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Arbeitsbuch
TP 240
Mit CD-ROM
Festo Didactic
566909 DE
Sensoren in der Pneumatik
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Festo weltweit
ArgentinienFesto S.A.Edison 2392(B1640 HRV) MartinezProv. Buenos AiresTel. ++54 (0)11/47 17 82 00, Fax 47 17 82 82 E-mail: info@ar.festo.com
AustralienFesto Pty. Ltd.Head Office (Melbourne)179-187 Browns Road, P.O. Box 261Noble Park Vic. 3174Call Toll Free 1300 88 96 96Fax Toll Free 1300 88 95 95Tel. ++ 61(0)3/97 95 95 55, Fax 97 95 97 87 E-mail: info_au@festo.com.au
BelarusIP FestoMinsk, 220035Mascherov Prospekt, 78BelarusTel. ++375 (0)17/204 85 58, Fax 204 85 59 E-mail: info_by@festo.com
BelgienFesto Belgium sa/nvRue Colonel Bourg 1011030 Bruxelles/BrusselTel. ++32 (0)2/702 32 11, Fax 702 32 09 E-mail: info_be@festo.com
BrasilienFesto Automação Ltda.Rua Guiseppe Crespi, 76KM 12,5 - Via Anchieta04183-080 São Paulo SP-BrazílTel. ++55 (0)11/50 13 16 00, Fax 50 13 18 68 E-mail: info_br@festo.com
BulgarienFesto EOOD1592 Sofia9, Christophor Kolumb Blvd.Tel. ++359 (0)2/960 07 12, Fax 960 07 13 E-mail: info_bg@festo.com
ChileFesto S.A.Mapocho 19016500151 Santiago de ChileTel. ++56 (0)2/690 28 00, Fax 695 75 90 E-mail: info.chile@cl.festo.com
ChinaFesto (China) Ltd.1156 Yunqiao RoadJinqiao Export Processing ZonePudong,201206 Shanghai, PRCTel. ++86 (0)21/58 54 90 01, Fax 58 54 03 00 E-mail: info_cn@festo.com
DänemarkFesto A/SIslevdalvej 1802610 RødovreTel. ++45 70 21 10 90, Fax ++45 44 88 81 10 E-mail: info_dk@festo.com
DeutschlandFesto Didactic GmbH & Co. KGPostfach 10 07 1073707 EsslingenRechbergstraße 373734 EsslingenTel. 08 00/5 60 09 67Fax 08 00/5 60 08 43E-mail: did@de.festo.com
EstlandFesto OY AB Eesti FiliaalLaki 11B12915 TallinnTel. ++372 666 15 60, Fax ++372 666 15 61 E-mail: info_ee@festo.com
FinnlandFesto OYMäkituvantie 9, P.O. Box 8601511 VantaaTel. ++358 (09)/87 06 51, Fax 87 06 52 00 E-mail: info_fi@festo.com
FrankreichFesto EurlNuméro Indigo Tel. 0820/204640, Fax 204641ZA des Maisons Rouges8 rue du Clos Sainte Catherine94367 Bry-sur-Marne cedexTel. ++33 (0)1/48 82 64 00, Fax 48 82 64 01 E-mail: info_fr@festo.com
GriechenlandFesto Ltd.40 Hamosternas Ave.11853 AthensTel. ++30 210/341 29 00, Fax 341 29 05 E-mail: info_gr@festo.com
GroßbritannienFesto LimitedApplied Automation Centre, Caswell RoadBrackmills Trading EstateNorthampton NN4 7PYTel. ++44 (0)1604/66 70 00, Fax 66 70 01 E-mail: info_gb@festo.com
HongkongFesto Ltd.Unit C&D, 7/F, Leroy Plaza15 Cheung Shun StreetCheung Sha Wan, KowloonHong KongTel. ++ 852/27 43 83 79, Fax 27 86 21 73 E-mail: info_hk@festo.com
IndienFesto Controls Private Ltd.237B,Bommasandra Industrial Area,Bangalore Hosur Highway,Bangalore 560 099Tel. ++91 (0)80/22 89 41 00, Fax 783 20 58 E-mail: info_in@festo.com
IndonesienPT. FestoJL. Sultan Iskandar Muda No.68Arteri Pondok IndahJakarta 12240Tel. ++62 (0)21/27 50 79 00, Fax 27 50 79 98 E-mail: info_id@festo.com
IranFesto Pneumatic S.K.# 2, 6th street, 16th avenue,Tehran 1581975411Km 8, Special Karaj Road, P.O.Box 15815-1485Tehran 1389793761Tel. ++98 (0)21 44 52 24 09, Fax ++98 (0)21 44 52 24 08E-mail: Mailroom@festo.ir
IrlandFesto LimitedUnit 5 Sandyford ParkSandyford Industrial EstateDublin 18Tel. ++ 353(0)1/295 49 55, Fax 295 56 80 E-mail: info_ie@festo.com
IsraelFesto Pneumatic Israel Ltd.P.O. Box 1076, Ha'atzma'ut Road 48Yehud 56100Tel. ++972 (0)3/632 22 66, Fax 632 22 77 E-mail: info_il@festo.com
ItalienFesto S.p.AVia Enrico Fermi 36/3820090 Assago (MI)Tel. ++39 02/45 78 81, Fax 488 06 20 E-mail: info_it@festo.com
JapanFesto K.K.1-26-10 Hayabuchi, Tsuzuki-kuYokohama 224-0025Tel. ++81 (0)45/593 56 10, Fax 593 56 78 E-mail: info_jp@festo.com
KanadaFesto Inc.5300 Explorer DriveMississauga, Ontario L4W 5G4Tel. ++1 (0)905/624 90 00, Fax 624 90 01 E-mail: info_ca@festo.com
KolumbienFesto Ltda.Avenida El Dorado No. 98-43BogotáTel. ++57 (0)1/404 80 88, Fax 404 81 01 E-mail: festo@festo.com.co
KroatienFesto d.o.o.Nova Cesta 18110000 ZagrebTel. ++385 (0)1/619 19 69, Fax 619 18 18 E-mail: info_hr@festo.com
LettlandFesto SIADeglava 601035 RigaTel. ++371 67/57 78 64, Fax 57 79 46 E-mail: info_lv@festo.com
LitauenFesto UABKaraliaus Mindago pr. 223000 KaunasTel. ++370 (8)7/32 13 14, Fax 32 13 15 E-mail: info_lt@festo.com
MalaysiaFesto Sdn.Berhad10 Persiaran IndustriBandar Sri Damansara, Wilayah Persekutuan52200 Kuala LumpurTel. ++60 (0)3/62 86 80 00, Fax 62 75 64 11 E-mail: info_my@festo.com
