Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt

2026-10-07T15:29:49Z

aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt

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{{T}}

{{BR}}
= Einleitung =
'''Steuerungslogik und Ablaufmodelle – Fehlerzustände ausdrücklich modellieren''' richtet sich an Auszubildende in Automatisierungs-, Elektro- und Mechatronikberufen. Du arbeitest mit kurzen Lerneinheiten an einer fiktiven Förderanlage und untersuchst drei Kernfragen: Was passiert bei einem '''Timeout'''? Wie wird ein '''fehlendes Signal''' diagnostiziert? Wie erfolgt ein '''Wiederanlauf''', ohne einen unerwarteten Start zu erzeugen?

[[Datei:Conveyor belt moves material in a factory.jpg|500px|rahmenlos|center]]

'''Lernziel:''' Du kannst einen normalen Ablauf, Fehlerzustände und den Wiederanlauf als Zustandsmodell beschreiben, Signalverläufe auswerten und Diagnoseentscheidungen begründen.

'''Ausbildungsfall:''' In einer Verpackungsstation transportiert Motor M1 ein Werkstück zu Sensor B1. Nach Start muss B1 spätestens nach 4,0 s ein Werkstück melden. Bleibt das Signal aus, stoppt die Steuerung den Motor und wechselt in einen Fehlerzustand. Nach Fehlerbehebung und Quittierung darf nur in einen geprüften Bereitschaftszustand zurückgekehrt werden.

'''Fiktive Trainingsdaten:''' Die Bezeichnungen M1, B1, S1 und S2 sowie alle Zeitwerte und Diagnoseprotokolle dieses Kurses sind didaktisch erfunden. Sie beschreiben keine reale Anlage.

{{BR}}
= Lernpfad in kurzen Einheiten =
{| class="wikitable"
! Einheit
! Kernfrage
! Praxisziel
|-
| 1 || Was ist Steuerungslogik? || Ein- und Ausgänge lesen
|-
| 2 || Wie wird ein Ablauf modelliert? || Schritte und Transitionen bilden
|-
| 3 || Wie wird ein Timeout erkannt? || Zeitbedingung überwachen
|-
| 4 || Was bedeutet fehlendes Signal? || Ursache von Symptom trennen
|-
| 5 || Wie wird ein Fehlerzustand modelliert? || sichere Reaktion festlegen
|-
| 6 || Wie erfolgt Wiederanlauf? || Quittierung und Freigaben prüfen
|-
| 7 || Wie wird diagnostiziert? || Signalverlauf und Zustand gemeinsam auswerten
|}

{{BR}}
== Einheit 1: Steuerungslogik als Signalverarbeitung ==
Eine [[Speicherprogrammierbare Steuerung|SPS]] liest Eingänge, verarbeitet das Programm und setzt Ausgänge. Für die Ablaufdiagnose brauchst Du deshalb immer drei Ebenen: '''Eingangssignal''', '''interner Zustand''' und '''Ausgang'''. IEC 61131-3 beschreibt Programmiersprachen für speicherprogrammierbare Steuerungen; dazu gehören unter anderem Structured Text, Kontaktplan und Funktionsplan sowie SFC-Elemente zur Ablaufstrukturierung.<ref>[https://webstore.iec.ch/en/publication/68533 IEC 61131-3:2025, IEC]</ref>

[[Datei:PLC Block Diagram.jpg|500px|rahmenlos|center]]

{| class="wikitable"
! Signal
! Bedeutung im Fall
! Typ
|-
| S1_Start || Startanforderung || Eingang
|-
| S2_Ack || Quittiert einen bearbeiteten Fehler || Eingang
|-
| Safety_OK || Freigabe der sicheren Peripherie || Eingang
|-
| B1 || Werkstück am Ziel erkannt || Eingang
|-
| Drive_Ready || Antrieb betriebsbereit || Eingang
|-
| M1 || Fördermotor || Ausgang
|-
| Fault_Lamp || Störanzeige || Ausgang
|}

[[Datei:S71500.JPG|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=FMLINMoW6e4 |500|center}}

'''Merksatz:''' Ein Ausgang allein erklärt keinen Fehler. Für die Diagnose musst Du wissen, '''welcher Zustand aktiv''' ist und '''welche Übergangsbedingung fehlt'''.

