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Arbeitsbuch TP 201 Mit CD-ROM Festo Didactic 540673 DE Elektropneumatik Grundstufe 1M1 1A1 1V1 2 4 3 5 1 1V2 1V3 1 1 2 2 1M1 1 S1 13 14 +24 V 0V K1 2 A1 A2 K1 14 12 11 12 22 32 42 .2 14 24 34 44 11 21 31 41
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Arbeitsbuch
TP 201
Mit CD-ROM
Festo Didactic
540673 DE
ElektropneumatikGrundstufe
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Festo weltweit
ArgentinienFesto S.A.Edison 2392(B1640 HRV) MartinezProv. Buenos AiresTel. ++54 (0)11/47 17 82 00, Fax 47 17 82 82 E-mail: [email protected]
AustralienFesto Pty. Ltd.Head Office (Melbourne)179-187 Browns Road, P.O. Box 261Noble Park Vic. 3174Call Toll Free 1300 88 96 96Fax Toll Free 1300 88 95 95Tel. ++ 61(0)3/97 95 95 55, Fax 97 95 97 87 E-mail: [email protected]
BelarusIP FestoMinsk, 220035Mascherov Prospekt, 78BelarusTel. ++375 (0)17/204 85 58, Fax 204 85 59 E-mail: [email protected]
BelgienFesto Belgium sa/nvRue Colonel Bourg 1011030 Bruxelles/BrusselTel. ++32 (0)2/702 32 11, Fax 702 32 09 E-mail: [email protected]
BrasilienFesto Automação Ltda.Rua Guiseppe Crespi, 76KM 12,5 - Via Anchieta04183-080 São Paulo SP-BrazílTel. ++55 (0)11/50 13 16 00, Fax 50 13 18 68 E-mail: [email protected]
BulgarienFesto EOOD1592 Sofia9, Christophor Kolumb Blvd.Tel. ++359 (0)2/960 07 12, Fax 960 07 13 E-mail: [email protected]
ChileFesto S.A.Mapocho 19016500151 Santiago de ChileTel. ++56 (0)2/690 28 00, Fax 695 75 90 E-mail: [email protected]
ChinaFesto (China) Ltd.1156 Yunqiao RoadJinqiao Export Processing ZonePudong,201206 Shanghai, PRCTel. ++86 (0)21/58 54 90 01, Fax 58 54 03 00 E-mail: [email protected]
DänemarkFesto A/SIslevdalvej 1802610 RødovreTel. ++45 70 21 10 90, Fax ++45 44 88 81 10 E-mail: [email protected]
DeutschlandFesto Didactic GmbH & Co. KGPostfach 10 07 1073707 EsslingenRechbergstraße 373734 EsslingenTel. 08 00/5 60 09 67Fax 08 00/5 60 08 43E-mail: [email protected]
EstlandFesto OY AB Eesti FiliaalLaki 11B12915 TallinnTel. ++372 666 15 60, Fax ++372 666 15 61 E-mail: [email protected]
FinnlandFesto OYMäkituvantie 9, P.O. Box 8601511 VantaaTel. ++358 (09)/87 06 51, Fax 87 06 52 00 E-mail: [email protected]
FrankreichFesto EurlNuméro Indigo Tel. 0820/204640, Fax 204641ZA des Maisons Rouges8 rue du Clos Sainte Catherine94367 Bry-sur-Marne cedexTel. ++33 (0)1/48 82 64 00, Fax 48 82 64 01 E-mail: [email protected]
GriechenlandFesto Ltd.40 Hamosternas Ave.11853 AthensTel. ++30 210/341 29 00, Fax 341 29 05 E-mail: [email protected]
GroßbritannienFesto LimitedApplied Automation Centre, Caswell RoadBrackmills Trading EstateNorthampton NN4 7PYTel. ++44 (0)1604/66 70 00, Fax 66 70 01 E-mail: [email protected]
HongkongFesto Ltd.Unit C&D, 7/F, Leroy Plaza15 Cheung Shun StreetCheung Sha Wan, KowloonHong KongTel. ++ 852/27 43 83 79, Fax 27 86 21 73 E-mail: [email protected]
IndienFesto Controls Private Ltd.237B,Bommasandra Industrial Area,Bangalore Hosur Highway,Bangalore 560 099Tel. ++91 (0)80/22 89 41 00, Fax 783 20 58 E-mail: [email protected]
IndonesienPT. FestoJL. Sultan Iskandar Muda No.68Arteri Pondok IndahJakarta 12240Tel. ++62 (0)21/27 50 79 00, Fax 27 50 79 98 E-mail: [email protected]
IranFesto Pneumatic S.K.# 2, 6th street, 16th avenue,Tehran 1581975411Km 8, Special Karaj Road, P.O.Box 15815-1485Tehran 1389793761Tel. ++98 (0)21 44 52 24 09, Fax ++98 (0)21 44 52 24 08E-mail: [email protected]
IrlandFesto LimitedUnit 5 Sandyford ParkSandyford Industrial EstateDublin 18Tel. ++ 353(0)1/295 49 55, Fax 295 56 80 E-mail: [email protected]
IsraelFesto Pneumatic Israel Ltd.P.O. Box 1076, Ha'atzma'ut Road 48Yehud 56100Tel. ++972 (0)3/632 22 66, Fax 632 22 77 E-mail: [email protected]
ItalienFesto S.p.AVia Enrico Fermi 36/3820090 Assago (MI)Tel. ++39 02/45 78 81, Fax 488 06 20 E-mail: [email protected]
JapanFesto K.K.1-26-10 Hayabuchi, Tsuzuki-kuYokohama 224-0025Tel. ++81 (0)45/593 56 10, Fax 593 56 78 E-mail: [email protected]
KanadaFesto Inc.5300 Explorer DriveMississauga, Ontario L4W 5G4Tel. ++1 (0)905/624 90 00, Fax 624 90 01 E-mail: [email protected]
KolumbienFesto Ltda.Avenida El Dorado No. 98-43BogotáTel. ++57 (0)1/404 80 88, Fax 404 81 01 E-mail: [email protected]
KroatienFesto d.o.o.Nova Cesta 18110000 ZagrebTel. ++385 (0)1/619 19 69, Fax 619 18 18 E-mail: [email protected]
LettlandFesto SIADeglava 601035 RigaTel. ++371 67/57 78 64, Fax 57 79 46 E-mail: [email protected]
LitauenFesto UABKaraliaus Mindago pr. 223000 KaunasTel. ++370 (8)7/32 13 14, Fax 32 13 15 E-mail: [email protected]
MalaysiaFesto Sdn.Berhad10 Persiaran IndustriBandar Sri Damansara, Wilayah Persekutuan52200 Kuala LumpurTel. ++60 (0)3/62 86 80 00, Fax 62 75 64 11 E-mail: [email protected]
MexikoFesto Pneumatic, S.A.Av. Ceylán 3, Col. Tequesquinahuac54020 Tlalnepantla, Edo. de MéxicoTel. ++52 (01)55/53 21 66 00, Fax 53 21 66 55 E-mail: [email protected]
