Kurs Automatisierungstechnik 1: Grundlagen SPS-Technik

Lerninhalte:

• Grundlagen und Grundbegriffe der SPS
• Aufbau und Funktionsweise
• Logische Verknüpfungen, Speicherfunktionen, Zeit- und Zählfunktionen, Flankenauswertung, Steuerung des Programmablaufs, Analogwertverarbeitung
• Adressierung
• Programmstrukturen
• Projektierung eines Automatisierungssystems
• Programmierung mit ST, FUP oder KOP nach IEC 1131
• Grundverknüpfungen in ST
• Grundverknüpfungen in FUP
• Grundverknüpfungen in KOP
• Zusammengesetzte Grundverknüpfungen
• Speicherbausteine
• Funktionsbausteine
• Programmstrukturen
• Analogwertverarbeitung
• Ablaufsteuerungen
• Projektierung Digitaltechnik
• Projektierung Ampelsteuerung
• Projektierung Analogwertverarbeitung
• Projektierung 7-Segment Anzeigen
• Kursdauer: ca. 18 h

SPS Board

• CPU mit SPS-Funktionalität
• 8 digitale Eingänge mit Simulationsschalter und Status LED
• 8 digitale Ausgänge mit Status LED auf 2 mm Buchse
• 8 analoge Eingänge 10 Bit Auflösung, davon 4 Eingänge 0-10 V und 4 Eingänge 4-20 mA
• 4 analoge Ausgänge, davon 2 Ausgänge 0-10 V und 2 Ausgänge 4-20 mA
• 1 Potentiometer zur Simulation eines analogen 0-10 V Signals über 2 mm Buchse
• 1 Potentiometer zur Simulation eines analogen 4-20 mA Signals über 2 mm Buchse
• LAN Switch mit drei Anschlüssen
• 9 - polige D-Sub Buchse mit Verbindung zu den digitalen Ein- und Ausgängen der SPS
• 25-polige D-Sub Buchse mit Verbindung zu den digitalen Ein- und Ausgängen der SPS
• Status LED der SPS

SPS Grundlagenmodelle Board

Das Board ist in vier Themenbereiche aufgeteilt.

• Digitaltechnik
  • Zur Grundlagenvermittlung digitaltechnischer Bausteine ohne Verwendung einer SPS
  • 2 UND Gatter mit jeweils zwei Eingängen
  • 2 ODER Gatter mit jeweils zwei Eingängen
  • 2 Negationen
  • 1 XOR mit zwei Eingängen
  • 1 RS FlipFlop
  • 1 SR FlipFlop
• Ampelsteuerung
  • T-Kreuzung mit Verkehrsampeln für Fußgänger und Straßenverkehr
  • 11 LEDs zur Anzeige der Ampelsignale
  • 8 2 mm Eingangsbuchsen zur Ansteuerung der Ampel-LEDs
  • 2 Taster zur Simulation der Drückanforderung am Fußgängerübergang
  • 1 Taster zur Simulation des Anforderungskontaktes auf der Straße
  • 2 2 mm Ausgangsbuchsen für die Signale der Anforderungen
  • 25-poliger D-Sub Stecker mit Verbindung zu den digitalen Ein- und Ausgängen des Modells zur schnellen Verbindung mit der SPS
• Sensoren / Aktoren
  • Analogwertverarbeitung durch zwei Sensoren und zwei Aktoren
  • Temperatursensor mit 2 mm Buchse zum Abgreifen des analogen Temperatursignals
  • Lichtsensor mit 2 mm Buchse zum Abgreifen des analogen Helligkeitssignals
  • Lampe mit 2 mm Buchse zum analogen Steuern der Helligkeit der Lampe
  • Motor mit 2 mm Buchse zum analogen Steuern der Geschwindigkeit des Motors
• 7-Segment Anzeige
  • Zwei 7-Segment Anzeigen
  • 6 Buchsen zur Ansteuerung der 7-Segment Anzeigen
  • 1 Taster mit Buchse zur Aktivierung der Anzeigen
  • 25-poliger D-Sub Stecker mit Verbindung zu den digitalen Ein- und Ausgängen des Modells zur schnellen Verbindung mit der SPS

UniTrain Interface mit virtuellen Instrumenten (Basis VI)

Das UniTrain-Interface ist das zentrale Gerät des UniTrain-Systems. Es stellt die zum Experimentieren benötigten Ein- und Ausgänge, Schalter, Quellen und die Messtechnik zur Verfügung. Die Steuerung des Interface erfolgt über den angeschlossenen PC.

