Manches kennst du schon: Taster als Schließer und Öffner und die Kleinsteuerung KF0 mit ihren Eingängen und Ausgängen aus Lernfeld 3, Lichtschranken an den Wannen, die Wendeschaltung und das pneumatische Ventil des Ausschleusers aus Lernfeld 8, den Anschlussplan als Schaltplanart aus Lernfeld 2. Das ist Absicht. Neu ist, dass du jedes Signal so auswählst, dass die Steuerung sich darauf verlassen kann, auch wenn ein Draht bricht, und dass du die SPS selbst zusammenstellst, adressierst und anschließt. Ordne trotzdem ehrlich ein, wo dir das schon begegnet ist.

• Zuführband -M1: 1,0 m/s; Hubtisch -M2: Hub 0,30 m, 0,20 m/s, Federdruckbremse; Stapelband -M3: 1,0 m/s
• Klinken: Zylinder mit 5/2-Wegeventil -Y1, stromlos geschlossen; Stopper: 3/2-Wegeventil -Y2, stromlos oben
• Tagesmenge rund 9.000 Wannen, Stapel aus sechs Wannen
• Kompaktsteuerung -KF1: 24 V DC, 14 digitale Eingänge, 10 digitale Ausgänge (Transistor, 0,5 A), Erweiterung 8 DI / 8 DO möglich, Zykluszeit typisch 10 ms
• Steuerspannung 24 V DC aus dem Netzteil -T1 (5 A); Sicherheitsschaltgerät -KF2 für den Not-Halt
• Schützspulen 24 V DC 3,6 W, Ventilspulen 2,4 W, Meldeleuchten 25 mA

Alle Werte zu Stapler 4 und zur Kompaktsteuerung -KF1 sind Unterrichtswerte. Normen sind mit ihrer Bezeichnung genannt.

Lernfeld 2: Schaltplanarten. Den Anschlussplan, der zeigt, welcher Draht an welcher Klemme liegt, kennst du von dort. Hier zeichnest du ihn für eine SPS mit 26 Signalen.

Lernfeld 3 „Tor 4 macht zu“: die Kleinsteuerung KF0 mit Eingängen und Ausgängen, Taster als Schließer und Öffner, den Endschalter am Tor. Die -KF1 ist größer und wird nicht mehr am Gerät, sondern mit dem Programmierwerkzeug am Werkstattrechner konfiguriert.

Lernfeld 8 „Koffer auf Kurs“: Lichtschranken an den Übergängen von Abschnitt 4, die Wanne, die Wendeschaltung eines Bandes und das pneumatische Ventil des Ausschleusers. Stapler 4 steht am Ende genau dieses Abschnitts.

1. Auftrag klären
   Lies die Lage, sieh dir die Seitenansicht an und vergleiche mit eurer Betriebsmittelliste aus Teil 1: Was ist neu, was fällt weg?
2. Signale ordnen
   Ordne alle Signalgeber und Stellglieder von Stapler 4 und beginne die Sensor-Aktor-Liste.
3. Lichtschranken wählen
   Entscheide für jede Lichtschranke Bauart und Hell- oder Dunkelschaltung.
4. Schaltabstand rechnen
   Berechne den gesicherten Schaltabstand der induktiven Sensoren am Hubtisch und prüfe die Schaltfahne.
5. Datenblatt lesen
   Werte das englische Datenblatt des induktiven Sensors aus und prüfe, ob er an die -KF1 passt.
6. Drahtbruch prüfen
   Prüfe für jedes Signal, was die Steuerung bei Drahtbruch sieht, und lege Öffner und Ruhestrom fest.
7. Die SPS verstehen
   Erschließe Funktionsgruppen, Zyklus und Adressen der -KF1 und rechne die Reaktionszeit nach.
8. Konfigurieren
   Zählt den Bedarf an Ein- und Ausgängen, wählt die Erweiterung, parametriert die Eingangsverzögerung.
9. Zuordnen und anschließen
   Erstellt die Zuordnungsliste, zeichnet den Anschlussplan und weist die Ausgangsbelastung nach.
10. Kreuzreview M1
    Lasst Zuordnungsliste, Konfiguration und Anschlussplan zusammen mit dem Anforderungskatalog im Kreuzreview abnehmen, füllt Wissensspeicher und Kompetenzmodell aus.

