Elektropneumatik Aufbaustufe - Festo Didactic...Elektropneumatik Aufbaustufe K5 12 14 11 K1 12 14 11...

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Arbeitsbuch TP 202 Mit CD-ROM Festo Didactic 540674 DE Elektropneumatik Aufbaustufe K5 14 12 11 K1 14 12 11 K6 K7 K8 K9 8 A1 A1 A1 A1 A2 A2 A2 A2 12 12 12 12 22 22 22 22 32 32 32 32 42 42 42 42 .9 .11 .13 .15 .16 .20 .10 .12 .14 .19 .20 .21 .18 .18 .19 1A1+ 2A1+ 2A1- 1A1- 14 14 14 14 24 24 24 24 34 34 34 34 44 44 44 44 11 11 11 11 21 21 21 21 31 31 31 31 41 41 41 41 K6 K7 K8 K9 14 14 14 14 14 14 14 24 14 24 24 12 12 12 12 12 12 12 22 12 22 22 11 11 11 11 11 11 11 21 11 21 21 10 12 14 11 13 15 9 K2 K4 K3 K6 K10 K7 K8 +24 V ... ... ... ... 0V K10 A1 A2 12 22 32 42 .8 .17 .21 14 24 34 44 11 21 31 41 K10 24 24 24 22 22 22 21 21 21 16 17 K1 K9

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  • Arbeitsbuch

    TP 202

    Mit CD-ROM

    Festo Didactic

    540674 DE

    ElektropneumatikAufbaustufe

    K5

    1412

    11

    K1

    1412

    11

    K6 K7 K8 K9

    8

    A1 A1 A1 A1

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    .9 .11 .13 .15

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    1A1+ 2A1+ 2A1- 1A1-

    14 14 14 14

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    K6 K7 K8 K9

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    10 12 1411 13 159

    K2 K4 K3

    K6K10 K7 K8

    +24 V... ...

    ... ...0 V

    K10A1

    A2

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    K10

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    16 17

    K1

    K9

  • Bestimmungsgemäße Verwendung

    Das Trainingspaket Elektropneumatik ist nur zu benutzen:

    • für die bestimmungsgemäße Verwendung im Lehr- und Ausbildungsbetrieb

    • in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand

    Die Komponenten des Trainingspakets sind nach dem heutigen Stand der Technik und den anerkannten

    sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch können bei unsachgemäßer Verwendung Gefahren für Leib

    und Leben des Benutzers oder Dritter und Beeinträchtigungen der Komponenten entstehen.

    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.: 540674

    Stand: 10/2009

    Autoren: W. Haring, M. Metzger, R.-C. Weber

    Redaktion: Frank Ebel

    Grafik: Doris Schwarzenberger

    Layout: 02/2010

    © Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, 2010

    Internet: www.festo-didactic.com

    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 540674 III

    Inhalt

    Vorwort _________________________________________________________________________________ V

    Einleitung ______________________________________________________________________________ VII

    Arbeits- und Sicherheitshinweise ___________________________________________________________ VIII

    Technologiepaket für Elektropneumatik (TP 200) ________________________________________________X

    Lernziele der Aufbaustufe (TP 202) ___________________________________________________________ XI

    Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben _____________________________________________________ XII

    Gerätesatz der Aufbaustufe (TP 202) ________________________________________________________ XIV

    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

    Lernziele der Grundstufe (TP 201) ___________________________________________________________ XXI

    Lösungen

    Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung _________________________________________________ 1

    Aufgabe 2: Einsetzen von Getränkeflaschen __________________________________________________ 11

    Aufgabe 3: Realisieren einer Auswahlstation __________________________________________________ 19

    Aufgabe 4: Bearbeiten von Schlüsselrohlingen ________________________________________________ 31

    Aufgabe 5: Biegen von Haltewinkeln ________________________________________________________ 41

    Aufgabe 6: Aussortieren von leeren Gläsern in einer Abfüllanlage _________________________________ 51

    Aufgabe 7: Kleben von Bauteilen ___________________________________________________________ 61

    Aufgabe 8: Auswählen von Betriebsarten _____________________________________________________ 69

    Aufgabe 9: Bearbeiten von Schlüsselrohlingen mit NOT-AUS Funktion _____________________________ 79

    Aufgabe 10: Biegen von Haltewinkeln mit NOT-AUS Funktion ____________________________________ 89

    Aufgabe 11: Transportieren von Schokoladeriegeln mit NOT-AUS Funktion _________________________ 97

    Aufgabe 12: Beheben einer Störung in einer Bearbeitungsstation ________________________________ 107

  • IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Aufgaben

    Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung _________________________________________________ 1

    Aufgabe 2: Einsetzen von Getränkeflaschen __________________________________________________ 11

    Aufgabe 3: Realisieren einer Auswahlstation __________________________________________________ 19

    Aufgabe 4: Bearbeiten von Schlüsselrohlingen ________________________________________________ 31

