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Bildungsangebot

4.0 Modulbereich 4 im Überblick

Modul 4:Technische Lösungen oder Prozesse optimieren
Zeitrichtwert:280 h
Kompetenzen:

Personale Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler zeigen Bereitschaft, Lösungen oder Prozesse zu optimieren.

Sie reflektieren entwickelte Lösungen oder Prozesse kritisch.

Sie identifizieren Verbesserungspotenziale und leiten zur Optimierung an.

Sie sind in der Lage, Kritik anzunehmen und sachbezogen zu äußern

 

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler optimieren komplexe technische Lösungen oder Prozesse.

Sie identifizieren Optimierungspotenziale aus technischer, wirtschaftlicher und gestalterischer Sicht.

Sie entwickeln Optimierungsvarianten.

Sie vergleichen diese Varianten und bewerten diese vor dem Hintergrund des Optimierungsanlasses.

Sie passen technische Lösungen an die ausgewählten Varianten an.

Sie setzen branchenspezifische Software zur Optimierung technischer Lösungen ein.

Sie beurteilen das optimierte Ergebnis.

Struktur:

(Modulbereiche)

MB 4.1Sicherheit von Maschinen gewährleisten
MB 4.2Handhabungssysteme planen, programmieren und optimieren
MB 4.3Komplexe automatisierte Anlagen und Prozesse programmieren, vernetzen und regeln

4.1 - Sicherheit von Maschinen gewährleisten | MAS

Modulbereich:4.1 - Sicherheit von Maschinen gewährleisten
Kürzel:MAS
Übersicht:Die Schülerinnen und Schüler sind sensibilisiert für die Sicherheit von Maschinen als Bedeutung für die Unternehmen und sich selbst. Sie kennen die grundsätzlichen Anforderungen an Sicherheit.
Inhalte:
  • Einordung von nationalen, europäischen und internationalen Verordnungen, Gesetzen und Normen
  • Elektrische Sicherheit (EN IEC 60204) allgemeine
  • Anforderungen an die elektrische Sicherheit von Maschinen
  • Einführung in Normen zu Sicherheitssteuerungen EN ISO
  • 13849 und EN IEC 62061
  • Risikobeurteilung nach EN ISO 14121 o Grenzen der Maschinen o Identifizierung von Gefährdungen o Klassifizierung von Gefährdungen o Risikominderung nach EN ISO 12100
  • durch inhärent sichere Konstruktion
  • durch technische Schutzmaßnahme
  • durch Benutzerinformation
  • Realisierung von Sicherheitsfunktionen nach EN ISO 13849 • Dokumentation im Rahmen der Maschinensicherheit

 

Arbeitsmittel:
  • Sicheitskompendium Pilz
  • Safety Calculator PAScal – Pilz
  • Funktionale Sicherheit von Maschinensteuerungen - IFA Report 2/2017 - Anwendung der DIN EN ISO 13849 
  •  
  • 3-Achs-Anlage R331
  •  
  • Weitere praktische Anwendungen aus dem BG ELI

 

4.2 - Handhabungssysteme planen, programmieren und optimieren | HAT

Modulbereich:4.2 - Handhabungssysteme planen, programmieren und optimieren
Kürzel:HAT
Übersicht:Die Schülerinnen und Schüler programmieren Handhabungssysteme. Dabei lernen sie die Bereiche Kinematik, Antriebssysteme, Messsysteme, Endeffektoren, Steuerungen, Sensorik, Programmierung und Arbeitsschutz kennen. Damit wird der Studierende in die Lage versetzt, die komplexen Zusammenhänge eines automatisierten Prozesses zu überblicken und Handhabungsgeräte richtliniengemäß unter Beachtung der sicherheitsrelevanten Vorschriften in Automatisierungsanlagen einzubinden. Sie wenden hierbei theoretische Inhalte an, um mit verschiedenen Programmierumgebungen herstellerspezifische Befehlsstrukturen in praxisorientierte Lösungen umzusetzen.
Inhalte:
  • Definition „Handhabung“ kennen
  • Roboterklassen identifizieren und Auswahlkriterien nennen
  • Systemkomponenten eines Industrieroboters kennen
  • Kinematik der Achsen beschreiben
  • Freiheitsgrade ermitteln
  • Systemgrenzen und Belastungsgrößen erfassen
  • Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften beachten
  • Koordinatensysteme unterscheiden
  • Dokumentationen nutzen und erzeugen
  • Inbetriebnahme durchführen
  • Arbeitsräume beschreiben
  • Programmiertools anwenden
  • Projektmanagement anwenden
  • Schnittstellen parametrieren
  • Programmiersprachen anwenden
  • Programme entwickeln und testen
  • Endeffektoren auswählen
  • Optimierungsmöglichkeiten entwickeln
Arbeitsmittel:

