Kursmaterial · Storycard

Die Storycard zu Teil 4. 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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Teil 4 von 5⏱ 18h

Tor 4 soll von selbst zugehen, für einen Schlepperzug nur halb aufgehen und draußen zeigen, was es gleich tut. Mit Schützen und Draht wäre das ein Schrank voller Verdrahtung. In der Kleinsteuerung -K0 wird es ein Programm, und das schreibst du in diesem Teil: von Hand, als Funktionsplan, Netzwerk für Netzwerk.

Schritt 1 von 5. Du liest den Auftrag, bildest mit deiner Klasse das Gruppenpuzzle und siehst dir an, was bei einer Durchfahrt passiert.

Danach: Lernangebot 7 · Grundverknüpfungen und Speicher

Agil arbeiten · Sprint 3

Eure Storycard für Teil 4

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

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Das lernst du in Teil 4

GrundverknüpfungenSpeicherZeitglieder

Lernangebot 7 · Grundverknüpfungen und Speicher →Lernangebot 8 · Tor 4 als Programm →

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Ein Programm ist erst dann fertig, wenn du für jede Zeile der Funktionsbeschreibung zeigen kannst, in welchem Netzwerk sie steht.

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?

Wo ist dir das schon begegnet? Welches Gerät in deinem Alltag merkt sich einen Tastendruck? Die Kaffeemaschine, die nach einmal Drücken weiterläuft, der Fahrstuhl, der deinen Ruf behält, das Treppenhauslicht, das nach einer Weile ausgeht. Das zählt. Die Selbsthaltung von -Q1 aus Teil 3 ist ein Speicher aus Draht, und die Wahrheitstabelle der Ampel aus Teil 3 brauchst du hier wieder. Das Relais kennst du aus Lernfeld 1. Das ist Absicht.

Die Szene: ein Schlepperzug fährt durch

So sieht eine Durchfahrt aus, wenn das Tor nach dem Umbau arbeitet. Das Diagramm zeigt die Signale untereinander, die Zeit läuft von links nach rechts. Zeiten stehen bewusst keine dran. Lies zuerst nur ab, was nacheinander passiert, und in welcher Reihenfolge.

Zeitdiagramm eines Durchfahrtzyklus an Tor 4 ohne Zeitangaben. Untereinander die Signale Zugschalter S4, Motor AUF K1, Teilauf erreicht B3, Lichtschranke frei B4, Offenhaltezeit läuft, Vorwarnung, Motor ZU K2 und B2 nicht in Endlage ZU. Die Zeitpunkte a bis g sind markiert: a Zugschalter, b Teilauf erreicht, c Lichtschranke unterbrochen, d Lichtschranke wieder frei, e Vorwarnung beginnt, f ZU-Fahrt beginnt, g Endlage ZU. Eigene Darstellung für den Unterricht.Ein Schlepperzug fährt durch Tor 4Signale über der Zeit, ohne ZeitangabenabcdefgS4 Zugschalter10K1 Motor AUF10B3 Teilauf erreicht10B4 Lichtschranke frei10Offenhaltezeit läuft10Vorwarnung10K2 Motor ZU10B2 nicht in Endlage ZU10Zeit t
Zeitdiagramm eines Durchfahrtzyklus an Tor 4, ohne Zeitangaben: Zugschalter -S4, Motor AUF -K1, Teilauf erreicht -B3, Lichtschranke frei -B4, Offenhaltezeit läuft, Vorwarnung, Motor ZU -K2 und -B2 nicht in Endlage ZU. Zeitpunkte a bis g: Zugschalter, Teilauf erreicht, Lichtschranke unterbrochen, Lichtschranke wieder frei, Vorwarnung beginnt, ZU-Fahrt beginnt, Endlage ZU. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Drei Fragen zum Hinsehen, noch ohne Antwort: Was passiert mit der Offenhaltezeit zwischen c und d? Weshalb ist -S4 nur ganz kurz 1, und trotzdem fährt der Motor weiter? Woran würde die Steuerung merken, dass bei f etwas unter dem Tor liegt?

