Elektropneumatik Grundstufe

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1 Elektropneumatik Grundstufe Arbeitsbuch TP 201 Mit CD-ROM Festo Didactic de

2 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.: Benennung: Bezeichnung: Stand: Autoren: Redaktion: Grafik: Layout: TEACHWARE D:LW-EP DE 04/2005 M. Pany, S. Scharf Frank Ebel Doris Schwarzenberger 05/2005 Festo Didactic GmbH & Co. KG, D Denkendorf, 2005 Internet: 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. Teile dieser Unterlagen dürfen vom berechtigten Verwender ausschließlich für Unterrichtszwecke vervielfältigt werden. 2 Festo Didactic GmbH & Co. KG

3 Inhalt Vorwort 5 Einleitung 7 Sicherheits- und Arbeitshinweise 9 Technologiepaket für Elektropneumatik (TP200) 11 Lernziele der Grundstufe (TP201) 13 Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben 15 Gerätesatz der Grundstufe (TP201) 17 Zuordnung von Geräten und Aufgaben 21 Methodische Hilfen für den Ausbilder 23 Methodische Struktur der Aufgaben 25 Bezeichnung der Geräte 26 Inhalte der CD-ROM 27 Gerätesatz der Aufbaustufe (TP202) 29 Lernziele der Aufbaustufe (TP202) 30 Teil A Aufgaben Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung A-3 Aufgabe 2: Realisieren einer Absperrvorrichtung A-15 Aufgabe 3: Realisieren einer Deckelpresse A-25 Aufgabe 4: Realisieren eines Klappverschlusses A-35 Aufgabe 5: Realisieren einer Umlenkvorrichtung A-43 Aufgabe 6: Ansteuerung eines Schachtmagazins A-53 Aufgabe 7: Sortieren von Paketen A-65 Aufgabe 8: Ansteuern eines Schiebetischs A-73 Aufgabe 9: Erweiterung einer Umlenkvorrichtung A-81 Aufgabe 10: Aufbau einer Stanzvorrichtung A-91 Aufgabe 11: Realisieren einer Palettenladestation A-101 Aufgabe 12: Beheben einer Störung in der Palettenladestation A-107 Festo Didactic GmbH & Co. KG

4 Inhalt Teil B Grundlagen Teil C Lösungen Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung C-3 Aufgabe 2: Realisieren einer Absperrvorrichtung C-15 Aufgabe 3: Realisieren einer Deckelpresse C-23 Aufgabe 4: Realisieren eines Klappverschlusses C-33 Aufgabe 5: Realisieren einer Umlenkvorrichtung C-41 Aufgabe 6: Ansteuerung eines Schachtmagazins C-49 Aufgabe 7: Sortieren von Paketen C-59 Aufgabe 8: Ansteuern eines Schiebetischs C-67 Aufgabe 9: Erweiterung einer Umlenkvorrichtung C-75 Aufgabe 10: Aufbau einer Stanzvorrichtung C-85 Aufgabe 11: Realisieren einer Palettenladestation C-95 Aufgabe 12: Beheben einer Störung in der Palettenladestation C-101 Teil D Anhang Ordnungsmittel D-2 Befestigungstechnik D-3 Kunststoffschlauch D-4 Datenblätter 4 Festo Didactic GmbH & Co. KG

5 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). Festo Didactic GmbH & Co. KG

6 Vorwort 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. 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, Lösungen und Datenblättern) 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 und Programmiersoftware für Speicherprogrammierbare Steuerungen bereitgestellt. Ein umfassendes Seminarangebot zu den Inhalten der Technologiepakete rundet das Angebot in Aus- und Weiterbildung ab. 6 Festo Didactic GmbH & Co. KG

7 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. Festo Didactic GmbH & Co. KG