{{BR}}
== Einheit 2: Ablaufmodelle mit Schritten und Transitionen ==
Eine Ablaufsteuerung wechselt von Schritt zu Schritt, wenn eine definierte [[Transition|Übergangsbedingung]] erfüllt ist. GRAFCET ist nach IEC 60848 eine Spezifikationssprache für das funktionale Verhalten des sequentiellen Teils einer Steuerung.<ref>[https://webstore.iec.ch/en/publication/3684 IEC 60848:2013, IEC]</ref>

[[Datei:Sequential function chart.png|500px|rahmenlos|center]]

Für den Ausbildungsfall wird der Ablauf bewusst um Fehlerzustände erweitert:

{| class="wikitable"
! Zustand
! Aktion
! Übergang
|-
| Z0 Bereit || M1 aus || Start UND Safety_OK UND Drive_Ready
|-
| Z1 Fördern || M1 ein, Timer läuft || B1 erkannt
|-
| Z2 Ziel erreicht || M1 aus || Werkstück übernommen
|-
| F1 Timeout || M1 aus, Störanzeige ein || Ursache behoben UND Quittierung
|-
| F2 Signalfehler || M1 aus, Störanzeige ein || Signal plausibel UND Quittierung
|-
| Z3 Wiederanlaufprüfung || M1 aus || Safety_OK UND Drive_Ready
|}

[[Datei:Example Grafcet SFC-fr.svg|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=X-MGCiTFcLo |500|center}}

'''Wichtig:''' Fehlerzustände sind keine Randnotiz. Sie erhalten eigene Zustände, eigene Aktionen und eindeutige Rückkehrbedingungen.

{{BR}}
== Einheit 3: Timeout als überwachte Erwartung ==
Ein '''Timeout''' bedeutet: Ein erwartetes Ereignis tritt nicht innerhalb der festgelegten Zeit ein. Im Fall startet mit Z1 die Transportüberwachung. Wenn B1 nach 4,0 s noch 0 ist, wird F1 aktiv.

Ein IEC-Timer vom Typ TON kann eine Einschaltverzögerung abbilden. Bei einer S7-1200 zeigt der Ausgang Q nach Ablauf der Vorgabezeit die erfüllte Zeitbedingung an; ET liefert die verstrichene Zeit.<ref>[https://cache.industry.siemens.com/dl/files/591/39637591/att_888067/v1/S7-1200_Transition_Manual_enUS.pdf Siemens S7-1200 Transition Manual, Timer instructions]</ref>

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=-f0m8SoGqhY |500|center}}

'''Beispiel in Structured Text, didaktisch verkürzt:'''
<syntaxhighlight lang="iecst">
T_Transport(IN := (State = Z1) AND NOT B1, PT := T#4s);

CASE State OF
Z0:
IF S1_Start AND Safety_OK AND Drive_Ready THEN
State := Z1;
END_IF;

Z1:
IF B1 THEN
State := Z2;
ELSIF T_Transport.Q THEN
State := F1;
END_IF;

F1:
IF FaultCleared AND S2_Ack THEN
State := Z3;
END_IF;

Z3:
IF Safety_OK AND Drive_Ready THEN
State := Z0;
END_IF;
END_CASE;
</syntaxhighlight>

'''Diagnosegedanke:''' Timeout ist zunächst ein '''Symptom'''. Mögliche Ursachen sind ein fehlendes Werkstück, ein blockierter Transport, ein ausgefallener Sensor, eine Leitungsstörung oder eine unpassende Zeitvorgabe.

{{BR}}
== Einheit 4: Fehlendes Signal richtig interpretieren ==
Ein fehlendes B1-Signal ist nicht automatisch ein defekter Sensor. Die Steuerung sieht zunächst nur: '''B1 bleibt 0'''. Erst weitere Informationen machen eine Ursache plausibel.