    Aufgabe 5: Biegen von Haltewinkeln ________________________________________________________ 41

    Aufgabe 6: Aussortieren von leeren Gläsern in einer Abfüllanlage _________________________________ 49

    Aufgabe 7: Kleben von Bauteilen ___________________________________________________________ 57

    Aufgabe 8: Auswählen von Betriebsarten _____________________________________________________ 65

    Aufgabe 9: Bearbeiten von Schlüsselrohlingen mit NOT-AUS Funktion _____________________________ 77

    Aufgabe 10: Biegen von Haltewinkeln mit NOT-AUS Funktion ____________________________________ 87

    Aufgabe 11: Transportieren von Schokoladeriegeln mit NOT-AUS Funktion _________________________ 95

    Aufgabe 12: Beheben einer Störung in einer Bearbeitungsstation ________________________________ 105

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 V

    Vorwort

    Das Lernsystem Automatisierung und Technik von Festo Didactic orientiert sich an unterschiedlichen

    Bildungsvoraussetzungen und beruflichen Anforderungen. Abgeleitet hieraus ergibt sich die Gliederung des

    Lernsystems:

    • Technologieorientierte Trainingspakete

    • Mechatronik und Fabrikautomation

    • Prozessautomation und Regelungstechnik

    • Robotino® – Lernen und forschen mit mobilen Robotern

    • Hybride Lernfabriken

    Die technologieorientierten Trainingspakete befassen sich mit den Technologien Pneumatik,

    Elektropneumatik, Hydraulik, Elektrohydraulik, Proportionalhydraulik, Speicherprogrammierbare

    Steuerungen, Sensorik, Elektrotechnik und elektrischen Antrieben.

    Der modulare Aufbau des Lernsystems ermöglicht Anwendungen, die über die Grenzen der einzelnen Pakete

    hinausgehen. Beispielsweise sind SPS-Ansteuerungen von pneumatischen, hydraulischen und elektrischen

    Antrieben möglich.

  • VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Alle Lernpakete besitzen eine identische Struktur:

    • Hardware

    • Teachware

    • Software

    • Seminare

    Die Hardware setzt sich aus didaktisch aufbereiteten Industriekomponenten und Systemen 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)

    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, Simulations-, Visualisierungs-,

    Projektierungs-, Konstruktions- und Programmiersoftware bereitgestellt.

    Ein umfassendes Seminarangebot zu den Inhalten der Trainingspakete rundet das Angebot in Aus- und

    Weiterbildung ab.

    Haben Sie Anregungen oder Kritikpunkte zu diesem Buch?

    Dann senden Sie eine E-Mail an: [email protected]

    Die Autoren und Festo Didactic freuen sich auf Ihre Rückmeldung.

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 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 TP 200 enthält ausschließlich elektropneumatische Steuerungen.

    Die Aufbaustufe TP 202 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. 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.

    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 TP 201 werden die kompletten Steuerungen der 12 Aufgabenstellungen

    aufgebaut. Die theoretischen Grundlagen für das Verständnis dieser Aufgabensammlung enthält das

    • Lehrbuch Elektropneumatik

    Des Weiteren stehen Datenblätter der einzelnen Geräte (Zylinder, Ventile, Messgeräte usw.) zur Verfügung.

  • VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Arbeits- und Sicherheitshinweise

    Allgemein

    • Die Auszubildenden dürfen nur unter Aufsicht einer Ausbilderin/eines Ausbilders an den Schaltungen

    arbeiten.

    • Beachten Sie die Angaben der Datenblätter zu den einzelnen Komponenten, insbesondere auch alle

    Hinweise zur Sicherheit!

    • Störungen, die die Sicherheit beeinträchtigen können, dürfen beim Schulungsbetrieb nicht erzeugt

    werden und sind umgehend zu beseitigen.

    Mechanik

    • Montieren Sie alle Komponenten fest auf die Profilplatte.

    • Beachten Sie Angaben zur Platzierung der Komponenten.

    Elektrik

    • Verwenden Sie nur Kleinspannungen, maximal 24 V DC.

    • Herstellen bzw. Abbauen von elektrischen Anschlüssen nur in spannungslosem Zustand!

    • Verwenden Sie für die elektrischen Anschlüsse nur Verbindungsleitungen mit Sicherheitssteckern.

    • Ziehen Sie beim Abbauen der Verbindungsleitungen nur an den Sicherheitssteckern, nicht an den

    Leitungen.

    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 540674 IX

    Befestigungstechnik

    Die Trägerplatten der Geräte sind mit der Befestigungsvariante A, B oder C ausgestattet:

    • Variante A, Rastsystem

    Leichte nicht belastbare Geräte (z.B. Wege-Ventile, Sensoren). Geräte einfach in die Nut der Profilplatte

    einklipsen. Lösen der Geräte durch Betätigung des blauen Hebels.