MexikoFesto Pneumatic, S.A.Av. Ceylán 3, Col. Tequesquinahuac54020 Tlalnepantla, Edo. de MéxicoTel. ++52 (01)55/53 21 66 00, Fax 53 21 66 55 E-mail: festo.mexico@mx.festo.com
NeuseelandFesto LimitedMT. WellingtonAuckland NZTel. ++64 (0)9/574 10 94, Fax 574 10 99 E-mail: info_nz@festo.com
NiederlandeFesto B.V.Schieweg 622627 AN DelftTel. ++31 (0)15/251 88 99, Fax 261 10 20 E-mail: info@festo.nl
NigeriaFesto Automation Ltd.Motorways Centre, First Floor, Block CAlausa, Ikeja, Lagos, NIGERIATel. ++234 (0)1/794 78 20, Fax 555 78 94 E-mail: info@ng-festo.com
NorwegenFesto ASOle Deviks vei 20666 OsloNorwayTel. ++47 22 72 89 50, Fax ++47 22 72 89 51 E-mail: info_no@festo.com
ÖsterreichFesto Gesellschaft m.b.H.Linzer Straße 2271140 WienTel. ++43 (0)1/9 10 75-0, Fax 9 10 75-250 E-mail: automation@festo.at
PeruFesto S.R.L.Calle Amador Merino Reyna #480San IsidroLima, PerúTel. ++51 (0)1/222 15 84, Fax 222 15 95
PhilippinenFesto Inc.KM 18, West Service RoadSouth Superhighway1700 Paranaque City, Metro ManilaTel. ++63 (0)2/776 68 88, Fax 823 42 19 E-mail: info_ph@festo.com
PolenFesto Sp. z o.o.Janki k/Warszawy, ul. Mszczonowska 705090 RaszynTel. ++48 (0)22/711 41 00, Fax 711 41 02 E-mail: info_pl@festo.com
Republik KoreaFesto Korea Co., Ltd.470-1 Gasan-dong, Geumcheon-guSeoul #153-803Tel. ++82 (0)2/850 71 14, Fax 864 70 40 E-mail: info_kr@festo.com
RumänienFesto S.R.L.St. Constantin 17010217 BucurestiTel. ++40 (0)21/310 29 83, Fax 310 24 09 E-mail: info_ro@festo.com
RusslandFesto-RF OOOMichurinskiy prosp., 49119607 MoskowTel. ++7 495/737 34 00, Fax 737 34 01 E-mail: info_ru@festo.com
SchwedenFesto ABStillmansgatan 1, P.O. Box 2103820021 MalmöTel. ++46 (0)40/38 38 40, Fax 38 38 10 E-mail: info_se@festo.com
SchweizFesto AGMoosmattstrasse 248953 Dietikon ZHTel. ++41 (0)44/744 55 44, Fax 744 55 00 E-mail: info_ch@festo.com
SingapurFesto Pte. Ltd.6 Kian Teck WaySingapore 628754Tel. ++65/62 64 01 52, Fax 62 61 10 26 E-mail: info_sg@festo.com
SlowakeiFesto spol. s r.o.Gavlovicová ul. 183103 Bratislava 3Tel. ++421 (0)2/49 10 49 10, Fax 49 10 49 11 E-mail: info_sk@festo.com
SlowenienFesto d.o.o. LjubljanaIC Trzin, Blatnica 81236 TrzinTel. ++386 (0)1/530 21 00, Fax 530 21 25 E-mail: info_si@festo.com
SpanienFesto Pneumatic, S.A.Tel. 901243660 Fax 902243660Avenida Granvia, 159Distrito económico Granvia L'HES-08908 Hospitalet de Llobregat, BarcelonaTel. ++ 3493/261 64 00, Fax 261 64 20 E-mail: info_es@festo.com
SüdafrikaFesto (Pty) Ltd.22-26 Electron Avenue, P.O. Box 255Isando 1600Tel. ++27 (0)11/971 55 00, Fax 974 21 57 E-mail: info_za@festo.com
TaiwanFesto Co., Ltd.Head Office24450, No. 9, Kung 8th RoadLinkou 2nd Industrial ZoneLinkou Hsiang, Taipei HsienTaiwan, R.O.C.Tel. ++886 (0)2 26 01 92 81, Fax ++886 (0)2 26 01 92 86-7 E-mail: festotw@festo.com
ThailandFesto Ltd.67/1 Moo 6 Phaholyothin RoadKlong 1, Klong Luang,Pathumthani 12120Tel. ++66 29 01 88 00, Fax ++66 29 01 88 33 E-mail: info_th@festo.com
Tschechische RepublikFesto, s.r.o.Modøanská 543/76147 00 Praha 4Tel. ++420 261 09 96 11, Fax 241 77 33 84 E-mail: info_cz@festo.com
TürkeiFesto San. ve Tic. A.S.Tuzla Mermerciler OrganizeSanayi Bölgesi, 6/18 TR34956 Tuzla - Istanbul/TRTel. ++90 (0)216/585 00 85, Fax 585 00 50 E-mail: info_tr@festo.com
UkraineFesto UkrainaBorisoglebskaja 11Kiev 04070Tel. ++380 (0)44/239 24 33, Fax 463 70 96 E-mail: info_ua@festo.com
UngarnFesto Kft.Csillaghegyi út 32-34.1037 BudapestTel. ++36 1/436 51 11, Fax 436 51 01E-mail: info_hu@festo.com
VenezuelaFesto C.A.Av. 23, Esquina calle 71, No. 22-62Maracaibo, Edo. ZuliaTel. ++58 (0)261/759 09 44, Fax 759 04 55 E-mail: festo@festo.com.ve
Vereinigte StaatenFesto Corporation (New York)Call Toll-free 800/993 3786Fax Toll-free 800/963 3786395 Moreland Road, P.O.Box 18023Hauppauge, N.Y. 11788Tel. ++ 1(0)314/770 01 12, Fax 770 16 84 E-mail: info_us@festo.com
GI
U 42
1
3
5 10 15 20 25 30 35 40 500
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12
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0
mA
mm 55
16
14
10
6
2
I
s
Bestell-Nr.: 566909
Stand: 11/2009
Autoren: Frank Ebel, Markus Pany
Grafik: Doris Schwarzenberger
Layout: 11/2009, Frank Ebel
© Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, 2009
Internet: www.festo-didactic.com
E-Mail: did@de.festo.com
Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts verboten,
soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte
vorbehalten, insbesondere das Recht, Patent-, Gebrauchsmuster- oder Geschmacksmusteranmeldungen
durchzuführen.
