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Systemintegration und digitale Inbetriebnahme – Fehlerfälle gezielt simulieren

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Systemintegration und digitale Inbetriebnahme – Fehlerfälle gezielt simulieren

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Einleitung

Systemintegration und digitale Inbetriebnahme – Fehlerfälle gezielt simulieren

Zielgruppe: Ausbildung in Mechatronik, Automatisierungstechnik, Elektronik und industrieller Systemintegration

Lernzeit: 6 kurze Lerneinheiten mit anschließendem Praxistraining

Dein Auftrag: Eine virtuelle Förderanlage gezielt mit Fehlern testen, Signalverläufe analysieren und passende Steuerungsreaktionen begründen.

Du untersuchst drei Fehlerfälle: Ausfall, Verzögerung und widersprüchliche Signale.

Bild: Fördertechnik als industrieller Anwendungskontext. Unsere Ausbildungsanlage ist ein vereinfachtes virtuelles Modell.

Sicherheitsregel: Alle Steuerungs- und Fehlerversuche erfolgen ausschließlich in einer vom realen Produktionssystem getrennten Simulation. Es gibt keine automatische Live-Ansteuerung, keine Eingriffe in reale SPS-Ausgänge und keine Umgehung von Schutzeinrichtungen. Reale Arbeiten dürfen nur unter geeigneter Fachaufsicht und mit betrieblicher Freigabe erfolgen. Simulationen ersetzen weder Gefährdungsbeurteilungen noch vorgeschriebene Prüfungen.


Dein Lernpfad

Einheit Thema Zeit Ergebnis
Start Virtuelle Anlage kennenlernen 7 Minuten Signale verstehen
Signale Soll und Ist vergleichen 8 Minuten Abweichungen erkennen
Ausfall Sensorausfall simulieren 8 Minuten Fehler lokalisieren
Verzögerung Zeitüberschreitung prüfen 8 Minuten Zeitüberwachung beurteilen
Widerspruch Plausibilität kontrollieren 8 Minuten Konflikte diagnostizieren
Diagnose Ergebnisse dokumentieren 8 Minuten Testbericht erstellen


Lernkurs: Virtuelle Inbetriebnahme


Lerneinheit 1: Dein Ausbildungsfall

Situation: Du arbeitest in einem Ausbildungsteam. Eine virtuelle Förderstrecke soll jeweils genau ein kurzes Paket von Sensor A zu Sensor B transportieren.

Der Abstand zwischen beiden Sensoren ist größer als die Paketlänge. Deshalb kann das einzige Paket im betrachteten Test nicht gleichzeitig beide Sensoren belegen.

Startbereich Förderstrecke Zielbereich
Paket vor Sensor A Fördermotor M Sensor B
📦 → A → → → → → B → Ziel

Vereinfachte Signaldefinition:

Signal Bedeutung
A 1 = Sensor A meldet Paket
B 1 = Sensor B meldet Paket
M 1 = virtueller Fördermotor eingeschaltet
F 1 = Fehler gespeichert
START Virtueller Startbefehl

Vereinbarter Sollablauf: START bei erkanntem Paket A und vorhandener Betriebsfreigabe schaltet M ein. Wenn B innerhalb von 4 Sekunden das Paket erkennt, schaltet M ab. Fehlt B nach mehr als 4 Sekunden, erfolgt ein Stopp mit gespeichertem Zeitfehler. Ein unmöglicher Signalzustand stoppt ebenfalls den virtuellen Ablauf.

Das sind Vorgaben dieses Ausbildungsmodells, keine allgemeingültigen Grenzwerte oder fertigen Maschinensicherheitsfunktionen.

Video: Einführung in Factory I/O von sps4you. Beobachte die virtuelle Anlage und ihre Bauteile.

Basisauftrag: Zeichne den Weg eines Pakets ein und benenne die beiden Eingänge und den Motorausgang.

Begründetes Feedback: A und B sind Eingänge, weil sie Zustände zurückmelden. M ist der Ausgang des vereinfachten Modells, weil er die Bewegung anfordert.


Lerneinheit 2: Signalverläufe lesen

Eine SPS verarbeitet Eingangssignale und erzeugt daraus Steuerbefehle. Für die Fehlerdiagnose vergleichst du den erwarteten mit dem beobachteten zeitlichen Verlauf.

