Mechatronische Systeme verstehen – Mechanik Elektrik und Software verbinden
Einleitung
Mechatronische Systeme verstehen – Mechanik Elektrik und Software verbinden ist ein Lernkurs für die Berufsausbildung im Bereich Mechatronik und Automatisierungstechnik. Im Mittelpunkt steht die funktionale Zusammenarbeit von Mechanik, Elektrik/Elektronik und Software. Du arbeitest an einem durchgehenden Ausbildungsfall: einer virtuellen Sortierstation mit Förderband, induktivem Sensor, SPS und pneumatischem Ausschieber.

Kursprinzip: erst verstehen, dann simulieren, dann diagnostizieren. Reale Maschinen werden in diesem Kurs nicht automatisch angesteuert.
Lernziele
| Du kannst ... | Nachweis |
|---|---|
| Teilsysteme eines mechatronischen Systems unterscheiden | Mechanik, Sensorik, Steuerung und Aktorik zuordnen |
| Signalwege lesen | Eingang → Programm → Ausgang → Bewegung erklären |
| Maschinenabläufe beschreiben | Zustände und Übergänge formulieren |
| Fehler systematisch eingrenzen | Soll- und Ist-Signale vergleichen |
| Steuerungslogik beurteilen | einfache SPS-Abläufe nachvollziehen |
| sicher handeln | Simulation vor Realbetrieb und Schutzmaßnahmen begründen |
Lernweg in kurzen Einheiten
| Lerneinheit | Fokus | Richtzeit |
|---|---|---|
| Mechanik | Bewegung, Kraft, Getriebe, Förderband | 10–15 min |
| Elektrik | Sensoren, Signale, Ein- und Ausgänge | 10–15 min |
| Software | SPS, Logik, Zustände | 10–15 min |
| Aktorik | Motor und Pneumatik | 10–15 min |
| Signalverlauf | zeitliche Abfolge | 10–15 min |
| Diagnose | Fehlerkette und Soll-Ist-Vergleich | 15–20 min |
| Transfer | eigener Ablauf und begründete Verbesserung | 15–20 min |
Sicherheitsrahmen
Wichtig: Alle Maschinenabläufe werden zunächst virtuell simuliert. Es gibt in diesem Kurs keine automatische Live-Ansteuerung einer realen Anlage.
- Arbeitssicherheit: Reale Arbeiten dürfen nur unter geeigneter Fachaufsicht, nach betrieblicher Freigabe und nach den für den Betrieb geltenden Sicherheitsregeln erfolgen.
- Schutzeinrichtung: Schutztüren, Lichtschranken, Verriegelungen und andere Schutzeinrichtungen werden niemals überbrückt, manipuliert oder unwirksam gemacht.
- Elektrotechnik: Arbeiten an elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln erfolgen nur im Rahmen der eigenen Qualifikation und der betrieblich geregelten Leitung und Aufsicht.
- Instandhaltung: Bei realen Maschinen sind sichere Freischalt-, Prüf- und Freigabeverfahren einzuhalten. Dieser Kurs ersetzt keine betriebliche Unterweisung.

Merksatz: Ein Diagnoseziel rechtfertigt niemals das Umgehen einer Schutzfunktion.
Ausbildungsfall: Virtuelle Sortierstation
Eine virtuelle Station sortiert metallische Werkstücke aus einem Materialstrom. Ein Förderband bewegt das Werkstück. Ein induktiver Sensor erkennt Metall. Die SPS verarbeitet das Signal. Ein Ventil steuert einen pneumatischen Zylinder, der das Werkstück ausschiebt.