    • Variante B, Drehsystem

    Mittelschwere belastbare Geräte (z.B. Pneumatikzylinder). 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 Geräte werden mit Zylinderschrauben und Hammermutter

    befestigt.

  • X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Technologiepaket für Elektropneumatik (TP 200)

    Das Technologiepaket TP 200 besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Ausbildungsmitteln sowie

    Seminaren. Gegenstand dieses Paketes sind ausschließlich elektropneumatische Steuerungen. Einzelne

    Elemente aus dem Technologiepaket TP 200 können auch Bestandteil anderer Pakete sein.

    Wichtige Elemente des TP 200

    • 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 TP 201

    Grundlagen der pneumatischen Steuerungstechnik

    Wartung pneumatischer Geräte und Anlagen

    Arbeitsbücher Grundstufe TP 201

    Aufbaustufe TP 202

    Optionale Teachware Transparentfoliensätze und Tageslichtprojektor

    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 540674 XI

    Lernziele der Aufbaustufe (TP 202)

    • Sie kennen Aufbau und Funktion von Ventilinseln.

    • Sie können Ventilinseln nach Anforderungen einsetzen.

    • Sie können für eine Ablaufsteuerung ein Weg-Schritt-Diagramm erstellen.

    • Sie können einen Funktionsplan in GRAFCET umschreiben.

    • Sie können Signalüberschneidungen in einer Ablaufsteuerung nach der Gruppenmethode lösen.

    • Sie erkennen Signalüberschneidungen in einer Ablaufsteuerung.

    • Sie können eine Schrittkette mit federrückgestellten Ventilen aufbauen.

    • Sie können eine Schrittkette mit Impulsventilen aufbauen.

    • Sie kennen die Funktionsweise unterschiedlicher Näherungsschalter.

    • Sie können Näherungsschalter angepasst an Randbedingungen auswählen.

    • Sie kennen logische Verknüpfungen und können diese realisieren.

    • Sie kennen Aufbau und Funktion eines pneumatisch-elektrischen Wandlers.

    • Sie kennen Möglichkeiten, um Druck und Zeit in elektropneumatischen Steuerungen abzufragen.

    • Sie kennen Funktion und Einsatzmöglichkeiten eines anzugverzögerten Zeitrelais.

    • Sie kennen Betriebsarten und können Schaltungen aufbauen, mit denen die Betriebsarten Einzelzyklus

    und Dauerzyklus realisiert werden können.

    • Sie kennen die Funktion eines elektrischen Vorwahlzählers und können ihn in Schaltungen einsetzen.

    • Sie können die NOT-AUS Funktion für eine Steuerung mit federrückgestellten Ventilen entwickeln und

    aufbauen.

    • Sie können die NOT-AUS Funktion für eine Steuerung mit Impulsventilen entwickeln und aufbauen.

    • Sie können einen vorgeschriebenen Bewegungsablauf bei NOT-AUS entwickeln und aufbauen.

    • Sie können die NOT-AUS Bedingung „Zylinder bleibt bei NOT-AUS in seiner augenblicklichen Position

    stehen“ aufbauen.

    • Sie kennen Aufbau und Funktionsweise eines 5/3-Wege-Magnetventils.

    • Sie können ein 5/3-Wege-Magnetventil durch 3/2-Wege-Magnetventile ersetzen.

    • Sie können die Betriebsart Richten in eine Steuerung integrieren.

    • Sie können Fehler in komplexen elektropneumatischen Steuerungen erkennen und beheben.

  • XII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben

    Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    Lernziele

    Sie kennen Aufbau und Funktion von Ventilinseln. • •

    Sie können Ventilinseln nach Anforderungen

    einsetzen.

    • •

    Sie können Signalüberschneidungen in einer

    Ablaufsteuerung nach der Gruppenmethode lösen.

    Sie können für eine Ablaufsteuerung ein Weg-Schritt-

    Diagramm erstellen.

    • • •

    Sie können einen Funktionsplan in GRAFCET

    umschreiben.

    Sie können eine Schrittkette mit federrückgestellten

    Ventilen aufbauen.

    Sie erkennen Signalüberschneidungen in einer

    Ablaufsteuerung.

    Sie können eine Schrittkette mit Impulsventilen

    aufbauen.

    Sie kennen die Funktionsweise unterschiedlicher

    Näherungsschalter.

    Sie können Näherungsschalter angepasst an

    Randbedingungen auswählen.

    Sie kennen logische Verknüpfungen und können diese

    realisieren.

    Sie kennen Möglichkeiten, um Druck und Zeit in

    elektropneumatischen Steuerungen abzufragen.

    Sie kennen Aufbau und Funktion eines pneumatisch-

    elektrischen Wandlers.

    Sie kennen Funktion und Einsatzmöglichkeiten eines

    anzugverzögerten Zeitrelais.

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 XIII

    Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    Lernziele

    Sie kennen Betriebsarten und können Schaltungen

    aufbauen, mit denen die Betriebsarten Einzelzyklus

    und Dauerzyklus realisiert werden können.