Bild: Beispiel einer SPS-Hardware. Im Lernkurs wird ausschließlich ihre virtuelle Funktion betrachtet.

Bild: Beispiel eines optoelektronischen Sensors. Die Signalbedeutung 1 = Paket erkannt ist für unseren Test ausdrücklich festgelegt.

Video: Sensoren in Factory I/O. Unterscheide die virtuelle Objekterkennung vom Signal, das die Steuerung erhält.

Referenzverlauf:

Zeit nach START A B M F
0 s 1 0 1 0
1 s 0 0 1 0
3 s 0 1 0 0
5 s 0 1 0 0

0 bedeutet im Modell inaktiv, 1 aktiv. B bleibt hier nach dem Anhalten durch das Paket belegt.

Ein echter Eingang kann je nach Sensorbeschaltung anders interpretiert werden. Entscheidend ist die dokumentierte Signalzuordnung.

Anwendungsauftrag: Erkläre, weshalb M bei 3 Sekunden auf 0 wechselt.

Hilfe 1: Suche den ersten Zeitpunkt mit B = 1.

Hilfe 2: Überlege, welche Endbedingung den Transport abschließt.

Musterfeedback: Der Zielsensor erkennt das Paket rechtzeitig. Der vereinbarte Transport ist abgeschlossen. Deshalb wird M abgeschaltet und kein Fehler gespeichert.


Lerneinheit 3: Fehlerfall Ausfall

Fehler F1: Sensor B meldet dauerhaft 0, obwohl das Paket im virtuellen Modell seinen Erfassungsbereich erreicht.

In Factory I/O gibt es dokumentierte Fehlermodi Always On und Always Off. Sie überschreiben in der Simulation ein Signal zwischen Bauteil und Steuerung.

Dokumentation: Failure Injection

Video: Fehler in Factory I/O einbauen. Verwende nur virtuelle Signale in einer getrennten Testumgebung.

Simulationshandlung Erwartete Beobachtung
B im Modell dauerhaft auf 0 setzen Zielmeldung bleibt aus
Virtuellen Test starten Motor läuft zunächst
Zeitgrenze überschreiten Motor stoppt und F wird 1
Fehlerursache untersuchen Istsignal von B stimmt nicht mit der virtuellen Paketposition überein

Steuerungsaufgabe: Soll der Motor unbegrenzt weiterlaufen, wenn B ausbleibt?

Hilfe 1: Welche Transportdauer ist vereinbart?

Hilfe 2: Was muss die Zeitüberwachung bei fehlender Rückmeldung auslösen?

Feedback: Nein. Das Modell muss den Transport nach Überschreitung des Zeitlimits beenden und den Fehler speichern. Sonst könnte ein nicht erkannter Fehlerzustand dauerhaft bestehen bleiben.


Lerneinheit 4: Fehlerfall Verzögerung

Fehler F2: B meldet das Paket erstmals nach 5 Sekunden. Die zulässige Transportdauer des Ausbildungsmodells beträgt höchstens 4 Sekunden.

Bild: Beispiel einer zeitabhängigen Kontaktplanlogik. Die konkrete Förderbandüberwachung wird in unserem Modell separat definiert.

Bild: Ein allgemeines digitales Zeitdiagramm. Es zeigt nicht den konkreten Verlauf unserer Förderanlage, veranschaulicht aber zeitabhängige Signaländerungen.

Zeitliche Analyse:

Zeitpunkt Ereignis Bewertung
0 s START und M = 1 Transport beginnt
3 s B weiterhin 0 Noch innerhalb des Limits
4 s B weiterhin 0 Grenzwert erreicht
4,2 s B weiterhin 0 Zeitlimit überschritten, Fehler wird gespeichert und M gestoppt
5 s B wird erstmals 1 Verspätete Meldung, Fehler bleibt gespeichert

Für diesen Test wird die verspätete Rückmeldung durch eine vorbereitete virtuelle Testsequenz erzeugt. Sie ist nicht mit der einfachen Always-On- oder Always-Off-Funktion gleichzusetzen.

Anwendungsauftrag: Begründe, warum die Meldung bei 5 Sekunden den Fehler nicht automatisch löschen darf.

Hilfe 1: Vergleiche 5 Sekunden mit dem vereinbarten Grenzwert.

