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LN-AU-010022
Intelligentes Transportsystem: SPS-Steuerung und Vernetzung praxisnah lernen
Dieses kompakte, cyber-physische System vermittelt die Grundlagen der SPS-Programmierung. Von Sensor-Aktor-Steuerung bis zu Positionierung und Drehzahlregelung.

Das Lucas-Nülle-Transportsystem bildet das Herzstück moderner Produktionsanlagen und verbindet Bearbeitungsschritte nahtlos. Lernende erwerben fundamentale Fähigkeiten zur SPS-Steuerung mechatronischer Systeme sowie praxisnahe Automatisierungskompetenzen: von Sensorabfragen über Drehzahlregelung bis zur Vernetzung komplexer Systeme.

Als vollständige cyberphysische Einheit integriert das System eine frei programmierbare Siemens-S7-1200-SPS, einen PROFINET-Switch und ein Modul zur Leistungs- und Energiemessung. Dies ermöglicht einen ganzheitlichen Lernansatz aus Steuerung, Messung und Vernetzung. Kompakt gebaut, kann es als Einzelarbeitsplatz dienen oder weitere Stationen über standardisierte Schnittstellen und PROFINET zu einer komplexen Produktionsstraße verbinden.

Es vermittelt anspruchsvolle Techniken: variable Geschwindigkeitssteuerung eines Gleichstrom-Getriebemotors mittels Pulsweitenmodulation (PWM) sowie genaue Positionserfassung und Programmierung von Positionieraufgaben durch einen optischen Sensor mit Inkrementalscheibe.

Die frontseitig montierte Siemens-S7-1215-SPS garantiert maximale Praxisnähe. Lernende nutzen TIA-Portal und Industrie-Hardware/-Software. Relevante Ein- und Ausgänge sind robust über Laborbuchsen zugänglich. Das einzigartige, integrierte Messmodul erfasst Leistungs- und Energieaufnahme des Systems. Die SPS verarbeitet diese Daten und sendet sie netzwerkbasiert an eine Leitstelle, was die Vermittlung von Industrie-4.0-Themen wie Energiemanagement, Effizienzbeurteilung und Condition Monitoring ermöglicht.

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Lernziele
Features
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Lernziele im Detail

Dieses System vermittelt Lernenden fundierte Kenntnisse und praktische Fähigkeiten in der Automatisierungstechnik. Sie erwerben essenzielle Kompetenzen von SPS-Programmierung bis Systemvernetzung und Energieüberwachung, direkt anwendbar in der Praxis. So sichern Sie nachhaltigen Lernerfolg.

Sprungantworten und Systemanalyse

Untersuchung des Systemverhaltens durch experimentelle Daten und Diagramme.

Stromlaufpläne lesen und anwenden

Lernende lesen, verstehen und setzen komplexe Schaltpläne für Steuer- und Laststromkreise in eine
funktionierende Hardware-Schaltung um.

Systematische Fehlersuche durchführen

Lernende identifizieren anhand eines Stromlaufplans durch logisches Vorgehen und gezielte Messungen
Fehler in Schützsteuerungen schnell und effizient.

Schaltungen risikofrei im Simulator entwerfen und testen

Lernende nutzen den integrierten Schaltungssimulator, um Schaltungen per Drag & Drop schnell und einfach
zu entwerfen, deren Funktion zu verstehen und Spannungen sowie Ströme virtuell aufzuzeichnen.

Schnelle und systematische Fehlersuche beherrschen

Lernende erlernen die schnelle und systematische Fehlersuche, eine der wichtigsten Fähigkeiten von
Fachkräften in der betrieblichen Praxis, insbesondere durch die integrierte Fehlersimulation.

Schutzorgane fachgerecht integrieren

Lernende integrieren einen Motorschutzschalter und einen Not-Aus-Schalter fachgerecht in eine Steuerung
und testen deren Schutzfunktion praktisch.

Schwingungsdaten erfassen und analysieren

Lernende montieren Schwingungssensoren korrekt. Sie parametrieren die Diagnose-Software (VES004) und zeichnen Schwingungsdaten systematisch auf und speichern diese.

Sicherheitsbewusstes Arbeiten

Anwenden von DGUV-konformen Schutzmaßnahmen bei Arbeiten an spannungsführenden HV-Systemen.

Regelstrecken analysieren

Untersuchung statischer und dynamischer Kennwerte durch Messungen und Experimente.

Regelverhalten analysieren

Die Lernenden verstehen die Funktion der virtuellen Fahrspur und die Auswirkungen unterschiedlicher Lenkeinstellungen.

Regler entwerfen und optimieren

Anwendung von PID-Reglern und deren Parametrierung nach etablierten Einstellregeln.