Darum geht es

Als Elektronikerin oder Elektroniker möchte ich das Programm für Tor 4 als Funktionsplan entwerfen, mit Grundverknüpfungen, Speichern, Zeitgliedern und Flanken, und es gegen die Funktionsbeschreibung prüfen, damit der Auftraggeber bei Meilenstein M3 ein Programm abnehmen kann, das die drei Änderungswünsche erfüllt und bei dem die Sicherheit immer zuerst kommt.

Was der Auftraggeber will

Wunsch Was die Werkstattleitung sagt
W 1 „Tor 4 soll von selbst zugehen, wenn keiner durchfährt.“
W 2 „Für einen Schlepperzug muss das Tor nicht ganz aufgehen, das kostet Wärme.“
W 3 „Man sieht von draußen nicht, ob das Tor gleich zugeht.“

In Teil 1 hast du daraus prüfbare Anforderungen gemacht, in Teil 2 die Signale gewählt, in Teil 3 die Ampel als Wahrheitstabelle beschrieben. Jetzt wird aus all dem das Programm der Kleinsteuerung -K0.

Was bei euch liegt

  • Ob die Teilöffnung über ein Zeitglied oder über den Sensor -B3 erkannt wird. Das habt ihr in Teil 2 entschieden, hier setzt ihr es um.
  • Die Länge der Offenhaltezeit, innerhalb der Vorgabe des Auftraggebers von 30 bis 90 s.
  • Der Aufbau des Programms: Reihenfolge der Netzwerke, Namen der Merker.
  • Die Adressen der Ein- und Ausgänge, solange sie zu eurer Signalliste aus Teil 2 passen.

Wenn am Ende alle Stammgruppen denselben Funktionsplan abgeben, ist die Offenheit unterwegs verloren gegangen. Zwei richtige Programme dürfen verschieden aussehen.

Das Gruppenpuzzle in diesem Sprint

Sprint 3 läuft als Gruppenpuzzle. Jede Stammgruppe schickt je eine Person in eine von vier Expertengruppen: Grundverknüpfungen, Speicher mit Vorrang, Zeitglieder, Flankenauswertung. In der Expertengruppe wird der Baustein gründlich erarbeitet und ein Expertenblatt geschrieben. Dann geht jede Person zurück in ihre Stammgruppe und erklärt ihren Baustein. Das Programm für Tor 4 kann eine Stammgruppe erst zeichnen, wenn alle vier Bausteine erklärt sind.

Phase wo was Zeit (Richtwert)
1 alle Auftrag, Szene, Check-in, Gruppen bilden 1 h
2 Expertengruppe Lernangebot 7, Aufgabe 7.1: eigenen Baustein erarbeiten, Expertenblatt schreiben 4 h
3 Stammgruppe Aufgabe 7.2: reihum erklären, je 15 Minuten, dann Fragen 2 h
4 Stammgruppe Aufgaben 7.3 bis 7.5 und der veränderte Fall 2 h
5 Stammgruppe Lernangebot 8 · Tor 4 als Programm 7 h
6 alle Abnahme durch das andere Team, Meilenstein M3, Kompetenzmodell 2 h

Meilenstein M3 · Das Programm steht

Am Ende des Sprints legt jede Stammgruppe ihr Expertenblatt, ihren Funktionsplan, die Zuordnungsliste und die Prüfliste vor. Zuerst prüft ein anderes Team, dann nimmt der Auftraggeber ab. Er fragt nicht, ob das Programm schön aussieht, sondern: Wo steht, dass das Tor stehen bleibt, wenn die Schließkante auslöst?

Dein Weg in 10 Schritten

1Szene lesen
2Experte werden
3Erklären
4Bausteine am Tor anwenden
5Zuordnen
6Zeiten festlegen
7Netzwerke planen
8Funktionsplan zeichnen
9Prüfen
10Ergebnis sichern