RT ToolBox 3

Arbeitsblätter

Herstellermanuals

MS Office

Industrieroboterstation mit verschiedenen Applikationen

4.3 - Komplexe automatisierte Anlagen und Prozesse programmieren, vernetzen und regeln | SPS-2

Modulbereich:4.3 - Komplexe automatisierte Anlagen und Prozesse programmieren, vernetzen und regeln
Kürzel:SPS-2
Übersicht:Die Schülerinnen und Schüler integrieren dezentrale Peripherie in bestehende Automatisierungssysteme. Sie strukturieren Programme und wählen Programmiersprachen zielgerichtet für den Anwendungsfall aus. Sie kennen Signalläufe, Einstellungs- und Optimierungswerkzeuge zum Parametrieren von Regelkreisen. Sie erstellen selbstständig Simulationen für Automatisierungsprojekte.
Inhalte:
  • Signalflussplan, RI-Fließbilder, Schaltpläne, Softwarestrukturplan
  • Programmiersprachen: Funktionsplan, textuelle Sprachen ( SCL)
  • Datenformate, Rechen- und Umwandlungsfunktionen
  • Analogwertverarbeitung, bsph. Funktionsweise von A/D-Wandlern
  • Regelungstechnische Größen, Regelkreis, Regelstrecken, Regler
  • Statisches und dynamisches Verhalten von verschiedenen Regelkreisen (z.B. Temperatur- , Durchfluss- und Drehzahlregelung, Positionierung)
  • Regelung mit einer SPS
  • Einstellen und Optimieren von Regelkreisen
  • Praxisnahes Vorgehen:
  • Simulation einer realen Anlage zur Einstellung des Reglers
  • Verwendung/Einstellung vorgegebener Kompaktregler (TIA-Portal)
  • Handling von Programmentwicklungswerkzeugen am Beispiel „TIA-Portal“
  • Analyse- und Entwurfswerkzeuge: z.B. Technologieschemata, Schaltpläne, Zuordnungslisten, Softwarestrukturplan, Grafcet
  • Übertragungs- und Programmsteuerfunktionen
  • weitere mathematische Operationen
  • Strukturen und selbstdefinierte Datentypen,
  • Zielgerichtete Auswahl und Anwendung von Programmiersprachen (FUP,  SCL)
  • Bedarfsgerechter Einsatz von Baustein- und Funktionsbibliotheken
  • Erstellung von selbstdefinierten Funktionen und Funktionsbausteinen
  • Programmtest mit Hilfe von Debug- und Simulationswerkzeugen
  • Inbetriebnahme und Fehlersuche von Programmen in realitätsnaher Umgebung
  • Vertiefung Feldbussysteme (Profibus, Profinet, ASI)
  • erweiterte Möglichkeiten der Visualisierung (z.B. Archivierung von Prozesswerten)
  • erweiterte Diagnosemöglichkeiten und Fehlerbehandlung (z.B. Fehler-OB´s)
  • Sicherheitsbetrachtungen (???)
  • Industrielle Kommunikation (z.B. Web-Technologien, OPC)
  • Einbindung von komplexen Antriebssystemen (z.B. Roboter, Servomotoren) in ein Automatisierungssystem
  • Dokumentation von Automatisierungsprojekten
Arbeitsmittel:BORIS, TIA-Portal