[[Datei:Ladder Logic AND gate PLC.jpg|500px|rahmenlos|center]]

{| class="wikitable"
! Beobachtung
! Mögliche Deutung
! Nächster Diagnosepunkt
|-
| M1 = 1, B1 = 0, Zeit < 4,0 s || noch normal || Verlauf weiter beobachten
|-
| M1 = 1, B1 = 0, Zeit = 4,0 s || Timeout || Transport und B1 prüfen
|-
| Werkstück sichtbar an B1, B1 = 0 || Sensorsignal fehlt || Sensor, Versorgung, Leitung, Eingang prüfen
|-
| Kein Werkstück an B1, B1 = 0 || Signal logisch plausibel || Ursache im Transport suchen
|-
| B1 = 1 ohne Werkstück || Signal unplausibel || Sensorlage, Verschmutzung, Verdrahtung prüfen
|}

'''Regel:''' Trenne '''Beobachtung''', '''Hypothese''' und '''Prüfung'''. Das verhindert vorschnellen Teiletausch.

{{BR}}
== Einheit 5: Signalverläufe lesen ==
Signalverläufe zeigen, '''wann''' sich Eingänge, Timer, Zustände und Ausgänge ändern.

[[Datei:Logic signal waveform.svg|500px|rahmenlos|center]]

'''Virtueller Normalfall:'''
{| class="wikitable"
! Zeit
! Start
! B1
! Timer.Q
! Zustand
! M1
|-
| 0,0 s || 1 || 0 || 0 || Z1 Fördern || 1
|-
| 1,0 s || 0 || 0 || 0 || Z1 Fördern || 1
|-
| 2,2 s || 0 || 1 || 0 || Z2 Ziel erreicht || 0
|}

'''Virtueller Timeout-Fall:'''
{| class="wikitable"
! Zeit
! B1
! Timer.Q
! Zustand
! M1
! Fault_Lamp
|-
| 0,0 s || 0 || 0 || Z1 Fördern || 1 || 0
|-
| 3,9 s || 0 || 0 || Z1 Fördern || 1 || 0
|-
| 4,0 s || 0 || 1 || F1 Timeout || 0 || 1
|-
| 5,0 s || 0 || 1 || F1 Timeout || 0 || 1
|}

'''Virtueller Wiederanlauf-Fall:'''
{| class="wikitable"
! Zeit
! Fehler behoben
! Ack
! Safety_OK
! Start neu
! Zustand
|-
| 6,0 s || 1 || 0 || 1 || 0 || F1 Timeout
|-
| 6,5 s || 1 || 1 || 1 || 0 || Z3 Wiederanlaufprüfung
|-
| 7,0 s || 1 || 0 || 1 || 0 || Z0 Bereit
|-
| 8,0 s || 1 || 0 || 1 || 1 || Z1 Fördern
|}

{{BR}}
== Einheit 6: Wiederanlauf bewusst freigeben ==
Die Quittierung bestätigt, dass ein Fehler bearbeitet wurde. Sie darf nicht automatisch bedeuten, dass die Maschine sofort losläuft. ISO 14118 behandelt Maßnahmen zur Vermeidung eines unerwarteten Anlaufs; die konkrete Maschine benötigt eine passende Risikobeurteilung und gegebenenfalls maschinenspezifische Sicherheitsanforderungen.<ref>[https://www.iso.org/standard/66460.html ISO 14118:2017, ISO]</ref>

'''Didaktisches Wiederanlaufprinzip:'''
# [[Fehler beheben|Fehler beheben]]: Ursache beseitigen und Signal plausibel machen.
# [[Quittierung|Quittieren]]: Fehlerzustand bewusst bestätigen.
# [[Freigabebedingung|Freigaben prüfen]]: Safety_OK und Drive_Ready müssen vorliegen.
# [[Startbefehl|Neu starten]]: Erst aus dem geprüften Bereitschaftszustand führt eine neue Startanforderung in den normalen Ablauf.