Hilfe 2: Unterscheide Fehlererkennung und Fehlerquittierung.

Feedback: Die Zeitverletzung ist bereits eingetreten. Eine späte Meldung macht die Überschreitung nicht rückwirkend ungeschehen. Erst nach Ursachenprüfung und einem definierten virtuellen Rücksetzvorgang darf der Fehlerzustand verlassen werden.


Lerneinheit 5: Widersprüchliche Signale

Fehler F3: Sensor A und Sensor B melden gleichzeitig 1.

Im Modell befindet sich nur ein kurzes Paket auf der Strecke. Da es beide Sensoren nicht gleichzeitig erreichen kann, liegt ein Plausibilitätsfehler vor.

Bild: Beispiel einer Ablaufdarstellung mit Schritten und Übergängen. Eine solche Struktur unterstützt die Diagnose von Zustandswechseln.

A B Bewertung im definierten Einzelpaket-Test
1 0 Paket am Start
0 0 Paket zwischen den Sensoren möglich
0 1 Paket am Ziel
1 1 Widerspruch

Steuerungsaufgabe: Wähle eine geeignete Reaktion auf A = 1 und B = 1.

Hilfe 1: Prüfe, ob zwei räumlich getrennte Sensoren gleichzeitig vom einzigen Paket belegt sein können.

Hilfe 2: Überlege, ob bei unklarer Position ein normaler Weiterlauf sinnvoll wäre.

Feedback: Der simulierte Motor wird gestoppt und ein Plausibilitätsfehler protokolliert. Der gleichzeitige Signalzustand widerspricht der festgelegten Modellannahme. Bei einer Anlage mit mehreren Paketen müsste die Plausibilitätslogik anders ausgelegt werden.


Lerneinheit 6: Diagnose und Testbericht

Eine virtuelle Inbetriebnahme hilft, Fehler vor dem realen Betrieb systematisch zu erkennen. Dafür vergleichst du Soll- und Istwerte, Ereigniszeiten und Steuerungsreaktionen.

Bild: Beispiel einer SPS-Programmier- beziehungsweise Simulationsansicht. Die Darstellung ist ein allgemeines Beispiel, keine fertige Lösung unseres Ausbildungsfalls.

Video: Siemens – SIMIT Simulation Framework und virtuelle Inbetriebnahme.

Video: Virtuelle SPS mit PLCSIM Advanced. Besonders relevant ist die Einordnung virtueller Steuerungen ab etwa Minute 3:56. Für diesen Kurs werden keine Verbindungen zu realer Hardware eingerichtet.

Dein Diagnoseprotokoll:

Test Auffälligkeit Erwartete Reaktion Begründung
Referenzlauf B rechtzeitig 1 Normaler Stopp Transport abgeschlossen
F1 Ausfall B dauerhaft 0 Zeitfehler und Stopp Rückmeldung fehlt
F2 Verzögerung B erst nach Zeitlimit 1 Zeitfehler bleibt gespeichert Zulässige Dauer überschritten
F3 Widerspruch A und B gleichzeitig 1 Plausibilitätsfehler und Stopp Einzelpaket-Modell verletzt

Wichtig: F1 und F2 sind zunächst nicht immer unterscheidbar. Erst der weitere Signalverlauf zeigt, ob B dauerhaft ausbleibt oder verspätet auftritt.


Dein virtuelles Testlabor

Du kannst die Testfälle auf zwei Arten bearbeiten:

Ohne zusätzliche Software: Nutze die Signalverläufe, Diagnosetabellen, Multiple-Choice-Aufgaben und Zuordnungsaufgaben dieses Kurses.

Mit geeigneter, lizenzierter Simulationssoftware: Verwende beispielsweise eine lokal isolierte Factory-I/O-Testsituation oder eine unterstützte SPS-Simulation. Passende vorbereitete Szenen sind in der Factory-I/O-Dokumentation beschrieben. Die Verzögerung wird gegebenenfalls über eine zusätzliche virtuelle Testlogik erzeugt.