8 Einleitung 8 Festo Didactic GmbH & Co. KG

9 Sicherheits- und Arbeitshinweise Im Interesse Ihrer eigenen Sicherheit sollten Sie folgende Hinweise beachten: Durch Druckluft abspringende Schläuche können Unfälle verursachen. Druck sofort wegnehmen. Erst verschlauchen, dann Druckluft einschalten. Vorsicht! Beim Einschalten der Druckluft können Zylinder selbsttätig losfahren. Den elektrischen Grenztaster bei Fehlersuche nicht von Hand betätigen (Werkzeug benutzen). Allgemeine Sicherheitsbestimmungen beachten. Bei den elektrischen Grenztastern sind zwei Bauformen zu unterscheiden Betätigung von links Betätigung von rechts. Die Grenztaster sollen bei großen Kolbengeschwindigkeiten nur in der vorgesehenen Richtung vom Schaltnocken des Zylinders angefahren werden. Die Grenztaster dürfen nicht frontal betätigt werden. Zulässigen Arbeitsdruck nicht überschreiten (siehe Datenblätter). Nur Kleinspannung 24V DC verwenden. Alle Geräte sind mit 4 mm Sicherheitsbuchsen bzw. Sicherheitssteckern ausgestattet. Verwenden Sie für die elektrischen Verbindungen nur Kabel mit Sicherheitsstecker. Pneumatischer Schaltungsaufbau: Geräte mit dem silbermetallic Kunststoffschlauch mit 4 mm Außendurchmesser verbinden. Dabei den Schlauch bis zum Anschlag in die Steckverbindung stecken; kein Sichern notwendig! Lösen der Steckverschraubung: Durch Niederdrücken der Kralle kann der Schlauch gelöst werden (keine Entkupplung unter Druck möglich!) Vor dem Schaltungsabbau die Druckluftversorgung und Spannungsversorgung abschalten. Festo Didactic GmbH & Co. KG

10 Sicherheits- und Arbeitshinweise 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. Die Angaben der Datenblätter im Teil D zu den einzelnen Geräten beachten. 10 Festo Didactic GmbH & Co. KG

11 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 Arbeitsbücher Optionale Teachware Grundstufe TP201 Grundlagen der pneumatischen Steuerungstechnik Wartung pneumatischer Geräte und Anlagen Grundstufe TP201 Aufbaustufe TP202 Transparentfoliensätze und Tageslichtprojektor Haftbildzeichen, Zeichenschablone WBT Fluid Studio Elektropneumatik Schnittmodell Satz mit Aufbewahrungskoffer Simulationssoftware FluidSIM Pneumatik Festo Didactic GmbH & Co. KG

12 Technologiepaket für Elektropneumatik (TP200) Seminare P111 P121 IW-PEP EP-AL Grundlagen der Pneumatik und der Elektropneumatik Instandhaltung und Fehlersuche an pneumatischen und elektropneumatischen Anlagen Instandhaltung und Wartung in der Steuerungstechnik pneumatische und elektropneumatische Steuerungen Elektropneumatik für die berufliche Ausbildung 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. 12 Festo Didactic GmbH & Co. KG

13 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. Festo Didactic GmbH & Co. KG

14 Lernziele der Grundstufe (TP201) 14 Festo Didactic GmbH & Co. KG

15 Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben Lernziele Aufgabe 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 Festo Didactic GmbH & Co. KG

16 Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben Lernziele Aufgabe 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. 16 Festo Didactic GmbH & Co. KG

17 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 wird zusätzlich die Profilplatte, ein elektrisches Netzgerät und eine Druckluftquelle benötigt. Gerätesatz der Grundstufe (TP201 Bestell-Nr.: ) Benennung Bestell-Nr. Menge 2 x 3/2-Wege-Magnetventil, in Ruhestellung gesperrt /2-Wege-Magnet-Impulsventil /2-Wege-Magnetventil Blindstopfen Doppelt wirkender Zylinder Drossel-Rückschlagventil Drucksensor Einfach wirkender Zylinder Einschaltventil mit Filterregelventil Grenztaster, elektrisch, Betätigung von links Grenztaster, elektrisch, Betätigung von rechts Kunststoffschlauch 4 x 0,75, 10 m Näherungsschalter, elektronisch Näherungsschalter, optisch Relais, 3-fach Signaleingabe, elektrisch Steckhülse T-Steckverbinder Verteilerblock Festo Didactic GmbH & Co. KG

18 Gerätesatz der Grundstufe (TP201) Symbole des Gerätesatzes Benennung Relais, 3-fach Symbol A A A A A A Signaleingabe, elektrisch /2-Wege-Magnetventil, in Ruhestellung gesperrt 2 1M M1 18 Festo Didactic GmbH & Co. KG

19 Gerätesatz der Grundstufe (TP201) Benennung Symbol 5/2-Wege-Magnetventil 4 2 1M M1 5/2-Wege-Magnet-Impulsventil 4 2 1M M2 1M1 1M2 Näherungsschalter, elektronisch Drucksensor p Näherungsschalter, optisch Grenztaster, elektrisch Drossel-Rückschlagventil 1 2 Festo Didactic GmbH & Co. KG