'''Sicherheitsgrenze:''' Die hier dargestellte Standard-SPS-Logik ersetzt keine sicherheitsgerichtete Steuerung. Not-Halt, Schutztüren und andere Sicherheitsfunktionen sind entsprechend der Risikobeurteilung und den einschlägigen Normen separat auszulegen. IEC 60204-1 behandelt die elektrische Ausrüstung von Maschinen und deren Steuerstromkreise.<ref>[https://webstore.iec.ch/en/publication/71256 IEC 60204-1:2016+AMD1:2021 CSV, IEC]</ref>

{{BR}}
== Einheit 7: Diagnose als Entscheidungsweg ==
Nutze bei einer Störung immer dieselbe Reihenfolge: '''Zustand → erwartete Transition → reales Signal → Ursache prüfen → Fehler beheben → quittieren → Wiederanlauf prüfen'''.

{| class="wikitable"
! Diagnosefrage
! Beispielantwort
|-
| Welcher Zustand ist aktiv? || F1 Timeout
|-
| Welcher Übergang wurde erwartet? || B1 = 1
|-
| Welches Signal liegt tatsächlich an? || B1 = 0
|-
| Ist das physisch plausibel? || Nein, Werkstück steht vor B1
|-
| Was wird geprüft? || Sensorversorgung, Ausrichtung, Leitung, SPS-Eingang
|-
| Wann darf quittiert werden? || nach behobener Ursache
|-
| Wann darf neu gestartet werden? || erst nach erfüllten Freigaben und neuer Startanforderung
|}

{{BR}}
= Virtuelle Anlage: Förderstation P7 =
Du arbeitest nur mit fiktiven Daten. Es wird nichts hochgeladen und es ist kein externer KI-Zugriff nötig.

'''Anlagenbild:'''
{| class="wikitable"
! Komponente
! Funktion
|-
| S1 || Starttaster
|-
| S2 || Quittiertaster
|-
| B1 || Lichtschranke am Ziel
|-
| M1 || Fördermotor
|-
| Safety_OK || zusammengefasste Freigabe der sicheren Steuerung
|-
| Drive_Ready || Bereitschaft des Antriebs
|}

'''Steuerregel:''' Nach Start läuft M1. Wird B1 innerhalb von 4,0 s aktiv, endet der Transport normal. Sonst wird F1 Timeout gesetzt und M1 abgeschaltet. Ein unplausibles B1-Signal kann zusätzlich als F2 Signalfehler modelliert werden. Nach Fehlerbehebung sind Quittierung, Freigabeprüfung und ein neuer Start notwendig.

{{BR}}
== Interaktive Steuerungsaufgabe ==
<div class="lueckentext-quiz">
{| class="wikitable"
! Setze den passenden Zustand ein.
! Beobachtung
|-
| '''Z1 Fördern'''
| Start liegt an, Safety_OK und Drive_Ready sind 1, B1 ist noch 0 und die Zeitgrenze ist nicht erreicht.
|-
| '''F1 Timeout'''
| B1 ist nach 4,0 s weiterhin 0.
|-
| '''F2 Signalfehler'''
| Ein Werkstück steht sicher vor B1, der Eingang bleibt aber 0.
|-
| '''Z3 Wiederanlaufprüfung'''
| Ursache ist behoben und quittiert; der Motor bleibt noch aus.
|-
| '''Z0 Bereit'''
| Freigaben sind erfüllt; vor dem nächsten Zyklus ist kein Fehler aktiv.
|}
{{E}}

{{BR}}
== Interaktive Diagnoseaufgabe ==
<div class="lueckentext-quiz">
{| class="wikitable"
! Diagnoseentscheidung
! Befund
|-
| '''Weiter beobachten'''
| B1 = 0 bei 2,0 s Transportzeit.
|-
| '''Timeout behandeln'''
| B1 = 0 bei 4,0 s Transportzeit.
|-
| '''Sensorpfad prüfen'''
| Werkstück steht vor B1, SPS-Eingang B1 bleibt 0.
|-
| '''Quittierung ablehnen'''
| Fehlerursache ist noch vorhanden.
|-
| '''Wiederanlauf freigeben'''
| Ursache behoben, quittiert, Safety_OK und Drive_Ready aktiv, neuer Start liegt an.
|}
{{E}}