Hinweis
Soweit in dieser Broschüre nur von Lehrer, Schüler etc. die Rede ist, sind selbstverständlich auch
Lehrerinnen, Schülerinnen etc. gemeint. Die Verwendung nur einer Geschlechtsform soll keine
geschlechtsspezifische Benachteiligung sein, sondern dient nur der besseren Lesbarkeit und dem
besseren Verständnis der Formulierungen.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 III
Inhalt
Bestimmungsgemäße Verwendung __________________________________________________________ IV
Vorwort ______________________________________________________________________________ V
Einleitung _____________________________________________________________________________ VII
Arbeits- und Sicherheitshinweise __________________________________________________________ VIII
Trainingspaket Sensoren in der Pneumatik (TP 240) _____________________________________________X
Lernziele ______________________________________________________________________________ XI
Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben _____________________________________________________ XII
Gerätesatz _____________________________________________________________________________ XIV
Zuordnung von Komponenten und Aufgaben __________________________________________________ XVI
Hilfen für den Ausbilder __________________________________________________________________ XVII
Struktur der Aufgaben ____________________________________________________________________ XIX
Bezeichnung der Komponenten ____________________________________________________________ XIX
Inhalte der CD-ROM ______________________________________________________________________ XX
Aufgaben und Lösungen
Aufgabe 1: Automatisieren einer Vereinzelungseinrichtung ________________________________________ 1
Aufgabe 2: Instand setzen einer Umsetzvorrichtung ______________________________________________ 7
Aufgabe 3: In Betrieb nehmen einer Prüfvorrichtung ____________________________________________ 15
Aufgabe 4: Spannen eines Gurtbands _______________________________________________________ 26
Aufgabe 5: Stanzen von Bauteilen __________________________________________________________ 34
Aufgabe 6: Spannen von Brettern ___________________________________________________________ 44
Aufgabe 7: Prüfen von Kunststoffflaschen ____________________________________________________ 52
Aufgabe 8: Umsetzen von Getränkeflaschen __________________________________________________ 60
Aufgabe 9: Messen der Durchflusskennlinie eines Drossel-Rückschlagventils _______________________ 66
Aufgabe 10: Ansaugkontrolle für Linsen ______________________________________________________ 72
IV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Trainingspaket Sensoren in der Pneumatik ist nur zu benutzen:
• für die bestimmungsgemäße Verwendung im Lehr- und Ausbildungsbetrieb
• in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand
Die Komponenten des Trainingspakets sind nach dem heutigen Stand der Technik und den anerkannten
sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch können bei unsachgemäßer Verwendung Gefahren für Leib
und Leben des Benutzers oder Dritter und Beeinträchtigungen der Komponenten entstehen.
Das Lernsystem von Festo Didactic ist ausschließlich für die Aus- und Weiterbildung im Bereich
Automatisierung und Technik entwickelt und hergestellt. Das Ausbildungsunternehmen und/oder die
Ausbildenden hat/haben dafür Sorge zu tragen, dass die Auszubildenden die Sicherheitsvorkehrungen, die
in diesem Arbeitsbuch beschrieben sind, beachten.
Festo Didactic schließt hiermit jegliche Haftung für Schäden des Auszubildenden, des
Ausbildungsunternehmens und/oder sonstiger Dritter aus, die bei Gebrauch/Einsatz dieses Gerätesatzes
außerhalb einer reinen Ausbildungssituation auftreten; es sei denn Festo Didactic hat solche Schäden
vorsätzlich oder grob fahrlässig verursacht.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 V
Vorwort
Das Lernsystem Automatisierung und Technik von Festo Didactic orientiert sich an unterschiedlichen
Bildungsvoraussetzungen und beruflichen Anforderungen. Abgeleitet hieraus ergibt sich die Gliederung des
Lernsystems:
• Technologieorientierte Trainingspakete
• Mechatronik und Fabrikautomation
• Prozessautomation und Regelungstechnik
• Robotino® – Lernen und forschen mit mobilen Robotern
• Hybride Lernfabriken
Die technologieorientierten Trainingspakete befassen sich mit den Technologien Pneumatik,
Elektropneumatik, Hydraulik, Elektrohydraulik, Proportionalhydraulik, Speicherprogrammierbare
Steuerungen, Sensorik, Elektrotechnik und elektrischen Antrieben.
Der modulare Aufbau des Lernsystems ermöglicht Anwendungen, die über die Grenzen der einzelnen Pakete
hinausgehen. Beispielsweise sind SPS-Ansteuerungen von pneumatischen, hydraulischen und elektrischen
Antrieben möglich.
VI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Alle Lernpakete besitzen eine identische Struktur:
• Hardware
• Teachware
• Software
• Seminare
Die Hardware setzt sich aus didaktisch aufbereiteten Industriekomponenten und Systemen zusammen.
Die didaktisch-methodische Aufbereitung der Teachware ist auf die Trainings-Hardware abgestimmt. Die
Teachware umfasst:
• Lehrbücher (mit Übungen und Beispielen)
• Arbeitsbücher (mit praktischen Aufgaben, ergänzenden Hinweisen und Lösungen)
• Aufgabensammlungen (mit praktischen Aufgaben und ergänzenden Hinweisen)
• Transparentfolien und Videos (zur lebendigen Unterrichtsgestaltung)
Die Lehr- und Lernmedien sind in mehreren Sprachen verfügbar. Sie sind für den Einsatz im Unterricht
konzipiert, aber auch für ein Selbststudium geeignet.
Aus dem Bereich Software werden Computer-Lernprogramme, Simulations-, Visualisierungs-,
Projektierungs-, Konstruktions- und Programmiersoftware bereitgestellt.
Ein umfassendes Seminarangebot zu den Inhalten der Trainingspakete rundet das Angebot in Aus- und
Weiterbildung ab.
Haben Sie Anregungen oder Kritikpunkte zu diesem Buch?
Dann senden Sie eine E-Mail an: did@de.festo.com
Die Autoren und Festo Didactic freuen sich auf Ihre Rückmeldung.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 VII
Einleitung
Das vorliegende Arbeitsbuch ist ein Element aus dem Lernsystem Automatisierung und Technik der Firma
Festo Didactic GmbH & Co. KG. Das System bildet eine solide Grundlage für eine praxisorientierte Aus- und
Weiterbildung. Das Trainingspaket TP 240 behandelt das Thema Sensoren in der Pneumatik.
Die Themen Drucksensoren, Durchflusssensoren, analoge Positionstransmitter für Pneumatikzylinder,
Signalwandler und Sensoren für die Vakuumtechnik werden umfassend behandelt.
