Lernfeld 13 · Prüfung Teil 2

Programmierung, Test und Fehlersuche

Ablaufsteuerungen mit GRAFCET planen, Analogwerte skalieren und Programme mit Beobachten, Steuern und Testplan sicher testen.

21 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Ablaufsteuerungen beschreibst du vor dem Programmieren mit GRAFCET nach DIN EN 60848. Schritte stehen für Zustände, Transitionen mit Bedingungen für die Übergänge, Aktionen für das, was im Schritt passiert. Kontinuierlich wirkende Aktionen sind nur aktiv, solange der Schritt aktiv ist. Speichernd wirkende Aktionen setzen eine Variable bei Aktivierung oder Deaktivierung des Schritts, und sie bleibt gesetzt, bis eine andere Aktion sie zurücksetzt. Eine Zeitbedingung wie 3s/B2 wird wahr, wenn B2 seit 3 Sekunden ununterbrochen ansteht.

Analogwerte kommen als Rohwerte von der Baugruppe. Du rechnest sie linear in den physikalischen Messbereich um. Lies dazu im Handbuch der Baugruppe nach, welcher Rohwert zu Bereichsanfang und Bereichsende gehört.

Getestet wird in Stufen: Programmteile offline oder in der Simulation, dann bei der virtuellen Inbetriebnahme am digitalen Anlagenmodell, schließlich an der realen Anlage. Online-Funktionen helfen dabei. Beobachten zeigt die aktuellen Signalzustände im Programm, Steuern schreibt einmalig Werte in Variablen, Forcen hält Ein- oder Ausgänge dauerhaft auf einem Wert, auch gegen das Programm. Forcen ist gefährlich, weil sich Aktoren unerwartet bewegen können.

Ein Testplan legt vor der Abnahme fest, welche Funktionen, Betriebsarten, Störungen und Grenzfälle geprüft werden und welches Ergebnis erwartet wird.

Das solltest du dir merken

Speichernd wirkende Aktionen bleiben gesetzt, bis sie ausdrücklich zurückgesetzt werden.
Eine Zeitbedingung t/B wird erst wahr, wenn B die Zeit t ohne Unterbrechung ansteht.
Skalieren heißt linear vom Rohwertbereich auf den Messbereich umrechnen.
Forcen nur mit Absprache und gesichertem Gefahrenbereich.
Ein Testplan nennt zu jedem Test das erwartete Ergebnis.

Formeln

Lineares Skalieren: $x = x_{min} + \frac{r - r _{min}}{r _{max} - r _{min}} \cdot (x_{max} - x_{min})$; $x$ physikalischer Wert, $r$ Rohwert, $r_{min}$ und $r_{max}$ Rohwerte an den Bereichsgrenzen, $x_{min}$ und $x_{max}$ Messbereich

Typische Fehler in der Prüfung

Bei negativem Messbereichsanfang $x_{min}$ vergessen oder mit falschem Vorzeichen eingesetzt.
Zeitbedingung in GRAFCET als Zeit nach dem Schrittwechsel statt nach dem Signalwechsel gelesen.
Steuern und Forcen verwechselt.
Bei FOR-Schleifen die Zahl der Durchläufe falsch gezählt, weil Anfangs- und Endwert mitzählen.

Tipps aus der Werkstatt

Eine Transition schaltet nur, wenn der vorhergehende Schritt aktiv ist UND die Weiterschaltbedingung erfüllt ist. Beides zusammen. Parallelverzweigung mit Doppelstrich (UND), Alternativverzweigung mit Einfachstrich (ODER).
Forcen überschreibt ein Signal dauerhaft, auch über Programmzyklen und oft über einen Neustart hinweg. Deshalb: nur mit Freigabe, Gefahrenbereich frei, Force-Liste führen und vor der Übergabe alles zurücknehmen. Flankenauswertung im ST merkst du an „Taster AND NOT Taster_alt“.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

21 Aufgaben zu „Programmierung, Test und Fehlersuche“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Automatisierungstechnik 18.12.2020, Lernfeld 13; DIN EN 60848 (GRAFCET), DIN EN 61131-3. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.