Mehr zu diesem Teil

Das brauchst du dafür
  • Deine Signalliste Tor 4 aus Teil 2 und eure Entscheidung zur Teilöffnung
  • Die Wahrheitstabelle der Ampel und den gelesenen Stromlaufplan aus Teil 3
  • Die Anlagendaten, besonders Hub und Laufgeschwindigkeit des Tores und die Vorgaben zur Offenhaltezeit
  • Lernangebot 7 (Grundverknüpfungen und Speicher) und Lernangebot 8 (Tor 4 als Programm) mit der Funktionsbeschreibung
  • Die Funktionsplanvorlage aus dem Kursmaterial oder kariertes Papier, Bleistift, Lineal, Tabellenbuch, Taschenrechner
Dein Weg, Schritt für Schritt
  1. Szene lesen
    Was passiert bei einer Durchfahrt nacheinander?
  2. Experte werden
    Deinen Baustein gründlich verstehen und ein Expertenblatt schreiben.
  3. Erklären
    In der Stammgruppe den eigenen Baustein erklären, die anderen drei lernen.
  4. Bausteine am Tor anwenden
    Freigabe, Merker A, Offenhaltezeit und Zugschalter.
  5. Zuordnen
    Jeder Ein- und Ausgang bekommt Adresse und Bedeutung.
  6. Zeiten festlegen
    Laufzeitüberwachung, Offenhaltezeit, Vorwarnung.
  7. Netzwerke planen
    Welche Merker braucht ihr, wann werden sie gesetzt und zurückgesetzt?
  8. Funktionsplan zeichnen
    Von Hand auf der Vorlage, Netzwerk für Netzwerk.
  9. Prüfen
    Punkt für Punkt gegen die Funktionsbeschreibung, dann den Durchfahrtzyklus durchspielen.
  10. Ergebnis sichern
    Wissensspeicher-Blatt ausfüllen, drei Prüffragen vorbereiten.
Fertig bist du, wenn …

Das Arbeitspaket gilt erst als fertig, wenn der Auftraggeber alle Punkte abnimmt:

  • Das Expertenblatt der eigenen Gruppe enthält das Funktionsplan-Symbol, eine Wahrheitstabelle oder ein Zeitdiagramm und ein Beispiel am Tor und wurde der Stammgruppe erklärt.
  • Die Zuordnungsliste nennt jeden Ein- und Ausgang mit Kennzeichen, Adresse, Öffner oder Schließer und der Bedeutung von Signal 1.
  • Die Zeitwerte sind festgelegt und begründet: Laufzeitüberwachung, Offenhaltezeit, Vorwarnung und, falls ihr die Teilöffnung über die Zeit löst, der Einstellwert für Teilauf.
  • Der Funktionsplan ist von Hand auf der Vorlage gezeichnet, in nummerierten Netzwerken, nur mit Bausteinen nach DIN EN 61131-3.
  • Für jeden Speicher ist der Vorrang gewählt und in einem Satz begründet.
  • HALT, Motorschutz, Endschalter, Laufzeitüberwachung, Lichtschranke und Schließkante wirken in jeder Betriebsart, auch in Hand.
  • Die Prüfliste gegen die Funktionsbeschreibung ist Punkt für Punkt ausgefüllt, jeweils mit Netzwerk und Prüfweg.
  • Der Durchfahrtzyklus aus dem Zeitdiagramm dieser Seite ist am Funktionsplan Signal für Signal durchgespielt.
  • Das Wissensspeicher-Blatt ist vollständig; drei Prüffragen liegen vor.
Das kommt in deinen Wissensspeicher

Ein Blatt „Tor 4 als Programm“: die Symbole der Bausteine, die Wahrheitstabellen von UND, ODER, NICHT und der beiden Speicher, das Zeitdiagramm der Einschaltverzögerung, die Flanke, eure Zeitwerte mit Rechnung und die Liste eurer Merker, dazu das, was du von den anderen Experten gelernt hast.

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

Für Lehrkräfte: Lernsituation 3.4 · Sprint 3 · 18 h, Gruppenpuzzle mit vier Expertengruppen · Lernziele 4.1 bis 4.4, Prüfungsbezug Abschlussprüfung Teil 1, § 13 Abs. 3 Nr. 1, 2 und 4. Programmiert wird von Hand und herstellerneutral: Bausteine nur mit den Standardnamen nach DIN EN 61131-3, keine Programmiersoftware. Die Adressen in der Musterlösung folgen der direkten Darstellung nach DIN EN 61131-3; andere Adressen aus der Signalliste von Teil 2 sind gleichwertig. Die Szene zeigt die Signale ohne Zeiten, die Fassung mit Zeiten steht in Lektion 4. Die eingebauten Stolperstellen und ihre Auflösung stehen ebenfalls in Lektion 4; bitte nicht vorab verraten. Meilenstein M3 mit Abnahme durch das andere Team am Ende des Sprints.