Teil 5 von 6⏱ 14 hSprint 4 · auf dem Weg zu Meilenstein M4

Das Programm aus Teil 4 steht, der GRAFCET ist abgenommen. Bevor -KF1 an Stapler 4 geht, wird getestet: erst an der Simulation, dann an der Anlage. Und die Meisterin will vorher wissen, was passiert, wenn jemand den Not-Halt drückt.

Schritt 1 von 5. Du liest die Lage, schätzt, was bei Not-Halt mit dem Stapel geschieht, und planst mit deinem Team den Test.

Danach: Lernangebot 9 · Testen an Simulation und Anlage

Agil arbeiten · Sprint 4

Eure Storycard für Teil 5

Druckt sie doppelseitig aus, bevor ihr loslegt. Im Planning schreibt ihr euer Sprintziel in eigenen Worten auf und ergänzt eigene Kriterien. Am Ende prüft das andere Team gegen die Akzeptanzbedingungen, danach haltet ihr eure Retrospektive.

1 Planning2 Arbeiten mit Daily3 Review4 Retrospektive

Storycard Teil 5 herunterladen PDF · 2 Seiten · 349 KB

Im Projekt: Was passiert bei Not-Halt?

TestplanSimulationNot-HaltStopp-KategorieFehlersuche

Deine Lernangebote in Teil 5

Lernangebot 9 · Testen an Simulation und AnlageLernangebot 10 · Not-Halt und Fehlersuche

Die Karte kennst du von „Bevor du loslegst“. Sie zeigt, was du in diesem Teil lernst.

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.

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Not-Halt ist Sache der Hardware. Die SPS erfährt davon, sie entscheidet es nicht.

Check-in: Wo ist dir das schon begegnet?

Klick bei jedem Punkt an, wo er dir schon begegnet ist: im Betrieb, privat oder in einem früheren Lernfeld. Das ist keine Bewertung.

Wozu der Check-in?

Manches kennst du schon: das Messen mit dem Multimeter aus Lernfeld 1, das Ausprobieren einer Steuerung an Tor 4 mit der Kleinsteuerung KF0 aus Lernfeld 3, die Federdruckbremse am Rutschenband aus Lernfeld 8, die Zeitüberwachung und den GRAFCET aus Teil 3 und Teil 4. Das ist Absicht. Neu ist, dass du nach einem Plan testest, der vorher sagt, was passieren soll, dass du die Sicherheit prüfst, auf die sich später andere verlassen, und dass du Fehler mit den Daten der Anlage suchst statt mit Raten. Ordne trotzdem ehrlich ein, wo dir das schon begegnet ist.

Darum geht es

Als Elektronikerin oder Elektroniker für Betriebstechnik möchte ich das Programm von Stapler 4 nach Plan an der Simulation und an der Anlage testen, den Not-Halt in jedem Schritt prüfen und Störungen mit den Daten der Anlage eingrenzen, damit der Stapler in der Spitzenstunde seine 600 Wannen je Stunde schafft, bei Not-Halt sicher stillsteht und die Schicht bei einer Störung weiß, woran es liegt.

Das Überblicksbild zu Teil 5 lädt.

Übersichtsplan Stapler 4 mit allen Kennzeichen aufklappen
Stapler 4 · Leerwannen-Rückführung, Gepäckkeller Terminal 3, Ebene −2 · SeitenansichtM-M1Zuführband-Y2Stopper-B1Stapelschacht-B6-B5-Y1Klinken mit Zylinder-B2M-M2Hubtisch -M2 mit Bremse-B4-B3M-M3Stapelband zur Rückführung-B7-B8Bedienfeld-S0-S1-S2-S3-S4-S5-S6-P1-P2-P3Schaltschrank-KF1SPS-KF2Sicherheit-Q1 · -Q2 · -Q3 · -Q4 · -Q11 bis -Q13 · -T1-B9Druckluft
Übersichtsplan Stapler 4 in der Seitenansicht: links das Zuführband -M1 mit Stopper -Y2 und Lichtschranke -B1, in der Mitte der Stapelschacht mit den Klinken (Zylinder -Y1, Endlagen -B5 und -B6), darunter der Hubtisch mit Motor -M2, Bremse und den induktiven Sensoren -B3 und -B4, rechts das Stapelband -M3 mit den Lichtschranken -B7 und -B8. Oben links das Bedienfeld mit Not-Halt -S0, Start -S1, Stopp -S2, Wahlschalter -S3, Quittieren -S4, Hand-Tastern -S5 und -S6 und den Meldeleuchten -P1 bis -P3, oben rechts der Schaltschrank mit -KF1, dem Sicherheitsschaltgerät -KF2 und den Schützen, daneben der Druckschalter -B9. Hervorgehoben sind die Betriebsmittel, um die es in Teil 5 vor allem geht: -S0, -S4, -KF1, -KF2, -B4, -B8 und -P2. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Die Lage vor dem Umbau