Factory I/O: Virtuelle Trainingsszenen

Siemens: Simulation von Geräten

Teste immer in dieser Reihenfolge:

Testphase Deine Handlung
Vorbereitung Modellannahmen und Sollwerte prüfen
Referenzlauf Funktion ohne absichtlich eingebauten Fehler überprüfen
Fehlerinjektion Genau einen Fehler im virtuellen Modell aktivieren
Diagnose Signale und Zeitstempel vergleichen
Bewertung Beobachtetes Verhalten begründet beurteilen
Rücksetzung Testzustand gezielt zurücksetzen und erneut prüfen


Interaktive Aufgaben


Quiz: Teste Dein Wissen

Beantworte genau zehn Fragen zur virtuellen Steuerung und Diagnose.

Was bedeutet B = 1 im definierten Ausbildungsmodell? (Das Paket wird am Zielsensor erkannt) (!Der Motor ist eingeschaltet) (!Der Starttaster wurde gedrückt) (!Die Simulation ist beendet)




Wo sollen die Fehlerfälle dieses Lernkurses ausgeführt werden? (In einer von der realen Anlage getrennten Simulation) (!Direkt auf der Produktionsanlage) (!Durch Überbrücken einer Schutzeinrichtung) (!Durch ungeprüftes Erzwingen realer Ausgänge)




Welche Reaktion ist beim gleichzeitigen Auftreten von A = 1 und B = 1 im Einzelpaket-Modell richtig? (Den simulierten Motor stoppen und einen Plausibilitätsfehler speichern) (!Den Motor schneller laufen lassen) (!Beide Sensoren als fehlerfrei bestätigen) (!Die Zeitüberwachung dauerhaft ausschalten)




Was bedeutet B = 0 bei 4,2 Sekunden nach dem Start? (Das vereinbarte Zeitlimit ist überschritten) (!Das Paket wurde rechtzeitig erkannt) (!Der Referenzlauf ist erfolgreich abgeschlossen) (!Die Sensoren wurden automatisch geprüft)




Was geschieht im Modell, wenn B erst bei 5 Sekunden auf 1 wechselt? (Der zuvor ausgelöste Zeitfehler bleibt bis zur definierten Rücksetzung gespeichert) (!Der Fehler wird rückwirkend ungültig) (!Der Motor muss automatisch wieder starten) (!Die Prüfzeit wird automatisch verlängert)




Wie kann ein dauerhaft ausbleibendes Sensorsignal in Factory I/O simuliert werden? (Mit Always Off für das entsprechende virtuelle Signal) (!Mit dem Ausbau eines realen Sensors) (!Mit dem Überbrücken der Schutzeinrichtung) (!Mit der Deaktivierung der realen Maschinenüberwachung)




Welche Information hilft, Ausfall und Verzögerung zu unterscheiden? (Der weitere zeitliche Verlauf des Sensorsignals) (!Allein die Farbe des Förderbandes) (!Allein der Name der SPS) (!Die Größe des Computerbildschirms)




Wie soll der virtuelle Motor auf einen erkannten Zeitfehler reagieren? (Stoppen und den Fehler dokumentieren) (!Ohne Begrenzung weiterlaufen) (!Die Sensormeldung grundsätzlich ignorieren) (!Den Fehler ohne Prüfung quittieren)




Was soll beim normalen Transport passieren, wenn B rechtzeitig das Paket erkennt? (Der Motor wird abgeschaltet) (!Ein Plausibilitätsfehler wird ausgelöst) (!Die Transportzeit beginnt erneut) (!Der Sensor A wird dauerhaft deaktiviert)




Unter welchen Voraussetzungen dürfen reale Arbeiten an einer Anlage stattfinden? (Unter geeigneter Fachaufsicht und mit betrieblicher Freigabe) (!Sobald ein virtueller Test erfolgreich war) (!Ohne Berücksichtigung der betrieblichen Sicherheitsregeln) (!Wenn die Schutzfunktionen zuvor abgeschaltet wurden)




Begründetes Quiz-Feedback:

Frage Warum die richtige Antwort sinnvoll ist
1 Sensor B meldet den Zielzustand.
2 Isolierte Simulation verhindert eine unbeabsichtigte reale Ansteuerung.
3 Der Signalzustand widerspricht der Paketgeometrie des Modells.
4 4,2 Sekunden liegen über dem vereinbarten Limit.
5 Ein später Zustand beseitigt keine bereits erkannte Zeitverletzung.
6 Always Off verändert das virtuelle Signal zu Diagnosezwecken.
7 Erst ein ausreichend langer Signalverlauf ermöglicht die Unterscheidung.
8 Das Testmodell soll bei erkanntem Fehler kontrolliert anhalten.
9 Die Zielerkennung beendet den vorgesehenen Transport.
10 Virtuelle Tests ersetzen keine betriebliche Freigabe und Fachaufsicht.


