Dr. Robert Geiger - Lehrstuhl für Pädagogik - TU München

4 Organisation und Konzeption des untersuchten Unterrichts 43
1 an. Dieses Verknüpfungsergebnis wird in dem Speicherglied gespeichert und mit der Bezeichnung
Schrittmerker M0.2 versehen. Dieses gespeicherte Verknüpfungsergebnis des Beispielnetzwerkes
in Übersicht 4-2 – dient im nachfolgenden Programmierschritt der Schrittkette
(nicht abgebildet) wiederum als eines der beiden Eingangssignale der UND-Verknüpfung
am S-Eingang des Speicherglieds.
In der Befehlsausgabe (Übersicht 4-2, rechts) liegt das gespeicherte Verknüpfungsergebnis
aus Schritt 2 - der Schrittmerker M0.2 - als Eingangssignal an einem Speicherglied an. Ist der
Wert des Schrittmerkers M0.2 gleich 1, bekommt das entsprechende Ausgangssignal den
Wert 1. Im Beispiel bekommt dadurch das Ventil, das den Bohrzylinder steuert, den Befehl
zum Umschalten, worauf der Bohrzylinder ausfährt.
Das oben beschriebene Programmierschema ist grundlegend für die Programmierung von
SPS-Programmen. Umfangreichere Programme zur Steuerung komplexerer Abläufe weisen
lediglich weitere Funktionen auf. Diese dienen z. B. der Programmierung der Auswahl unterschiedlicher
Betriebsarten (z. B. Automatik- oder Einzelschrittbetrieb) oder für Meldungen
über den Zustand der Anlage bzw. Störungen (vgl. Leittexte und Informationsmaterialien,
Anhang S. 142-183).
Weitere Lerninhalte sind die Eigenschaften und der Einsatz von Schrittmerkern und Zeitgliedern,
die Betriebsartenauswahl sowie der Aufbau und die Programmierung eines ersten komplexen
Schrittkettenprogramms.
4.2.2 Organisatorische Rahmenbedingungen
Für die Automatisierungstechnik sind an der Städtischen Berufsschule für Fertigungstechnik
in München verschiedene berufstypische steuerungstechnische Apparaturen als Lernumgebungen
in mehreren Unterrichtsräumen vorhanden. Lernende können hier in verschiedenen
Lerngebieten (z.B. Pneumatik, Elektropneumatik, SPS und Handhabungstechnik) praxisnah
an modernen Fertigungssystemen arbeiten. Das System, mit dem der untersuchte Unterricht
arbeitet, ist eine Fertigungsstraße für elektrische Schalter (siehe Übersicht 4-3). Diese Montageanlage
entspricht Industriestandard und ist voll produktionstauglich.
Die zur Steuerung des Montageablaufs eingesetzten Automatisierungsgeräte entstammen der
Reihe SIMATIC S7 314 und 315 der Firma Siemens. Die zugehörige Software ist Step7 in
aktueller Version, welche auf den sechs PCs des Unterrichtsraumes installiert ist und das Betriebssystem
Microsoft Windows voraussetzt. Mit der Software lassen sich alle Phasen eines
Automatisierungsprojektes (wie Konfiguration und Parametrierung von Hardware und Kommunikation,
Erstellung des SPS-Programms, Dokumentation, Simulation, Inbetriebnahme,
Service, Fehlersuche, Prozessführung, Archivierung) ausbilden. Weiter sind auf den PCs
Textverarbeitungsprogramme installiert, mit denen die Schüler Projektdokumentationen, Arbeitsberichte
und Ergebnisprotokolle anfertigen. Der Unterrichtsraum ist mit einem Netzwerkdrucker
ausgestattet, auf dem die fertigen Programme der beiden Programmieraufgaben
ausgedruckt werden können. Der Tageslichtprojektor und die Projektionswand entsprechen
dem gängigen Schulstandard.
Zur Durchführung des praktischen Teils des Abschlusstests wurden die sechs PCs des Unterrichtsraumes
sowie neun weitere PCs aus dem sich nebenan befindenden Unterrichtsraum
verwendet.