Das Arbeitspaket gilt erst als fertig, wenn ein anderes Team im Kreuzreview alle Punkte abnimmt und die Projektleitung abzeichnet (Meilenstein M1, zusammen mit dem Anforderungskatalog aus Teil 1):

• Die Sensor-Aktor-Liste nennt jeden Signalgeber und jedes Stellglied von Stapler 4 mit Kennzeichen, Art, Wirkprinzip, Schaltfunktion, Signal und Begründung.
• Für die Endlage „Hubtisch oben“ ist die Sensorauswahl begründet, der gesicherte Schaltabstand berechnet und mit dem Abstand der Schaltfahne verglichen.
• Für jede Lichtschranke sind Bauart und Hell- oder Dunkelschaltung festgelegt und begründet.
• Für jedes Eingangssignal steht, was die Steuerung bei Drahtbruch sieht; Stopp, Rückstau, Druckluft und Motorschutz sind so angeschlossen, dass ein Drahtbruch zum Halt führt.
• Für die Aktoren steht, was sie bewegen und in welchem Zustand sie stromlos bleiben.
• Die Hardwarekonfiguration steht: Bedarf an Ein- und Ausgängen gezählt, Grundgerät mit Erweiterung gewählt, Reserve in Prozent angegeben, Eingangsverzögerung parametriert und begründet.
• Die Zuordnungsliste nennt für jedes Signal Adresse, Kennzeichen, Symbol und Kommentar; bei Öffnern und Ruhestrom ist im Kommentar erkennbar, was 1 bedeutet.
• Der Anschlussplan zeigt die Versorgung L+ und M aus T1, alle Eingänge und alle Ausgänge mit Kennzeichen links neben dem Schaltzeichen, Anschlussbezeichnungen und nur waagerechten und senkrechten Linien.
• Die Ausgangsbelastung ist je Ausgang, je Gruppe und in Summe nachgewiesen.
• Zuordnungsliste und Anschlussplan sind gegeneinander geprüft: Jede Adresse steht in beiden mit demselben Betriebsmittel.
• Anforderungskatalog, Zuordnungsliste, Hardwarekonfiguration und Anschlussplan sind als Meilenstein M1 im Kreuzreview von einem anderen Team abgenommen und von der Projektleitung abgezeichnet.
• Das Wissensspeicher-Blatt ist vollständig; drei Prüffragen liegen vor.

• euren Anforderungskatalog und eure Betriebsmittelliste aus Teil 1
• die Karte „Stapler 4 auf einen Blick“ und die Seitenansicht oben
• Lernangebot 3 (Sensoren und Aktoren am Stapler) und Lernangebot 4 (Die SPS konfigurieren und anschließen)
• Tabellenbuch Elektrotechnik, Taschenrechner, Zeichenpapier oder ein Zeichenprogramm am Werkstattrechner aus Lernfeld 4
• das Programmierwerkzeug am Werkstattrechner, wenn eure Schule eines hat
• die Wissensspeicher-Vorlage

Ein Blatt „Was meldet die Anlage, was bewegt sie?“: die Sensorarten mit Wirkprinzip deutsch und englisch, Hell- und Dunkelschaltung, die Formel für den gesicherten Schaltabstand mit Reduktionsfaktoren, PNP und NPN mit Aderfarben, die Regel zur Drahtbruchsicherheit, die Funktionsgruppen der SPS, der Zyklus mit Prozessabbild, die Adressen %I, %Q, %M mit Bit, Byte und Wort und eure Konfiguration mit Reserve.

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

Die Rollen aus dem Projektauftrag gelten weiter: Teamleitung, Programmierung, Hardware und Verdrahtung, Test und Inbetriebnahme, Dokumentation und Sicherheit. In Teil 2 trägt die Rolle Hardware und Verdrahtung viel, aber die Zuordnungsliste ist die Brücke zur Programmierung: Beide Rollen arbeiten sie gemeinsam aus. Die Rolle Dokumentation und Sicherheit prüft die Drahtbruchsicherheit.

Meilenstein M1 am Ende dieses Teils: Anforderungskatalog, Zuordnungsliste, Konfiguration und Anschlussplan, abgenommen im Kreuzreview durch ein anderes Team. Die Projektleitung zeichnet ab. In der Schlusspräsentation zu M4 zeigt ihr, was ihr nach M1 an Zuordnungsliste und Anschlussplan geändert habt und weshalb.