Praxisbezogene Lösungen für Industrieprojekte erarbeiten

Lernende erarbeiten Schaltungen nicht isoliert, sondern als funktionale Lösungen für Teilsysteme von
Anlagen, was den Praxisbezug und die Motivation deutlich erhöht.

Prüfverfahren anwenden

Durchführung von Spannungs-, Isolations- und Potenzialausgleichsmessungen.

Rechtliche Rahmenbedingungen

Die Schülerinnen, Schüler und Auszubildenden lernen die gesetzlichen Vorgaben und Haftungsfragen im Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen kennen.

Praktische Wellenausrichtung durchführen

Lernende verstehen die Auswirkungen von Fehlausrichtungen. Sie führen die mechanische Justage eines Antriebsstrangs selbstständig und präzise durch.

Klassische Regelungstechniken

Anwendung und Optimierung von Standardreglern zur Positions- und Winkelregelung.

Lagerschäden mit dem Lager-Assistenten diagnostizieren

Lernende nutzen den integrierten Lager-Assistenten der Software VES004. Dieser berechnet automatisch die typischen Fehlerfrequenzen für Wälzlager und vereinfacht die Diagnose von Lagerschäden erheblich.

Modellentwicklung in MATLAB-Simulink

Erstellen physikalischer Modelle und Simulationen für komplexe Regelstrecken.

Praktische Anwendung

Die Lernenden führen Experimente zur Inbetriebnahme, Kalibrierung und Diagnose des Fahrspurassistenten durch.

 

Praktische Applikationen

Simulation und Übertragung der Konzepte auf reale Szenarien wie Segway PT oder Containerbrücken.

Geschlossene Regelkreise evaluieren

Führungs- und Störverhalten beurteilen und optimieren.

Grundlagen der Regelungstechnik verstehen

Unterscheidung zwischen Steuerung und Regelung sowie deren Prinzipien.

Grundschaltungen der Motorsteuerung aufbauen

Lernende planen, verdrahten und nehmen eine Selbsthalteschaltung, eine Wendeschützschaltung und einen
Stern-Dreieck-Anlauf sowohl in der Simulation als auch mit Hardware in Betrieb.

Instandsetzungsarbeiten

Tausch von defekten Zellen und Überwachungselektronik.

Kenntnisse über HV-Batteriesysteme

Lernen Sie den Aufbau und die Funktion von Hochvoltbatterien sowie deren Komponenten kennen.

Aufschwungregelung

Realisierung eines Reglers zur Stabilisierung des Pendelstabs aus der Ruheposition.

Auswirkungen mechanischer Fehler live untersuchen

Lernende erzeugen reproduzierbar typische Industriefehler wie Ausrichtfehler, Unwuchten sowie defekte Lager und Zahnräder. Sie untersuchen deren Auswirkungen live und entwickeln ein tiefes Verständnis für die Fehlerentstehung.

Echtzeit-Regelung

Einsatz von MATLAB-Simulink für die Parametrierung und Steuerung von Reglern in Echtzeitanwendungen.

Effiziente Problemlösung

Systematische Fehlersuche und -behebung in Hochvoltbatterien.

Fehleridentifikation durch Frequenzanalyse beherrschen

Lernende identifizieren spezifische Fehlerbilder wie Unwucht, Ausrichtfehler, Lager- und Getriebeschaden. Sie nutzen dabei deren charakteristische Frequenzsignaturen im FFT-Spektrum sicher.