Funktionskette
| Teilsystem | Bauteil im Fall | Aufgabe |
|---|---|---|
| Mechanik | Förderband und Ausschieber | Werkstück bewegen |
| Elektrik | induktiver Sensor | Metall erkennen |
| Steuerung | SPS | Signale auswerten und Ablauf entscheiden |
| Aktorik | Motor und Magnetventil | Bewegung erzeugen |
| Pneumatik | Zylinder | lineare Ausschubbewegung ausführen |
| Software | Ablaufprogramm | Zustände und Übergänge festlegen |
Die zentrale Denkfrage
Was passiert zwischen „Sensor erkennt Werkstück“ und „Werkstück wird ausgeschoben“?
| Schritt | Signal oder Wirkung |
|---|---|
| Erfassen | Sensor liefert ein Eingangssignal |
| Verarbeiten | SPS prüft Bedingungen |
| Entscheiden | Software setzt einen Ausgang |
| Wirken | Ventil und Zylinder erzeugen Bewegung |
| Rückmelden | Endlagensensor bestätigt den Zustand |
Lerneinheit 1: Mechanik verstehen
Mechanik beschreibt im Ausbildungsfall vor allem Bewegung, Kraftübertragung und Führung. Ein Motor kann eine Drehbewegung erzeugen; Getriebe und Fördertechnik passen Drehzahl, Drehmoment oder Bewegungsrichtung an.

Beobachtungsauftrag
- Elektromotor: Zeige im Schnittbild, welche Baugruppe die Drehbewegung erzeugt.
- Getriebe: Erkläre, warum Zahnräder Drehzahl und Drehmoment verändern können.
- Fördertechnik: Beschreibe, welche mechanische Störung dazu führen könnte, dass ein korrekt angesteuerter Motor das Werkstück trotzdem nicht bewegt.
Lerneinheit 2: Elektrik und Sensorik
Ein Sensor wandelt eine physikalische Information in ein elektrisches Signal um. Der induktive Näherungssensor reagiert auf metallische Objekte. Für die Steuerung zählt nicht nur was ein Sensor erkennt, sondern auch wann und mit welchem Signalzustand.

Signalweg eines Sensors
| Ebene | Beispiel |
|---|---|
| Prozess | Metallteil erreicht Sensor |
| Sensor | Erkennung wird elektrisch umgesetzt |
| SPS-Eingang | Eingang wechselt seinen Zustand |
| Programm | Bedingung wird ausgewertet |
| Diagnose | Sollwert und Istwert können verglichen werden |
Diagnosefrage: Wenn ein Metallteil vor dem Sensor liegt, aber der SPS-Eingang nicht wechselt, liegt der Fehler eher vor oder nach dem SPS-Ausgang?
Lerneinheit 3: SPS und Software
Eine SPS liest Eingänge ein, verarbeitet die programmierte Logik und setzt Ausgänge. Für die Ausbildung ist wichtig, die Software nicht isoliert zu betrachten: Ein Programm ist nur dann fachlich sinnvoll, wenn es zu Sensorik, Aktorik und Mechanik passt.

Medienauftrag: Nutze das Video gezielt zur Wiederholung von SPS-Grundprinzip, Ein- und Ausgängen sowie Programmverarbeitung.
Programmdarstellung
Die aktuelle IEC 61131-3 beschreibt unter anderem Structured Text, Ladder Diagram und Function Block Diagram. Im Ausbildungsalltag wird Ladder Diagram häufig als Kontaktplan bzw. KOP betrachtet.

Von der Funktion zur Logik
| Funktionsaussage | Softwaregedanke |
|---|---|
| Werkstück erkannt | Eingang ist aktiv |
| Zylinder hinten | Ausgang darf vorbereitet werden |
| Freigabebedingung erfüllt | Ablauf darf fortgesetzt werden |
| Zylinder vorn | Ausschub ist bestätigt |
| Zeitüberschreitung | Diagnosezustand statt normaler Weiterschaltung |
Lerneinheit 4: Pneumatik und Aktorik
Der pneumatische Zylinder wandelt Druckluftenergie in eine lineare Bewegung um. Das Magnetventil verbindet die elektrische Steuerung mit der pneumatischen Bewegung.