Voraussetzung für den Aufbau der Steuerungen ist ein fester Arbeitsplatz ausgestattet mit einer Festo
Didactic Profilplatte. Die Profilplatte hat 14 parallele T Nuten im Abstand von je 50 mm. Als
Gleichspannungsquelle dient ein kurzschlusssicheres Netzgerät (Eingang: 230 V, 50 Hz, Ausgang: 24 V,
max. 5 A). Zur Druckluftversorgung kann ein mobiler, schallgedämpfter Verdichter (230 V, ca. 50 l/min,
maximal 800 kPa = 8 bar) verwendet werden.
Der Arbeitsdruck soll maximal p = 600 kPa = 6 bar betragen. Eine optimale Ablaufsicherheit erreichen Sie,
wenn die Steuerung bei einem Arbeitsdruck von p = 500 kPa = 5 bar ölfrei betrieben wird.
Zur praktischen Durchführung der 10 Aufgabenstellungen benötigen Sie zusätzlich zum Gerätesatz TP 240
Komponenten aus dem Gerätesatz TP 201.
Des Weiteren stehen Datenblätter der einzelnen Komponenten (Zylinder, Sensoren usw.) zur Verfügung.
Unterrichtsmaterial
Auf dieses Arbeitsbuch abgestimmt erhalten Sie als Unterrichtsmaterial für Auszubildende und Schüler die
Aufgabensammlung
• Sensoren in der Pneumatik, Bestell-Nr. 566914.
Die Aufgabensammlung kann unabhängig vom Arbeitsbuch bestellt werden. So können die Arbeitsblätter
für Auszubildende und Schüler ohne Aufwand bereitgestellt werden.
VIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Arbeits- und Sicherheitshinweise
Allgemein
• Die Auszubildenden dürfen nur unter Aufsicht einer Ausbilderin/eines Ausbilders an den Schaltungen
arbeiten.
• Beachten Sie die Angaben der Datenblätter zu den einzelnen Komponenten, insbesondere auch alle
Hinweise zur Sicherheit!
• Störungen, die die Sicherheit beeinträchtigen können, dürfen beim Schulungsbetrieb nicht erzeugt
werden und sind umgehend zu beseitigen.
Mechanik
• Greifen Sie nur bei Stillstand in den Aufbau.
• Montieren Sie alle Komponenten fest auf die Profilplatte.
• Beachten Sie Angaben zur Platzierung der Komponenten.
Elektrik
• Verwenden Sie nur Kleinspannungen, maximal 24 V DC.
• Herstellen bzw. Abbauen von elektrischen Anschlüssen nur in spannungslosem Zustand!
• Verwenden Sie für die elektrischen Anschlüsse nur Verbindungsleitungen mit Sicherheitssteckern.
• Ziehen Sie beim Abbauen der Verbindungsleitungen nur an den Sicherheitssteckern, nicht an den
Leitungen.
Pneumatik
• Überschreiten Sie nicht den zulässigen Druck von 600 kPa (6 bar).
• Schalten Sie die Druckluft erst ein, wenn Sie alle Schlauchverbindungen hergestellt und gesichert
haben.
• Entkuppeln Sie keine Schläuche unter Druck.
• Verletzungsgefahr beim Einschalten von Druckluft!
Zylinder können selbsttätig aus- und einfahren.
• Unfallgefahr durch abspringende Schläuche!
– Verwenden Sie kürzest mögliche Schlauchverbindungen.
– Tragen Sie eine Schutzbrille.
– Beim Abspringen von Schläuchen:
Schalten Sie die Druckluftzufuhr sofort ab.
• Pneumatischer Schaltungsaufbau:
Verbinden Sie die Geräte mit dem Kunststoffschlauch mit 4 mm oder 6 mm Außendurchmesser. Stecken
Sie dabei den Schlauch bis zum Anschlag in die Steckverbindung.
• Schalten Sie vor dem Schaltungsabbau die Druckluftversorgung ab.
• Pneumatischer Schaltungsabbau:
Drücken Sie den blauen Lösungsring nieder, der Schlauch kann abgezogen werden.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 IX
Befestigungstechnik
Die Trägerplatten der Geräte sind mit der Befestigungsvariante A, B oder C ausgestattet:
• Variante A, Rastsystem
Leichte nicht belastbare Geräte (z.B. Wege-Ventile, Sensoren). Geräte einfach in die Nut der Profilplatte
einklipsen. Lösen der Geräte durch Betätigung des blauen Hebels.
• Variante B, Drehsystem
Mittelschwere belastbare Geräte (z.B. Pneumatikzylinder). Diese Geräte werden durch
Hammerschrauben auf die Profilplatte gespannt. Das Spannen bzw. Lösen erfolgt über die blaue
Griffmutter.
• Variante C, Schraubsystem
Für schwer belastbare Geräte bzw. Geräte die selten von der Profilplatte gelöst werden (z.B.
Einschaltventil mit Filterregelventil). Die Geräte werden mit Zylinderschrauben und Hammermutter
befestigt.
Empfohlenes Zubehör
Zur Auswertung der aufgebauten Schaltungen wird ein Digital-Multimeter benötigt.
Mit dem Digital-Multimeter werden:
• Betriebsspannungen, Ausgangsspannungen und Ausgangsströme gemessen.
X © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Trainingspaket Sensoren in der Pneumatik (TP 240)
Das Trainingspaket TP 240 besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Ausbildungsmitteln. Gegenstand dieses
Paketes sind Sensoren in der Pneumatik. Einzelne Komponenten aus dem Trainingspaket TP 240 können
auch Bestandteil anderer Pakete sein.
Wichtige Komponenten des TP 240
• Fester Arbeitsplatz mit Festo Didactic Profilplatte
• Gerätesätze oder Einzelkomponenten (z.B. Sensoren, Signalwandler, Pneumatikzylinder)
• Komplette Laboreinrichtungen
Medien
Die Teachware zum Trainingspaket TP 240 besteht aus einem Lehrbuch, einem Arbeitsbuch und einer
Aufgabensammlung. Das Lehrbuch vermittelt die physikalischen und technischen Grundlagen der Sensoren.
Das Arbeitsbuch enthält zu jeder der 10 Aufgaben die Lösungen zu jedem einzelnen Aufgabenblatt, die
Aufgabenblätter der Aufgabensammlung und eine CD-ROM. Die Aufgabensammlung besteht aus einem Satz
gebrauchsfertiger Arbeitsblätter zu jeder Aufgabe.
Datenblätter zu den Hardware-Komponenten werden mit dem Trainingspaket und auf der CD-ROM zur
Verfügung gestellt.
