Prüfungsvorbereitung: Inhalte für die Wahlaufgabe SPS-Technik (1B)

Theoretischer Anteil:

Klassenstufe 11, Fach Technik:

• Blockbilder der Steuerung bzw. Regelung und ihre Wirkungsweise
  (offener bzw. geschlossener Wirkungsweg, Einfluß von Störgrößen)
  Bücher ¹ und ², Materialsammlung Basiswissen Automatisierungstechnik
• Arten von Steuerungen
  (SPS und VPS, Verknüpfungssteuerung und Ablaufsteuerung)
  Materialsammlung Basiswissen Automatisierungstechnik
• Signal (Informationsträger) und Signalarten (analog, diskret, digital)
  Arbeitsblatt, Materialsammlung Basiswissen Automatisierungstechnik
• Wirkungsweise von Sensoren
  Buch ¹
• Logikelemente NICHT, UND, ODER; Wahrheitstabellen und Funktionsgleichungen
  Materialsammlung Basiswissen Automatisierungstechnik
• elektrische Stromkreise, Schaltzeichen von Bauelementen, Öffner/Schließer
  Materialsammlung Schalter/Relais

Kursstufe 13:

• Arten von SPS-Anlagen und ihre Merkmale
  (Kompaktanlage, modulares System, Industrie-PC, integrierte SPS)
  Buch ¹
• Aufbau einer SPS-Anlage
  (Grundstruktur, Mermale der Komponenten)
• Vernetzung von SPS-Anlagen
  (ein Prinzip vom Arbeitsblatt muss erklärbar sein)
• EchtzeitverhaltenEchtzeitsysteme garantieren eine Reaktion oder Datenausgabe stets innerhalb einer festgelegten Zeitspanne. der SPS-Anlage; hartesDie festgelegte Zeitspanne wird immer eingehalten. Das Überschreiten des Zeitlimits hat erhebliche Folgen z. B. Gefährdung oder Beschädigung. und weichesDie festgelegte Zeitspanne wird nur statistisch eingehalten. Das Überschreiten des Zeitlimits mindert nur die Qualität und ist akzeptabel. Echtzeitverhalten
  Vergleich der Soft-SPSSPS, die mit einem PC realisiert wird (Betriebssystem und SPS-Software) mit einer Hardware-SPS Die SPS ist ein eigenständiges Gerät.
• Arbeitsweise der SPS-Anlage
  (Zyklus, Zykluszeit, Reaktionszeit, PAE, PAA)
• sicherheitstechnische Erfordernisse
  (Drahtbruchsicherheit, Not-Funktionen Not-Aus und Not-Halt, Verriegelungsschaltung in den Stromkreisen der Aktoren)
• Vergleich zwischen SPS-Technik und VPS (Relais- bzw. Schützschaltungen)
  Vorteile und Nachteile gegenüberstellen
• Selbsthalteschaltung (mit Relais) im Vergleich zum RS-/SR-Flipflop bei der SPS-Programmierung
  (Dominanzverhalten eines Einganges muss erklärbar sein.)

Praktischer Anteil:

• Dokumentieren von Steuerungsabläufen mittels Grafcet
• Erstellen einer Zuordnungsliste
  (Symbole, Adressen und aussagefähige Kommentare)
• Programmieren mittels der Sprachen FBS (FUP) bzw. AS nach der Norm IEC61131
• Programmieren einer Ablaufsteuerung mittels FBS als Schrittkette
• Darstellen von verzweigten Steuerungen in Grafcet und ihre Programmierung
• Funktionsweise der Zeitgeber (Timer TP, TON, TOF) und ihre Verwendung bei SPS-Programmen

Als Übung können die Prüfungsaufgaben der vergangenen Jahre dienen (ab 2010). Es ist jedoch zu beachten, dass erst ab 2016 eine Nutzung der SPS- bzw. Grafcet-Software in der Aufgabenstellung vorgesehen wurde.
Im Lehrbuch¹ gibt es für die meisten der oben genannten Punkte Erläuterungen und Beispiele. Bei den SPS-Beispielen ist allerdings zu beachten, dass hier (je nach Buchauflage) nicht immer konsequent die Norm IEC61131 verwendet wird.