{{BR}}
= Aufgaben mit gestuften Hilfen und begründetem Feedback =
{| class="wikitable"
! Niveau
! Aufgabe
! Hilfe 1
! Hilfe 2
! Begründetes Feedback
|-
| Basis || Erkläre, warum M1 bei F1 ausgeschaltet wird. || Suche die Aktion des Fehlerzustands. || Überlege, ob weiterer Transport die Diagnose erschwert. || Richtig ist: F1 erzwingt M1 = 0. So bleibt der Fehlerzustand eindeutig und die Anlage bewegt sich nicht weiter, während die Ursache geprüft wird.
|-
| Anwendung || Im Log steht: M1 = 1, B1 = 0, ET = 3,8 s. Soll schon F1 gesetzt werden? || Vergleiche ET mit 4,0 s. || Ein Timeout entsteht erst beim Erreichen der Zeitgrenze. || Nein. Bei 3,8 s ist die überwachte Frist noch nicht abgelaufen. Ein sofortiger Fehler wäre eine zu frühe Diagnose.
|-
| Transfer || Entwirf für einen zweiten Sensor B2 eine Plausibilitätsregel gegen ein dauerhaftes 1-Signal. || Frage: Wann wäre B2 = 1 physisch unmöglich? || Nutze einen Zustand, in dem noch kein Werkstück am Sensor sein kann. || Eine gute Lösung koppelt B2 an Prozesszustände, nicht nur an Zeit. So kann ein Signal, das im falschen Zustand aktiv ist, als eigener Fehler modelliert werden.
|}

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

{{MC}}
'''Wann liegt im Ausbildungsfall ein Timeout vor?'''
(B1 bleibt bis 4,0 s nach Transportstart aus)
(!B1 schaltet nach 2,2 s ein)
(!Der Starttaster wird losgelassen)
(!Drive_Ready ist bereits vor Start aktiv)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche Aussage zu einem fehlenden Sensorsignal ist fachlich richtig?'''
(Es ist zunächst eine Beobachtung und noch keine eindeutige Fehlerursache)
(!Es beweist immer einen Sensordefekt)
(!Es beweist immer einen Motordefekt)
(!Es ist bei einer Ablaufsteuerung bedeutungslos)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was ist die wichtigste Funktion eines expliziten Fehlerzustands?'''
(Fehlerreaktion und Rückkehrbedingungen eindeutig festlegen)
(!Alle Eingänge dauerhaft auf 1 setzen)
(!Die Zykluszeit der SPS halbieren)
(!Den Sensor automatisch reparieren)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche Aktion ist für F1 Timeout im Kursmodell vorgesehen?'''
(M1 aus und Störanzeige ein)
(!M1 dauerhaft ein)
(!B1 zwangsweise auf 1 setzen)
(!Quittierung automatisch erzeugen)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was soll nach der Fehlerbehebung zuerst bewusst erfolgen?'''
(Quittierung)
(!Sofortiger Motorstart)
(!Löschen aller Eingänge)
(!Ändern der Netzspannung)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Warum reicht eine Quittierung allein nicht für den Wiederanlauf?'''
(Freigaben und eine neue Startanforderung müssen geprüft werden)
(!Weil Timer grundsätzlich nicht rücksetzbar sind)
(!Weil ein Sensor danach immer 1 bleibt)
(!Weil ein Ausgang nie abgeschaltet werden darf)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche Größe liefert bei einem IEC-Timer die verstrichene Zeit?'''
(ET)
(!Q)
(!IN)
(!PT)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Was ist bei 3,9 s Transportzeit und B1 gleich 0 richtig?'''
(Der Timeout ist bei einer Grenze von 4,0 s noch nicht erreicht)
(!Der Timeout liegt seit 0,1 s an)
(!B1 muss softwareseitig gesetzt werden)
(!M1 muss wegen eines bestätigten Sensorfehlers aus sein)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche Reihenfolge unterstützt eine saubere Diagnose am besten?'''
(Zustand prüfen dann erwartete Transition dann reales Signal dann Ursache)
(!Ursache raten dann Bauteil tauschen dann Zustand prüfen)
(!Quittieren dann Signal ansehen dann Fehler suchen)
(!Start drücken dann Timer ändern dann Ursache vermuten)
{{E}}
<br>