NeuseelandFesto LimitedMT. WellingtonAuckland NZTel. ++64 (0)9/574 10 94, Fax 574 10 99 E-mail: [email protected]
NiederlandeFesto B.V.Schieweg 622627 AN DelftTel. ++31 (0)15/251 88 99, Fax 261 10 20 E-mail: [email protected]
NigeriaFesto Automation Ltd.Motorways Centre, First Floor, Block CAlausa, Ikeja, Lagos, NIGERIATel. ++234 (0)1/794 78 20, Fax 555 78 94 E-mail: [email protected]
NorwegenFesto ASOle Deviks vei 20666 OsloNorwayTel. ++47 22 72 89 50, Fax ++47 22 72 89 51 E-mail: [email protected]
ÖsterreichFesto Gesellschaft m.b.H.Linzer Straße 2271140 WienTel. ++43 (0)1/9 10 75-0, Fax 9 10 75-250 E-mail: [email protected]
PeruFesto S.R.L.Calle Amador Merino Reyna #480San IsidroLima, PerúTel. ++51 (0)1/222 15 84, Fax 222 15 95
PhilippinenFesto Inc.KM 18, West Service RoadSouth Superhighway1700 Paranaque City, Metro ManilaTel. ++63 (0)2/776 68 88, Fax 823 42 19 E-mail: [email protected]
PolenFesto Sp. z o.o.Janki k/Warszawy, ul. Mszczonowska 705090 RaszynTel. ++48 (0)22/711 41 00, Fax 711 41 02 E-mail: [email protected]
Republik KoreaFesto Korea Co., Ltd.470-1 Gasan-dong, Geumcheon-guSeoul #153-803Tel. ++82 (0)2/850 71 14, Fax 864 70 40 E-mail: [email protected]
RumänienFesto S.R.L.St. Constantin 17010217 BucurestiTel. ++40 (0)21/310 29 83, Fax 310 24 09 E-mail: [email protected]
RusslandFesto-RF OOOMichurinskiy prosp., 49119607 MoskowTel. ++7 495/737 34 00, Fax 737 34 01 E-mail: [email protected]
SchwedenFesto ABStillmansgatan 1, P.O. Box 2103820021 MalmöTel. ++46 (0)40/38 38 40, Fax 38 38 10 E-mail: [email protected]
SchweizFesto AGMoosmattstrasse 248953 Dietikon ZHTel. ++41 (0)44/744 55 44, Fax 744 55 00 E-mail: [email protected]
SingapurFesto Pte. Ltd.6 Kian Teck WaySingapore 628754Tel. ++65/62 64 01 52, Fax 62 61 10 26 E-mail: [email protected]
SlowakeiFesto spol. s r.o.Gavlovicová ul. 183103 Bratislava 3Tel. ++421 (0)2/49 10 49 10, Fax 49 10 49 11 E-mail: [email protected]
SlowenienFesto d.o.o. LjubljanaIC Trzin, Blatnica 81236 TrzinTel. ++386 (0)1/530 21 00, Fax 530 21 25 E-mail: [email protected]
SpanienFesto Pneumatic, S.A.Tel. 901243660 Fax 902243660Avenida Granvia, 159Distrito económico Granvia L'HES-08908 Hospitalet de Llobregat, BarcelonaTel. ++ 3493/261 64 00, Fax 261 64 20 E-mail: [email protected]
SüdafrikaFesto (Pty) Ltd.22-26 Electron Avenue, P.O. Box 255Isando 1600Tel. ++27 (0)11/971 55 00, Fax 974 21 57 E-mail: [email protected]
TaiwanFesto Co., Ltd.Head Office24450, No. 9, Kung 8th RoadLinkou 2nd Industrial ZoneLinkou Hsiang, Taipei HsienTaiwan, R.O.C.Tel. ++886 (0)2 26 01 92 81, Fax ++886 (0)2 26 01 92 86-7 E-mail: [email protected]
ThailandFesto Ltd.67/1 Moo 6 Phaholyothin RoadKlong 1, Klong Luang,Pathumthani 12120Tel. ++66 29 01 88 00, Fax ++66 29 01 88 33 E-mail: [email protected]
Tschechische RepublikFesto, s.r.o.Modøanská 543/76147 00 Praha 4Tel. ++420 261 09 96 11, Fax 241 77 33 84 E-mail: [email protected]
TürkeiFesto San. ve Tic. A.S.Tuzla Mermerciler OrganizeSanayi Bölgesi, 6/18 TR34956 Tuzla - Istanbul/TRTel. ++90 (0)216/585 00 85, Fax 585 00 50 E-mail: [email protected]
UkraineFesto UkrainaBorisoglebskaja 11Kiev 04070Tel. ++380 (0)44/239 24 33, Fax 463 70 96 E-mail: [email protected]
UngarnFesto Kft.Csillaghegyi út 32-34.1037 BudapestTel. ++36 1/436 51 11, Fax 436 51 01E-mail: [email protected]
VenezuelaFesto C.A.Av. 23, Esquina calle 71, No. 22-62Maracaibo, Edo. ZuliaTel. ++58 (0)261/759 09 44, Fax 759 04 55 E-mail: [email protected]
Vereinigte StaatenFesto Corporation (New York)Call Toll-free 800/993 3786Fax Toll-free 800/963 3786395 Moreland Road, P.O.Box 18023Hauppauge, N.Y. 11788Tel. ++ 1(0)314/770 01 12, Fax 770 16 84 E-mail: [email protected]
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Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Lernsystem von Festo Didactic ist ausschließlich für die Aus- und Weiterbildung im Bereich
Automatisierung und Technik entwickelt und hergestellt. Das Ausbildungsunternehmen und/oder die
Ausbildenden hat/haben dafür Sorge zu tragen, dass die Auszubildenden die Sicherheitsvorkehrungen, die
in diesem Arbeitsbuch beschrieben sind, beachten.
Festo Didactic schließt hiermit jegliche Haftung für Schäden des Auszubildenden, des
Ausbildungsunternehmens und/oder sonstiger Dritter aus, die bei Gebrauch/Einsatz dieses Gerätesatzes
außerhalb einer reinen Ausbildungssituation auftreten; es sei denn Festo Didactic hat solche Schäden
vorsätzlich oder grob fahrlässig verursacht.
Bestell-Nr.: 540673
Stand: 06/2009
Autoren: M. Pany, S. Scharf, Ralph-Christoph Weber
Redaktion: Frank Ebel
Grafik: Doris Schwarzenberger
Layout: 01/2010
© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, 2010
Internet: www.festo-didactic.de
E-Mail: [email protected]
Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts verboten,
soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte
vorbehalten, insbesondere das Recht, Patent-, Gebrauchsmuster- oder Geschmacksmusteranmeldungen
durchzuführen.