    • •

    Sie kennen die Funktion eines elektrischen

    Vorwahlzählers und können ihn in Schaltungen

    einsetzen.

    Sie können die NOT-AUS Funktion für eine Steuerung

    mit federrückgestellten Ventilen entwickeln und

    aufbauen.

    Sie können die NOT-AUS Funktion für eine Steuerung

    mit Impulsventilen entwickeln und aufbauen.

    Sie können einen vorgeschriebenen Bewegungsablauf

    bei NOT-AUS entwickeln und aufbauen.

    Sie können die NOT-AUS Bedingung „Zylinder bleibt

    bei NOT-AUS in seiner augenblicklichen Position

    stehen“ aufbauen.

    Sie kennen Aufbau und Funktionsweise eines 5/3-

    Wege-Magnetventils.

    Sie können ein 5/3-Wege-Magnetventil durch 3/2-

    Wege-Magnetventile ersetzen.

    Sie können die Betriebsart Richten in eine Steuerung

    integrieren.

    Sie können Fehler in komplexen elektropneumatischen

    Steuerungen erkennen und beheben.

  • XIV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Gerätesatz der Aufbaustufe (TP 202)

    Dieser Gerätesatz der Aufbaustufe ist für die Weiterbildung in elektropneumatischer Steuerungstechnik

    zusammengestellt. Die beiden Gerätesätze (TP 201 und TP 202) 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 TP 202 (Bestell-Nr.: 540713)

    Benennung Bestell-Nr. Menge

    Näherungsschalter, induktiv 178574 1

    Näherungsschalter, kapazitiv 178575 1

    NOT-AUS Taster 183347 1

    Relais, 3-fach 162241 2

    Rückschlagventil, entsperrbar 540715 2

    Signaleingabe, elektrisch 162242 1

    Ventilinsel mit 4 Ventilscheiben (MMJJ) 540696 1

    Vorwahlzähler, elektrisch 162355 1

    Zeitrelais, 2-fach 162243 1

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 XV

    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

  • XVI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Benennung Symbol

    Zeitrelais, 2-fach

    anzugverzögert

    abfallverzögert

    17

    17

    27

    27

    18

    18

    28

    28

    35

    35

    45

    45

    36

    36

    46

    46

    A1

    A1

    A2

    A2

    Vorwahlzähler, elektrisch

    4 2

    1A1 R1

    A2 R2

    Näherungsschalter, induktiv

    Näherungsschalter,

    kapazitiv

    NOT-AUS Taster 13

    14

    21

    22

    Rückschlagventil,

    entsperrbar

    2

    1 21

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 XVII

    Zuordnung von Geräten und Aufgaben

    Gerätesatz TP 202

    Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    Gerät

    Näherungsschalter, induktiv 1

    Näherungsschalter, kapazitiv 1

    NOT-AUS Taster 1 1 1

    Relais 2 6 6 6 6 6 4 5 6 6 6 6

    Taster, elektrisch, Schließer 2 1 1 1 1 1 1 2 1 3 1

    Taster, elektrisch, Öffner 1

    Rückschlagventil, entsperrbar 2

    Ventilinsel mit 4 Ventilscheiben (MMJJ) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

    Vorwahlzähler, elektrisch 1

    Zeitrelais, 2-fach 1

  • XVIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    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 TP 201.

    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.

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 XIX

    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.

    FluidSIM® Schaltpläne

    Für alle 12 Aufgaben des Technologiepakets sind die FluidSIM® Schaltpläne in diesem Verzeichnis

    hinterlegt.

  • XX © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    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.

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 XXI

    Lernziele der Grundstufe (TP 201)

    • 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.

  • XXII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Gerätesatz TP 201

    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

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 I

    Inhalt

    Lösungen

    Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung _________________________________________________ 1

    Aufgabe 2: Einsetzen von Getränkeflaschen __________________________________________________ 11

    Aufgabe 3: Realisieren einer Auswahlstation __________________________________________________ 19

    Aufgabe 4: Bearbeiten von Schlüsselrohlingen ________________________________________________ 31

    Aufgabe 5: Biegen von Haltewinkeln ________________________________________________________ 41

    Aufgabe 6: Aussortieren von leeren Gläsern in einer Abfüllanlage _________________________________ 51

    Aufgabe 7: Kleben von Bauteilen ___________________________________________________________ 61

    Aufgabe 8: Auswählen von Betriebsarten _____________________________________________________ 69

    Aufgabe 9: Bearbeiten von Schlüsselrohlingen mit NOT-AUS Funktion _____________________________ 79

    Aufgabe 10: Biegen von Haltewinkeln mit NOT-AUS Funktion ____________________________________ 89

    Aufgabe 11: Transportieren von Schokoladeriegeln mit NOT-AUS Funktion _________________________ 97

    Aufgabe 12: Beheben einer Störung in einer Bearbeitungsstation ________________________________ 107

  • II © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 1

    Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    Lernziele

    Wenn Sie diese Aufgabe bearbeitet haben,

    • kennen Sie Aufbau und Funktion von Ventilinseln.