{{MC}}
'''Welche Aussage zum Wiederanlauf ist richtig?'''
(Ein unerwarteter automatischer Start ist zu vermeiden)
(!Nach jedem Timeout muss die Anlage automatisch anlaufen)
(!Die Störquittierung ist immer zugleich der Startbefehl)
(!Safety_OK darf beim Wiederanlauf ignoriert werden)
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Memory ==
<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Timeout || erwartetes Ereignis bleibt bis zur Zeitgrenze aus
|-
| Sensor B1 || meldet das Werkstück am Ziel
|-
| Fehlerzustand || legt definierte Fehlerreaktionen fest
|-
| Quittierung || bestätigt einen bearbeiteten Fehler
|-
| Wiederanlaufprüfung || kontrolliert Freigaben vor der Rückkehr
|-
| TON || Einschaltverzögerer
|-
| Signalverlauf || zeigt binäre Zustände über der Zeit
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==
<div class="lueckentext-quiz">

{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Thema
|-
| '''Normalablauf'''
| B1 wird rechtzeitig aktiv
|-
| '''Timeout'''
| B1 fehlt bis zum Ablauf der Überwachungszeit
|-
| '''Signalfehler'''
| Sensorsignal widerspricht dem beobachteten Prozess
|-
| '''Quittierung'''
| Fehlerbearbeitung wird bewusst bestätigt
|-
| '''Wiederanlauf'''
| Freigaben werden geprüft und danach ein neuer Start angefordert
|}
{{E}}

<br>
...
<br />

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==
<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Timeout || Wie heißt das Überschreiten einer erwarteten Ereignisfrist?
|-
| Sensor || Welches Betriebsmittel liefert der Steuerung eine Prozessinformation?
|-
| Quittierung || Wie heißt die bewusste Bestätigung nach einer Fehlerbearbeitung?
|-
| Ablaufkette || Wie heißt eine Folge von Schritten und Übergängen?
|-
| Diagnose || Wie heißt die systematische Suche nach einer Fehlerursache?
|-
| Wiederanlauf || Wie heißt die Rückkehr zum Betrieb nach einer Störung?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==
<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=Steuerungslogik+und+Ablaufmodelle+Fehlerzustände+ausdrücklich+modellieren </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==
<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Ein Timeout entsteht, wenn ein erwartetes Ereignis nicht innerhalb der festgelegten { Zeitgrenze } eintritt.
Der Sensor B1 liefert im Ausbildungsfall die Rückmeldung über ein { Werkstück } am Ziel.
Der Zustand F1 schaltet den Fördermotor aus und aktiviert die { Störanzeige }.
Ein fehlendes Signal ist zunächst eine Beobachtung und noch keine eindeutige { Ursache }.
Nach der Fehlerbehebung bestätigt die Bedienperson den Fehler mit einer { Quittierung }.
Vor der Rückkehr in den Normalbetrieb werden die notwendigen { Freigaben } geprüft.
Ein neuer Startbefehl verhindert, dass die Quittierung selbst einen unerwarteten { Wiederanlauf } auslöst.
Signalverläufe verbinden zeitliche Ereignisse mit Eingängen, Zuständen und { Ausgängen }.
</quiz>

<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

{{BR}}
=== Leicht ===
# [[Signalplan|Signalplan erstellen]]: Zeichne für S1, B1, M1 und Fault_Lamp einen einfachen Signalverlauf für einen fehlerfreien Zyklus.
# [[Fehlerzustand|Fehlerzustand beschreiben]]: Formuliere in drei Sätzen, was in F1 Timeout passieren muss und warum.
# [[Diagnosefrage|Diagnosefragen sammeln]]: Notiere fünf Fragen, die Du bei B1 = 0 stellen würdest, bevor Du ein Bauteil austauschst.
# [[Zustandskarte|Zustandskarten bauen]]: Erstelle Karten für Z0, Z1, Z2, F1 und Z3 und ordne jeweils Aktion und Übergang zu.