Drei Ebenen gleichzeitig denken
| Ebene | Beispiel beim Ausschieben |
|---|---|
| Software | SPS setzt Ausgang |
| Elektrik | Magnetspule des Ventils wird angesteuert |
| Pneumatik/Mechanik | Zylinder bewegt den Ausschieber |
Wichtig für die Diagnose: Ein gesetzter SPS-Ausgang beweist noch nicht, dass die mechanische Bewegung tatsächlich stattgefunden hat. Deshalb braucht ein mechatronisches System Rückmeldungen.
Lerneinheit 5: Signalverläufe lesen
Der folgende Verlauf ist ein virtuelles Sollbeispiel. 1 bedeutet „Signal aktiv“, 0 bedeutet „Signal inaktiv“.
| Signal | t0 Ruhe | t1 Start | t2 Metall erkannt | t3 Ausschub | t4 vorn | t5 Rücklauf | t6 Grundstellung |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Start | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Sensor Metall | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| Zylinder hinten | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Zylinder vorn | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| Fördermotor | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Ventil Ausschub | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Signalfragen
- Signalverlauf: Warum wird der Fördermotor beim Ausschieben abgeschaltet?
- Endlagensensor: Welches Signal bestätigt den vollständig ausgefahrenen Zylinder?
- Zeitverhalten: Welcher Fehler ist denkbar, wenn „Ventil Ausschub“ aktiv ist, aber „Zylinder vorn“ nie aktiv wird?
Lerneinheit 6: Maschine zuerst simulieren
Eine virtuelle Anlage erlaubt, Ablauf, Signale und Fehlerbilder gefahrlos zu untersuchen. Simulationssoftware kann dabei pneumatische, elektrische und steuerungstechnische Zusammenhänge sichtbar machen.
Zustandsmodell der Sortierstation
| Zustand | Aktion | Übergang |
|---|---|---|
| Bereit | Aktoren in Grundstellung | Start und Freigaben erfüllt |
| Fördern | Förderband läuft | Metallteil erkannt |
| Ausschieben | Förderband stoppt, Zylinder fährt aus | vordere Endlage bestätigt |
| Rückstellen | Zylinder fährt zurück | hintere Endlage bestätigt |
| Weiterfördern | Förderband läuft wieder | neuer Zyklus möglich |
| Diagnose | Normalablauf gestoppt | Fehler fachgerecht bewertet |
Simulationsregel: Eine Transition erfolgt erst, wenn die zugehörige Rückmeldung plausibel ist. Ein reiner Zeitablauf ersetzt keine notwendige Zustandsbestätigung.
Virtuelle Steuerungsaufgabe
Du erhältst eine leere Ablaufsteuerung. Ergänze in Deiner Simulationsumgebung nur die logischen Bedingungen.
| Zustand | Bedingung für den nächsten Zustand |
|---|---|
| Bereit | Start vorhanden und Grundstellung bestätigt |
| Fördern | Metallteil erkannt |
| Ausschieben | vordere Endlage bestätigt |
| Rückstellen | hintere Endlage bestätigt |
| Weiterfördern | Zyklus freigegeben |
Abbruchbedingung: Wenn eine erwartete Rückmeldung innerhalb der in der Simulation festgelegten Überwachungszeit ausbleibt, wechselt der Ablauf in den Diagnosezustand.
Lerneinheit 7: Diagnose über die Signalkette
Bei der Diagnose gehst Du systematisch durch die Kette:
Prozess → Sensor → SPS-Eingang → Programmlogik → SPS-Ausgang → Aktor → Mechanik → Rückmeldung
Diagnosefall A: Metall wird nicht erkannt
| Beobachtung | Mögliche Ebene | Virtuelle Prüfung |
|---|---|---|
| Metallteil liegt am Sensor, Eingang bleibt 0 | Sensorik oder Signalzuordnung | Sensorsignal und Eingangsmapping vergleichen |
| Eingang wird 1, Programm bleibt im Zustand Fördern | Software | Übergangsbedingung prüfen |
| Programm wechselt korrekt | Ursache liegt weiter hinten in der Kette | Ausgang und Aktorik prüfen |
Diagnosefall B: Ausgang ist aktiv, Zylinder bewegt sich nicht
| Prüfschritt | Frage |
|---|---|
| Software | Ist der richtige Ausgang gesetzt? |
| Elektrische Ebene | Ist das simulierte Ventilsignal vorhanden? |
| Pneumatische Ebene | Ist die virtuelle Druckversorgung aktiv? |
| Mechanik | Ist der Zylinderweg blockiert oder falsch parametriert? |
| Rückmeldung | Wird die Endlage korrekt erfasst? |
Sicherheitsgrenze: An einer realen Anlage bedeutet dieses Fehlerbild nicht „Schutz überbrücken und weitertesten“. Reale Störungsbeseitigung erfolgt nur nach betrieblichem Verfahren, Freigabe und geeigneter Fachaufsicht.