Memory

Finde die passenden Diagnosebegriffe und Erklärungen.

Sensorfehler Unzutreffende Erfassung eines Anlagenzustands
Zeitüberwachung Kontrolle einer vereinbarten Ablaufdauer
Signalplausibilität Prüfung logisch möglicher Zustandskombinationen
Ereignisprotokoll Chronologische Aufzeichnung von Zustandsänderungen
Virtueller Aktor Simuliertes ausführendes Anlagenelement
Referenzlauf Fehlerfreier Vergleichsablauf





Drag and Drop

Ordne den Beobachtungen die richtige Diagnose zu.

Ordne die richtigen Begriffe zu. Thema
Ausfall Zielsensor bleibt dauerhaft ohne Rückmeldung
Verzögerung Zielsensor meldet erst nach dem vereinbarten Zeitlimit
Widerspruch Zwei im Einzelpaket-Modell unvereinbare Sensorzustände sind aktiv
Referenztest Fehlerfreier Durchlauf zum Vergleich
Quittierung Bewusstes Bestätigen eines zuvor untersuchten Fehlers




Feedback: Entscheidend ist nicht die vermutete Ursache allein, sondern die beobachtete Abweichung vom dokumentierten Sollzustand. Eine Fehlerquittierung ist keine Reparatur.


Kreuzworträtsel

Sensor Welches Bauteil erfasst einen Anlagenzustand?
Aktor Wie heißt ein ausführendes Element einer Steuerung?
Diagnose Wie nennt man die systematische Untersuchung einer Störung?
Simulation Wie heißt die Nachbildung eines Ablaufs in einem Modell?
Freigabe Wie heißt die Bedingung, die einen vorgesehenen Ablauf erlaubt?
Zeitstempel Wie heißt die zeitliche Kennzeichnung eines Ereignisses?





LearningApps

Weitere interaktive Übungen zum Themenfeld suchen:


Lückentext

Vervollständige den Text.
Eine SPS verarbeitet die Signale von

und berechnet daraus Steuerbefehle.
Die virtuelle Förderstrecke transportiert das Paket von Sensor A zum

im Ausgangsbereich.
Ein fehlerfreier Versuch wird als

für weitere Prüfungen verwendet.
Eine dauerhaft fehlende Rückmeldung kann auf einen

im Signalpfad hindeuten.
Eine zu spät eintreffende Meldung ist eine

gegenüber dem vereinbarten Sollablauf.
Die gleichzeitige Meldung zweier unvereinbarer Zustände erzeugt einen

im Modell.
Eine Überschreitung der erlaubten Dauer wird durch eine

erkannt.
Eine systematische Untersuchung von Sollwerten und Istwerten nennt man

im technischen Arbeitsprozess.
Vor einer realen Inbetriebnahme ist eine betriebliche

erforderlich.
Ein erkannter und gespeicherter Fehler darf nicht ungeprüft durch eine automatische

gelöscht werden.




Gestufte Hilfen und Feedback

Arbeite zunächst selbst. Öffne die nächste Hilfe erst, wenn du nicht weiterkommst.

Hilfe Stufe 1 – Beobachten

Prüfe, welches Signal vom erwarteten Verlauf abweicht. Notiere den ersten abweichenden Zeitpunkt.

Hilfe Stufe 2 – Vergleichen

Trenne die virtuelle Paketposition vom übertragenen Sensorsignal. Ein Signal kann falsch sein, obwohl das virtuelle Objekt korrekt bewegt wurde.

Hilfe Stufe 3 – Begründen

Ordne die Abweichung dem Fehlerfall zu. Formuliere danach eine geeignete Reaktion und begründe sie mit dem vereinbarten Sollablauf.