{{BR}}
=== Standard ===
# [[Signalverlauf|Signalverlauf analysieren]]: Erzeuge drei fiktive Logtabellen mit Normalfall, Timeout und Signalfehler und markiere den Zustandswechsel.
# [[GRAFCET|Ablaufmodell erweitern]]: Ergänze das Modell um einen zweiten Sensor B2 und einen eigenen Fehlerzustand für ein unplausibles Dauersignal.
# [[Virtuelle Inbetriebnahme|Virtuelle Inbetriebnahme planen]]: Lege eine Testfolge mit mindestens sechs Testfällen fest, ohne reale Anlage und ohne Uploads zu verwenden.
# [[Fehlersuche|Diagnosegespräch führen]]: Spiele zu zweit Fachkraft und Auszubildende. Eine Person gibt nur Signalwerte aus, die andere begründet die nächsten Prüfschritte.

{{BR}}
=== Schwer ===
# [[Fehlerstrategie|Fehlerstrategie vergleichen]]: Vergleiche automatischen Wiederanlauf, quittierten Wiederanlauf und manuellen Neustart anhand von Risiko, Bedienbarkeit und Diagnose.
# [[Zeitüberwachung|Timeout auslegen]]: Entwickle für drei unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten plausible Zeitgrenzen und begründe Sicherheitszuschlag und Prozessreserve.
# [[Plausibilitätsprüfung|Plausibilitätslogik entwerfen]]: Formuliere Regeln, die einen Sensorfehler von einem fehlenden Werkstück unterscheiden können, und kennzeichne verbleibende Unsicherheiten.
# [[Transferprojekt|Mini-Projekt entwickeln]]: Übertrage das Zustandsmodell auf eine pneumatische Spannstation oder eine Füllanlage und modelliere mindestens zwei unterschiedliche Fehlerzustände.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =
# [[Fehlerursache und Symptom|Symptom und Ursache trennen]]: In einem Log wird bei 4,0 s ein Timeout gesetzt. Entwickle mindestens drei unterschiedliche Ursachen, die zum gleichen Symptom führen können, und nenne für jede einen prüfbaren Befund.
# [[Zustandsmodell bewerten|Zustandsmodell bewerten]]: Ein Entwurf springt nach Quittierung direkt von F1 in Z1 Fördern. Beurteile diesen Entwurf und entwickle eine robustere Alternative.
# [[Signalverlauf rekonstruieren|Signalverlauf rekonstruieren]]: Aus den Zuständen Z0 → Z1 → F1 → Z3 → Z0 rekonstruierst Du plausible Eingangs- und Ausgangssignale und begründest jeden Übergang.
# [[Diagnosestrategie|Diagnosestrategie priorisieren]]: Entscheide, in welcher Reihenfolge Du Prozessbeobachtung, SPS-Eingang, Sensorspannung, Verdrahtung und Programmlogik prüfst. Begründe Deine Reihenfolge.
# [[Transfer auf zweite Anlage|Transfer durchführen]]: Übertrage Timeout, fehlendes Signal und Wiederanlauf auf eine Füllanlage mit Ventil und Füllstandssensor. Definiere Zustände, Fehlerreaktion und Wiederanlaufbedingungen.
# [[Grenzen der Standardsteuerung|Sicherheitsgrenze erklären]]: Erkläre, warum ein didaktischer SPS-Fehlerzustand keine vollständige sicherheitsgerichtete Funktion ersetzt und welche zusätzlichen Informationen für eine reale Maschine nötig wären.

<br>
<br>

{{BR}}
= Lernnachweis =
Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du Zusammenhänge erklären und auf neue Anlagen übertragen kannst. Wichtig sind:
# [[Zustandsmodell|Zustandsmodell]]: Normal-, Warte-, Fehler- und Wiederanlaufzustände sind eindeutig beschrieben.
# [[Transition|Transitionen]]: Jeder Zustandswechsel besitzt eine prüfbare Bedingung.
# [[Timeout|Timeout]]: Die Zeitüberwachung ist fachlich begründet und als Symptom eingeordnet.
# [[Diagnose|Diagnose]]: Beobachtung, Hypothese und Prüfung werden getrennt.
# [[Signalverlauf|Signalverlauf]]: Ein- und Ausgänge, Timer und Zustände werden zeitlich korrekt zusammengeführt.
# [[Wiederanlauf|Wiederanlauf]]: Quittierung, Freigaben und neuer Start werden unterschieden.
# [[Transfer|Transfer]]: Das Prinzip wird auf eine andere Anlage übertragen.
# [[Sicherheit von Maschinen|Sicherheitsbewusstsein]]: Grenzen einer Standardsteuerung und die Notwendigkeit einer Risikobeurteilung werden benannt.