Ausstattung Interface:

• 32-Bit-Prozessor mit Messdatenspeicher
• USB-2.0-Schnittstelle, Datenrate 12 MBit/s
• WLAN-Schnittstelle 2,4 GHz, IEEE 802.11 b/g/n
• UniTrain-Bus zum gleichzeitigen Anschluss beliebig vieler Aufnahmemodule
• Hochwertiges Designer-Gehäuse mit Aluminium-Standfüßen und oberflächengehärteter Plexiglas-Front
• Geeignet zur Aufnahme in Experimentierrahmen für DIN-A4-Lehrplatten
• Vorbereitet für den Anschluss von 2-mm-Sicherheitsmessleitungen
• Mehrfarbige LEDs zur Statusanzeige
• Abmessungen: 29,6 x 19 x 8,6 cm
• Externes Tischnetzteil mit Weitbereichseingang 100-264 V, 47-63 Hz, Ausgang 24 V / 5 A
• Gewicht (einschließl. Netzteil): 2,1 kg

Ausgänge:

• Einstellbarer analoger Ausgang, +/- 10 V, 0,2 A, DC – 5 MHz, über BNC- und 2-mm-Buchsen
• Analoger Festspannungsausgang 5 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchse auf Experimenter CO4203-2B)
• 2 analoge Festspannungsausgänge +/- 15 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
• 3 einstellbare analoge Ausgänge +/- 20 V, 1 A, DC-150 Hz (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
• 8 Relais 24 V DC / 1 A, davon 4 Relais auf 2-mm-Buchsen
• 16 Bit digitale Signalausgänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, TTL / CMOS, Taktfrequenz 0 - 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V

Eingänge:

• 4 analoge Differenzverstärkereingänge mit 10 MHz Bandbreite, Spannungsfest bis 100 V, Abtastrate 100 MSample, 9 Messbereiche, Speichertiefe 4 x 8k x 10 bit, Anschlüsse: BNC- (2 Eingänge) und 2-mm-Buchsen (4 Eingänge)
• 2 analoge Eingänge zur Strommessung, Überstromfest bis 5 A, Abtastrate 250kSample, 2 Messbereiche, Auflösung 12 bit, Anschluss über 2-mm-Buchsen
• 16 Bit digitale Signaleingänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, Speichertiefe 16 Bit x 2k, TTL / CMOS, Abtastrate 0 – 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V

Virtuelle Instrumente (Messgeräte und Quellen):

• 2 x VI Voltmeter, 2 x VI Amperemeter: AC, DC, 9 Bereiche 100m V bis 50 V, TrueRMS, AV
• 1 x VI Leistungsmesser, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V
• 1 x VI 2-Kanal-Amperemeter: AC, DC, 2 Bereiche 300 mA und 3 A, TrueRMS, AV
• 1 x VI 2-Kanal-Voltmeter: AC, DC, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V, TrueRMS, AV
• 1 x VI 2-/4-Kanal-Oszilloskop: Bandbreite 10 MHz, 25 Zeitbereiche 100 ns/div bis 10 s/div, 9 Spannungsbereiche 20 mV/div bis 10 V/div, Trigger und Pretrigger, XY- und Xt Modus, Cursor-Funktion, Additions- und Multiplikations-Funktion für 2 Kanäle
• 1 x VI Spektrumanalysator: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Eingangsfrequenzbereich 3 Hz bis 1 MHz, Zeitbereichsanzeige
• 1 x VI Bode-Plotter: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Frequenzbereich 1 Hz - 5 MHz, Zeitbereichsanzeige und Ortskurven-Diagramm
• 1 x VI Stellbare Gleichspannung 0 - 10 V
• 1 x VI Funktionsgenerator: 0,5 Hz - 5 MHz, 0 - 10 V, Sinus, Rechteck, Dreieck,
• 1 x VI Arbitrary Generator, 1 x VI Pulsgenerator
• 1 x VI 16 x Digital Out, 1 x VI 16 x Digital IN, 1 x VI 16 x Digital IN / OUT: Anzeige Binär, Hex, Dezimal und Oktal Zahlen Display
• 1 x VI Drehstromnetzgerät 0 - 150 Hz, 0 - 14 Veff, 2 A (benötigt CO4203-2B)
• 1 x VI Einstellbares Gleichspannungsnetzgerät 3 x (-20 V - +20 V), 2 A (benötigt CO4203-2B)
• 1 x VI Drehstromnetzgerät mit zusätzlich einstellbarer Phasenverschiebung und Taktrate (benötigt CO4203-2B)
• 1 x VI 8 x Relais, 1 x VI Multimeter: Anzeige eines Multimeters (optional; LM2330, LM2331 oder LM2322) in LabSoft

Lieferumfang:

• Interface
• Netzteil +Netzkabel
• USB-Kabel
• Basissoftware (per Download)
• Bedienungsanleitung

Systemvoraussetzungen:

• PC mit Windows 10, Windows 11 
• USB-Schnittstelle für das Interface

UniTrain Messzubehör, Shunts und Messleitungen

Shunts auf Leiterplatte, zur Strommessung mit den Analogeingängen des UniTrain-Systems.

