Lernfeld 7 · Prüfung Teil 2
Steuerungslogik und Ablaufsteuerung
Steuerungslogik für Zerspaner: UND, ODER, Negation, Freigabebedingungen, Zeitglieder TON und TOF, Ablaufketten, SPS-Sprachen und Sicherheitsfunktionen.
Darum geht es
Steuerungen verknüpfen Signale logisch. Bei UND müssen alle Bedingungen erfüllt sein, bei ODER mindestens eine; die Negation kehrt ein Signal um. Eine Spindelfreigabe verlangt zum Beispiel „gespannt“ UND („Tür zu“ ODER „Zustimmtaster im Einrichtbetrieb“). Klammern entscheiden über die Bedeutung, darum prüft man Freigaben mit einer Wahrheitstabelle, die bei n Eingängen 2 hoch n Zeilen hat. Nach De Morgan ist die negierte UND-Verknüpfung gleich der ODER-Verknüpfung der negierten Eingänge.
Zeitglieder verzögern Signale: TON schaltet verzögert ein, TOF schaltet verzögert aus, etwa damit der Späneförderer nach Programmende nachläuft. Abläufe wie ein Werkstückwechsel mit Roboter werden als Ablaufsteuerung aufgebaut. Ein Schritt wird erst aktiv, wenn die Weiterschaltbedingung erfüllt ist, meist eine Rückmeldung von Sensoren wie „Tür offen“ oder „Spanndruck erreicht“. Im GRAFCET nach DIN EN 60848 ist der Initialschritt doppelt umrahmt. Programmiert wird nach DIN EN 61131-3 zum Beispiel in KOP, FUP, AS oder ST.
Halt-Taster werden als Öffner angeschlossen, damit ein Drahtbruch wie Betätigen wirkt. Sicherheitsfunktionen wie die Überwachung der Schutztür gehören nicht allein in die normale SPS, sondern in ein Sicherheitsschaltgerät oder eine Sicherheitssteuerung mit zweikanaligem Anschluss. Die nötige Güte legt der Performance Level nach DIN EN ISO 13849-1 fest.
Das solltest du dir merken
- Bei n Eingängen hat die Wahrheitstabelle 2 hoch n Zeilen.
- TON verzögert das Einschalten, TOF das Ausschalten.
- Ein Schritt wird nur aktiv, wenn seine Weiterschaltbedingung erfüllt ist.
- Halt-Taster sind Öffner, damit Drahtbruch zum Halt führt.
- Sicherheitsfunktionen laufen über Sicherheitstechnik, nicht über die normale SPS allein.
Formeln
- De Morgan
- UND, ODER, Überstrich Negation
- Zeilen der Wahrheitstabelle
- Anzahl der binären Eingänge
- Stückzahl je Stunde aus der Taktzeit
- Summe der nacheinander ablaufenden Schrittzeiten in s
Typische Fehler in der Prüfung
- Klammern vergessen, sodass die Spindel auch ungespannt freigegeben würde.
- TON und TOF verwechselt.
- Bei De Morgan nur die Eingänge negiert, aber UND nicht in ODER umgewandelt.
- Einen Halt-Taster als Schließer angeschlossen.
Tipps aus der Werkstatt
- Prüfe jede Freigabebedingung mit der Frage: Was passiert, wenn das Werkstück nicht gespannt ist? Steht „gespannt“ nicht vor der Klammer in einer UND-Verknüpfung, läuft die Spindel womöglich trotzdem an. Eine kleine Wahrheitstabelle zeigt solche Lücken sofort.
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11 Aufgaben zu „Steuerungslogik und Ablaufsteuerung“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: KMK-Rahmenlehrplan Zerspanungsmechaniker/-in, Lernfeld 7 (Inbetriebnehmen steuerungstechnischer Systeme). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.