Hinweis
Die Verwendung nur einer Geschlechtsform soll keine geschlechtsspezifische Benachteiligung sein,
sondern dient nur der besseren Lesbarkeit und dem besseren Verständnis der Formulierungen.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 III
Inhalt
Vorwort _________________________________________________________________________________ V
Einleitung ______________________________________________________________________________ VII
Sicherheits- und Arbeitshinweise ___________________________________________________________ VIII
Technologiepaket für Elektropneumatik (TP200) _________________________________________________X
Lernziele der Grundstufe (TP201) ____________________________________________________________ XI
Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben _____________________________________________________ XII
Gerätesatz der Grundstufe (TP201) __________________________________________________________ XIII
Zuordnung von Geräten und Aufgaben ______________________________________________________ XVII
Methodische Hilfen für den Ausbilder _______________________________________________________ XVIII
Methodische Struktur der Aufgaben ________________________________________________________ XVIII
Bezeichnung der Geräte ___________________________________________________________________ XIX
Inhalte der CD-ROM ______________________________________________________________________ XIX
Gerätesatz der Aufbaustufe (TP202) _________________________________________________________ XXI
Lernziele der Aufbaustufe (TP202) _________________________________________________________ XXII
Lösungen
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten _________________________________________________________ 1
Aufgabe 2: Öffnen und Schließen einer Rohrleitung ____________________________________________ 13
Aufgabe 3: Verschließen von Dosen _________________________________________________________ 23
Aufgabe 4: Abfüllen von Kunststoffgranulat ___________________________________________________ 33
Aufgabe 5: Umlenken von Paketen __________________________________________________________ 41
Aufgabe 6: Ausschieben von Brettern aus einem Schachtmagazin ________________________________ 51
Aufgabe 7: Sortieren von Paketen ___________________________________________________________ 61
Aufgabe 8: Schleifen von Holzbrettern _______________________________________________________ 69
Aufgabe 9: Umlenken von Flaschen _________________________________________________________ 77
Aufgabe 10: Stanzen von Montagekeilen _____________________________________________________ 87
Aufgabe 11: Palettieren von Dachziegeln _____________________________________________________ 99
Aufgabe 12: Beheben einer Störung in einer Palettenladestation ________________________________ 107
IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 V
Vorwort
Das Lernsystem Automatisierung und Technik von Festo Didactic orientiert sich an unterschiedlichen
Bildungsvoraussetzungen und beruflichen Anforderungen. Abgeleitet hieraus ergibt sich die Gliederung der
Trainingspakete:
Grundlagenpakete vermitteln technologieübergreifendes Basiswissen
Technologiepakete greifen die wichtigen Themen Steuerungs- und Regelungstechnik auf
Funktionspakete erklären die Grundfunktionen automatisierter Systeme
Anwendungspakete ermöglichen eine an der betrieblichen Realität ausgerichtete Aus- und Weiterbildung
Die Technologiepakete befassen sich mit den Technologien Pneumatik, Elektropneumatik,
Speicherprogrammierbare Steuerungen, Automatisieren mit dem Personal Computer, Hydraulik,
Elektrohydraulik, Proportionalhydraulik und Anwendungstechnik (Handling).
Der modulare Aufbau des Lernsystems ermöglicht Anwendungen, die über die Grenzen der einzelnen Pakete
hinausgehen. Beispielsweise sind SPS-Ansteuerungen von pneumatischen, hydraulischen und elektrischen
Aktuatoren möglich.
VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Alle Lernpakete besitzen eine identische Struktur:
• Hardware
• Teachware
• Software
• Seminare
Die Hardware setzt sich aus didaktisch aufbereiteten Industriekomponenten und Anlagen zusammen.
Die didaktisch-methodische Aufbereitung der Teachware ist auf die Trainings-Hardware abgestimmt. Die
Teachware umfasst:
• Lehrbücher (mit Übungen und Beispielen)
• Arbeitsbücher (mit praktischen Aufgaben, ergänzenden Hinweisen und Lösungen)
• Transparentfolien und Videos (zur lebendigen Unterrichtsgestaltung)
Das Arbeitsmaterial zum TP 201 bestehen aus einer Aufgabensammlung und einem Arbeitsbuch. Die
Aufgabensammlung besteht aus einem Satz gebrauchsfertiger Arbeitsblätter zu jeder der insgesamt 19
Aufgaben. DasArbeitsbuch enthält die Lösungen zu jedem einzelnen Aufgabenblatt, die Aufgabenblätter der
Aufgabensammlung und eine CD-ROM. Die Aufgabensammlung kann unabhängig vom Arbeitsbuch
erworben werdenund wird als Verbrauchsmaterial eingesetzt. So kann die Aufgabensammlung für die
Schüler ohne Aufwand bereitgestellt werden.
Datenblätter zu den Hardware-Komponenten werden mit dem Trainingspaket und auf der CD_ROM zur
Verfügung gestellt.
Die Lehr- und Lernmedien sind in mehreren Sprachen verfügbar. Sie sind für den Einsatz im Unterricht
konzipiert, aber auch für ein Selbststudium geeignet.
Aus dem Bereich Software werden Computer-Lernprogramme und Programmiersoftware für
Speicherprogrammierbare Steuerungen bereitgestellt.
Ein umfassendes Seminarangebot zu den Inhalten der Technologiepakete rundet das Angebot in Aus- und
Weiterbildung ab.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 VII
Einleitung
Das vorliegende Arbeitsbuch ist ein Element aus dem Lernsystem Automatisierung und Technik von Festo
Didactic GmbH & Co. KG. Das System bildet eine solide Grundlage für eine praxisorientierte Aus- und
Weiterbildung. Das Technologiepaket TP200 enthält ausschließlich elektropneumatische Steuerungen.
Die Grundstufe TP201 eignet sich für die Grundausbildung in elektropneumatischer Steuerungstechnik. Es
werden Kenntnisse über die physikalischen Grundlagen der Elektropneumatik sowie Funktion und Einsatz
elektropneumatischer Geräte vermittelt. Mit dem Gerätesatz können einfache elektropneumatische
Steuerungen aufgebaut werden.
Die Aufbaustufe TP202 ist auf die Weiterbildung in elektropneumatischer Steuerungstechnik ausgerichtet.
Mit den beiden Gerätesätzen können umfangreiche kombinatorische Schaltungen mit Verknüpfungen der
Eingangs- und Ausgangssignale sowie Programmsteuerungen aufgebaut werden.
Voraussetzung für den Aufbau der Steuerungen ist ein fester Arbeitsplatz ausgestattet mit einer Festo
Didactic Profilplatte. Die Profilplatte hat 14 parallele T Nuten im Abstand von je 50 mm. Als
Gleichspannungsquelle dient ein kurzschlusssicheres Netzgerät (Eingang: 230 V, 50 Hz, Ausgang: 24 V,
max. 5 A). Zur Druckluftversorgung kann ein mobiler, schallgedämpfter Verdichter (230 V, maximal 800 kPa
= 8 bar) verwendet werden.
Der Arbeitsdruck soll maximal p = 600 kPa = 6 bar betragen.