20 Gerätesatz der Grundstufe (TP201) Benennung Symbol Einfachwirkender Zylinder Doppeltwirkender Zylinder Einschaltventil mit Filterregelventil Verteilerblock Anschlusselemente 20 Festo Didactic GmbH & Co. KG

21 Zuordnung von Geräten und Aufgaben Geräte Aufgabe Zylinder, einfachwirkend Zylinder, doppeltwirkend Drossel-Rückschlagventil /2-Wege-Magnetventil, RS geschlossen 1 (1) 1 1 5/2-Wege-Magnetventil /2-Wege-Magnet-Impulsventil Drucksensor 1 Grenztaster, elektrisch 1 2 Näherungsschalter, Schließer Taster, elektrisch, Schließer Taster, elektrisch, Öffner 1 1 Relais Verteilerblock Einschaltventil mit Filterregelventil Netzgerät 24 V DC Festo Didactic GmbH & Co. KG

22 Zuordnung von Geräten und Aufgaben 22 Festo Didactic GmbH & Co. KG

23 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. Die Feinlernziele sind in der Matrix dokumentiert. 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. Darstellungsformen Bei der Darstellung von Bewegungsabläufen und Schaltzuständen wird auf die Kurzschreibweise sowie auf Bewegungsdiagramme zurückgegriffen. Festo Didactic GmbH & Co. KG

24 Methodische Hilfen für den Ausbilder 24 Festo Didactic GmbH & Co. KG

25 Methodische Struktur der Aufgaben Alle 12 Aufgaben im Teil A haben den gleichen methodischen Aufbau. Die Aufgaben sind gegliedert in: Titel Lernziele Problemstellung Randbedingungen sowie Projektauftrag Lageplan Arbeitsblätter Die Lösungsvorschläge im Teil C sind gegliedert in: Schaltplan Lösungsbeschreibung sowie Schaltungsaufbau Geräteliste Festo Didactic GmbH & Co. KG

26 Bezeichnung der Geräte Die Bezeichnung der Elemente erfolgt in den Schaltplänen nach Norm DIN-ISO 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, Festo Didactic GmbH & Co. KG

27 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 Produkt Informationen 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. 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. Festo Didactic GmbH & Co. KG

28 Inhalte der CD-ROM 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. Produkt Informationen 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. 28 Festo Didactic GmbH & Co. KG

29 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.: ) Benennung Bestell-Nr. Menge Relais, 3-fach Signaleingabe, elektrisch Zeitrelais, 2-fach Vorwahlzähler, elektrisch Näherungsschalter, induktiv Näherungsschalter, kapazitiv NOT-AUS Taster Ventilinsel mit 4 Ventilscheiben (MMJJ) Rückschlagventil, entsperrbar Festo Didactic GmbH & Co. KG

30 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 30 Festo Didactic GmbH & Co. KG

31 Inhalt Teil A Aufgaben Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung A-3 Aufgabe 2: Realisieren einer Absperrvorrichtung A-15 Aufgabe 3: Realisieren einer Deckelpresse A-25 Aufgabe 4: Realisieren eines Klappverschlusses A-35 Aufgabe 5: Realisieren einer Umlenkvorrichtung A-43 Aufgabe 6: Ansteuerung eines Schachtmagazins A-53 Aufgabe 7: Sortieren von Paketen A-65 Aufgabe 8: Ansteuern eines Schiebetischs A-73 Aufgabe 9: Erweiterung einer Umlenkvorrichtung A-81 Aufgabe 10: Aufbau einer Stanzvorrichtung A-91 Aufgabe 11: Realisieren einer Palettenladestation A-101 Aufgabe 12: Beheben einer Störung in der Palettenladestation A-107 Festo Didactic GmbH & Co. KG A-1

