Dr. Robert Geiger - Lehrstuhl für Pädagogik - TU München
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4 Organisation und Konzeption des untersuchten Unterrichts 41<br />
Programmieraufgabe 1 des untersuchten Unterrichts erfolgt eine kurze Erläuterung dieses <strong>für</strong><br />
den Lernerfolg zentralen Lerninhalts (siehe Übersicht 4-1).<br />
Programmieraufgabe 1 - Teilautomatisierte Bohrmaschine<br />
Die untenstehende Bohrmaschine soll mittels einer Speicherprogrammierbaren Steuerung teilautomatisiert<br />
werden. Durch Betätigen des Starttasters S1 wird der Spannvorgang gestartet. Nach dem<br />
Spannen des Werkstücks durch den Zylinder 1 erfolgt automatisch der Vorschub des Bohrwerkzeugs<br />
durch den Zylinder 2. Nach Beendigung des Bohrvorgangs fährt das Bohrwerkzeug zurück<br />
und das Werkstück wird entspannt. Die Anlage kann durch das Betätigen der Rücksetztaste S0 in<br />
den Ausgangszustand zurückgesetzt werden. Die Steuerung wird mit doppelt wirkenden Zylindern<br />
und monostabilen Magnetventilen realisiert.<br />
Bohrmaschine Pneumatik-Schaltplan<br />
Zylinder 2<br />
Werkstück bohren<br />
Zylinder 1<br />
Werkstück spannen<br />
Start S1 Rücksetzen S0<br />
Weg-Schritt-Diagramm<br />
Zylinder 1<br />
Zylinder 2<br />
Werkstück<br />
1A1<br />
spannen<br />
Werkstü<br />
2A1<br />
ck bohren<br />
1V1<br />
1V2<br />
S2<br />
2V1<br />
Y1 Y2<br />
Merker M0.1 M0.2 M0.3 M0.4<br />
Schritte 1 2 3 4<br />
S1<br />
Zylinder 1<br />
Zylinder 2<br />
Übersicht 4-1: Beispiel einer Schrittkettenprogrammierung<br />
S2<br />
S3<br />
S4<br />
S4 S3<br />
2V2 2V3<br />
ausgefahren<br />
SPANNEN<br />
eingefahren<br />
ausgefahren<br />
BOHREN<br />
eingefahren<br />
In SPS-Programmen werden die durch Sensoren und Schalter aufgenommenen Eingangssignale<br />
gemäß einer vom Programmierer festgelegten Anordnung von logischen Verknüpfungen<br />
in Ausgangssignale umgesetzt. Eingangs- wie Ausgangssignale liegen hier in digitaler Form<br />
vor, d. h. sie können nur die Werte 1 oder 0 annehmen. Auf die Verarbeitung analoger Signale<br />
und Messwerte wird in der untersuchten Unterrichtseinheit nicht eingegangen.<br />
SPS-Programme zur Steuerung des automatisierten Ablaufs einer Folge von Arbeitsschritten<br />
weisen zur Verbesserung der Übersichtlichkeit eine leicht zu erfassende Struktur auf. Zu diesem<br />
Zweck teilt man die Programme in Netzwerke auf, die jeweils nur einen Verknüpfungsbaum<br />
enthalten dürfen, d. h. alle Eingänge (links) eines Netzwerkes dürfen nur auf einen Ausgang<br />
(rechts) zusammenlaufen (vgl. Übersicht 4-2). Inhaltlich zusammengehörende Netzwerke<br />
werden in Funktionen zusammengefasst, die dann beim Starten des Programms sequentiell
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