Die Meisterin der Elektrowerkstatt sagt: „Bevor -KF1 an den Stapler geht, will ich euren Testplan sehen. Und bevor die Gepäcklogistik den Stapler bekommt, ein Prüfprotokoll Not-Halt, in dem jeder Schritt steht.“ Die Schichtleitung der Gepäcklogistik ergänzt: „Bei der alten Steuerung stand der Stapler, und keiner wusste weshalb. Das will ich nicht wieder.“

Getestet wird zuerst offline an der Simulation, dann an der Laboranlage und in der Umbaunacht an Stapler 4 selbst. Euer Ergebnis sind ein Testprotokoll, ein Prüfprotokoll Not-Halt und ein Fehlersuchprotokoll. Sie gehen in Teil 6 in die Übergabe.

Das kennst du schon aus Lernfeld 1, Lernfeld 3, Lernfeld 8 und Teil 4

Aus Lernfeld 1: das Multimeter. Hier misst du damit am Eingang der SPS, ob 24 V oder 0 V anliegen. Aus Lernfeld 3 „Tor 4 macht zu“: die Kleinsteuerung KF0, an der du ausprobiert hast, ob das Tor tut, was es soll. Jetzt schreibst du vorher auf, was passieren soll, und vergleichst danach. Aus Lernfeld 8 „Koffer auf Kurs“: die Federdruckbremse, die das Rutschenband beim Abschalten hält. Am Hubtisch hält sie bei Not-Halt den ganzen Stapel. Aus Teil 3 und Teil 4: die Zeitüberwachung mit TON, den Zähler C1 und deinen GRAFCET G1 „Stapeln“. Genau die testest du jetzt.

Erst schätzen, dann arbeiten

Der Hubtisch senkt gerade den vollen Stapel ab (Schritt 6), da drückt jemand den Not-Halt. Was passiert mit dem Stapel? Er fällt herunter, der Hubtisch fährt noch bis unten, oder alles bleibt, wo es ist? Und was machen die Klinken? Schreib deine Vermutung auf und einen Satz, weshalb. In Lernangebot 10 findest du es heraus.

Dein Weg in 12 Schritten

1Auftrag klären
2Simulation erkunden
3Testreihenfolge festlegen
4Ein- und Ausgänge prüfen
5Testplan aufstellen
6Online beobachten
7Taktzeit messen
8Testprotokoll führen
9Not-Halt verstehen
10Not-Halt prüfen
11Fehler suchen
12Abnahme und Ergebnis