32 Inhalt A-2 Festo Didactic GmbH & Co. KG

33 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Lernziele Problemstellung Randbedingungen Projektauftrag Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines einfachwirkenden Zylinders. Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise eines 3/2-Wege Magnetventils. Sie können Betätigungsarten von Wegeventilen erkennen und skizzieren. Sie können eine direkte Ansteuerung erklären und aufbauen. Mit einer Sortiervorrichtung werden Wasserproben nach der Größe der Probenflaschen sortiert. Entwickeln Sie eine Steuerung, mit der dieser Prozess durchgeführt werden kann. 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. 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. Simulieren Sie den elektropneumatischen Schaltplan und überprüfen Sie die korrekte Funktion. 4. Erstellen Sie eine Geräteliste. 5. Führen Sie den pneumatischen und elektrischen Schaltungsaufbau durch. 6. Überprüfen Sie den Schaltungsablauf. Festo Didactic GmbH & Co. KG A-3

34 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Lageplan Sortiervorrichtung 1. Durch Drücken eines Drucktasters schiebt die Kolbenstange eines einfachwirkenden Zylinders die Probenflaschen von der Transportbahn. 2. Nach Loslassen des Drucktasters fährt die Kolbenstange in die hintere Endlage zurück. A-4 Festo Didactic GmbH & Co. KG

35 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Name: Datum: Grundlagen: Funktion pneumatischer Arbeitselemente Blatt 1 von 7 Pneumatische Arbeitselemente lassen sich in zwei Gruppen unterteilen: Arbeitselemente mit geradliniger Bewegung Arbeitselemente mit Rotationsbewegung Beschreiben Sie die Funktion der abgebildeten Arbeitselemente! Symbol 1 Symbol 2 Symbol 3 Beschreibung : Funktion Symbol 1: Symbol 2 : Symbol 3 : Festo Didactic GmbH & Co. KG A-5

36 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Name: Datum: Grundlagen: Symbole von Magnetventilen vervollständigen Blatt 2 von 7 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 Vorgesteuertes 3/2- Wege- Magnetventil, in Ruhestellung gesperrt, mit Handhilfsbetätigung, federrückgestellt A-6 Festo Didactic GmbH & Co. KG

37 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Name: Datum: Grundlagen: Ruhestellungen von Wegeventilen Blatt 3 von 7 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. Beschreiben Sie die Auswirkungen, die sich durch die unterschiedlichen Ruhestellungen auf den Bewegungsablauf der folgenden Anwendung ergeben: Dargestellter Einfachwirkender Zylinders, gesteuert von einem elektrisch betätigten 3/2-Wege-Magnetventil! 2 2 1M M1 1 3 Beschreibung: Ruhestellung gesperrt Beschreibung Ruhestellung geöffnet Festo Didactic GmbH & Co. KG A-7

38 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Name: Datum: Grundlagen: Direkte und indirekte Ansteuerung Blatt 4 von 7 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! Beschreibung: direkte Ansteuerung Beschreibung: indirekte Ansteuerung A-8 Festo Didactic GmbH & Co. KG

39 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Name: Datum: Bauart und Funktion elektrischer Schalter Blatt 5 von 7 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 1 Symbol 2 Symbol Beschreibung : Bauart / Funktion Festo Didactic GmbH & Co. KG A-9

40 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Name: Datum: Grundlagen: Funktionsweise unterschiedlicher Ventiltypen Blatt 6 von 7 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 bzw. Verhalten bei Ausfall der elektrischen Energie unterscheiden! Ventiltyp Funktionsweise Federrückgestelltes Ventil Magnetimpulsventil A-10 Festo Didactic GmbH & Co. KG

41 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Name: Datum: Grundlagen: Anschlussbezeichnungen von Ventilen Blatt 7 von 7 Um eine falsche Verschlauchung von Wegeventilen zu vermeiden, werden die Ventilanschlüsse (Arbeits- und Steuerleitungen) sowohl am Ventil selbst als auch im Schaltplan nach ISO gekennzeichnet. Beschreiben Sie Bedeutung bzw. Funktion nachstehender Bezeichnungen! Bezeichnung Bedeutung bzw. Funktion Festo Didactic GmbH & Co. KG A-11

42 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Name: Datum: Pneumatischen und elektrischen Schaltplan vervollständigen Blatt 1 von 1 Ergänzen Sie den pneumatischen und den elektrischen Schaltplan für die Sortiervorrichtung! Pneumatischer Schaltplan +24 V 1 0 V Elektrischer Schaltplan A-12 Festo Didactic GmbH & Co. KG

43 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung Name: Datum: Erstellen der Geräteliste Blatt 1 von 1 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 Festo Didactic GmbH & Co. KG A-13

44 Aufgabe 1: Realisieren einer Sortiervorrichtung A-14 Festo Didactic GmbH & Co. KG