Eine optimale Ablaufsicherheit erreichen Sie, wenn die Steuerung bei einem Arbeitsdruck von p = 5oo kPa =
5 bar ölfrei betrieben wird.
Mit dem Gerätesatz der Grundstufe TP201 werden die kompletten Steuerungen der 12 Aufgabenstellungen
aufgebaut. Die theoretischen Grundlagen für das Verständnis dieser Aufgabensammlung können dem
Lehrbuch
• Elektropneumatik
entnommen werden.
Des weiteren stehen Datenblätter der einzelnen Geräte (Zylinder, Ventile, Messgeräte usw.) zur Verfügung.
VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Sicherheits- und Arbeitshinweise
Allgemein
Die Auszubildenden dürfen nur unter Aufsicht einer Ausbilderin/eines Ausbilders an den Steuerungen
arbeiten.
Beachten Sie die Angaben der Datenblätter zu den einzelnen Elementen, insbesondere auch alle Hinweise
zur Sicherheit!
Mechanik
• Montieren Sie alle Komponenten fest auf die Profilplatte.
• Grenztaster dürfen nicht frontal betätigt werden.
• Verletzungsgefahr bei der Fehlersuche!
• Benutzen Sie zur Betätigung der Grenztaster ein Werkzeug, z. B. einen Schraubendreher.
• Greifen Sie nur bei Stillstand in den Aufbau.
Elektrik
• Herstellen bzw. Abbauen von elektrischen Verbindungen nur in spannungslosem Zustand!
• Verwenden Sie für die elektrischen Verbindungen nur Anschlussleitungen mit Sicherheitssteckern.
• Verwenden Sie nur Kleinspannungen, maximal 24 V DC.
Pneumatik
• Überschreiten Sie nicht den zulässigen Druck von 600 kPa (6 bar).
• Schalten Sie die Druckluft erst ein, wenn Sie alle Schlauchverbindungen hergestellt und gesichert
haben.
• Entkuppeln Sie keine Schläuche unter Druck.
• Verletzungsgefahr beim Einschalten von Druckluft!
Zylinder können selbsttätig aus- und einfahren.
• Unfallgefahr durch abspringende Schläuche!
Verwenden Sie kürzest mögliche Schlauchverbindungen.
Tragen Sie eine Schutzbrille.
Beim Abspringen von Schläuchen:
Schalten Sie die Druckluftzufuhr sofort ab.
• Pneumatischer Schaltungsaufbau:
Verbinden Sie die Geräte mit dem Kunststoffschlauch mit 4 mm oder 6 mm Außendurchmesser. Stecken
Sie dabei den Schlauch bis zum Anschlag in die Steckverbindung.
Schalten Sie vor dem Schaltungsabbau die Druckluftversorgung ab.
• Pneumatischer Schaltungsabbau:
Drücken Sie den blauen Lösungsring nieder, der Schlauch kann abgezogen werden.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 IX
Die Trägerplatten der Geräte sind mit der Befestigungsvariante A bis D ausgestattet:
Variante A, Rastsystem
Leichte nicht belastbare Geräte (z.B. Wege-Ventile). Gerät einfach in die Nut der Profilplatte einklipsen.
Lösen der Geräte durch Betätigung des blauen Hebels.
Variante B, Drehsystem
Mittelschwere belastbare Geräte (z.B. Aktuatoren). Diese Geräte werden durch Hammerschrauben auf die
Profilplatte gespannt. Das Spannen bzw. Lösen erfolgt über die blaue Griffmutter.
Variante C, Schraubsystem
Für schwer belastbare Geräte bzw. Geräte die selten von der Profilplatte gelöst werden (z.B. Einschaltventil
mit Filterregelventil). Die Elemente werden mit Zylinderschrauben und Hammermuttern befestigt.
Variante D, Stecksystem
Leichte nicht belastbare Geräte mit Steckbolzen (z.B. Meldeeinrichtung). Sie werden mit Steckadaptern
befestigt.
Beachten Sie die Angaben in den Datenblättern zu den einzelnen Geräten.
X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Technologiepaket für Elektropneumatik (TP200)
Das Technologiepaket TP200 besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Ausbildungsmitteln sowie Seminaren.
Gegenstand dieses Paketes sind ausschließlich elektropneumatische Steuerungen. Einzelne Elemente aus
dem Technologiepaket TP200 können auch Bestandteil anderer Pakete sein.
Wichtige Elemente des TP200
• Fester Arbeitsplatz mit Festo Didactic Profilplatte
• Verdichter (230 V, 0,55 kW, maximal 800 kPa = 8 bar)
• Gerätesätze oder Einzelkomponenten
• Optionale Lernmittel
• Praxismodelle
• Komplette Laboreinrichtungen
Ausbildungsunterlagen
Lehrbücher Grundstufe TP201
Grundlagen der pneumatischen Steuerungstechnik
Wartung pneumatischer Geräte und Anlagen
Arbeitsbücher Grundstufe TP201
Aufbaustufe TP202
Optionale Teachware Transparentfoliensätze und Tageslichtprojektor
Haftbildzeichen, Zeichenschablone
WBT Elektropneumatik, WBT Pneumatik
WBTs Elektrik 1 + 2, WBTs Elektronik 1 + 2
Schnittmodellsatz mit Aufbewahrungskoffer
Simulationssoftware FluidSIM® Pneumatik
Seminare
P100 Basiswissen Pneumatik für Maschinenbediener
P111 Grundlagen der Pneumatik und der Elektropneumatik
P121 Instandhaltung und Fehlersuche an pneumatischen und elektropneumatischen Anlagen
P-OP Der Verschwendung auf der Spur – wirtschaftlicher Einsatz der Pneumatik
P-NEU Pneumatik Auffrischung und Aktualisierung
IW-PEP Instandhaltung und Wartung in der Steuerungstechnik – pneumatische und elektropneumatische
Steuerungen
P-AL Pneumatik für die berufliche Ausbildung
P-AZUBI Pneumatik und Elektropneumatik für Auszubildende
Veranstaltungsorte, Termine und Preise entnehmen Sie bitte dem aktuellen Seminarplaner.
Weitere Ausbildungsmittel ersehen Sie aus unseren Katalogen und im Internet. Das Lernsystem
Automatisierung und Technik wird laufend aktualisiert und erweitert. Die Foliensätze, die Filme, CD-ROMs
und DVDs sowie die Fachbücher werden in mehreren Sprachen angeboten.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 XI
Lernziele der Grundstufe (TP201)
• Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines einfachwirkenden Zylinders.
• Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines doppeltwirkenden Zylinders.
• Sie können Kolbenkräfte nach vorgegebenen Werten berechnen.
• Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines 3/2-Wege-Magnetventils.
• Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines Magnet-Impulsventils.
• Sie können Magnetventile den Anforderungen entsprechend auswählen.
• Sie können Betätigungsarten von Wegeventilen erkennen und skizzieren.
• Sie können Magnetventile umrüsten.
• Sie können eine direkte Ansteuerung erklären und aufbauen.
• Sie können eine indirekte Ansteuerung erklären und aufbauen.
