S1 geschieht.
- Gliedere den Takt in Schritte, von „Wanne einfahren“ bis „Hubtisch ist wieder unten“.
- Trage für jeden Schritt die Bedingung ein, mit der er beginnt.
- Gib an, welche Schütze, Ventile und Relais im Schritt eingeschaltet sind.
- Gib an, ob der Schritt durch ein Signal oder durch eine Zeit endet.
- Nenne zu jedem Schritt die Strompfade.
| Schritt | Bedingung, damit er beginnt | Wirkung (was eingeschaltet ist) | Der Schritt endet durch | Strompfade |
|---|---|---|---|---|
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Selbsthaltung · Folgeschaltung · Ablaufsteuerung · Zeitrelais, anzugsverzögert
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1.5Beschreibe den Stapelwechsel
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Aufgabe 1.5
Beschreibe den Stapelwechsel:
- Erkläre, woran die Steuerung merkt, dass der Stapel voll ist.
- Beschreibe den Stapelwechsel in Schritten bis zur ersten Wanne des neuen Stapels.
- Erkläre die Aufgabe von -K4 in Pfad 18 und 19.
- Erkläre, wie und wann -K7 auf null gesetzt wird.
- Begründe, weshalb -K3 im Stapelwechsel erst nach -B5 einschalten darf.
- Beurteile, ob es schadet, dass -Y1 auch während der Fahrt des Stapelbands eingeschaltet bleibt.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Zählrelais · Vorwahlzähler · Selbsthaltung · Magnetventil · Zylinderschalter
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1.6Berechne Taktzeit und Durchsatz der alten Anlage
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Aufgabe 1.6
Berechne Taktzeit und Durchsatz der alten Anlage:
- Berechne die Zeit, die eine Wanne vom Stopper bis zum Stapelplatz braucht.
- Berechne die Taktzeit für eine Wanne.
- Berechne die Dauer des Stapelwechsels.
- Berechne die Zeit für einen vollständigen Stapel.
- Berechne den Durchsatz in Wannen je Stunde.
- Vergleiche das Ergebnis mit deiner Schätzung aus dem Auftrag.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Taktzeit · Durchsatz · Geschwindigkeit · gleichförmige Bewegung
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1.7Bewerte, was es kostet, dass der Hubtisch nach Zeit fährt
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Aufgabe 1.7
Bewerte, was es kostet, dass der Hubtisch nach Zeit fährt:
- Berechne die Fahrzeit des Hubtischs für den Hub von 0,30 m.
- Vergleiche sie mit der Einstellung von -K5 und -K6.
- Berechne, wie viele Sekunden je Stapel dadurch verloren gehen.
- Berechne den Durchsatz, wenn die alte Anlage nach Endlage statt nach Zeit weiterschalten würde, sonst aber alles gleich bliebe.
- Beurteile, was geschieht, wenn der Hubtisch mit der Zeit langsamer wird, zum Beispiel durch eine schleifende Bremse.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Fahrzeit · Endlage · Zeitrelais · Durchsatz
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1.8Stellt die Funktionsbeschreibung der alten Steuerung fertig
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Aufgabe 1.8
Stellt die Funktionsbeschreibung der alten Steuerung fertig:
- Sammelt die Schwachstellen der alten Steuerung zu Ablauf, Bedienung, Störungen, Statistik und Sicherheit.
- Beschreibt zu jeder Schwachstelle ihre Folge im Betrieb.
- Ordnet jeder Schwachstelle zu, ob die neue Steuerung sie beheben soll.
- Stellt Ablauf in Worten, Ablauftabelle, Betriebsmittelliste, Rechnung und Schwachstellen zur Funktionsbeschreibung zusammen.
- Prüft, ob ein anderes Team die Beschreibung ohne Rückfrage versteht.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Funktionsbeschreibung · Schützsteuerung · Not-Halt · Störmeldung · Dokumentation
Im Team Diese Aufgabe bearbeitet ihr im Projektteam. Jede und jeder kann das Ergebnis am Ende erklären.
Die Lage ändert sich
Bei der Begehung des Schaltschranks findest du am Positionsschalter -B4 (Hubtisch oben) eine Drahtbrücke zwischen den Klemmen 11 und 12. Im Stromlaufplan steht sie nicht. Ein Bediener sagt: „Seit -B4 letzten Winter ein paarmal hängen blieb, läuft es so.“
Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:
- Prüfe an deiner Funktionsbeschreibung, was die Anlage mit der Brücke anders tut als im Plan.
- Beurteile, welche Schäden und Gefahren daraus entstehen können.
- Entscheide, was du tust, bevor du weiterplanst, und wie die Brücke in eure Dokumentation kommt.
Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.