    • können Sie Ventilinseln nach Anforderungen einsetzen.

    Problemstellung

    Mit einer Umlenkvorrichtung sollen Getränkeflaschen von einer Transportbahn auf eine andere

    Transportbahn umgelenkt werden. Durch Drücken eines Tastschalters wird der Rahmen der

    Umlenkvorrichtung vorgeschoben. Die Flasche wird umgesetzt und in entgegengesetzter Richtung

    weitertransportiert. Durch Drücken eines anderen Tastschalters wird der Rahmen in die Ausgangsstellung

    gebracht.

    Lageplan

    Umlenkvorrichtung für Getränkeflaschen

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Randbedingungen

    • Es soll ein doppeltwirkender Zylinder eingesetzt werden.

    • Die Steuerung des Zylinders soll indirekt und durch einen Handtaster ausgeführt werden.

    • Bei Ausfall der elektrischen Energie soll die Kolbenstange des Zylinders in der eingenommenen Position

    verharren.

    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.

    Steuerungsablauf

    1. Der Zylinder 1A1 ist in der hinteren Endlage.

    2. Durch Drücken des Tastschalters S1 wird das 5/2-Wege-Magnet-Impulsventil 1V1 umgesteuert, der

    Zylinder fährt in die vordere Endlage.

    3. Durch Drücken des Tastschalters S2 wird das 5/2-Wege-Magnet-Impulsventil zurück gesteuert, der

    Zylinder fährt in die hintere Endlage.

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 3

    Grundlagen: Installationsaufwand

    Die Anordnung, Verschlauchung und Verdrahtung der Bauteile einer elektropneumatischen Steuerung sollte

    so gewählt werden, das die Summe der Geräte-, Installations- und Wartungskosten möglichst gering sind.

    Hinsichtlich des Verdrahtungsaufwands wählt man zwischen:

    • Konventioneller Verdrahtungstechnik, z.B. Klemmenleisten

    • Modernen Installationskonzepten, z.B. Verdrahtung mit Multipolanschluss

    Bezüglich der Anordnung bzw. Anzahl der Antriebe und des Verschlauchungsaufwands wählt man zwischen:

    • Einzelmontage von Magnetwegeventilen

    • Blockweiser Montage (Anschlussblock bzw. Ventilinsel)

    Vergleich des Aufwands der Verschlauchung

    – Vergleichen Sie die oben angeführten Konzepte am Beispiel dieser Steuerung in Bezug auf Reduzierung

    des Verschlauchungsaufwands.

    Hinweis

    Benutzen Sie die Einzelventile aus TP 201 bzw. die MPA-Ventilinsel aus TP 202 und die zugehörigen

    technischen Beschreibungen.

    Bauelemente Einzelmontage der

    Wegeventile

    Blockweise Montage der

    Wegeventile

    Einsparung bei blockweiser

    Montage

    Schläuche

    Anzahl Druckluftverteiler 1 0 1

    Anzahl Schläuche zur

    Versorgung des

    Druckluftverteilers

    1 0 1

    Anzahl Schläuche zur

    Druckluftversorgung der

    Steuerketten

    3 1 2

    Anzahl Schläuche zwischen

    Wegeventile und Zylinder

    6 6 -

    Schalldämpfer

    Anzahl Schalldämpfer für

    Steuerketten

    6 1 5

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    4 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Reduzieren des Aufwands der Verschlauchung

    – Mit welchem Konzept lässt sich eine Reduktion des Verschlauchungsaufwands erreichen? Kreuzen Sie

    ihre Auswahl an und begründen Sie Ihre Auswahl.

    Einzelmontage der

    Wegeventile

    Blockweise Montage

    der Wegeventile

    Begründung

    X

    Werden die Wegeventile der Steuerketten zusammen auf einem Anschlussblock

    oder auf einer Ventilinsel montiert, reicht ein Schlauch zur Druckluftversorgung

    aller Steuerketten, und ein Schalldämpfer übernimmt die Führung der gesamten

    Abluft.

    Im Vergleich zur Einzelmontage werden dadurch zahlreiche Schlauchverbindungen

    und Schalldämpfer sowie ein Druckluftverteiler eingespart.

    Der Arbeitsaufwand für die Verschlauchung verringert sich entsprechend.

    Hinweis

    Benutzen Sie die Einzelventile aus TP 201 bzw. die MPA-Ventilinsel aus TP 202 und die zugehörigen

    technischen Beschreibungen.

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 5

    Vergleich des Aufwands der Verdrahtung

    – Vergleichen Sie die oben angeführten Konzepte am Beispiel dieser Steuerung in Bezug auf Reduzierung

    des Verdrahtungsaufwands.