• 6 Shunts: 2 x 1 Ohm, 2 x 10 Ohm 2 x 100 Ohm
• Siebdruck zur Kennzeichnung der Widerstände, der Spannungsabgriffe und der Stromeingänge
• 24 Stück 2 mm Buchsen
• Maße: 100 x 40 mm

Messleitungssatz 2 mm (28 Stück) für UniTrain

bestehend aus:

• 8 Stück Messleitung 2 mm, 15 cm, blau
• 4 Stück Messleitung 2 mm, 15 cm, gelb
• 5 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, schwarz
• 2 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, gelb
• 5 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, rot
• 2 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, blau
• 1 Stück Sicherheits-Adapter-Messleitung 4 mm auf 2 mm, 50 cm, schwarz
• 1 Stück Sicherheits-Adapter-Messleitung 4 mm auf 2 mm, 50 cm, rot 
• 10 Stück Verbindungsstecker 2 mm / 5 mm, weiß

Patchkabel Cat6, grau (2m)

Patchkabel Cat 6a

• Farbe: grau
• Folienschirm
• Mit Knickschutz
• Länge: 2m

USB 2.0 Ethernet Adapter 10/100

USB 2.0 High-Speed-Gerät

• Abwärtskompatibel zu USB 1.1 und 1.0 Host Controllern
• Kompatibel zu IEEE 802.3u, 10/100 Base-T and TX
• Sowohl Voll- als auch Halbduplexmodus werden auf Ethernet-Schnittstelle unterstützt
• Bus powered Device
• Auto Uplink (MDI-II/MDI-X)
• Betriebssysteme: Windows  10

Schnittstellenkabel 25-polig, Sub-D-Buchse/Stecker, 1,8 m

25-pol SUB-D Verbindungskabel

• Anschluss: 25-pin Stecker / 25-pin Buchse
• Länge: 2 m
• Kontaktbelegung: 1:1

Digitalmultimeter Multi 13S

Universelles Labor-Multimeter und Temperaturmessgerät mit IR-Datenschnittstelle, für anspruchsvolles, universelles Messen und Registrieren in Ausbildung, Energietechnik, Prozesstechnik uvm.

• 3 ¾-stelliges Multimeter; Auflösung: ±3.100 Digits
• Messkategorie CATII - 1000 V
• Ankopplung an UniTrain-System über IR-Datenschnittstelle
• Messbereiche Spannung und Strom: 30 mV - 1000 V DC, 3V - 1000 V AC; 3 mA - 16 A DC; 30 mA - 10 A AC
• Widerstandsbereiche: 30 Ohm - 30 MOhm
• Sonderbereiche: °C für Temperatur Messung mit PT 100/1000 (PT 100/100 nicht im Lieferumfang, optionales Zubehör)
• Durchgangs- und Diodentest
• Automatische Bereichswahl und Batterieabschaltung, Min/Max und Data Hold-Funktion
• Hochstromsicherung für Nennspannung 1000 V
• Absicherung des Strom-Messbereiches bis 300 mA mittels Schmelzsicherung
• Display mit Bargraph und Hintergrundbeleuchtung
• Lieferumfang: Gummischutzhülle, Messleitungen, Ersatzsicherung, 9 V-Batterie, Testzertifikat nach DIN 43751. 

UniTrain Aufbewahrungskoffer für Grundlagen SPS Technik

Alu-Profil Koffer mit Handgriff und mit Schaumstoffblock

• Aufnahmemöglichkeit für 2 Experimentierboards, Kabel und Kleinmaterial
• Verschließbare Bügelschlösser; stabile Bügelscharniere
• Farbe: Alu, schwarz, Chrom
• Gewicht: 4,6 kg

UniTrain Aufbewahrungskoffer für ein Gesamtsystem

Alu-Profil Koffer mit Handgriff und mit Schaumstoffblock zur Aufnahme eines kompletten UniTrain-Systems

• Aufnahmemöglichkeit für 1 Interface, 2 Experimenter, 1 Netzteil, Kabel und Kleinmaterial
• Verschließbare Bügelschlösser; stabile Bügelscharniere
• Farbe: Alu, schwarz, Chrom
• Abmessungen: 610 x 480 x 100 mm
• Gewicht: 4,6 kg