Medien
Lehrbuch Näherungsschalter
Arbeitsbuch Sensoren in der Pneumatik
Aufgabensammlung Sensoren in der Pneumatik
Foliensammlung Sensorik
Digitales Lernprogramm WBT Sensorik 1 – Sensoren in der Pneumatik
Übersicht der Medien zum Trainingspaket TP 240
Als Software zum Trainingspaket TP 240 steht das digitale Lernprogramm (WBT) Sensorik 1 – Sensoren in
der Pneumatik zur Verfügung. Dieses Lernprogramm beschäftigt sich ausführlich mit Sensoren in
pneumatischen Steuerungen in automatisierten Anlagen. Anhand eines komplexen Beispiels aus der
industriellen Praxis erarbeitet der Lernende die Grundlagen der Sensortechnik und kann geeignete Sensoren
auswählen.
Weitere Ausbildungsmittel ersehen Sie aus unseren Katalogen und im Internet. Das Lernsystem
Automatisierung und Technik wird laufend aktualisiert und erweitert. Die Foliensätze, die Filme, CD-ROMs,
DVDs und Lernprogramme sowie die weitere Teachware werden in mehreren Sprachen angeboten.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 XI
Lernziele
Magnetische Näherungsschalter
Sie kennen Aufbau und Funktion eines magnetischen Näherungsschalters.
Sie kennen Näherungsschalter, mit denen die Endlage eines Zylinders erfasst werden kann.
Sie kennen Begriffe aus dem Gebiet der Näherungsschalter.
Sie kennen verschiedene Bauarten von Näherungsschaltern.
Sie kennen den Aufbau und die Funktion eines magnetoresistiven Näherungsschalters.
Sie kennen Schaltzeichen von Näherungsschaltern.
Sie können Näherungsschalter zur Endlagenkontrolle von Zylindern auswählen.
Sie können einen magnetischen Näherungsschalter einbauen und justieren.
Positionstransmitter
Sie kennen die Funktion und das Schaltzeichen eines Positionstransmitters.
Sie können die Kennlinie des Positionstransmitters aufnehmen und auswerten.
Sie kennen Einsatzmöglichkeiten eines Positionstransmitters.
Sie kennen die Funktionsweise eines Signalwandlers.
Sie können einen Signalwandler zur Erfassung und Auswertung einsetzen.
Drucksensoren
Sie kennen Aufbau und Funktion eines pneumatisch-elektrischen Wandlers.
Sie können Drucksensoren nach ihrer Messmethode einteilen.
Sie können die Funktion eines Drucksensors beschreiben.
Sie können die pneumatischen und elektrischen Anschlüsse eines Analog-Drucksensors zuordnen.
Sie können einen Drucksensor einstellen.
Sie können die Kennlinie eines Drucksensors aufnehmen.
Sie kennen Aufbau und Funktion von Drucksensoren.
Sie kennen Begriffe, die das Schaltverhalten von Sensoren beschreiben.
Sie können einen Drucksensor zur Leckagekontrolle einsetzen.
Sie kennen Aufbau und Funktion eines Vakuumschalters.
Sie können einen Vakuumschalter für eine Anwendung auswählen und einstellen.
Durchflusssensoren
Sie kennen Aufbau und Funktion eines Durchflusssensors.
Sie können die Kennlinie eines Drossel-Rückschlagventils aufnehmen.
Sie können die Kennlinie eines Durchflusssensors aufnehmen.
Sie kennen Einsatzmöglichkeiten von Durchflusssensoren.
XII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Zuordnung von Lernzielen und Aufgaben
Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Lernziel
Sie kennen Aufbau und Funktion eines
magnetischen Näherungsschalters. •
Sie kennen Näherungsschalter, mit denen die
Endlage eines Zylinders erfasst werden kann. •
Sie kennen Begriffe aus dem Gebiet der
Näherungsschalter. •
Sie kennen verschiedene Bauarten von
Näherungsschaltern. • •
Sie kennen den Aufbau und die Funktion eines
magnetoresistiven Näherungsschalters. •
Sie kennen Schaltzeichen von
Näherungsschaltern. •
Sie können Näherungsschalter zur
Endlagenkontrolle von Zylindern auswählen. •
Sie können einen magnetischen
Näherungsschalter einbauen und justieren. •
Sie kennen die Funktion und das Schaltzeichen
eines Positionstransmitters. •
Sie können die Kennlinie des
Positionstransmitters aufnehmen und
auswerten.
•
Sie kennen Einsatzmöglichkeiten eines
Positionstransmitters. •
Sie kennen die Funktionsweise eines
Signalwandlers. •
Sie können einen Signalwandler zur Erfassung
und Auswertung einsetzen. •
Sie kennen Aufbau und Funktion eines
pneumatisch-elektrischen Wandlers. •
Sie können Drucksensoren nach ihrer
Messmethode einteilen. •
Sie können die Funktion eines Drucksensors
beschreiben. •
Sie können die pneumatischen und elektrischen
Anschlüsse eines Analog-Drucksensors
zuordnen.
•
Sie können einen Drucksensor einstellen. • •
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 XIII
Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Lernziel
Sie können die Kennlinie eines Drucksensors
aufnehmen. •
Sie kennen Aufbau und Funktion von
Drucksensoren. •
Sie kennen Begriffe, die das Schaltverhalten von
Sensoren beschreiben. •
Sie können einen Drucksensor zur
Leckagekontrolle einsetzen. •
Sie kennen Aufbau und Funktion eines
Vakuumschalters. •
Sie können einen Vakuumschalter für eine
Anwendung auswählen und einstellen. •
Sie kennen Aufbau und Funktion eines
Durchflusssensors. •
Sie können die Kennlinie eines Drossel-
Rückschlagventils aufnehmen. •
Sie können die Kennlinie eines
Durchflusssensors aufnehmen. •
Sie kennen Einsatzmöglichkeiten von
Durchflusssensoren. •
XIV © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Gerätesatz
Mit dem Gerätesatz TP 240 erweitern Sie die Lerninhalte des Trainingspakets TP 201 um das Thema
Sensoren in der Pneumatik. Von Inhalten wie dem Einsatz von Druck- und Durchflusssensoren über die
Anwendung von analogen Positionstransmittern inklusive der Einbindung von Signalwandlern bis zu
Sensoren für die Vakuumtechnik. Für die Durchführung der Projekte werden Komponenten aus dem TP 201
vorausgesetzt.
Gerätesatz Sensoren in der Pneumatik (TP 240), Bestell-Nr. 566908
Komponente Bestell-Nr. Menge
Druckregelventil mit Druckmessgerät 539756 1
Signalwandler für Positionstransmitter 548621 1
Elektronischer Drucksensor, 0 – 10 bar 548622 1
Druckschalter, 0 – -1 bar 548624 1
Durchflusssensor, -1 – 1 l/min, analog 548625 1
Durchflusssensor, 0,5 – 10 l/min, analog 548626 1
Vakuumsaugdüse 548628 1
Anschlag, einstellbar 548630 1
Doppeltwirkender Profilzylinder 549832 1
Positionstransmitter, 0 – 50 mm, analog 560124 1
Sauggreifer, 10 mm Durchmesser 560158 1
Drossel-Rückschlagventil 560159 1
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 XV
Grafische Symbole des Gerätesatzes
Komponente Grafisches Symbol Komponente Grafisches Symbol
Druckregelventil mit
Druckmessgerät
ISO 1219-1
2
31
Elektronischer Drucksensor,
0 – 10 bar
EN 60617-7
p1p2
1
3
4
2
ISO 1219-1
p
p1
p2
2
Vakuumsaugdüse ISO 1219-1
2
31
Druckschalter,
0 – -1 bar
EN 60617-7
p
1
4
3
ISO 1219-1
p
Doppeltwirkender
Profilzylinder
ISO 1219-1
Sauggreifer,
10 mm Durchmesser
ISO 1219-1
Durchflusssensor,
-1 – 1 l/min, analog
EN 60617-7
1
3
4
2
5
q
U
ISO 1219-1
q
2
Drossel-Rückschlagventil ISO 1219-1
1
2
Signalwandler für
Positionstransmitter
EN 60617-7
US
1
3
42
Durchflusssensor,
0,5 – 10 l/min, analog
EN 60617-7
1
3
U
4
2
5
q
ISO 1219-1
q
2
Positionstransmitter,
0 – 50 mm, analog
EN 60617-7
G
I
U4
2
1
3
XVI © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Zuordnung von Komponenten und Aufgaben
Hinweis
Die Aufgabe 1 ist eine theoretische Aufgabe, für die keine Komponenten benötigt werden.
Gerätesatz TP 240
Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Komponente
Druckregelventil mit Druckmessgerät 1 1 1 1 1
Signalwandler für Positionstransmitter 1
Elektronischer Drucksensor, 0 – 10 bar 1 1 1
Druckschalter, 0 – -1 bar 1
Durchflusssensor, -1 – 1 l/min, analog 1
Durchflusssensor, 0,5 – 10 l/min, analog 1
Vakuumsaugdüse 1 1
Anschlag, einstellbar 1 1
Doppeltwirkender Profilzylinder 1 1 1 1 1
Positionstransmitter, 0 – 50 mm, analog 1 1
Sauggreifer, 10 mm Durchmesser 1 1
Drossel-Rückschlagventil 1 1
Gerätesatz TP 201
Aufgaben 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Geräte
Drossel-Rückschlagventil 2 2 2 1 1 1
Näherungsschalter, elektronisch 2 1
5/2-Wege-Magnetventil mit LED 1 1 1 1
Drucksensor mit Anzeige 1 1
Signaleingabe, elektrisch 1 1 1 1 1
Relais, 3-fach 1 1 3 1 1 1
Verteilerblock 1 1 1 1 1 1 1 1
Einschaltventil mit Filtereregelventil 1 1 1 1 1 1 1 1
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 XVII
Optionale Komponenten
Aufgaben 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Geräte
Digital-Multimeter 1 1 1
Lineal 1
Netzgerät 24 V DC 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Hilfen für den Ausbilder
Lernziele
Das Groblernziel des vorliegenden Arbeitsbuchs ist das Kennenlernen von Sensoren in der Pneumatik sowie
der praktische Aufbau der Schaltungen auf der Profilplatte. Durch diese direkte Wechselwirkung von Theorie
und Praxis ist ein schneller und nachhaltiger Lernfortschritt gewährleistet. Die Feinlernziele sind in der
Matrix dokumentiert. Konkrete Einzellernziele sind jeder Aufgabenstellung zugeordnet.
Richtzeit
Die benötigte Zeit für das Durcharbeiten der Aufgabenstellungen hängt vom Vorwissen der Lernenden ab.
Auszubildende im Metall- oder Elektrobereich: ca. 2 Wochen. Mit Facharbeiterausbildung: ca. 1 Woche.
Komponenten des Gerätesatzes
Arbeitsbuch, Aufgabensammlung und Gerätesatz sind aufeinander abgestimmt. Für alle 10 Aufgaben
benötigen Sie Komponenten eines Gerätesatzes TP 240. Zusätzlich benötigen Sie einige Komponenten des
Gerätesatzes TP 201.
Jede Aufgabe kann auf einer Profilplatte mit mindestens 350 mm Breite aufgebaut werden.
Normen
Im vorliegenden Arbeitsbuch werden die folgenden Normen angewendet:
DIN ISO 1219-1: Fluidtechnik, Graphische Symbole und Schaltpläne
EN 60617-7: Graphische Symbole für Schaltpläne
EN 61346-2: Industrielle Systeme, Anlagen und Ausrüstungen und Industrieprodukte;
Strukturierungsprinzipien und Referenzkennzeichnung
Kennzeichnungen im Arbeitsbuch
Lösungstexte und Ergänzungen in Grafiken oder Diagrammen sind rot dargestellt.
XVIII © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Kennzeichnungen in der Aufgabensammlung
Zu ergänzende Texte sind durch Schreiblinien oder graue Tabellenzellen gekennzeichnet.
Zu ergänzende Grafiken sind durch Raster hinterlegt.
Hinweise für den Unterricht
Hier werden zusätzliche Informationen zu den einzelnen Näherungsschaltern gegeben. Diese Hinweise sind
in der Aufgabensammlung nicht enthalten.
Lösungen
Die in diesem Arbeitsbuch angegebenen Lösungen sind Ergebnisse von Testmessungen. Die Resultate Ihrer
Messungen können von diesen Daten abweichen.
Lernfelder
Im Folgenden ist eine Zuordnung der Lernfelder der Berufsschule auf das Ausbildungsthema „Sensoren zur
Objekterkennung“ für ausgewählte Ausbildungsberufe dargestellt.