    Komponenten Leitungen Anzahl Klemmen/Komponenten

    konventionelle

    Verdrahtungstechnik

    Anzahl Klemmen/Komponenten

    Verdrahtungskonzept Multipol

    Schaltschrank 1 1

    Klemmenleiste 1 im

    Schaltschrank

    Masseleitung 1 2

    Versorgungs-Spannung

    (24V)

    1 2

    SPS- Ausgänge (Betätigung

    der Magnetspulen)

    6 6

    SPS- Eingänge (Auswertung

    der Näherungs-Schalter)

    6 6

    Klemmenleiste 1 im Schaltschrank, gesamt 14 16

    Kabel vom Schaltschrank zum

    Klemmenkasten

    Kabel zwischen den

    Klemmenleisten 1 und 2

    Kabelbaum bzw. ein Kabel mit

    14 Adern

    Kabelbaum bzw. ein Kabel mit

    8 Adern

    Klemmenleiste 2

    (im Klemmenkasten)

    Näherungs-Schalter (3

    Adern pro Näherungs-

    Schalter)

    18 18

    Elektromagnete

    (2 Adern pro

    Elektromagnet)

    12 -

    Klemmenleiste 2, gesamt 30 18

    Kabel zu den Wegeventilen und

    Sensoren

    30 18

    Anschluss der

    Magnetspulen

    6 Kabel mit jeweils 2 Adern -

    Verdrahtungstabelle

    Hinweis

    Benutzen Sie die Einzelventile aus TP 201 bzw. die MPA-Ventilinsel aus TP 202 und die zugehörigen

    technischen Beschreibungen.

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    6 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Reduzieren des Aufwands der Verdrahtung

    – Mit welchem Konzept lässt sich eine Reduktion des Verdrahtungsaufwands erreichen? Kreuzen Sie ihre

    Auswahl an und begründen Sie Ihre Auswahl.

    konventionelle

    Verdrahtungstechnik

    Verdrahtungs-

    Konzept Multipol Begründung

    X

    Sämtliche Ventile der Steuerung werden auf der MPA –Ventilinsel (mit MP-

    Anschluss) angeordnet.

    Beim Anschluss der Ventilinsel über einen Multipolstecker entfallen im Vergleich zur

    konventionellen Verdrahtung eine größere Anzahl der Klemmen von Klemmenleiste 2

    und die Kabel zu den Magnetspulen.

    Dadurch wird der Verdrahtungsaufwand verringert und die Wartung und Fehlersuche

    vereinfacht.

    Hinweis

    Benutzen Sie die Einzelventile aus TP 201 bzw. die MPA-Ventilinsel aus TP 202 und die zugehörigen

    technischen Beschreibungen.

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 7

    Pneumatischen Schaltplan mit Einzelventilen vervollständigen

    – Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan mit Einzelventilen für die Umlenkvorrichtung.

    1M1 1M2

    1A1

    1V1 2

    1 1

    2 2

    4

    35

    1

    1V2 1V3

    Pneumatischer Schaltplan mit Einzelventil

    Pneumatischen Schaltplan mit Ventilinsel vervollständigen

    – Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan mit Ventilinsel für die Umlenkvorrichtung.

    14 14 14 1412 12

    -M1 -M1 1M1 -M11M2 -M2

    1A1

    1V2 1V3

    0V1

    -V- -V- 1V1 -V-4 4 4 42 2 2 2

    S M M J J

    12/14 12/14 12/14 12/14 12/14

    82/84 82/84 82/84 82/84 82/84 82/84

    3/5 3/5 3/5 3/5 3/5 3/5

    1 1 1 1 1 1

    1

    1 1

    2 2

    12/14

    Pneumatischer Schaltplan mit Ventilinsel

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    8 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Elektrischen Schaltplan vervollständigen

    – Vervollständigen Sie den elektrischen Schaltplan für die Umlenkvorrichtung.

    K1 K2

    14 1412 12

    11 11

    1M1 1M2

    1 2

    S1 S2

    +24 V

    0 V

    K1 K2

    3 4

    A1 A1

    A2 A2

    13 13

    14 14

    1212

    2222

    3232

    4242

    .4.31414

    2424

    3434

    4444

    1111

    2121

    3131

    4141

    Elektrischer Schaltplan

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674 9

    Ablaufbeschreibung

    – Beschreiben Sie den Ablauf der Steuerung

    Ausgangsstellung

    In der Ausgangsstellung befindet sich der Zylinder 1A1 in der hinteren Endlage.

    Schritt 1-2

    Durch Betätigen des Tastschalters S1 (Schließerkontakt) zieht das Relais K1 an, der Wechslerkontakt K1

    im Strompfad 3 schließt.

    Der Stromkreis der Magnetspule 1M1 ist geschlossen. Dadurch schaltet das 5/2-Wege Magnet-

    Impulsventil 1V1 um.

    Die Kolbenseite des Zylinders 1A1 wird belüftet, während die Kolbenstangenseite entlüftet wird. Die

    Kolbenstange des Zylinders 1A1 fährt aus.