<br>
<br>

{{BR}}
= Fachliche Quellen und Medienrechte =
'''Fachliche Prüfung:''' Die Kernaussagen wurden gegen öffentlich zugängliche Informationen der IEC, ISO und Siemens geprüft. Normtexte werden hier nicht vervielfältigt, sondern nur zusammenfassend referenziert.

{| class="wikitable"
! Quelle
! Verwendung im Kurs
|-
| [https://webstore.iec.ch/en/publication/68533 IEC 61131-3:2025] || SPS-Programmiersprachen und SFC-Strukturelemente
|-
| [https://webstore.iec.ch/en/publication/3684 IEC 60848:2013] || GRAFCET als Spezifikationssprache
|-
| [https://www.iso.org/standard/66460.html ISO 14118:2017] || Vermeidung unerwarteten Anlaufs
|-
| [https://webstore.iec.ch/en/publication/71256 IEC 60204-1:2016+A1:2021] || elektrische Ausrüstung von Maschinen
|-
| [https://cache.industry.siemens.com/dl/files/591/39637591/att_888067/v1/S7-1200_Transition_Manual_enUS.pdf Siemens S7-1200 Transition Manual] || IEC-Timer, Q und ET
|}

'''Geprüfte Wikimedia-Commons-Medien:'''
{| class="wikitable"
! Datei
! Rechtehinweis laut Commons-Dateiseite
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Conveyor_belt_moves_material_in_a_factory.jpg Conveyor belt moves material in a factory.jpg] || CC BY 2.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:S71500.JPG S71500.JPG] || CC BY 3.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PLC_Block_Diagram.jpg PLC Block Diagram.jpg] || CC BY-SA 4.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sequential_function_chart.png Sequential function chart.png] || CC BY-SA 3.0 und GFDL
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Example_Grafcet_SFC-fr.svg Example Grafcet SFC-fr.svg] || CC BY-SA 3.0 und GFDL gemäß Dateiseite
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ladder_Logic_AND_gate_PLC.jpg Ladder Logic AND gate PLC.jpg] || CC BY-SA 4.0
|-
| [https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Logic_signal_waveform.svg Logic signal waveform.svg] || CC BY-SA 4.0
|}

'''YouTube-Medien:''' Eingebettet werden nur zuvor geprüfte, tatsächlich auffindbare Videos zu SPS-Zyklus, IEC-Timern und GRAFCET. Das Einbetten erfolgt über den YouTube-Player; es wird kein Video kopiert oder hochgeladen. Die Videos werden nicht als OER ausgegeben; für das Einbetten gelten die YouTube-Bedingungen.<ref>[https://help.youtube.com/support/youtube/bin/answer.py?answer=57788 YouTube-Hilfe: Videos und Playlists einbetten]</ref>

{{BR}}
= OERs zum Thema =
<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Speicherprogrammierbare_Steuerung </iframe>

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Ablaufsteuerung </iframe>

{{BR}}
= Verknüpfte Lernbereiche =
{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Steuerungslogik und Ablaufmodelle]]'''
# [[Speicherprogrammierbare Steuerung]]
# [[Ablaufsteuerung]]
# [[GRAFCET]]
# [[Ablaufsprache]]
# [[Zeitglied]]
# [[Sensor]]
# [[Fehlerdiagnose]]
# [[Maschinensicherheit]]
|}

[[Kategorie:Elektrotechnik]]
[[Kategorie:Automatisierungstechnik]]
[[Kategorie:Mechatronik]]
[[Kategorie:Steuerungstechnik]]
[[Kategorie:SPS]]
[[Kategorie:Berufsausbildung]]
[[Kategorie:Ausbildung]]
[[Kategorie:Fehlerdiagnose]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

Steuerungslogik und Ablaufmodelle – Fehlerzustände ausdrücklich modellieren - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt