Das Mechatronik-Projekt beinhaltet die komplette Entwicklung einer Füllstandsregelung von der Planung bis zur Optimierung. Kenntnisse aus Mechanik, Elektronik, Automatisierungstechnik und Informatik werden angewendet und vertieft.
Im ersten Schritt planen und dokumentieren Auszubildende in der GUNT-Planungssoftware online eigenständig ihre Anlage. Für den Rohrleitungsplan sind individuelle Aufbauten mit den vorhandenen Bauteilen möglich. Eine eigene Stückliste wird zusätzlich erstellt und gibt Auskunft über die verwendeten Bauteile. Bei der Erstellung des eigenen Stromlaufplans und des Klemmenplans werden Kenntnisse aus der Elektrotechnik/Elektronik angewendet und vertieft. Prozessschema und Signalflussplan verbinden Mechanik mit Elektronik.
Nach den erstellten Plänen wird eine Füllstandsregelung am Montagepanel aus mitgelieferten Bauteilen aufgebaut. Alle Bauteile haben ihren festen Platz in einem Aufbewahrungssystem mit beschrifteten Schaumstoffeinlagen.
Für den Aufbau werden industrielle Aktoren verwendet, z.B. eine drehzahlgesteuerte Pumpe, ein elektromagnetisches, ein elektropneumatisches und ein elektromotorisches Proportionalventil. Um den Füllstand sowie den Volumenstrom zu messen, werden industrielle Sensoren eingebaut. Die Rohre werden mit industriellen Tri-Clamp Rohranschlüssen schnell und einfach verbunden. Nach dem Aufbau erfolgt die Verdrahtung im Schaltschrank. Dazu werden die zuvor entworfenen, eigenen Stromlaufpläne sowie der Klemmenplan herangezogen. Anschließend werden die Bauteile in der SPS konfiguriert und der eigene Aufbau in Betrieb genommen. Der Aufbau kann beliebig getestet und optimiert werden.
Über die SPS können die Messwerte intern gespeichert werden. Der Zugriff auf gespeicherte Messwerte ist von Endgeräten via WLAN mit integriertem Router/ LAN-Anbindung mit dem kundeneigenen Netzwerk möglich.
Im GUNT Media Center stehen neben der GUNT-Planungssoftware umfangreiche didaktische Multimedia-Lehrmaterialien zur Verfügung, wie Arbeitsblätter, Anleitungen, Zeichnungen usw. Die Vorbereitung und Planung kann ortsunabhängig online erfolgen.
RT 460 Hands-on Mechatronik-Projekt: Füllstandsregelung
Die Abbildung zeigt eine Aufbauvariante der Füllstandsregelung und Screenshots der GUNT-Planungssoftware
Features
- Mechanik, Elektronik, Automatisierungstechnik, Informatik
- eigenständige, vollständige Projektarbeit für mehrere Wochen oder kleinere Einzelprojekte
- digitale Vorbereitung mit GUNT-Planungssoftware, praktische Umsetzung am Montagepanel und Schaltkasten
Lerninhalte/Übungen
- eigenständige Planung und Dokumentation
- Rohrleitungsplan/Stückliste
- Stromlaufplan
- Klemmenplan
- Prozessschema
- Signalflussplan
- Aufbau einer Füllstandsregelung nach eigenen Plänen
- Platzierung von Aktoren, Sensoren und Verbindungselementen
- Anschluss elektronischer und elektrischer Komponenten
- Verdrahtung am Schaltschrank
- Inbetriebnahme des eigenen Aufbaus
- Anschlusskonfiguration in SPS
- Auswahl von Schnittstellen und Kennlinien der Sensoren und Aktoren
- Auswahl unterschiedlicher Regelarten (Zweipunkt-, PID-, Kaskadenregelung)
- Testen und Optimieren
- Regelparameter einstellen und optimieren
- Kennenlernen der Vor- und Nachteile von Sensor- und Aktorprinzipien
- Kennenlernen der Vor- und Nachteile unterschiedlicher Regelarten
- GUNT Media Center, digitale Kompetenzen entwickeln: Informationen aus digitalen Netzen beschaffen, digitale Lernmedien nutzen
Lieferumfang
Versuchsstand, 1 Bausatz, 1 Satz didaktisches Begleitmaterial, Online-Zugang zum GUNT Media Center, GUNT-Planungssoftware
Beschreibung
Technische Details
Spezifikation
- vollständige Entwicklung einer Füllstandsregelung
- eigenständige Planung und Dokumentation in der GUNT-Planungssoftware: Rohrleitungsplan mit Stückliste, Stromlaufplan, Klemmenplan, Prozessschema, Signalflussplan
- Aufbau und Montage nach eigenen Plänen
- industrielle Komponenten: Aktoren, Sensoren und Verbindungselemente
- Verdrahtung am Schaltschrank
- Inbetriebnahme des eigenen Aufbaus
- Anschlusskonfiguration in SPS
- Testen und Optimieren
- Datenerfassung über SPS auf internem USB-Speicher, Zugriff auf gespeicherte Messwerte über WLAN/LAN mit integriertem Router/LAN-Anbindung zu kundeneigenem Netzwerk oder direkter LAN-Anbindung ohne Kundennetzwerk
- Screen-Mirroring: Spiegelung der Bedienoberfläche an bis zu 10 Endgeräten möglich
- Multimedia-Lehrmaterial online im GUNT Media Center
Technische Daten
SPS: Weidmüller UR20 8DIO, 4AI, 4AO, IO-Link
Touchpanel: Weintek 15”
Anlage:
- Vorratsbehälter: 40L
- Füllstandsbehälter: 8L
- Pumpe
- max. Förderstrom: 2,4m³/h
- max. Förderdruck: 2,3bar
- Leistung: 0,4kW
Proportionalventil, elektromagnetisch: 24V; max. 16W; 4-20mA
Proportionalventil, elektromotorisch: 24V; max. 28W; 0-20mA; 4-20mA; 0-10V
Proportionalventil elektropneumatisch: 24V; 1W; 4-20mA
Ventile elektromagnetisch: 24V; max. 20W
Füllstandsaufnehmer
- 24V; 1W; 4-20mA; 0-10V
- 24V; 1W; 4-20mA
Durchfluss: 24V; max. 3W; 4-20mA; 2-10V; IO-Link
230V, 50Hz, 1 Phase; 230V, 60Hz, 1 Phase
120V, 60Hz, 1 Phase; UL/CSA optional
Maße und Gewichte
LxBxH: 1990x790x1925mm; Gewicht: ca. 400kg
Für den Betrieb erforderlich
Druckluft: 4bar; 3000L/h für elektropneumat. Proportionalventil; PC mit Internetzugang