Ausbildungsberuf Lernfeld Thema
Elektroniker/in für
Automatisierungstechnik
3 Steuerungen analysieren und anpassen
6 Anlagen analysieren und deren Sicherheit prüfen
7 Steuerungen für Anlagen programmieren und realisieren
8 Antriebssysteme auswählen und integrieren
10 Automatisierungssysteme in Betrieb nehmen und übergeben
11 Automatisierungssysteme in Stand halten und optimieren
Mechatroniker/in 7 Realisieren mechatronischer Teilsysteme
11 Inbetriebnahme, Fehlersuche und Instandsetzung
Industriemechaniker 6 Installieren und in Betrieb nehmen steuerungstechnischer Systeme
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 XIX
Struktur der Aufgaben
Alle 10 Aufgaben haben den gleichen methodischen Aufbau. Die Aufgaben sind gegliedert in:
• Titel
• Lernziele
• Problemstellung
• Lageplan
• Projektauftrag
• Arbeitshilfen
• Arbeitsblätter
Das Arbeitsbuch enthält die Lösungen zu jedem Arbeitsblatt aller 10 Aufgaben.
Bezeichnung der Komponenten
Die Bezeichnung der Elemente erfolgt in den Schaltplänen nach Norm DIN-ISO 1219-2. Alle Bauteile eines
Schaltkreises besitzen dieselbe Hauptkennziffer. In Abhängigkeit des Bauteiles werden Buchstaben
vergeben. Mehrere Bauteile innerhalb eines Schaltkreises werden durchnummeriert. Druckstränge erhalten
die Bezeichnung P und werden getrennt durchnummeriert.
Zylinder: 1A1, 2A1, 2A2, ...
Ventile: 1V1, 1V2, 1V3, 2V1, 2V2, 3V1, ...
Sensoren: 1B1, 1B2, ...
Signaleingabe: 1S1, 1S2, ...
Zubehör: 0Z1, 0Z2, 1Z1, ...
XX © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Inhalte der CD-ROM
Das Arbeitsbuch ist auf der mitgelieferten CD-ROM als pdf-Datei gespeichert. Zusätzlich stellt die CD-ROM
Ihnen ergänzende Medien zur Verfügung.
Die CD-ROM enthält folgende Ordner:
• Bedienungsanleitungen
• Bilder
• Datenblätter
• Präsentationen
• Produktinformationen
Bedienungsanleitungen
Bedienungsanleitungen für verschiedene Komponenten des Trainingspakets stehen zur Verfügung. Diese
Anleitungen helfen bei Einsatz und Inbetriebnahme der Komponenten.
Bilder
Fotos und Grafiken von Komponenten und industrieller Anwendungen werden bereitgestellt. Hiermit
können eigene Aufgabenstellungen illustriert werden. Auch Projektpräsentationen können durch den
Einsatz dieser Abbildungen ergänzt werden.
Datenblätter
Die Datenblätter der Komponenten des Trainingspakets werden zusammen mit dem Gerätesatz geliefert und
stehen zusätzlich als pdf-Dateien zur Verfügung.
Präsentationen
Kurzpräsentationen für Komponenten des Trainingspakets sind in diesem Verzeichnis gespeichert. Diese
Präsentationen können z.B. bei der Erstellung von Projektpräsentationen verwendet werden.
Produktinformationen
Für ausgesuchte Komponenten erhalten Sie Produktinformationen des Herstellers. Die Darstellung und
Beschreibung der Komponenten in dieser Form soll zeigen, wie diese Komponenten in einem industriellen
Katalog dargestellt sind. Zusätzlich finden Sie hier ergänzende Informationen zu den Komponenten.
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 1
Aufgabe 1
Automatisieren einer Vereinzelungseinrichtung
Lernziele
Wenn Sie diese Aufgabe bearbeitet haben
• kennen Sie Aufbau und Funktion eines magnetischen Näherungsschalters
• kennen Sie Näherungsschalter, mit denen die Endlage eines Zylinders erfasst werden kann
• kennen Sie Begriffe aus dem Gebiet der Näherungsschalter
• kennen Sie verschiedene Bauarten von Näherungsschaltern
Problemstellung
Werkstücke werden auf einem Band zu einer Bearbeitungseinrichtung transportiert. Vor der
Bearbeitungseinrichtung müssen die Werkstücke vereinzelt werden. Die Endlagenabfrage des
Vereinzelungszylinders erfolgt mit magnetischen Näherungsschaltern.
Lageplan
Vereinzelungseinrichtung
Aufgabe 1 – Automatisieren einer Vereinzelungseinrichtung
2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Projektauftrag
1. Beschreiben Sie die Funktion eines magnetischen Näherungsschalters.
2. Wählen Sie einen Näherungsschalter zum Erfassen der Endlage eines Zylinders aus.
3. Erklären Sie Begriffe aus dem Gebiet der Näherungsschalter.
4. Prüfen sie, ob ein Magnetventil direkt von einem Näherungsschalter geschaltet werden kann.
5. Beschreiben Sie Bauarten von Näherungsschaltern.
Arbeitshilfen
• Datenblätter
Aufgabe 1 – Automatisieren einer Vereinzelungseinrichtung
© Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909 3
Aufbau und Funktion eines magnetischen Näherungsschalters
– Beschreiben Sie Aufbau und Funktion eines magnetischen Näherungsschalters (Reedschalter).
Reedschalter sind magnetisch betätigte Näherungsschalter. Sie bestehen aus zwei Kontaktzungen,
die sich in einem schutzgasgefüllten Glasröhrchen befinden. Durch Einwirkung eines Magneten wird
der Kontakt zwischen den beiden Zungen geschlossen, so dass ein elektrischer Strom fließen kann.
Bei Reedschaltern, die als Öffner arbeiten, werden die Kontaktzungen mit kleinen Magneten
vorgespannt. Diese Vorspannung wird durch den wesentlich stärkeren Schaltmagneten überwunden.
Reedschalter weisen eine hohe Lebensdauer und eine geringe Schaltzeit (ca. 0,2 ms) auf.
Sie sind wartungsfrei, dürfen aber nicht an Orten mit starken Magnetfeldern (z. B. in der Umgebung
von Widerstandsschweißmaschinen) verwendet werden.
Erfassen der Endlage eines Pneumatikzylinders
Die vordere Endlage eines Zylinderantriebs soll mit einem Näherungsschalter erfasst werden. Das
Ausgangssignal des Näherungsschalters soll mit einer Speicherprogrammierbaren Steuerung verarbeitet
werden. Zur Auswahl stehen die aufgeführten Näherungsschalter.
– Wählen Sie geeignete Näherungsschalter aus und begründen Sie, warum die gestellten Anforderungen
erfüllt werden.
� Pneumatischer Näherungsschalter
� Reed-Näherungsschalter
� Induktiver Näherungsschalter
Ein pneumatischer Grenzschalter liefert ein pneumatisches Ausgangssignal, welches die elektronische
Steuerung nicht verarbeiten kann.