Gestufte Hilfen
Basisaufgabe: Teilsysteme zuordnen
Aufgabe: Ordne Förderband, Sensor, SPS, Magnetventil und Zylinder ihren Funktionen zu.
| Hilfestufe | Hinweis |
|---|---|
| Hilfe 1 | Frage Dich: Erfassen, Verarbeiten oder Bewegen? |
| Hilfe 2 | Sensor = Erfassen, SPS = Verarbeiten, Aktorik = Wirken. |
| Hilfe 3 | Förderband und Zylinder bewegen; Sensor erfasst; SPS entscheidet; Ventil koppelt elektrische Steuerung an Pneumatik. |
| Begründetes Feedback | Richtig ist die Zuordnung nur, wenn Du nicht nach dem Aussehen des Bauteils, sondern nach seiner Funktion in der Signalkette entscheidest. |
Anwendungsaufgabe: Fehler eingrenzen
Aufgabe: Der SPS-Eingang für „Metall erkannt“ ist 1. Der Zustand „Fördern“ bleibt trotzdem aktiv. Wo suchst Du zuerst?
| Hilfestufe | Hinweis |
|---|---|
| Hilfe 1 | Das Sensorsignal erreicht die SPS bereits. |
| Hilfe 2 | Suche zwischen Eingang und Zustandswechsel. |
| Hilfe 3 | Prüfe in der Simulation die Übergangsbedingung und die verwendete Variable. |
| Begründetes Feedback | Der Sensor ist als erste Fehlerursache unwahrscheinlich, weil sein Signal bereits korrekt am SPS-Eingang anliegt. Die Diagnose verschiebt sich deshalb zur Softwareebene. |
Transferaufgabe: System robuster machen
Aufgabe: Der Zylinder soll nicht nur zeitgesteuert, sondern zustandsüberwacht arbeiten. Entwickle eine Verbesserung.
| Hilfestufe | Hinweis |
|---|---|
| Hilfe 1 | Welche Information fehlt bei reiner Zeitsteuerung? |
| Hilfe 2 | Nutze eine Endlagenrückmeldung. |
| Hilfe 3 | Ergänze vordere und hintere Endlage sowie eine Überwachungszeit für fehlende Rückmeldungen. |
| Begründetes Feedback | Die Lösung ist robuster, weil die Steuerung auf einen real bestätigten Prozesszustand reagiert. Eine Zeit allein kann nicht beweisen, dass die Bewegung tatsächlich abgeschlossen wurde. |
Aufgaben nach Kompetenzniveau
Basis
| Aufgabe | Erwartung | Begründetes Feedback |
|---|---|---|
| Markiere im Funktionsschema alle Sensoren. | Sensoren liefern Informationen an die Steuerung. | Sensoren gehören zur Informationsseite des Systems, nicht zur mechanischen Wirkung. |
| Nenne Eingang, Verarbeitung und Ausgang eines Sortiervorgangs. | Sensor → SPS-Logik → Ventil/Motor. | Die Reihenfolge zeigt den gerichteten Informationsfluss. |
| Erkläre die Aufgabe eines Endlagensensors. | Er bestätigt eine mechanische Position. | Rückmeldung verbindet die reale Bewegung wieder mit der Steuerung. |
Anwendung
| Aufgabe | Erwartung | Begründetes Feedback |
|---|---|---|
| Vergleiche Soll- und Ist-Signalverlauf bei ausbleibender Endlage. | Abweichung zeitlich lokalisieren. | Ein Fehler wird dort eingegrenzt, wo Soll und Ist erstmals auseinanderlaufen. |
| Ergänze einen Diagnosezustand im Ablauf. | Normalbetrieb stoppt kontrolliert. | Ein klarer Diagnosezustand verhindert undefinierte Folgeaktionen. |
| Erstelle eine I/O-Liste für die virtuelle Sortierstation. | Eingänge und Ausgänge eindeutig benennen. | Eindeutige Benennung reduziert Verdrahtungs- und Programmierfehler. |
