Lernfeld 7 · Prüfung Teil 2
Sensoren und Aktoren
Sensoren und Aktoren der Gebäudeautomation: Präsenzmelder, Binäreingang, Pt1000, 4 bis 20 mA, Schalt-, Dimm-, Jalousie- und Heizungsaktoren.
Darum geht es
Sensoren erfassen Zustände und Messgrößen und senden sie als Telegramm: Taster melden eine Bedienung, Präsenzmelder die Anwesenheit und Helligkeit, Wetterstationen Wind, Regen und Licht, Binäreingänge den Zustand von Kontakten wie Störmeldungen oder Fensterkontakten. Messfühler arbeiten nach verschiedenen Prinzipien; ein Pt1000 ändert seinen Widerstand mit der Temperatur, ein CO2-Sensor misst die Absorption von Infrarotlicht. Analoge Fühler geben oft Einheitssignale wie 0 bis 10 V oder 4 bis 20 mA aus. Beim Stromsignal mit 4 mA Anfangswert erkennt der Eingang einen Drahtbruch.
Aktoren setzen Befehle in Wirkung um. Schaltaktoren schalten Leuchten und Geräte, wobei LED-Treiber hohe Einschaltströme haben; deshalb gibt das Datenblatt eine zulässige kapazitive Last oder eine Höchstzahl von Treibern je Kanal an. Dimmaktoren arbeiten für kapazitive LED-Retrofitlampen im Phasenabschnitt, für induktive Trafos im Phasenanschnitt. Jalousieaktoren haben je Kanal zwei verriegelte Relais, kennen die Fahrzeit und bringen Sicherheitsfunktionen wie Windalarm mit. Heizungsaktoren steuern thermische Stellantriebe, die meist stromlos geschlossen sind, über Pulsweitenmodulation.
Für die Integration zählen die Kommunikationsobjekte der Geräte. Nur Objekte mit passendem Datenpunkttyp lassen sich sinnvoll verknüpfen, etwa 1 Bit zum Schalten, 1 Byte für einen Prozentwert oder 2 Byte für eine Temperatur. Aktoren melden ihren Zustand über Statusobjekte zurück, damit Visualisierung und Taster-LEDs den echten Zustand zeigen.
Das solltest du dir merken
- Sensoren senden, Aktoren führen aus; Binäreingänge sind Sensoren.
- LED-Retrofitlampen werden in der Regel im Phasenabschnitt gedimmt.
- Beim Schaltaktor die zulässige kapazitive Last je Kanal beachten.
- Bei 4 bis 20 mA zeigt ein Strom unter 4 mA eine Störung an.
- Thermische Stellantriebe sind meist stromlos geschlossen (NC).
Formeln
- Widerstand eines Platin-Messfühlers
- Widerstand bei 0 °C (Pt1000 = 1000 Ω), , Temperatur in °C
- Messwert aus dem Einheitssignal 4 bis 20 mA
- Messbereichsanfang, Messbereichsende, gemessener Strom
Typische Fehler in der Prüfung
- Den Nullpunkt von 4 mA bei der Umrechnung nicht abgezogen.
- Zu viele LED-Treiber auf einen Kanal gelegt, bis die Relaiskontakte verschweißen.
- Einen Jalousiemotor über zwei Kanäle eines Schaltaktors ohne Verriegelung betrieben.
- Kommunikationsobjekte mit unterschiedlichem Datenpunkttyp verknüpft.
Tipps aus der Werkstatt
- Bevor du viele LED-Leuchten auf einen Schaltaktorkanal legst, schau im Datenblatt nach der zulässigen kapazitiven Last oder der Höchstzahl an Treibern, sonst verschweißen die Kontakte. Beim Einheitssignal 4 bis 20 mA immer erst die 4 mA abziehen, dann durch 16 mA teilen.
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13 Aufgaben zu „Sensoren und Aktoren“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Gebäudesystemintegration, Lernfeld 7 (Komponenten und Funktionen in gebäudetechnische Systeme integrieren). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.