Kompetenzniveau Was eine gute Lösung zeigt Begründetes Feedback
Basis Ein- und Ausgangssignale richtig zuordnen Ohne verlässliche Signalzuordnung ist keine gezielte Diagnose möglich.
Anwendung Einen Fehler im Zeitverlauf erkennen und die Reaktion überprüfen Erst der Soll-Ist-Vergleich zeigt, ob die Simulation die vereinbarte Funktion erfüllt.
Transfer Zusätzliche Fehlerfälle entwickeln und ihre Grenzen erläutern Eine nachvollziehbare Teststrategie berücksichtigt auch Annahmen, Grenzfälle und noch nicht geprüfte Situationen.


Offene Aufgaben


Leicht – Basisaufgaben

  1. Anlagenskizze: Zeichne die virtuelle Förderstrecke mit Paket, Sensor A, Sensor B und Motor. Markiere Eingänge und Ausgang.
  2. Signalzuordnung: Erstelle eine kurze Tabelle zu A, B und M und erkläre ihre jeweilige Aufgabe.
  3. Referenzverlauf: Zeichne die Signalwerte des fehlerfreien Transports auf einer Zeitachse.
  4. Fehlerkarte: Gestalte ein kleines Lernplakat, das Ausfall, Verzögerung und Widerspruch durch einfache Signalbeispiele unterscheidet.


Standard – Anwendungsaufgaben

  1. Virtueller Fehlertest: Erzeuge einen dauerhaft inaktiven Zielsensor in einer isolierten Simulation oder bearbeite den vorgegebenen Trace. Dokumentiere Erwartung und Beobachtung.
  2. Zeitfensteranalyse: Untersuche eine Rückmeldung bei 3 Sekunden und eine bei 5 Sekunden. Begründe die unterschiedlichen Bewertungen.
  3. Steuerungsentwurf: Formuliere in Pseudocode, wann der virtuelle Motor eingeschaltet, ausgeschaltet oder durch einen Fehler gesperrt werden soll.
  4. Partnerdiagnose: Erstelle drei virtuelle Fehlerprotokolle. Tausche sie mit einer anderen Person und lasse die Ursache anhand der Daten begründet einschätzen.


Schwer – Transferaufgaben

  1. Mehrfachfehleranalyse: Kombiniere ausschließlich im Modell einen verzögerten Zielsensor mit einer falschen Startmeldung. Überlege, welche Diagnose zuerst sichtbar wird.
  2. Robuste Steuerungslogik: Entwickle eine Regel, die fehlerhafte oder wiederkehrende Sensormeldungen erkennt, ohne einen bereits gespeicherten Fehler automatisch zu löschen.
  3. Modellgrenzen: Vergleiche eine vereinfachte Signalfolge mit einer 3D-Simulation. Untersuche, welche mechanischen oder zeitlichen Eigenschaften in beiden Modellen fehlen könnten.
  4. Erklärvideo: Produziere ein kurzes Video über einen virtuellen Fehlerfall. Zeige Sollverlauf, Istverlauf, Diagnose, begründete Reaktion und die Sicherheitsgrenze zur realen Anlage. Nutze ausschließlich selbst erstellte oder rechtmäßig verwendbare Medien.




Text bearbeiten Bild einfügen Video einbetten Interaktive Aufgaben erstellen



Lernkontrolle

Analysiere und begründe. Reines Auswendiglernen genügt nicht.

  1. Unbekannter Signalverlauf: B bleibt bis 4,2 Sekunden auf 0 und wird danach 1. Erkläre die Fehlerreaktion und weshalb ein verspäteter Zustandswechsel keine automatische Entwarnung bedeutet.
  2. Unklare Rückmeldung: Ein Paket erscheint sichtbar am virtuellen Ziel, B bleibt jedoch 0. Entwickle eine systematische Diagnose, die Modellzustand, Signalübertragung und Steuerungslogik unterscheidet.
  3. Veränderte Modellannahme: Die Anlage transportiert künftig zwei Pakete gleichzeitig. Erkläre, warum die bisherige Regel für gleichzeitige A- und B-Meldungen überprüft und angepasst werden muss.
  4. Grenzfallprüfung: Entwirf Tests für eine Rückmeldung kurz vor, genau bei und kurz nach dem Zeitlimit. Erkläre, weshalb eine eindeutige Grenzwertdefinition wichtig ist.
  5. Sicherheitsbewertung: Erläutere, warum eine erfolgreiche virtuelle Inbetriebnahme keine unmittelbare Freigabe zur realen Maschinenbedienung darstellt.
  6. Diagnosebericht: Begründe, weshalb Zeitstempel, Sollwerte, Istwerte, Modellannahmen und Testbedingungen gemeinsam dokumentiert werden müssen.


