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Lernfeld 11 · Prüfung Teil 2

Logische Grundfunktionen und Verknüpfungssteuerungen

Logische Grundfunktionen UND, ODER, NICHT, NAND, NOR und XOR mit Wahrheitstabelle und Funktionsgleichung an Tor-, Bühnen- und Pressensteuerungen.

12 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Viele Metallkonstruktionen bewegen sich: Tore, Schranken, Hubbühnen, Ladebrücken. Ihre Steuerung entscheidet aus Signalen von Tastern, Endschaltern und Lichtschranken, ob ein Antrieb laufen darf. Bei einer Verknüpfungssteuerung hängen die Ausgänge nur von der augenblicklichen Kombination der Eingänge ab. Die Grundfunktionen sind UND (alle Eingänge 1), ODER (mindestens ein Eingang 1) und NICHT (Umkehrung). Daraus entstehen NAND, NOR und das Exklusiv-ODER, das genau dann 1 ist, wenn die Eingänge verschieden sind.

Eine Steuerung wird schrittweise entworfen: Aufgabe beschreiben, Ein- und Ausgänge in einer Zuordnungsliste festlegen, Wahrheitstabelle aufstellen, Funktionsgleichung ablesen und daraus Logikplan oder Programm erstellen. Bei n Eingängen hat die Tabelle 2 hoch n Zeilen. In der Gleichung steht ∧ für UND, ∨ für ODER und ein Querstrich für NICHT; UND wird vor ODER ausgewertet. Typisch ist die Freigabe eines Torantriebs: Taster gedrückt UND Endlage nicht erreicht UND Lichtschranke frei.

Sicherheitsrelevante Geber wie NOT-HALT, Sicherheitsendschalter und Schaltleisten werden als Öffner oder selbstüberwachend angeschlossen. Dann wirkt ein Drahtbruch wie eine Betätigung und die Anlage geht in den sicheren Zustand. Im Unterschied zur Verknüpfungssteuerung arbeitet eine Ablaufsteuerung Schritt für Schritt und schaltet erst weiter, wenn die Weiterschaltbedingung erfüllt ist. Arbeiten an elektrischen Anschlüssen bleiben Elektrofachkräften vorbehalten.

Das solltest du dir merken

  • UND verlangt alle Bedingungen, ODER mindestens eine, NICHT kehrt um.
  • Eine Wahrheitstabelle mit n Eingängen hat 2 hoch n Zeilen.
  • Zweihandbedienung ist UND, Wechselschaltung von zwei Stellen ist XOR.
  • NOT-HALT und Sicherheitsendschalter immer als Öffner, damit ein Drahtbruch anhält.

Formeln

Zeilen der Wahrheitstabelle
Zahl der Eingangskombinationen, Zahl der binären Eingänge
Exklusiv-ODER
Ausgang, und Eingänge; Q ist 1, wenn A und B verschieden sind

Typische Fehler in der Prüfung

  • ODER und UND in der Gleichung von links nach rechts ausgewertet, statt UND zuerst.
  • Sicherheitsendschalter als Schließer angeschlossen; ein Drahtbruch bleibt unbemerkt.
  • In der Torfreigabe den Endschalter der Gegenrichtung abgefragt statt den der eigenen Fahrtrichtung.

Tipps aus der Werkstatt

  • Merkhilfe für Torsteuerungen: Die Freigabe einer Fahrtrichtung ist fast immer ein UND aus Taster, Endschalter der eigenen Richtung nicht betätigt und Sicherheitseinrichtung frei. NOT-HALT und Sicherheitsendschalter sind Öffner, damit ein Drahtbruch wie ein Stopp wirkt. Wahrheitstabelle: 2 hoch n Zeilen.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

12 Aufgaben zu „Logische Grundfunktionen und Verknüpfungssteuerungen“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Konstruktionsmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 11 (Montieren und Demontieren von Metallkonstruktionen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.