    Sobald der Tastschalter S1 (Schließerkontakt) nicht mehr betätigt ist, fällt das Relais K1 ab, der

    Wechslerkontakt K1 in Strompfad 3 öffnet.

    Der Stromkreis der Magnetspule 1M1 ist geöffnet.

    Schritt 2-3

    Durch Betätigen des Tastschalters S2 (Schließerkontakt) zieht das Relais K2 an, der Wechslerkontakt K2

    in Strompfad 4 schließt.

    Der Stromkreis der Magnetspule 1M2 ist geschlossen. Dadurch schaltet das 5/2 Wege Magnet

    Impulsventil 1V1 wieder in die Ausgangsstellung zurück.

    Die Kolbenstangenseite des Zylinders 1A1 wird belüftet, während die Kolbenseite entlüftet wird. Die

    Kolbenstange des Zylinders 1A1 fährt in die hintere Endlage.

    Sobald der Tastschalter S2 (Schließerkontakt) nicht mehr betätigt ist, fällt das Relais K2 ab, der

    Wechslerkontakt K2 öffnet.

    Der Stromkreis der Magnetspule 1M2 ist geöffnet.

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    10 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674

    Geräteliste erstellen

    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, doppeltwirkend

    2 Drossel-Rückschlagventil

    1 5/2-Wege Magnet-Impulsventil (Platte J in Ventilinsel)

    2 Taster (Schließer)

    2 Relais

    1 Verteilerblock

    1 Einschaltventil mit Filterregelventil

    1 Druckluftquelle

    1 Netzgerät 24 VDC

    Geräteliste

  • © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190 1

    Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    Lernziele

    Wenn Sie diese Aufgabe bearbeitet haben,

    • kennen Sie Aufbau und Funktion von Ventilinseln.

    • können Sie Ventilinseln nach Anforderungen einsetzen.

    Problemstellung

    Mit einer Umlenkvorrichtung sollen Getränkeflaschen von einer Transportbahn auf eine andere

    Transportbahn umgelenkt werden. Durch Drücken eines Tastschalters wird der Rahmen der

    Umlenkvorrichtung vorgeschoben. Die Flasche wird umgesetzt und in entgegengesetzter Richtung

    weitertransportiert. Durch Drücken eines anderen Tastschalters wird der Rahmen in die Ausgangsstellung

    gebracht.

    Lageplan

    Umlenkvorrichtung für Getränkeflaschen

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    2 Name: __________________________________ Datum: ____________ © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190

    Randbedingungen

    • Es soll ein doppeltwirkender Zylinder eingesetzt werden.

    • Die Steuerung des Zylinders soll indirekt und durch einen Handtaster ausgeführt werden.

    • Bei Ausfall der elektrischen Energie soll die Kolbenstange des Zylinders in der eingenommenen Position

    verharren.

    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.

    Steuerungsablauf

    1. Der Zylinder 1A1 ist in der hinteren Endlage.

    2. Durch Drücken des Tastschalters S1 wird das 5/2-Wege-Magnet-Impulsventil 1V1 umgesteuert, der

    Zylinder fährt in die vordere Endlage.

    3. Durch Drücken des Tastschalters S2 wird das 5/2-Wege-Magnet-Impulsventil zurück gesteuert, der

    Zylinder fährt in die hintere Endlage.

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190 Name: __________________________________ Datum: ____________ 3

    Grundlagen: Installationsaufwand

    Die Anordnung, Verschlauchung und Verdrahtung der Bauteile einer elektropneumatischen Steuerung sollte

    so gewählt werden, das die Summe der Geräte-, Installations- und Wartungskosten möglichst gering sind.

    Hinsichtlich des Verdrahtungsaufwands wählt man zwischen:

    • Konventioneller Verdrahtungstechnik, z.B. Klemmenleisten

    • Modernen Installationskonzepten, z.B. Verdrahtung mit Multipolanschluss

    Bezüglich der Anordnung bzw. Anzahl der Antriebe und des Verschlauchungsaufwands wählt man zwischen:

    • Einzelmontage von Magnetwegeventilen

    • Blockweiser Montage (Anschlussblock bzw. Ventilinsel)

    Vergleich des Aufwands der Verschlauchung

    – Vergleichen Sie die oben angeführten Konzepte am Beispiel dieser Steuerung in Bezug auf Reduzierung

    des Verschlauchungsaufwands.

    Hinweis

    Benutzen Sie die Einzelventile aus TP 201 bzw. die MPA-Ventilinsel aus TP 202 und die zugehörigen

    technischen Beschreibungen.

