Bauteil: Der Fototransistor - Robert-Bosch

Basisanforderungen:
1.
Baue das Modell des Händetrockner auf und ergänze es um die rote
Signalleuchte als Simulation des Heizelements (siehe Anforderungen).
2.
Benenne die Sensoren und Aktoren dieser Steuerung.
3.
Erläutere die Funktionsweise des Bauteils „Fototransistor“
mit eigenen Worten.
4.
Beschreibe die Informationsverarbeitung der Steuerung eines
Händetrockners mit Lichtschranke anhand des EVA-Prinzips.
Erweiterte Anforderungen:
1.
Stelle den Steuerungsprozess dieser Steuerung als Blockschaltbild dar.
2.
Schildere Probleme, die beim Aufbau oder Programmierung der
Steuerung eines Händetrockners aufgetreten sind.
Das fertige Protokoll bitte im
Aufgabentool von I-Serv unter
„Abgaben “hochladen!
Einführung in die Automation / Robotik
© Sven Müller
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Ein Händetrockner ist ein Elektrogerät
zum Trocknen der Hände nach dem
Händewaschen. Er wird meist auf
öffentlichen Toiletten eingesetzt.
Traditionelle Händetrockner arbeiten mit
einem Warmluftgebläse und bringen die
Nässe an den Händen zur Verdunstung.
Sie werden auch Warmlufthändetrockner
genannt.
Eine technische Neuentwicklung der
letzten Jahre sind Händetrockner, die mit
einem leistungsstarken Gebläse (meist
Kaltluft) das Wasser von den Händen
herunter blasen und die verbleibende
Restfeuchte verdunsten. Die
Trocknungszeit kann damit auf etwa 10
Sekunden gesenkt werden.
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Lichtschranken
… sind elektronisch-optische Systeme, die aus einer Licht- bzw. InfrarotStrahlungsquelle (Sender) und einem Sensor (Empfänger) für diese
Strahlung bestehen. Der Sender kann eine Glühlampe - heute nicht mehr
Stand der Technik - eine Infrarotstrahlung, eine sichtbares Licht
abgebende Leuchtdiode oder eine Laserdiode sein. Der Empfänger ist
meist ein Fototransistor.
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Bauteil: Der Fototransistor …
… wird auch als „Helligkeitssensor„ bezeichnet.
Bei großer Helligkeit leitet er den Strom. Wird der Lichtstrahl
unterbrochen, leitet der Transistor keinen Strom.
Demzufolge kann der Fototransistor wie ein Taster eingesetzt werden.
Achtung:
Beim Anschluss des Fototransistors an die Stromversorgung musst auf
die richtige Polung geachtet werden. Der Plus-Pol muss an der roten
Markierung am Fototransistor angeschlossen werden!
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Wichtig: Achte beim
Anschluss der
Lichtschranke darauf, dass
du den roten Stecker mit
der rot markierten Buchse
verbindest.
Am Interface ist der
Plus(+)-Anschluss auf der
Eingangsseite immer die
rechte Reihe!
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Lichtschranken
… sind elektronisch-optische Systeme,
die aus einer Licht- bzw. InfrarotStrahlungsquelle (Sender) und einem
Sensor (Empfänger) für diese
Strahlung bestehen. Der Sender kann
eine Glühlampe - heute nicht mehr
Stand der Technik - eine
Infrarotstrahlung, eine sichtbares
Licht abgebende Leuchtdiode oder
eine Laserdiode sein. Der Empfänger
ist meist ein Fototransistor.
Erstelle ein Programm, das,
sobald du die Lichtschranke (I1)
unterbrichst, der Lüftermotor
(M1) und die rote Lampe (M3)
als Simulation des Heizelements
,ein- und nach 5 Sek. wieder
ausgeschaltet werden.
Das fertige Protokoll bitte im
Aufgabentool von I-Serv unter „Abgaben
“hochladen und die Funktion vorführen!
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Befehl
Verzweigung, Digital
Fototransistor
Symbol
Eigenschaft
Das Programm soll den Ausgangswert
des Fototransistors abfragen.
Ist dieser „0" (=Lichtschranke
unterbrochen) soll das Programm
weiter fortfahren.
Bei „1" (Lichtschranke geschlossen)
bleibt das Programm in der
Abfrageoption.
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Um ein sicheres Schalten der Lichtschranke zu gewährleisten, muss im
Programmablauf zuerst die Lampe für die Lichtschranke am Ausgang M2
eingeschalten werden.
Damit der Fototransistor Zeit hat, auf das Licht zu reagieren sollte 2 Sekunden
abgewartet werden. Erst dann funktioniert die Lichtschranke richtig.
Anschließend wird der Fototransistor am Eingang I1 abgefragt.
Ist der Wert „I” (Lichtschranke nicht unterbrochen), soll der
Eingang in einer Schleife dauernd abgefragt werden.
Sobald der Wert „0" wird (Lichtschranke unterbrochen), soll der Motor M 1 ein
und nach 5 Sekunden wieder aus geschaltet werden.
Danach soll wieder der Fototransistor abgefragt werden usw.
Mit dem „Interface-Test“ kann überprüft werden, ob alle Ein- und Ausgänge
funktionieren und richtig angeschlossen sind.
Während das Programm läuft, kann man dem Programmablauf anhand der rot
markierten Bausteine folgen. Somit kann man schnell erkennen, wo sich ein
Fehler eingeschlichen hat.
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Verändere das Programm so,
dass der Motor (M1) und das
Heizelement (M3) eingeschaltet
werden. Sobald du die Hand aus
dem Strahlenbereich des
Lichtsensors herausziehst
schalten Motor und Heizelement
aus.
Tipp: das Wartezeit-Element und
die Schleifen müssen ggf.
geändert werden.
Das fertige Protokoll bitte im
Aufgabentool von I-Serv unter „Abgaben
“hochladen und die Funktion vorführen!
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