Transfer
| Aufgabe | Erwartung | Begründetes Feedback |
|---|---|---|
| Übertrage die Signalkette auf eine automatische Tür. | Sensor → Steuerung → Antrieb → Rückmeldung. | Das gleiche Systemdenken gilt in unterschiedlichen technischen Anwendungen. |
| Entwickle einen Fehlerfall mit zwei plausiblen Ursachen. | Ursachen aus unterschiedlichen Teilsystemen. | Mechatronische Diagnose verlangt mehrere Fachperspektiven. |
| Begründe, warum eine Simulation vor dem Realtest sinnvoll ist. | Fehler und Logik gefahrlos prüfen. | Simulation reduziert Risiken und macht Signale transparent, ersetzt aber keine reale Sicherheitsfreigabe. |
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Welche Aufgabe hat ein Sensor in einem mechatronischen System? (Einen Prozesszustand erfassen und als Signal bereitstellen) (!Mechanische Energie speichern) (!Ein SPS-Programm kompilieren) (!Eine Schutzeinrichtung ersetzen)
Welche Komponente verarbeitet in der Sortierstation die Eingangssignale nach einer programmierten Logik? (SPS) (!Pneumatikzylinder) (!Zahnrad) (!Förderrolle)
Was bestätigt ein Endlagensensor am Zylinder? (Eine erreichte mechanische Position) (!Die Dateigröße des SPS-Programms) (!Die Drehzahl des Förderbands ohne Messung) (!Die Lizenz des Simulationsprogramms)
Was ist bei einem Signalverlauf besonders wichtig? (Die zeitliche Reihenfolge von Zustandsänderungen) (!Nur die Farbe der Leitung) (!Nur die Größe des Schaltschrankes) (!Nur die Herstellerbezeichnung)
Welches Teilsystem wandelt in der Sortierstation Druckluftenergie in lineare Bewegung um? (Pneumatikzylinder) (!SPS-Eingang) (!Induktivsensor) (!Programmiergerät)
Warum wird eine Endlagenrückmeldung gegenüber einer reinen Zeitannahme bevorzugt? (Sie bestätigt den tatsächlich erreichten Prozesszustand) (!Sie macht jede Sicherheitsfunktion überflüssig) (!Sie ersetzt die SPS vollständig) (!Sie verhindert grundsätzlich jeden mechanischen Verschleiß)
Wo suchst Du zuerst, wenn der Sensorsignalwert korrekt am SPS-Eingang anliegt, der Zustandswechsel aber ausbleibt? (In der Programmlogik und der Übergangsbedingung) (!Ausschließlich am Förderbandlager) (!Ausschließlich an der Druckluftleitung) (!An der Farbe des Sensors)
Was ist das Ziel eines Diagnosezustands? (Einen fehlerhaften Ablauf kontrolliert zu stoppen und zu bewerten) (!Eine Schutzfunktion automatisch zu umgehen) (!Alle Ausgänge dauerhaft einzuschalten) (!Die Maschine ohne Rückmeldung weiterlaufen zu lassen)
Welche Reihenfolge beschreibt eine typische mechatronische Signalkette? (Sensor zu SPS zu Ausgang zu Aktor zu Bewegung) (!Aktor zu Bewegung zu Sensor ohne Steuerung) (!Getriebe zu Software zu Werkstück ohne Signal) (!Schutzhaube zu Zahnrad zu Programmdatei)
Welche Vorgehensweise gilt für diesen Kurs vor einem möglichen Realbezug? (Zuerst simulieren und reale Arbeiten nur mit Fachaufsicht und Freigabe) (!Sofort automatisch auf eine reale Anlage übertragen) (!Schutzeinrichtungen für die Diagnose überbrücken) (!Unbekannte Ausgänge testweise einschalten)