• Sie kennen logische Funktionen und können diese aufbauen.
• Sie kennen verschiedene Arten der Endlagenkontrolle und können die geeignete Art auswählen.
• Sie können elektrische Kennwerte berechnen.
• Sie kennen Selbsthalteschaltungen mit unterschiedlichem Verhalten.
• Sie können eine elektrische Selbsthalteschaltung mit dominierendem Ausschaltsignal erklären und
aufbauen.
• Sie können eine druckabhängige Steuerung aufbauen.
• Sie kennen Aufbau und Funktionsweise von magnetischen Näherungsschaltern.
• Sie kennen Weg-Schritt-Diagramme und können diese für vorgegebene Problemstellungen erstellen.
• Sie können eine Ablaufsteuerung mit zwei Zylindern realisieren.
• Sie können Fehler in einfachen elektropneumatischen Steuerungen erkennen und beheben.
XII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben
Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Lernziele
Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines
einfachwirkenden Zylinders. •
Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines
doppeltwirkenden Zylinders. • • •
Sie können Kolbenkräfte nach vorgegebenen Werten
berechnen. •
Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines
3/2-Wege-Magnetventils. •
Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines
Magnet-Impulsventils. • •
Sie können Magnetventile den Anforderungen
entsprechend auswählen. •
Sie können Betätigungsarten von Wegeventilen
erkennen und skizzieren. •
Sie können Magnetventile umrüsten. •
Sie können eine direkte Ansteuerung erklären und
aufbauen. • •
Sie können eine indirekte Ansteuerung erklären und
aufbauen. • • •
Sie kennen verschiedene Arten der Endlagenkontrolle
und können die geeignete Art auswählen. • •
Sie kennen logische Funktionen und können diese
aufbauen. • •
Sie können elektrische Kennwerte berechnen •
Sie kennen Selbsthalteschaltungen mit
unterschiedlichem Verhalten. • •
Sie können eine elektrische Selbsthalteschaltung mit
dominierendem Ausschaltsignal erklären und
aufbauen.
•
Sie können eine druckabhängige Steuerung aufbauen. •
Sie kennen Aufbau und Funktionsweise von
magnetischen Näherungsschaltern. •
Sie kennen Weg-Schritt-Diagramme und können diese
für vorgegebene Problemstellungen erstellen. •
Sie können eine Ablaufsteuerung mit zwei Zylindern
realisieren. •
Sie können Fehler in einfachen elektropneumatischen
Steuerungen erkennen und beheben. •
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 XIII
Gerätesatz der Grundstufe (TP201)
Dieser Gerätesatz ist für die Grundausbildung in elektropneumatischer Steuerungstechnik
zusammengestellt. Er enthält alle Elemente, die für die Erarbeitung der vorgegebenen Lernziele erforderlich
sind und kann mit anderen Gerätesätzen beliebig erweitert werden. Zum Aufbau funktionsfähiger
Steuerungen werden zusätzlich die Profilplatte, ein elektrisches Netzgerät und eine Druckluftquelle
benötigt.
Gerätesatz der Grundstufe (TP201)
Benennung Bestell-Nr. Menge
2 x 3/2-Wege-Magnetventil, in Ruhestellung gesperrt 539776 1
5/2-Wege-Magnet-Impulsventil 539778 2
5/2-Wege-Magnetventil 539777 1
Blindstopfen 153267 10
Doppeltwirkender Zylinder 152888 2
Drossel-Rückschlagventil 193967 4
Drucksensor 539757 1
Einfachwirkender Zylinder 152887 1
Einschaltventil mit Filterregelventil 540691 1
Grenztaster, elektrisch, Betätigung von links 183322 1
Grenztaster, elektrisch, Betätigung von rechts 183322 1
Kunststoffschlauch 4 x 0,75, 10 m 151496 2
Näherungsschalter, elektronisch 540695 2
Näherungsschalter, optisch 178577 1
Relais, 3-fach 162241 2
Signaleingabe, elektrisch 162242 1
Steckhülse 153251 10
T-Steckverbinder 153128 20
Verteilerblock 152896 1
XIV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Symbole des Gerätesatzes
Benennung Symbol
Relais, 3-fach
1412 2422 3432
32
4442
11 21 31 41
A1
A2
1412 2422 34 4442
11 21 41
A1
A231
1412 2422 3432 4442
11 21 31 41
A1
A2
Signaleingabe, elektrisch
13 21
14 22
13 21
14 22
13 21
14 22
13 21
14 22
3/2-Wege-Magnetventil, in
Ruhestellung gesperrt
2
1M1
31
1M1
12
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 XV
Benennung Symbol
5/2-Wege-Magnetventil
5/2-Wege-Magnet-Impulsventil
Näherungsschalter, elektronisch
Drucksensor
p
Näherungsschalter, optisch
Grenztaster, elektrisch 42
1
Drossel-Rückschlagventil 21
XVI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Benennung Symbol
Einfachwirkender Zylinder
Doppeltwirkender Zylinder
Einschaltventil mit Filterregelventil
2
31
Verteilerblock
Anschlusselemente
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Zuordnung von Geräten und Aufgaben
Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Geräte
Zylinder, einfachwirkend 1 1 1 1
Zylinder, doppeltwirkend 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Drossel-Rückschlagventil 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 3 3
3/2-Wege-Magnetventil, RS geschlossen 1 (1) 1 1
5/2-Wege-Magnetventil 1 1 1 1
5/2-Wege-Magnet-Impulsventil 1 1 1 1 1 1 1
Drucksensor 1
Grenztaster, elektrisch 1 2
Näherungsschalter, Schließer 2 2 1 2
Näherungsschalter, optisch 1 1
Taster, elektrisch, Schließer 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1
Taster, elektrisch, Öffner 1 1
Relais 1 1 2 2 3 1 3 3 3 3
Verteilerblock 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Einschaltventil mit Filterregelventil 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Netzgerät 24 V DC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
5/2-Wege-Magnetventil 1 1 1 1
XVIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Methodische Hilfen für den Ausbilder
Lernziele
Das Groblernziel der vorliegenden Aufgabensammlung ist der systematische Entwurf von Schaltplänen
sowie der praktische Aufbau der Steuerung auf der Profilplatte. Durch diese direkte Wechselwirkung von
Theorie und Praxis ist ein schneller Lernfortschritt gewährleistet. Konkrete Einzellernziele sind jeder
Aufgabenstellung zugeordnet. Wichtige Lernziele der Nachbereitung stehen in Klammern.
Richtzeit
Die benötigte Zeit für das Durcharbeiten der Aufgabenstellung hängt vom Vorwissen der Lernenden ab. Mit
Facharbeiterausbildung im Metall- oder Elektrobereich: ca. 2 Wochen. Mit Techniker- oder
Ingenieurausbildung: ca. 1 Woche.
Elemente des Gerätesatzes
Aufgabensammlung und Gerätesatz sind aufeinander abgestimmt. Für alle Aufgaben benötigen Sie nur
Elemente eines Gerätesatzes der Grundstufe TP201.
