Aufgabe Vorschlag C - 3.2 - GRAFCET · Abitur Hessen Mechatronik LK 2021

Thema: GRAFCET-Ablaufpläne · Aus der Prüfung LK (2021)

Aufgabenstellung

Material 3

Funktionsbeschreibung:

Bei der Eingabe des Leerguts (Flasche oder Getränkedose) wird die Lichtschranke LS1 aktiviert und das Förderband M1 fährt nach rechts. Sobald die Lichtschranke LS2 das Leergut erkennt, stoppt das Band für 1,5 Sekunden. Während dieser Zeit scannt die Kamera die Form des Leerguts und vergleicht diese mit den bekannten Konturen (vgl. Abbildung 3.2). Zudem wiegt der Sensor B1 das Leergut und liefert das Ergebnis als BCD-Wort. Anschließend wird geprüft, ob das Gewicht zu einer der bekannten Leergutkonturen passt. Wenn dieser Test positiv ausfällt, fährt das Band weiter nach rechts. Die Klappe M2 schiebt Einwegbehälter auf die Rutsche zur Weiterverarbeitung. M2 wird für zwei Sekunden aktiviert, sobald der Sensor B2 ein Leergut erkennt und dieses zuvor als Einwegbehälter klassifiziert wurde. Mehrwegbehälter bleiben auf dem Band. Wenn für drei Sekunden keine weitere Leerguteingabe erfolgt, stoppt das Band.

Wenn der Kontur- oder der Gewichtstest negativ war, wird das Leergut durch eine Linksfahrt des Förderbands wieder zur Eingabeöffnung transportiert. Sobald dort erneut die Lichtschranke LS1 aktiviert wird, stoppt das Band und die rote Lampe P2_rt blinkt mit einer Frequenz von 1 Hertz.

Die grüne Lampe P1_gn leuchtet, sobald die Lichtschranke LS1 aktiviert wird und erlischt, wenn das Band nach links fährt oder wenn der Startschritt aktiviert ist (vgl. Abbildung 3.3). Während der Linksfahrt leuchtet die rote Lampe P2_rt.

3.2 Entwerfen Sie gemäß der Funktionsbeschreibung in Abbildung 3.1 und basierend auf der Entscheidungsmatrix in Abbildung 3.2 einen GRAFCET-Ablaufplan als Fortsetzung der Schrittkette in Abbildung 3.3. (14 BE)

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag C - 3.2 - GRAFCET · Abitur Hessen Mechatronik LK 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

3.2 Entwerfen Sie gemäß der Funktionsbeschreibung in Abbildung 3.1 und basierend auf der Entscheidungsmatrix in Abbildung 3.2 einen GRAFCET-Ablaufplan als Fortsetzung der Schrittkette in Abbildung 3.3.

Lösung: GRAFCET-Ablaufplan: - Schritt 3: Nach Transition LS2LS2 Erfassung von Gewicht und Kontur mit Verweildauer von 1,5 s1{,}5\text{ s} (1s500ms/X31\text{s}500\text{ms}/X3). - Schritt 4: Verzweigung anhand der Entscheidungsmatrix: - *Zulässiges Leergut:* (G1⋅(S+MPE+D))+(G2⋅(MGl+L))(G1 \cdot (S + MPE + D)) + (G2 \cdot (MGl + L)) - *Nicht akzeptiertes Leergut:* (G1⋅(MGl+L))+(G2⋅(S+MPE+D))+G3+Sonst(G1 \cdot (MGl + L)) + (G2 \cdot (S + MPE + D)) + G3 + Sonst - Zweig Akzeptanz: - Schritt 5: M1_rechtsM1\_rechts. - Verzweigung für Einweg vs. Mehrweg: Erkennt B2B2 einen Einwegbehälter (B2⋅(MPE+D)B2 \cdot (MPE + D)), wird in Schritt 8 die Klappe aktiviert (M2_KlappeM2\_Klappe) für 2 s2\text{ s} (2s/X82\text{s}/X8). Bei Mehrwegbehältern (S+MGl+LS + MGl + L) bleibt das Band aktiv ohne Klappe. - Schritt 9: Zusammenführung mit M1_rechtsM1\_rechts bis 3s/X93\text{s}/X9 (keine weitere Eingabe für 3 s3\text{ s}), danach Rücksprung zu Schritt 1. - Zweig Ausschuss (Linksfahrt): - Schritt 6: M1_linksM1\_links, P2_rtP2\_rt leuchtet und P1_gn:=0P1\_gn := 0. - Transition LS1LS1 aktiviert Schritt 7: Band stoppt, P2_rtP2\_rt blinkt (1 Hz). - Bei Freigabe LS1‾\overline{LS1} erfolgt der Rücksprung zu Schritt 1.

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