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Lernfeld 6 · Prüfung Teil 1

Elektropneumatische Steuerungen

Elektropneumatische Steuerungen: Magnetventile, Relais, Selbsthaltung, Impulsventil, Signalfluss und Schutzbeschaltung von 24-V-Spulen.

11 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

In der Elektropneumatik verarbeitet ein elektrischer Steuerstromkreis mit meist 24 V Gleichspannung die Signale, die Arbeit verrichtet Druckluft. Der Signalfluss läuft von den Signalgliedern wie Tastern, Grenztastern und Sensoren über die Steuerglieder wie Relais oder eine SPS zu den Stellgliedern, den Magnetventilen, und weiter zu den Antriebsgliedern, den Zylindern. Im Stromlaufplan sind die Relaiskontakte in der Ruhestellung gezeichnet.

Ein monostabiles Magnetventil mit Federrückstellung schaltet nur, solange die Spule bestromt ist, und kehrt danach in die Grundstellung zurück. Ein Impulsventil mit zwei Spulen ist bistabil; es behält nach einem kurzen Impuls seine Stellung, bis die Gegenspule schaltet, und hat damit Speicherverhalten. Welches Ventil passt, hängt davon ab, welche Stellung bei Spannungsausfall sicher ist. Mit der Handhilfsbetätigung lässt sich ein Ventil bei der Inbetriebnahme oder Fehlersuche ohne elektrisches Signal schalten.

Soll ein Relais nach dem Loslassen des Ein-Tasters angezogen bleiben, liegt ein eigener Schließerkontakt parallel zum Taster; das ist die Selbsthaltung. Liegt der Öffner des Aus-Tasters in Reihe vor dieser Parallelschaltung, setzt sich das Ausschalten durch, wenn beide Taster gedrückt sind; das ist aus Sicherheitsgründen meist gewünscht. Magnetspulen sind Induktivitäten; beim Abschalten entsteht eine hohe Induktionsspannung, die eine Freilaufdiode oder Schutzbeschaltung im Ventilstecker begrenzt. Den Strombedarf mehrerer Spulen berechnet man aus der Summe der Leistungen geteilt durch die Spannung.

Das solltest du dir merken

  • Signalglieder melden, Steuerglieder verarbeiten, Stellglieder schalten, Antriebsglieder arbeiten.
  • Monostabile Ventile fallen ohne Strom in die Grundstellung zurück.
  • Ein Impulsventil behält seine Stellung, es speichert das Signal.
  • Bei der Selbsthaltung liegt ein Schließer des Relais parallel zum Ein-Taster.
  • Spulen an Gleichspannung brauchen eine Schutzbeschaltung gegen Abschaltspannung.

Formeln

Strom mehrerer Spulen
Gesamtstrom in A, Anzahl gleichzeitig angesteuerter Spulen, Leistung je Spule in W, Steuerspannung in V
Widerstand einer Spule bei Gleichspannung
in Ω, in V, in A

Typische Fehler in der Prüfung

  • Angenommen, ein Impulsventil schalte nach dem Impuls von selbst zurück.
  • Den Selbsthaltekontakt in Reihe statt parallel zum Ein-Taster gezeichnet.
  • Relais als Stellglied statt als Steuerglied eingeordnet.
  • Bei mehreren Spulen nur den Strom einer Spule berechnet.

Tipps aus der Werkstatt

  • In der Elektropneumatik schaltet der Strom nur das Magnetventil, die Arbeit macht die Druckluft. Ein monostabiles Ventil fällt ohne Signal in die Grundstellung zurück, ein bistabiles Impulsventil behält seine Stellung, bis das Gegensignal kommt.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

11 Aufgaben zu „Elektropneumatische Steuerungen“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Industriemechaniker, Lernfeld 6 (Installieren und Inbetriebnehmen steuerungstechnischer Systeme). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.