Jede Aufgabe der Grundstufe kann auf einer Profilplatte aufgebaut werden.
Jede Aufgabe der Grundstufe kann auf einer Profilplatte aufgebaut werden.
Methodische Struktur der Aufgaben
Alle 12 Aufgaben im Teil A haben den gleichen methodischen Aufbau. Die Aufgaben sind gegliedert in:
• Titel
• Lernziele
• Problemstellung
• Lageplan
• Randbedingungen
• Projektauftrag
• Arbeitsblätter
Das Lehrerhandbuch enthält die Lösung zu jedem Aufgabenblatt aller 12 Aufgaben.
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Bezeichnung der Geräte
Die Bezeichnung der Elemente erfolgt in den Schaltplänen nach Norm DIN ISO 1219 2. Alle Bauteile eines
Schaltkreises besitzen dieselbe Hauptkennziffer. In Abhängigkeit des Bauteiles werden Buchstaben
vergeben. Mehrere Bauteile innerhalb eines Schaltkreises werden durchnummeriert. Druckstränge erhalten
die Bezeichnung P und werden getrennt durchnummeriert.
Antriebe: 1A1, 2A1, 2A2, ...
Ventile: 1V1, 1V2, 1V3, 2V1, 2V2, 3V1, ...
Sensoren: 1B1, 1B2, ...
Signaleingabe: 1S1, 1S2, ...
Zubehör: 0Z1, 0Z2, 1Z1, ...
Druckstränge: P1, P2, ...
Inhalte der CD-ROM
Die mitgelieferte CD-ROM stellt Ihnen zusätzliche Medien zur Verfügung. Die Inhalte der Teile A – Aufgaben
und C – Lösungen sind als pdf-Dateien gespeichert.
Die CD-ROM hat folgende Struktur:
• Bedienungsanleitungen
• Datenblätter
• Demo
• Festo Katalog
• FluidSIM® Schaltpläne
• Industrielle Anwendungen
• Präsentationen
• Produktinformationen
• Videos
Bedienungsanleitungen
Bedienungsanleitungen für verschiedene Geräte des Technologiepakets stehen zur Verfügung. Diese
Anleitungen helfen bei Einsatz und Inbetriebnahme der Geräte.
Datenblätter
Die Datenblätter der Geräte des Technologiepakets stehen als pdf-Dateien zur Verfügung.
Demo
Eine Demo-Version des Softwarepakets FluidSIM® Pneumatik ist auf der CD-ROM gespeichert. Schon diese
Version eignet sich zum Testen entwickelter Steuerungen.
XX © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Festo Katalog
Für ausgesuchte Geräte erhalten Sie Seiten aus dem Festo AG & Co. KG Katalog. Die Darstellung und
Beschreibung der Geräte in dieser Form soll zeigen, wie diese Geräte in einem industriellen Katalog
dargestellt sind. Zusätzlich finden sich hier ergänzende Informationen zu den Geräten.
FluidSIM® Schaltpläne
Für alle 12 Aufgaben des Technologiepakets sind die FluidSIM® Schaltpläne in diesem Verzeichnis
hinterlegt.
Industrielle Anwendungen
Fotos und Grafiken industrieller Anwendungen werden bereitgestellt. Hiermit können eigene
Aufgabenstellungen illustriert werden. Auch Projektpräsentationen können durch den Einsatz dieser
Abbildungen ergänzt werden.
Präsentationen
Kurzpräsentationen für Geräte des Technologiepakets sind in diesem Verzeichnis gespeichert. Diese
Präsentationen können z.B. bei der Erstellung von Projektpräsentationen verwendet werden.
Produktinformationen
In diesem Verzeichnis stehen Ihnen die Produkt Informationen und Datenblätter der Festo AG & Co. KG für
die Geräte des Technologiepakets zur Verfügung. Es soll verdeutlicht werden, welche Informationen und
Daten für eine industrielle Komponente bereitgestellt werden.
Videos
Einige Videos industrieller Anwendungen runden die Medien zum Technologiepaket ab. In kurzen
Sequenzen werden Anwendungen in realer Umgebung dargestellt.
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Gerätesatz der Aufbaustufe (TP202)
Dieser Gerätesatz der Aufbaustufe ist für die Weiterbildung in elektropneumatischer Steuerungstechnik
zusammengestellt. Die beiden Gerätesätze (TP201 und TP202) enthalten Elemente, die für die Erarbeitung
der vorgegebenen Lernziele erforderlich sind und können mit anderen Gerätesätzen des Lernsystems
Automatisierung und Technik beliebig erweitert werden.
Gerätesatz der Aufbaustufe (TP202 Bestell-Nr.: 540713)
Menge Benennung. Bestell-Nr
2 Relais, 3-fach 162241
1 Signaleingabe, elektrisch 162242
1 Zeitrelais, 2-fach 162243
1 Vorwahlzähler, elektrisch 162355
1 Näherungsschalter, induktiv 178574
1 Näherungsschalter, kapazitiv 178575
1 NOT-AUS Taster 183347
1 Ventilinsel mit 4 Ventilscheiben (MMJJ) 540696
2 Rückschlagventil, entsperrbar 540715
XXII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Lernziele der Aufbaustufe (TP202)
• Aufbau und Einsatz von Ventilinseln beschreiben
• Lösen von Ablaufsteuerungen mit Signalüberschneidung – Lösung nach der Gruppenmethode
• Lösen von Ablaufsteuerungen mit Signalüberschneidung – Lösung mit Schrittkette mit
federrückgestellten Ventilen
• Lösen von Ablaufsteuerungen mit Signalüberschneidung – Lösung mit Schrittkette mit Impulsventilen
(mit Kontrollschritt)
• Betriebsarten (Einzel-, Dauerzyklus, ...) beschreiben und aufbauen können
• Funktion und Einsatz eines Vorwahlzähler beschreiben
• NOT-AUS Funktion mit federrückgestellten Ventilen erklären und realisieren
• Spezieller NOT-AUS Bedingungen realisieren: Aktoren müssen bei NOT-AUS stehen bleiben
• Funktion und Einsatz eines 5/3-Wege Magnetventils erklären
• Betriebsart Richten beschreiben und aufbauen
• Fehlersuche in komplexen elektropneumatischen Schaltungen durchführen
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Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
Lernziele
Wenn Sie diese Aufgabe bearbeitet haben,
• kennen Sie den Aufbau und die Funktionsweise eines einfachwirkenden Zylinders.
• kennen Sie den Aufbau und die Funktionsweise eines 3/2-Wege-Magnetventils.
• können Sie Betätigungsarten von Wegeventilen erkennen und skizzieren.
• können Sie eine direkte Ansteuerung erklären und aufbauen.
Problemstellung
Mit einer Prüfeinrichtung werden Getränkekisten auf ihre Vollständigkeit geprüft. Unvollständige Kisten
werden durch Drücken eines Tasters vom Rollenband geschoben. Entwickeln Sie eine Steuerung, mit der
dieser Prozess durchgeführt werden kann.