Mehr zu diesem Teil

Dein Weg im Einzelnen
  1. Auftrag klären
    Lies die Lage, sieh dir den Übersichtsplan an und schreib deine Vermutung zum Not-Halt auf.
  2. Simulation erkunden
    Lass die Referenzkette in der Simulation laufen, lege Rückstau und Störung an und sieh zu, was die Kette tut.
  3. Testreihenfolge festlegen
    Lege fest, in welcher Reihenfolge ihr testet, von ohne Bewegung bis zur vollen Leistung.
  4. Ein- und Ausgänge prüfen
    Prüft jeden Eingang einzeln gegen die Zuordnungsliste, dann die Ausgänge ohne Last.
  5. Testplan aufstellen
    Schreibt für jeden Testfall Vorbedingung, Handlung und Soll auf, bevor ihr testet.
  6. Online beobachten
    Stellt die Beobachtungstabelle zusammen und legt fest, wann ihr steuern oder forcen dürft und wie ihr euch dabei absichert.
  7. Taktzeit messen
    Wertet die Messreihe aus: Taktzeit, Stapelzeit, Durchsatz, Vergleich mit A2.
  8. Testprotokoll führen
    Tragt das Ist neben das Soll, findet eure eigenen Fehler und belegt jede Korrektur mit einem Nachtest.
  9. Not-Halt verstehen
    Klärt Not-Halt, Stopp-Kategorien, Sicherheitsschaltgerät -KF2 und Performance Level am Not-Halt-Kreis von Stapler 4.
  10. Not-Halt prüfen
    Prüft den Not-Halt in jedem Schritt und die Wiederanlaufsperre, tragt alles ins Prüfprotokoll ein.
  11. Fehler suchen
    Sucht drei Fehler mit Symptom, Hypothese, Daten der Anlage, Ursache, Behebung und Nachweis.
  12. Abnahme und Ergebnis
    Lasst eure Protokolle von einem anderen Team abnehmen und füllt das Wissensspeicher-Blatt aus.
Fertig bist du, wenn …

Das Arbeitspaket gilt erst als fertig, wenn ein anderes Team alle Punkte abnimmt und die Projektleitung abzeichnet. Die Protokolle gehen in die Übergabe an die Gepäcklogistik zu Meilenstein M4 am Ende von Teil 6:

  • Die Testreihenfolge ist festgelegt und begründet: Simulation, Eingänge, Ausgänge ohne Last, Handbetrieb, Automatik, Not-Halt, Messreihe.
  • Das Protokoll des Verdrahtungstests nennt jeden Eingang mit Betätigung und Status; jede Abweichung von der Zuordnungsliste ist behoben und nachgeprüft.
  • Der Testplan enthält mindestens die Testfälle Normalablauf, Stapelhöhe 2 und 6, Stapelhöhe außerhalb 2 bis 6, Rückstau, Stopp am Taktende, Hand und Automatik, Zeitüberwachung, jeweils mit Vorbedingung, Handlung und Soll.
  • Das Testprotokoll stellt zu jedem Testfall Soll und Ist nebeneinander; jeder gefundene Fehler steht mit Ursache, Korrektur und bestandenem Nachtest darin.
  • Steuern und Forcen sind nur mit Absprache, gesichertem Gefahrenbereich und zweiter Person am Not-Halt eingesetzt und im Protokoll vermerkt.
  • Taktzeit, Stapelzeit und Durchsatz sind aus der Messreihe berechnet und mit A2 (mindestens 600 Wannen je Stunde) verglichen.
  • Das Prüfprotokoll Not-Halt nennt für jeden Schritt 0 bis 8, was stillsteht und wie Klinken, Stopper und Hubtisch danach stehen, dazu die Prüfung der Wiederanlaufsperre.
  • Das Fehlersuchprotokoll beschreibt drei Fehlerbilder mit Symptom, Hypothese, prozessbezogenen Daten, Ursache, Behebung und Nachweis.
  • Das Wissensspeicher-Blatt ist vollständig; drei Prüffragen liegen vor.
Das brauchst du dafür
  • Den abgezeichneten Projektauftrag mit den Anlagendaten und der Zuordnungsliste
  • Deinen GRAFCET G1 „Stapeln“ und dein Programm aus Teil 4, deine Zuordnungsliste und deinen Anschlussplan aus Teil 2
  • Die Simulation von Stapler 4 in Lernangebot 9, das Programmierwerkzeug mit seiner Simulation
  • Lernangebot 9 (Testen an Simulation und Anlage) und Lernangebot 10 (Not-Halt und Fehlersuche)
  • Tabellenbuch Elektrotechnik, Taschenrechner, Multimeter, den Werkstattrechner aus Lernfeld 4 für die Protokolle
  • An der Laboranlage: Kompaktsteuerung, Sicherheitsschaltgerät mit Not-Halt, Sensoren und Aktoren mit 24 V
  • Die Wissensspeicher-Vorlage
Das kommt in deinen Wissensspeicher

Ein Blatt „Testen, Not-Halt, Fehlersuche“: die Testreihenfolge, der Aufbau eines Testfalls mit Soll und Ist, Beobachten, Steuern und Forcen mit den Regeln zur Absicherung, die Rechnung für Takt und Durchsatz, die Stopp-Kategorien, der Not-Halt-Kreis mit -KF2 in Stichworten, der Ablauf der Fehlersuche und eure drei Fehlerbilder.