Features & Anwendung

Bereichern Sie Ihren Unterricht mit dem intelligenten Transportsystem. Es bietet vielseitige Anwendungen, um Lernende optimal auf moderne Automatisierungstechnik vorzubereiten. Praxisnahe, leicht integrierbare Szenarien entlasten zudem Ihren Arbeitsalltag.
Integriertes Industrie-4.0-Modul: Steuern, Messen, Vernetzen
Das cyberphysische System integriert eine frei programmierbare Siemens-S7-1200-SPS, einen PROFINET-Switch für einfache Vernetzung und ein Leistungs- und Energiemessmodul. Es ermöglicht einen ganzheitlichen Lernansatz, bei dem Lernende steuern, messen und vernetzen.
Flexible Didaktik: vom Einzelplatz zur Produktionslinie
Das kompakte System dient als eigenständiger Einzelarbeitsplatz für Grundlagenversuche. Seine SUB-D-Schnittstelle ermöglicht die nahtlose Anbindung von Bearbeitungsstationen. Über PROFINET verketten Sie zudem weitere Transportsysteme problemlos zu einer komplexen Produktionsstraße.
Vermittlung fortgeschrittener Antriebs- und Positioniertechniken
Das System lehrt anspruchsvolle Techniken. PWM ermöglicht die variable Geschwindigkeitssteuerung von Gleichstrom-Getriebemotoren. Ein optischer Sensor mit Inkrementalscheibe sorgt zudem für genaue Positionserfassung und die Programmierung von Positionieraufgaben.
Integrierte Siemens-S7-1215-SPS
Eine frontseitig montierte, frei programmierbare Industrie-SPS bildet das Herzstück. Dies garantiert maximale Praxisnähe, da Lernende TIA-Portal sowie die exakte Hard- und Software realer Industrieanlagen nutzen. Alle relevanten Ein- und Ausgänge sind auf robusten, sicheren Laborbuchsen zugänglich.
Modul zur Energie- und Leistungsmessung
Das integrierte Messmodul erfasst Leistungs- und Energieaufnahme des Gesamtsystems. Die von der SPS verarbeiteten und vernetzten Daten ermöglichen wichtige Industrie-4.0-Anwendungen wie Energiemanagement, Effizienzbeurteilung und Condition Monitoring.
Grundlagen der SPS-Programmierung und Ablaufsteuerung
Lernende erlernen fundamentale SPS-Programmierung an einer industriellen Siemens S7-1200. Sie üben Sensor-/Aktuator-Ansteuerung und die Umsetzung komplexer, für Materialflusssysteme essenzieller Ablaufsteuerungen. Dies bereitet optimal auf reale Anwendungen vor.
Steuerung von Materialflusssystemen
Das intelligente Transportsystem ist zentral für jede Produktionsanlage. Lernende verstehen die Bedeutung von Materialflusssystemen und steuern diese effizient mit frei programmierbaren SPS, um Bearbeitungsschritte zu einem Gesamtprozess zu verbinden.

Lieferumfang: alles für das perfekte Lehr- und Lernerlebnis

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Art.-Nr.: ST8010-4T
Produkt
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Art.-Nr.: ST7200-5L
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Art.-Nr.: LM9515
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Art.-Nr.: SO6200-2P
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Art.-Nr.: LM9532
Produkt
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Art.-Nr.: LM9672
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520005
Cyber-physisches Transportsystem
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Art.-Nr.: ST7200-7A
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Art.-Nr.: LN-AU-570001
Produkt
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Art.-Nr.: SO2805-5H
Produkt
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Art.-Nr.: LM9677
Produkt
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Art.-Nr.: LM8257
Produkt
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Art.-Nr.: LM9716
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520006
Zubehörsatz Cyber-physisches Transportsystem
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Art.-Nr.: CO3713-4Q
Produkt
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Art.-Nr.: LM9638
Produkt
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Art.-Nr.: SO6200-1V
Produkt
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Art.-Nr.: LN-AU-520007
IMS Handbediengerät
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Art.-Nr.: PAT051001
Produkt
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Art.-Nr.: PAT051002
Produkt
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Art.-Nr.: PAT051003
Produkt
Art.-Nr.: CO3221-6Q
Ladesäule für Hybrid- und Elektrofahrzeuge
Art.-Nr.: LM8668

Typ-2-Ladekabel für HV-Fahrzeuge/CarTrain

Art.-Nr.: ST8003-1X
Seitliche Experimentierrahmen-Erweiterung für A4-Platten
Art.-Nr.: ST7200-5M

Schutzhülle mobiler Wagen

Optimale Aufbewahrung mit Staubschutz

Art.-Nr.: ST8010-4T

Monitorhalter

Monitorhalter direkt am ALU-Profil des mobilen Wagens befestigen

Art.-Nr.: LM8677
Erweiterte Sicherheitsausstattung für die Diagnose an HV-Fahrzeugen
Art.-Nr.: LM8673
Rettungsstange für Arbeiten an HV-Fahrzeugen
Art.-Nr.: LM8258
AVL Ditest HV Safety 2000

Produktinformationen & Downloads

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Praktische Applikationen

Praktische Wellenausrichtung durchführen

Praxisbezogene Lösungen für Industrieprojekte erarbeiten

Prüfverfahren anwenden

Rechtliche Rahmenbedingungen

Regelstrecken analysieren

Regelverhalten analysieren

Regler entwerfen und optimieren

Schaltungen risikofrei im Simulator entwerfen und testen

Schnelle und systematische Fehlersuche beherrschen

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Schwingungsdaten erfassen und analysieren

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Stromlaufpläne lesen und anwenden

Systematische Fehlersuche durchführen

Aufschwungregelung

Auswirkungen mechanischer Fehler live untersuchen

Echtzeit-Regelung

Effiziente Problemlösung

Fehleridentifikation durch Frequenzanalyse beherrschen

Geschlossene Regelkreise evaluieren

Grundlagen der Regelungstechnik verstehen

Grundschaltungen der Motorsteuerung aufbauen

Instandsetzungsarbeiten

Kenntnisse über HV-Batteriesysteme

Klassische Regelungstechniken

Lagerschäden mit dem Lager-Assistenten diagnostizieren

Modellentwicklung in MATLAB-Simulink

Praktische Anwendung


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