Lernnachweis

Für einen erfolgreichen Lernnachweis zeigst du:

  1. Eine verständliche Skizze der virtuellen Förderanlage.
  2. Eine korrekte Signalzuordnung mit definierten Zuständen.
  3. Einen dokumentierten fehlerfreien Referenzlauf.
  4. Je einen nachvollziehbaren Test zu Ausfall, Verzögerung und widersprüchlichen Signalen.
  5. Zeitlich geordnete Soll- und Istverläufe mit erkannter Abweichung.
  6. Eine begründete Diagnose mit geeigneter Reaktion des virtuellen Motors.
  7. Eine dokumentierte Rücksetzung und einen erneuten Test nach der Fehlerbehebung.
  8. Eine Erklärung der Grenzen der Simulation und der Voraussetzungen für reale Arbeiten.

Bewertung: Besonders wichtig sind Nachvollziehbarkeit, fachliche Begründung, systematische Diagnose und sichere Abgrenzung zur realen Anlage.




OERs zum Thema

Wikipedia-Grundlagen zur SPS:


Fachlich geprüfte Quellen und Lernressourcen

Die fachlichen Aussagen des Kurses orientieren sich an Herstellerdokumentationen, der IEC-Produktnormeninformation und Arbeitsschutzinformationen. Die konkrete Förderstrecke, ihre viersekündige Zeitgrenze und ihre Fehlerreaktionen sind eigens definierte Ausbildungsbeispiele.

  1. Factory I/O – Failure Injection: Dokumentation der virtuellen Fehlermodi Always On und Always Off.
  2. Factory I/O – Scenes: Dokumentation vorbereiteter virtueller Trainingsszenen.
  3. Factory I/O – Sensors: Beschreibung virtueller Sensortypen und Ein-/Ausgangswerte.
  4. Siemens – SIMIT: Herstellerinformation zu Prozesssimulation und virtueller Inbetriebnahme.
  5. Siemens – Simulation von Geräten: Dokumentation der SPS-Simulation im TIA Portal.
  6. IEC 61131-3:2025: Offizielle Information zu Programmiersprachen für speicherprogrammierbare Steuerungen.
  7. DGUV-IFA – Prüfung elektrischer Maschinenausrüstung: Fachinformation zu Prüfungen auf Grundlage der DIN EN 60204-1.

Hinweis: Nicht jede verlinkte Lernressource ist selbst eine frei lizenzierte OER. Herstellerprogramme können Lizenzen benötigen; Normenvolltexte können kostenpflichtig sein.


Mediennachweise und Nutzungsrechte

Die eingebundenen Bilddateien stammen aus Wikimedia Commons. Dateinamen, Urheberangaben und Lizenzangaben wurden anhand ihrer Beschreibungsseiten geprüft.

Verwendetes Medium Urheber und Lizenz
Förderbandfoto Björn S..., CC BY-SA 2.0
SPS S7-1500 Palatinatian, CC BY 3.0
Optoelektronischer Sensor Honmingjun, CC BY-SA 3.0
Zeitabhängiger Kontaktplan Digigalos, Vektorisierung Malyszkz, CC BY-SA 3.0
Digitales Zeitdiagramm Markus Bernet, CC BY-SA 2.0
Ablaufdiagramm Tom Meadowcroft, CC BY-SA 4.0
SPS-Simulationsansicht VirPLC, CC BY-SA 4.0

Die jeweiligen Originaldateien und vollständigen Lizenzbedingungen sind über die Dateiseiten erreichbar. Bei Weiterverwendung sind insbesondere Namensnennung, Lizenzverweis und gegebenenfalls Weitergabe unter gleichen Bedingungen zu beachten.

Eingebettete Videos: Die verlinkten Videos stammen aus dem SPS-Lernangebot von sps4you, aus dem SPS-Tutorial-Angebot und von Siemens Knowledge Hub. Sie werden lediglich über YouTube eingebunden, nicht als frei lizenzierte Dateien übernommen. Für eine Weiterverwendung außerhalb der Einbettung gelten die Rechte der jeweiligen Urheber.


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