Zusätzlich: drei Prüffragen für die Expertenrunde formulieren, eine Wissensfrage, eine Rechenfrage, eine Begründungsfrage.

Für Lehrkräfte
Für Lehrkräfte: Sprint 4 · 14 h · Teil 5 und Teil 6 bilden zusammen Sprint 4 (22 h), Meilenstein M4 mit Übergabe an die Gepäcklogistik am Ende von Teil 6. Stunden als Vorschlag: Auftrag und Schätzung 1 h, Lernangebot 9 6 h (davon mindestens 2 h an der Laboranlage), Lernangebot 10 5 h, Rechenwege, Kontrolle und Abnahme der Protokolle 2 h. Lernziele: 5.1 ein Steuerungsprogramm offline an einer Simulation und online an der Anlage testen; 5.2 einen Testplan aufstellen, abarbeiten und protokollieren, Taktzeit und Durchsatz aus einer Messreihe bestimmen; 5.3 Not-Halt, Stopp-Kategorien, Sicherheitsschaltgerät und Wiederanlaufsperre erklären und die Not-Halt-Funktion in jedem Schritt prüfen; 5.4 Fehler mit prozessbezogenen Daten systematisch eingrenzen; 5.5 Fehler im eigenen Programm beheben und dokumentieren. Rahmenlehrplan LF 7: Programmtest an realen und simulierten Prozessen, Fehlersuche mit Hilfe prozessbezogener Daten, Normen und Vorschriften (DIN EN 60204-1, DIN EN ISO 13850, DIN EN ISO 13849-1). Prüfungsbezug: prüfungsrelevant für Teil 1 der Abschlussprüfung, Grundlage für Teil 2; Inbetriebnahme, Prüfen und Fehlersuche an einer Steuerung sind dort Kern der Arbeitsaufgabe. Offen ist, welche Testfälle die Teams ergänzen, wie sie die Zeitüberwachung an der Anlage auslösen, ob sie die Messreihe für aussagekräftig halten und wie sie nach einem Not-Halt in Schritt 6 die Grundstellung herstellen wollen. Entscheiden alle Teams gleich, frag nach der Begründung, nicht nach dem Ergebnis. Laborbezug: Der Test an der Laboranlage gehört in diesen Teil. Vorschlag: Kompaktsteuerung mit Sicherheitsschaltgerät und Not-Halt, Sensoren und Ventile auf 24 V, Motoren ersetzt durch Schütze ohne Last oder Kleinmotoren. Bereite die Fehlerbilder vor: einen induktiven Sensor mit zu großem Abstand zur Schaltfahne, einen Reflektor mit Klebefilm als Verschmutzung, eine Programmkopie ohne Beruhigungszeit. Sicherheit im Labor: Der Not-Halt wird nie überbrückt, Forcen nur nach Absprache mit dir und mit einer zweiten Person am Not-Halt, vor jedem Test an der Anlage ist der Gefahrenbereich frei. Die Messreihe ist ein Unterrichtswert, aus den Anlagendaten hergeleitet; lässt eure Laboranlage eine eigene Messreihe zu, nehmt die. Wiederholung aus Lernfeld 1, 3 und 8 ist gewollt und wird im Check-in offen benannt.

Kursmaterial · Storycard

Die Storycard zu Teil 5. Zwei Seiten: vorne Story, Akzeptanzbedingungen, Sprintziel und „Die Lage ändert sich“, hinten Anschluss, Kompetenzmodell und Retrospektive. Druck sie doppelseitig aus und leg sie neben das Tabellenbuch.

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