Memory
| Eingangssignal | Sensor |
| Ausgangssignal | Aktor |
| Steuerungslogik | SPS |
| Metallerkennung | Induktivsensor |
| Linearbewegung | Pneumatikzylinder |
| Kraftübertragung | Getriebe |
| Zustandsbestätigung | Endlagensensor |
| Fehlerlokalisierung | Diagnose |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Funktion |
|---|---|
| Induktivsensor | Metallisches Werkstück erfassen |
| SPS | Eingangssignale logisch verarbeiten |
| Magnetventil | Elektrische Ansteuerung in pneumatische Schaltwirkung übertragen |
| Pneumatikzylinder | Lineare Bewegung erzeugen |
| Endlagensensor | Erreichte Position rückmelden |
Kreuzworträtsel
| Sensor | Welches Bauteil erfasst einen Prozesszustand? |
| Aktor | Wie heißt ein Bauteil, das ein Steuersignal in eine physikalische Wirkung umsetzt? |
| Pneumatik | Wie heißt die Technik, die Druckluft zur Energieübertragung nutzt? |
| Diagnose | Wie heißt die systematische Suche nach einer Fehlerursache? |
| Software | Welcher Teil des Systems enthält die programmierte Steuerungslogik? |
| Mechanik | Welcher Bereich befasst sich hier mit Kräften und Bewegungen? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Funktionskette: Zeichne die Sortierstation als Kette aus Prozess, Sensor, SPS, Aktor und Rückmeldung.
- Sensorik: Erstelle eine Bildkarte zu einem induktiven Sensor und beschrifte seine Funktion in höchstens drei Sätzen.
- Signalverlauf: Übertrage den Sollverlauf aus dem Kurs in ein eigenes Zeitdiagramm.
- Mechatronik: Fotografiere oder skizziere ein ungefährliches Alltagsbeispiel für das Zusammenspiel von Mechanik, Elektrik und Software und erkläre die drei Ebenen.
Standard
- SPS: Entwickle für die virtuelle Sortierstation eine eigene I/O-Liste mit verständlichen Variablennamen.
- Zustandsautomat: Erstelle ein Zustandsdiagramm mit Bereit, Fördern, Ausschieben, Rückstellen und Diagnose.
- Fehlersuche: Erfinde drei simulierte Fehler und beschreibe jeweils, an welcher Stelle der Signalkette Du sie erkennst.
- Pneumatik: Vergleiche in einer Skizze die Aufgabe von Magnetventil und Zylinder und erkläre, warum beide für die Ausschubbewegung nötig sind.
Schwer
- Systemanalyse: Entwickle eine alternative Sortieraufgabe, bei der ein anderer Sensortyp benötigt wird, und begründe die Auswahl.
- Diagnosestrategie: Entwirf einen Entscheidungsbaum für den Fehler „Werkstück wird nicht ausgeschoben“, ohne Schutzfunktionen zu umgehen.
- Simulation: Baue den Ablauf in einer geeigneten Lern- oder Simulationsumgebung nach und dokumentiere Sollsignal, Fehlsignal und Diagnoseweg als Bildschirmaufzeichnung.
- Transfer: Plane, wie aus dem Simulationsmodell unter betrieblicher Fachaufsicht ein freigegebener Realversuch werden könnte. Beschreibe dabei notwendige Prüf-, Sicherheits- und Freigabeschritte, ohne eine automatische Live-Ansteuerung vorzusehen.


Lernkontrolle
- Systemdenken: Ein SPS-Ausgang ist aktiv, aber die gewünschte Bewegung fehlt. Entwickle eine begründete Prüfreihenfolge über mindestens vier Teilsysteme.