    Bauelemente Einzelmontage der

    Wegeventile

    Blockweise Montage der

    Wegeventile

    Einsparung bei blockweiser

    Montage

    Schläuche

    Anzahl Druckluftverteiler

    Anzahl Schläuche zur

    Versorgung des

    Druckluftverteilers

    Anzahl Schläuche zur

    Druckluftversorgung der

    Steuerketten

    Anzahl Schläuche zwischen

    Wegeventile und Zylinder

    Schalldämpfer

    Anzahl Schalldämpfer für

    Steuerketten

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    4 Name: __________________________________ Datum: ____________ © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190

    Reduzieren des Aufwands der Verschlauchung

    – Mit welchem Konzept lässt sich eine Reduktion des Verschlauchungsaufwands erreichen? Kreuzen Sie

    ihre Auswahl an und begründen Sie Ihre Auswahl.

    Einzelmontage der

    Wegeventile

    Blockweise Montage

    der Wegeventile

    Begründung

    Hinweis

    Benutzen Sie die Einzelventile aus TP 201 bzw. die MPA-Ventilinsel aus TP 202 und die zugehörigen

    technischen Beschreibungen.

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190 Name: __________________________________ Datum: ____________ 5

    Vergleich des Aufwands der Verdrahtung

    – Vergleichen Sie die oben angeführten Konzepte am Beispiel dieser Steuerung in Bezug auf Reduzierung

    des Verdrahtungsaufwands.

    Komponenten Leitungen Anzahl Klemmen/Komponenten

    konventionelle

    Verdrahtungstechnik

    Anzahl Klemmen/Komponenten

    Verdrahtungskonzept Multipol

    Schaltschrank

    Klemmenleiste 1 im

    Schaltschrank

    Masseleitung

    Versorgungs-Spannung

    (24V)

    SPS- Ausgänge (Betätigung

    der Magnetspulen)

    SPS- Eingänge (Auswertung

    der Näherungs-Schalter)

    Klemmenleiste 1 im Schaltschrank, gesamt

    Kabel vom Schaltschrank zum

    Klemmenkasten

    Kabel zwischen den

    Klemmenleisten 1 und 2

    Klemmenleiste 2

    (im Klemmenkasten)

    Näherungs-Schalter (3

    Adern pro Näherungs-

    Schalter)

    Elektromagnete

    (2 Adern pro

    Elektromagnet)

    Klemmenleiste 2, gesamt

    Kabel zu den Wegeventilen und

    Sensoren

    Anschluss der

    Magnetspulen

    Verdrahtungstabelle

    Hinweis

    Benutzen Sie die Einzelventile aus TP 201 bzw. die MPA-Ventilinsel aus TP 202 und die zugehörigen

    technischen Beschreibungen.

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    6 Name: __________________________________ Datum: ____________ © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190

    Reduzieren des Aufwands der Verdrahtung

    – Mit welchem Konzept lässt sich eine Reduktion des Verdrahtungsaufwands erreichen? Kreuzen Sie ihre

    Auswahl an und begründen Sie Ihre Auswahl.

    konventionelle

    Verdrahtungstechnik

    Verdrahtungs-

    Konzept Multipol Begründung

    Hinweis

    Benutzen Sie die Einzelventile aus TP 201 bzw. die MPA-Ventilinsel aus TP 202 und die zugehörigen

    technischen Beschreibungen.

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190 Name: __________________________________ Datum: ____________ 7

    Pneumatischen Schaltplan mit Einzelventilen vervollständigen

    – Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan mit Einzelventilen für die Umlenkvorrichtung.

    1M1 1M2

    35

    1

    24

    Pneumatischer Schaltplan mit Einzelventil

    Pneumatischen Schaltplan mit Ventilinsel vervollständigen

    – Vervollständigen Sie den pneumatischen Schaltplan mit Ventilinsel für die Umlenkvorrichtung.

    14 14 14 1412 12

    -M1 -M1 1M1 -M11M2 -M2

    0V1

    -V- -V- 1V1 -V-4 4 4 42 2 2 2

    S M M J J

    12/14 12/14 12/14 12/14 12/14

    82/84 82/84 82/84 82/84 82/84 82/84

    3/5 3/5 3/5 3/5 3/5 3/5

    1 1 1 1 1 1

    1

    12/14

    Pneumatischer Schaltplan mit Ventilinsel

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    8 Name: __________________________________ Datum: ____________ © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190

    Elektrischen Schaltplan

    – Vervollständigen Sie den elektrischen Schaltplan für die Umlenkvorrichtung.

    1M1 1M2

    1 2+24 V

    0 V

    K1 K2

    3 4

    A1 A1

    A2 A2

    1212

    2222

    3232

    4242

    1414

    2424

    3434

    4444

    1111

    2121

    3131

    4141

    Elektrischer Schaltplan

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190 Name: __________________________________ Datum: ____________ 9

    Ablaufbeschreibung

    – Beschreiben Sie den Ablauf der Steuerung

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

    _________________________________________________________________________________________

  • Aufgabe 1: Realisieren einer Umlenkvorrichtung

    10 Name: __________________________________ Datum: ____________ © Festo Didactic GmbH & Co. KG 540674/567190

    Geräteliste erstellen

    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

    Geräteliste