Lageplan
Prüfvorrichtung für Getränkekisten
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Randbedingungen
• Es soll ein einfachwirkender Zylinder eingesetzt werden.
• Die Steuerung des Zylinders soll durch einen Drucktaster ausgeführt werden.
• Bei Energieausfall soll die Kolbenstange des Zylinders in die hintere Endlage einfahren.
Steuerungsablauf
1. Durch Drücken eines Drucktasters schiebt die Kolbenstange eines einfachwirkenden Zylinders die
Getränkekiste von der Transportbahn.
2. Nach Loslassen des Drucktasters fährt die Kolbenstange in die hintere Endlage zurück.
Projektauftrag
1. Beantworten Sie die Fragen bzw. lösen Sie die Aufgaben zu den Grundlagen der angeführten
Lerninhalte.
2. Zeichnen Sie den pneumatischen und den elektrischen Schaltplan.
3. Erstellen Sie eine Geräteliste.
4. Führen Sie den pneumatischen und elektrischen Schaltungsaufbau durch.
5. Überprüfen Sie den Schaltungsablauf.
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 3
Funktion pneumatischer Arbeitselemente
Pneumatische Arbeitselemente lassen sich in zwei Gruppen unterteilen:
• Arbeitselemente mit geradliniger Bewegung
• Arbeitselemente mit Rotationsbewegung
– Beschreiben Sie die abgebildeten Arbeitselemente und ihre Funktion.
Symbol Funktion
Einfachwirkenden Zylinder, Rückstellfeder im Kolbenraum, Rückhub durch Druckluft, Vorhub durch
Rückstellfeder.
Funktion
Die Kolbenstange dieses einfachwirkenden Zylinders wird durch Zuschalten der Druckluft in die
hintere Endlage gebracht. Nach Abschalten der Druckluft wird der Kolben durch eine Rückstellfeder
im Kolbenraum in die vordere Endlage gebracht (2 Arbeitspositionen).
Einfachwirkender Zylinder, Rückstellfeder im Kolbenraum, Vorhub durch Druckluft, Rückhub durch
Rückstellfeder
Funktion
Die Kolbenstange des einfachwirkenden Zylinders wird durch Zuschalten der Druckluft in die
vordere Endlage gebracht. Nach Abschalten der Druckluft wird der Kolben durch eine Rückstellfeder
in die hintere Endlage gebracht (2 Arbeitspositionen).
Pneumatischer Schwenkantrieb (Rotierender Antrieb), mit begrenztem Schwenkbereich
Funktion
Dieser Schwenkzylinder ist doppeltwirkend und wird durch wechselseitiges Zuschalten der
Druckluft umgesteuert (2 Arbeitspositionen).
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
4 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Symbole von Magnetventilen vervollständigen
– Vervollständigen Sie die einzelnen Symbole mit Hilfe der Beschreibungen der entsprechenden
Komponenten.
Beschreibung Symbol
Direkt gesteuertes 3/2- Wege-Magnetventil, in
Ruhestellung geöffnet, mit Handhilfsbetätigung,
federrückgestellt
2
1M1
31
10
Vorgesteuertes 3/2- Wege-Magnetventil, in Ruhestellung
gesperrt, mit Handhilfsbetätigung, federrückgestellt
2
1M1
31
12
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 5
Ruhestellungen von Wegeventilen
Ein elektrisch betätigtes 3/2-Wege-Magnetventil hat zwei Schaltpositionen. Es kann in Ruhestellung
(unbetätigt) bzw. in Schaltstellung (betätigt) sein. In Ruhestellung kann das Ventil gesperrt oder geöffnet
sein.
Der unten dargestellte einfachwirkende Zylinder, wird von einem elektrisch betätigten 3/2-Wege-
Magnetventil gesteuert.
– Beschreiben Sie die Auswirkungen, die sich durch die unterschiedlichen Ruhestellungen auf den
Bewegungsablauf des dargestellten Zylinders ergeben:
3/2-Wege-Magnetventil, Ruhestellung gesperrt 3/2-Wege-Magnetventil, Ruhestellung geöffnet
Das eingesetzte Magnetventil wird durch Anlegen von Spannung
an die Magnetspule umgesteuert; der Durchfluss von
Druckluftanschluss 1 nach Arbeitanschluss 2 wird freigegeben.
Nach Wegnahme des Signals wird das Ventil durch eine
Rückstellfeder wieder in die Ausgangslage gebracht und der
Druckluftanschluss 1 (und somit der Durchfluss) wird gesperrt. Ist
die Magnetspule des Wegeventils stromlos, wird die
Zylinderkammer über den Abluftanschluss 3 des Wegeventils
entlüftet. Die Kolbenstange ist eingefahren. Wird die
Magnetspule von Strom durchflossen, schaltet das Wegeventil,
und die Zylinderkammer wird belüftet. Die Kolbenstange fährt
aus. Wird die Magnetspule stromlos, schaltet das Ventil zurück.
Die Zylinderkammer wird entlüftet, und die Kolbenstange fährt
ein.
Somit ist der Bewegungsablauf: 1A1+ 1A1-
Das eingesetzte Magnetventil wird durch Anlegen von Spannung
an die Magnetspule umgesteuert; Anschluss 1 (und somit der
Durchfluss) wird gesperrt. Nach Wegnahme des Signals wird das
Ventil durch eine Rückstellfeder wieder in die Ausgangslage
gebracht; der Durchfluss von Druckluftanschluss 1 nach
Arbeitanschluss 2 wird freigegeben. Ist die Magnetspule des
Wegeventils stromlos, wird die Zylinderkammer über das
Wegeventil belüftet. Die Kolbenstange ist ausgefahren. Wird die
Magnetspule von Strom durchflossen, schaltet das Wegeventil,
und die Zylinderkammer wird über den Abluftanschluss 3 des
Wegeventils entlüftet. Die Kolbenstange fährt ein. Wird die
Magnetspule stromlos, schaltet das Ventil zurück. Die
Zylinderkammer wird belüftet, und die Kolbenstange fährt aus.
Somit ist der Bewegungsablauf: 1A1- 1A1+
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
6 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Direkte und indirekte Ansteuerung
Ein elektrisch betätigtes Magnetventil kann direkt bzw. indirekt angesteuert (betätigt) werden.
– Beschreiben Sie den Unterschied anhand folgender Anwendung: elektrische Ansteuerung eines
federrückgestellten 3/2-Wege-Magnetventils mit einem Tastschalter.
Direkte Ansteuerung Indirekte Ansteuerung
Wird der Drucktaster betätigt, fließt Strom durch die Magnetspule
des Ventils. Der Elektromagnet zieht an, das Ventil schaltet in die
betätigte Stellung.
