Lernpfad Digitalisierung

Pneumatik

Lernpfad Digitalisierung in der Pneumatik

Lernpfad

Die 7 Stufen der Digitalisierung!

Starten Sie jetzt mit dem Lernpfad und Sie werden feststellen, dass Ihnen einige Themen bereits bekannt vorkommen. Aber wie so oft steckt auch hier das NEUE im Detail.

Für einige Stufen gab es bisher nur Theorieteile und jetzt können Sie Ihren Lernenden auch praktische Übungen anbieten. An anderer Stelle wurden die bisher analogen Steuerungen durch digitale Steuerungen und angepasste Aufgaben ersetzt. Je weiter Sie auf dem Lernpfad voran schreiten, umso wichtiger wird die Digitalisierung und umso häufiger gibt es Kurse mit neuen Lerninhalten und den dazu passenden Aufgabenstellungen.

Kurs 1

Kurs 1: Grundlagen elektropneumatischer Steuerungen

Die Elektropneumatik ist eine Antriebstechnik, die gut automatisierbar und wirtschaftlich ist. Sie ist der Ausgangspunkt des Lernpfades Digitalisierung. Die Lerninhalte der Elektropneumatik sind:

  • Direkte und indirekte Ansteuerung
  • 3/2- und 5/2-Wege-Magnetventile
  • Schaltungen analysieren
  • Elektrische Sensoren für Position und Druck
  • Verknüpfungssteuerungen
    • Mit Selbsthaltung
    • Druckabhängig
    • Wegeabhängig
    • Mit logischen Verknüpfungen
  • Fehlersuche in einfachen elektropneumatischen Steuerungen
  • Wirtschaftliche Überlegungen

Beispiel: Aufgabe 6 - Ausschieben von Brettern aus einem Schachtmagazin

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Kurs 2: Grafische Programmierung GRAFCET

Die Entwicklungs- und Simulationssoftware FluidSIM® bietet in Verbindung mit dem Interface EasyPort® und dem MPS®-Modul Band die ideale Plattform um mit GRAFCET Ablaufsteuerungen grafisch zu entwickeln und zu testen. Das Modul Band ist ausgerüstet mit einem Stopper. Am Beispiel des Materialtransportes können alle Lerninhalte der grafischen Programmierung bearbeitet werden:

  • Grundlagen der elektrischen Komponenten (Motor)
  • Kennenlernen des Modul Bandes
  • Ansteuerung des Bandes von FluidSIM® über EasyPort®
  • Erläuterung der wichtigsten GRAFCET Elemente der Norm
  • Betriebsarten
  • Hierarchien
  • Grob-Fein-Strukturen (Makros)
  • Erstellung von Beispiel-GRAFCETs
  • Ablaufsteuerung mithilfe von GRAFCET

Beispiel: Programmierung einer Ablaufsteuerung

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Kurs 3: Digitale Steuerung

Das Modul Band und das Modul Stapelmagazin bilden zusammen einen einfachen Zufuhrprozess. Dieser Prozess in Kombination mit einer LOGO oder S7-1200 ist eine einfache Anlage an der die Grundlagenausbildung zur Programmierung von Kleinsteuerungen erfolgen kann. Wichtige Themen sind:

  • Aufbau und Funktionsweise einer SPS
  • Hardwarekonfiguration im TIA-Portal
  • Was sind instanzfähige Bausteine?
  • Ein- und Ausgänge und Variablen, sowie deren Benennung und Präfixe
  • Grafische und textuelle Programmiersprachen
  • Programmentwicklung mithilfe eines GRAFCETs
  • Logische Grundfunktionen und Signalspeicherung
  • IEC-Timer und IEC-Counter
  • Ablaufsteuerungen

Beispiel: Programmierung einer Ablaufsteuerung in KOP, FUP, AWL, ST oder GRAPH

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Kurs 4: Bedienen und Beobachten

Der Dialog zwischen Anlage und Bedienpersonal soll den sicheren Betrieb der Anlage gewährleisten. Mit HMI (Human Machine Interfaces) können bidirektional Informationen übergeben werden. Die Bedienoberfläche ist frei programmierbar. In Verbindung mit der SPS-Programmierung ist dies ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur intelligenten Maschine. Die Themen sind:

  • HMI-Hardware kennenlernen
  • Bedienen und beobachten mit Hilfe des Siemens HMI Touchpanels TP400
  • Basisobjekte, Elemente, Systemfunktionen und Controls in WINCC (oder im TIA Portal) mithilfe einer Schritt-für-Schritt-Anleitung projektieren

Beispiel: Gestaltung einer Bedienoberfläche

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Kurs 5: Analogwertverarbeitung

Sensoren überwachen Drücke, Volumenströme, Wege und Anderes. Diese Daten liefern Informationen zum Beispiel zu Energiebedarf und Taktzeiten. Neben binären Sensorsignalen müssen auch analoge Signale gewandelt und verarbeitet werden. Dabei sind folgende Punkte wichtig:

  • Sensoren - Druck und Durchflusssensoren
  • Kennlinienaufnahme / Hysterese
  • Analog ansteuern (Proportionaltechnik)
  • 2-Punkt-Regelung (Energiestation)

Beispiel: Aufbau einer Energiestation

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Kurs 6: Vernetzung

Das Netzwerk ist die Voraussetzung zur digitalen Übertragung von Daten innerhalb und außerhalb einer Maschine sowie für die Verbindung mit dem Internet. Grundkenntnisse zur Netzwerktechnik sind in allen Berufen ein wichtiger Bestandteil der Ausbildung:

  • Funktionsweise von Ethernet-Netzen (Switching)
  • Adressierungsverfahren (Ethernet und IP)
  • Erstellen und Anlegen von Netzwerken (Verbindung HMI und SPS)

Beispiel: Projektierung eines Netzwerkes

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Kurs 7: Intelligente Instandhaltung

Die kontinuierliche Auswertung der Sensordaten und Ihre Bewertung über Toleranzfelder ermöglicht die Erkennung von Leckagen, bevorstehenden Baugruppenausfällen und lokalisiert Defekte. Diese Informationen und Hinweise zur Instandhaltung und Fehlerbehebung können automatisiert an Computer oder mobile Endgeräte übertragen werden. Dafür sind folgende Lerninhalte wichtig:

  • Sammlung von Produktionsdaten wie Druck, Durchfluss, Zykluszeit
  • Ableiten von Informationen aus den gesammelten Daten
  • Gezielte Wartung im Sinne einer vorhersagbaren Instandhaltung
  • Prozessüberwachung auf Basis von Webservices
  • Empfangen und Reagieren auf Pushnachrichten

Beispiel: Ableiten und Einstellen der Prozessparameter