Näherungsschalter arbeiten berührungslos und ohne mechanische Betätigung. Näherungsschalter
sind schmutzunempfindlich.
Das Magnetfeld eines Permanentmagneten auf dem Kolben des Pneumatikzylinders kann durch einen
Reed-Näherungsschalter abgefragt werden. Da die Kolbenstange bzw. der Schaltnocken aus Metall
sind, können induktive Näherungsschalter eingesetzt werden.
Aufgabe 1 – Automatisieren einer Vereinzelungseinrichtung
4 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
Begriffe aus dem Gebiet der Näherungsschalter
Das Schaltverhalten der Ausgänge von Näherungsschaltern wird in Datenblättern häufig mit NO bzw. NC
angegeben.
– Erklären Sie die Bedeutung der beiden Begriffe.
NO: Normally open
Ein Sensor wird als NO (Normally Open) bezeichnet, wenn er im Normalzustand (kein Objekt erkannt)
am Signalausgang das Signal 0 ausgibt (keine Spannung). Erst wenn ein Objekt erkannt wird, liefert
der Signalausgang ein 1-Signal an die Steuerung. Damit entspricht dieser Sensor schaltungstechnisch
einem Schließer.
NC: Normally closed
Ein Sensor wird als NC (Normally Closed) bezeichnet, wenn er im Normalzustand (kein Objekt erkannt)
am Signalausgang das Signal 1 ausgibt. Wenn ein Objekt erkannt wird, liefert der Signalausgang ein
0-Signal an die Steuerung. Damit entspricht dieser Sensor schaltungstechnisch einem Öffner.
Merkmal Wert
Betriebsspannungsbereich DC 10 – 30 V
Schaltausgang PNP
Schaltelementfunktion Schließer
Max. Ausgangsstrom 200 mA
Kurzschlussfestigkeit Ja
Messprinzip Induktiv
Verpolungsschutz Für alle elektrischen Anschlüsse
Schaltzustandsanzeige LED gelb
Ein-/Ausschaltzeit ≤ 0,5 ms
Max. Schaltfrequenz 1.000 Hz
Max. Schaltleistung DC 6 W
Spannungsabfall ≤ 1,8 V
Reproduzierbarkeit des Schaltwertes ± 0,1 mm
Datenblatt magnetischer Näherungsschalter (Auszug)
– Ermitteln Sie das Schaltverhalten des Ausgangs für den magnetischen Näherungsschalter aus dem
Datenblatt und tragen Sie diese im Arbeitsblatt ein.
Der magnetische Näherungsschalter hat einen PNP-Ausgang und die Ausgangsfunktion „Schließer“.
Aufgabe 1 – Automatisieren einer Vereinzelungseinrichtung
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Direktes Ansteuern eines Magnetventils
Mit einem magnetischen Näherungsschalter soll ein federrückgestelltes Magnetventil geschaltet werden.
Merkmal Wert
Ventilfunktion 3/2 geschlossen monostabil
Betätigungsart Elektrisch
Normalnenndurchfluss 500 l/min
Betriebsdruck 200 – 800 kPa
Konstruktiver Aufbau Kolben-Schieber
Rückstellart Pneumatische Feder
Abluftfunktion Nicht drosselbar
Handhilfsbetätigung Rastend
Steuerart Vorgesteuert
Steuerluftversorgung Intern
Schaltzeit ein/aus 20 ms
Spulenkennwerte 24 V DC, 1,5 W
Betriebsmedium Getrocknete Luft, geölt oder nicht geölt
Pneumatischer Anschluss QS-6
Datenblatt 3/2-Wege-Magnetventil (Auszug)
– Berechnen Sie den Ausgangsstrom, den der Näherungsschalter liefern muss, damit die Ventilspule
schalten kann. Entnehmen Sie die notwendigen Daten dem Datenblatt des Magnetventils. Die
Betriebsspannung beträgt 24 V DC.
Die Leistungsaufnahme der Spule beträgt 1,5 W. Die Gleichung P = U · I wird umgestellt. Der Strom
berechnet sich zu
U
PI = =
24 V
1,5 W= 0,0625 A = 62,5 mA
– Vergleichen Sie das Ergebnis mit den technischen Daten des magnetischen Näherungsschalters
und ergänzen Sie die folgenden Daten.
Schaltstrom der Spule: 62,5 mA
Maximaler Ausgangsstrom des Näherungsschalters: 200 mA
Maximale Schaltleistung des Näherungsschalters: 6 W
Aufgabe 1 – Automatisieren einer Vereinzelungseinrichtung
6 © Festo Didactic GmbH & Co. KG 566909
– Kann der Näherungsschalter zum direkten Ansteuern des Magnetventils verwendet werden? Welche
Maßnahmen müssen beachtet werden?
Ja, das 3/2-Wege-Magnetventil kann mit dem magnetischen Näherungsschalter geschaltet werden. Zu
prüfen ist, ob der Näherungsschalter ohne Schutzbeschaltung die induktive Last dauerhaft sicher
schalten kann.
Bauarten von Näherungsschaltern
– Beschreiben Sie den Unterschied zwischen kontaktlosen und kontaktbehafteten Näherungsschaltern
und führen Sie jeweils ein Beispiel an.
Kontaktlose Näherungsschalter
Bei kontaktlosen Näherungssensoren werden keine beweglichen Kontakte umgeschaltet. Stattdessen
wird der Sensorausgang elektronisch entweder mit der Versorgungsspannung verbunden oder auf
Masse gelegt (= Ausgangsspannung 0 V)
Beispiele:
Magnetisch-kontaktlose Näherungsschalter (induktiv-magnetisch, magnetoresistiv), induktive
Näherungsschalter, kapazitive Näherungsschalter, optische Näherungsschalter
Kontaktbehaftete Näherungsschalter
Bei kontaktbehafteten Näherungsschaltern wird z. B. bei Annäherung eines Magneten der Kontakt
zwischen zwei Kontaktzungen geschlossen, so dass ein elektrischer Strom fließen kann und der
Sensorausgang entweder mit der Versorgungsspannung verbunden oder auf Masse gelegt
(= Ausgangsspannung 0 V) wird.
Beispiel:
Reedschalter
– Welche Vorteile haben kontaktlose Näherungsschalter gegenüber kontaktbehafteten
Näherungsschaltern?
Vorteile kontaktloser Näherungsschalter
• keine Kontaktprobleme, z.B. Prellen
• zuverlässiges, prellfreies Schaltverhalten ohne Doppelschaltpunkte
• kein Verschleiß wie bei metallischen Kontakten, daher hohe Lebensdauer
• unempfindlich gegen Verschmutzungen und Vibrationen
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