Loslassen des Drucktasters führt zur Unterbrechung des
Stromflusses. Der Elektromagnet fällt ab, das Wegeventil schaltet
in die Grundstellung,
Wird ein Drucktaster betätigt, fließt bei der indirekten Steuerung
Strom durch eine Relaisspule. Der Kontakt des Relais schließt,
und das Ventil schaltet. Die Schaltstellung bleibt so lange
erhalten, wie Strom durch die Magnetspule, bzw. die Relaisspule
fließt. Wird der Stromfluss durch die Relaisspule unterbrochen
fällt das Relais ab, das Ventil schaltet in die Grundstellung.
Die aufwendigere, indirekte Ansteuerung wird immer dann
eingesetzt, wenn Steuerstromkreis und Hauptstromkreis mit
unterschiedlichen Spannungen arbeiten, der Strom durch die
Spule des Wegeventils den für den Drucktaster zulässigen Strom
übersteigt, mit einem Drucktaster oder mit einem Druckschalter
mehrere Ventile geschaltet werden, oder umfangreiche
Verknüpfungen zwischen den Signalen der verschiedenen
Drucktaster erforderlich sind.
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 7
Bauart und Funktion elektrischer Schalter
Schalter werden prinzipiell in die Bauarten Taster und Stellschalter eingeteilt und üben die Funktion eines
Öffners, Schließers bzw. eines Wechslers aus.
– Beschreiben Sie Bauart und Funktion der abgebildeten Schalter.
Symbol Bauart / Funktion
3
4
Bauart:
Tastschalter mit Schließerfunktion
Funktion:
Bei einem Tastschalter bleibt die gewählte Schaltstellung nur erhalten, solange er betätigt ist. Der abgebildete
Tastschalter übt die Funktion eines Schließers aus. Bei einem Schließer ist der Stromkreis in der Ruhestellung
des Tasterschalters, d. h. im unbetätigten Zustand, unterbrochen. Durch Betätigen des Schaltstößels wird der
Stromkreis geschlossen, und Strom fließt zum Verbraucher. Nach Loslassen des Schaltstößels bewegt sich der
Tastschalter durch die Federkraft in seine Ruhestellung zurück, so dass der Stromkreis unterbrochen wird.
Bauart:
Stellschalter mit Öffnerkontakt
Funktion:
Bei einem Stellschalter werden beide Schaltstellungen mechanisch verriegelt. Eine Schaltstellung bleibt also
immer so lange erhalten, bis der Schalter erneut betätigt wird. Der abgebildete Stellschalter übt die Funktion
eines Öffners aus. Bei einem Öffner ist der Stromkreis in der Ruhestellung des Stellschalters durch Federkraft
geschlossen. Bei Betätigen des Stellschalters wird der Stromkreis unterbrochen, erneute Betätigung schließt
den Stromkreis wieder.
42
1
Bauart:
Tastschalter mit Wechslerfunktion
Funktion:
Bei einem Tastschalter bleibt die gewählte Schaltstellung nur erhalten, solange er betätigt ist. Der abgebildete
Tastschalter übt die Funktion eines Wechslers aus. Bei einem Wechsler sind die Funktionen des Öffners und des
Schließers in einem Gerät vereinigt. Bei einem Schaltvorgang wird ein Stromkreis geschlossen und ein weiterer
Stromkreis geöffnet. Während des Umschaltens sind beide Stromkreise kurzzeitig unterbrochen.
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
8 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Funktionsweise unterschiedlicher Ventiltypen
Elektrisch betätigte Wegeventile werden mit Hilfe von Elektromagneten geschaltet. Sie lassen sich
prinzipiell in zwei Gruppen einteilen:
• Federrückgestellte Magnetventile
• Magnetimpulsventile
– Beschreiben Sie, wie sich die beiden Gruppen hinsichtlich Funktion und Verhalten bei Ausfall der
elektrischen Energie unterscheiden.
Ventiltyp Funktionsweise
Federrückgestelltes
Magnetventil
Die betätigte Schaltstellung wird nur so lang gehalten, wie Strom durch die Magnetspule fließt. Die
Ruhestellung ist durch die Rückstellfeder eindeutig definiert. Bei einem Ausfall der elektrischen Energie
schaltet das Ventil durch die Feder in die Ruhestellung. Dadurch können gefährliche
Maschinenbewegungen ausgelöst werden.
Zum Beispiel fährt die Kolbenstange eines Pneumatikzylinders in Grundstellung und löst die Fixierung
eines Werkstückes.
Magnet-Impulsventil Zum Umschalten des Ventils ist nur ein kurzzeitiges Signal erforderlich, die zuletzt eingenommene
Schaltstellung bleibt aufgrund der Haftreibung auch im stromlosen Zustand erhalten. In der
Ruhestellung sind sämtliche Magnetspulen stromlos, die Ruhestellung kann nicht eindeutig definiert
werden. Bei einem Ausfall der elektrischen Energie behält das Ventil die letzte Schaltstellung bei.
Dadurch können keine gefährlichen Maschinenbewegungen ausgelöst werden.
Zum Beispiel behält die Kolbenstange eines Pneumatikzylinders ihre Arbeitsstellung bei und hält die
Fixierung eines Werkstückes aufrecht.
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 9
Anschlussbezeichnungen von Ventilen
Um eine falsche Verschlauchung von Wegeventilen zu vermeiden, werden die Ventilanschlüsse (Arbeits- und
Steuerleitungen) sowohl am Ventil selbst als auch im Schaltplan nach ISO 5599-3 gekennzeichnet.
– Beschreiben Sie Bedeutung bzw. Funktion nachstehender Anschlussbezeichnungen.
Anschlussbezeichnung Bedeutung bzw. Funktion
3 Abluftanschluss
12 Steuerleitung, bei vorgesteuerten oder druckluftbetätigten Wegeventilen Funktion bei Betätigung:
Verbindung des Druckluftanschlusses 1 und des Arbeitanschlusses 2
10 Steuerleitung, bei vorgesteuerten oder druckluftbetätigten Wegeventilen Funktion bei Betätigung:
Sperren des Druckluftanschlusses 1
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
10 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
Schaltpläne vervollständigen
– Ergänzen Sie den pneumatischen und den elektrischen Schaltplan für die Sortiervorrichtung.
– Ergänzen Sie den elektrischen Schaltplan für die Sortiervorrichtung und tragen Sie die
Schaltzeichenbezeichnungen ein.
1V2
2
2
1
1M1
31
1A1
1V1
1M1
1
S1
13
14
+24 V
0 V
Pneumatischer Schaltplan Elektrischer Schaltplan
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673 11
Erstellen der Geräteliste
Zu einer vollständigen Projektdokumentation gehört neben dem Schaltplan auch eine Geräteliste.
– Erstellen Sie die Geräteliste, indem Sie die benötigten Geräte in die unten stehende Tabelle eintragen.
Menge Benennung
1 Zylinder, einfachwirkend
1 Drossel-Rückschlagventil
1 3/2-Wege Magnetventil, in Ruhestellung geschlossen
1 Taster (Schließer)
1 Verteilerblock
1 Einschaltventil mit Filterregelventil
1 Druckluftquelle
1 Netzgerät 24 V DC
Geräteliste
Aufgabe 1: Prüfen von Getränkekisten
12 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540673
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