- Signaldiagnose: In einem Zeitdiagramm tritt die vordere Endlage nie auf. Erkläre, welche Folgen das für den Zustandsautomaten haben sollte und warum.
- Transfer: Übertrage das Prinzip Sensor → Steuerung → Aktor → Rückmeldung auf einen Aufzug, eine automatische Tür oder ein fahrerloses Transportsystem.
- Softwarequalität: Begründe, warum eindeutige Variablennamen und klar definierte Zustände die Instandhaltung erleichtern.
- Sicherheit: Erkläre, warum das Überbrücken einer Schutztür kein zulässiger Diagnoseschritt ist, auch wenn dadurch ein Fehler schneller beobachtet werden könnte.
- Simulation: Bewerte zwei Vorgehensweisen: sofortiger Realtest oder zuerst virtuelle Simulation. Beziehe Lerngewinn, Fehlersichtbarkeit und Arbeitssicherheit ein.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du:
- Teilsystem: Mechanik, Elektrik, Software, Sensorik und Aktorik funktional unterscheiden kannst.
- Funktionskette: den Informations- und Wirkfluss eines mechatronischen Systems erklären kannst.
- Signalverlauf: zeitliche Signaländerungen lesen und begründen kannst.
- SPS: eine einfache Zustandslogik nachvollziehen und in verständlicher Form darstellen kannst.
- Diagnose: Fehler anhand von Soll-Ist-Abweichungen systematisch eingrenzen kannst.
- Rückkopplung: erklären kannst, warum Rückmeldesignale für robuste Abläufe wichtig sind.
- Arbeitssicherheit: Simulation, Fachaufsicht, Freigabe und wirksame Schutzeinrichtungen als feste Rahmenbedingungen akzeptierst und begründest.
- Transfer: das Prinzip auf ein anderes mechatronisches System übertragen kannst.
Fachliche Quellen und Medienrechte
Die fachlichen Kernaussagen wurden für diesen Kurs mit aktuellen bzw. einschlägigen Quellen abgeglichen.
| Quelle | Verwendung im Kurs |
|---|---|
| Mechatroniker-Ausbildungsverordnung | Berufsbild, Prüfen von Funktionen, Programmieren, Steuerungen, Signalzeitverhalten, Diagnose und Simulation in der Ausbildung |
| IEC 61131-3:2025 | Programmiersprachen für speicherprogrammierbare Steuerungen |
| DGUV Vorschrift 3 – Durchführungsanweisungen | Leitung und Aufsicht bei elektrotechnischen Arbeiten |
| DGUV/IFA – Manipulation von Schutzeinrichtungen verhindern | Schutzeinrichtungen nicht überbrücken oder unwirksam machen |
| DGUV Information 209-015 | sichere Instandhaltung und Freigabeprozesse |
| Festo – Didactic Training und Learning System Webinars | geprüfte Herkunft der eingebetteten Lernvideos zu Pneumatik, Elektropneumatik, FluidSIM und SPS |
Rechte der eingebetteten Bilder
| Datei | Rechtehinweis laut Wikimedia Commons |
|---|---|
| Gear train.jpg | CC BY 2.0 |
| Cut-away version of an electric motor (1).JPG | CC BY 2.5 |
| Inductive proximity sensor.jpg | CC BY-SA 4.0 |
| Pneumatic cylinder.jpg | CC BY-SA 4.0 |
| Programmable logic controller.jpg | CC BY-SA 3.0 beziehungsweise GFDL laut Dateiseite |
| Ladder logic diagram.jpg | CC BY-SA 4.0 |
| Emergency stop button on a control panel in a factory.jpg | CC BY 2.0 |
YouTube-Hinweis: Die Videos werden als Original-YouTube-Inhalte eingebettet. Es wird keine freie Lizenz für die Videos behauptet und keine Kopie oder Neulizenzierung vorgenommen. Die Rechte verbleiben bei den jeweiligen Rechteinhabern. Die verwendeten Links wurden über die offizielle Festo-Webinarübersicht geprüft.
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