Sensorik & Diagnose

Erkennen. Prüfen.
Die Ursache finden.

Vergleiche drei Sensorprinzipien und verfolge das Signal bis zur Lampe. Verändere Material, Abstand und Fehlerstelle.

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Vermute zuerst: Reicht eine leuchtende Sensor-LED aus, damit auch die Lampe leuchtet?

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Welcher Sensor erkennt was?

Induktiv: Ein elektromagnetisches Wechselfeld wird durch Metall beeinflusst. Das eignet sich etwa für die berührungslose Erkennung einer metallischen Anschlagfahne. Kunststoff allein löst einen solchen Sensor nicht aus. Der Schaltabstand hängt auch von Baugröße, Material und Zielgeometrie ab; besondere Bauarten können verschiedene Metalle ähnlich weit erkennen.

Kapazitiv: Ein Objekt verändert die elektrische Kapazität im Erfassungsfeld. Damit lassen sich auch nichtmetallische Stoffe erkennen, etwa Granulat durch eine geeignete Behälterwand. Feuchte, Anhaftungen und die Einstellung beeinflussen das Ergebnis.

Optisch: Bei der hier verwendeten Einweglichtschranke stehen Sender und Empfänger gegenüber. Ein undurchsichtiges Teil unterbricht den Strahl. Transparente Teile benötigen eine dafür geeignete Ausführung. Eine Reflexionslichtschranke mit Reflektor und ein Lichttaster mit Rückstrahlung am Objekt arbeiten anders.

Schaltabstand und Hysterese: Ein- und Ausschaltpunkt können verschieden sein. Das verhindert ständiges Hin- und Herschalten nahe der Grenze. Das Modell verwendet zur Übersicht nur eine feste Schaltschwelle je Beispiel.

Vom Sensor zur SPS

Die Kette lautet: Objekt → Erkennung → Sensorausgang → Leitung → SPS-Eingang → Programmlogik → Ausgang. Eine intakte Versorgung ist Voraussetzung für den gezeigten elektronischen Sensor. Die SPS erhält ein elektrisches Signal, keine Garantie für einen korrekt erkannten Gegenstand.

PNP: Der schaltende Ausgang liefert im üblichen Gleichstromanschluss den positiven Pegel an den Eingang. NPN: Er zieht den Ausgang gegen den negativen Bezug. Sensor, Eingangsschaltung und Bezugspotential müssen zueinander passen.

Im Modell schaltet ein PNP-Ausgang bei Erkennung. Bei der Lichtschranke bedeutet Erkennung: Strahl unterbrochen. Die SPS berechnet Lampe = Freigabe UND gewählte Signalbedingung. Ein geöffneter Stromkreis kann deshalb genauso wie „kein Teil“ aussehen.

Sensoren und SPS-Grundlagen lesen →

Ein sinnvoller Prüfweg

  1. Auftrag klären: Welches Teil soll an welcher Position erkannt werden?
  2. Versorgung und Montage beurteilen. Ist der Sensor ausgerichtet und seine Fläche sauber?
  3. Anzeige am Sensor mit dem erwarteten Zustand vergleichen.
  4. Signal am passenden SPS-Eingang prüfen. Bei Abweichung Leitung und Anschlusszuordnung untersuchen.
  5. Freigaben und Programmbedingungen nachvollziehen. Nach einer Korrektur beide Zustände testen: Teil vorhanden und Teil entfernt.

Eine falsche Invertierung kann eine unterbrochene Leitung scheinbar „reparieren“. Tatsächlich stimmt dann nur zufällig die Lampe. Eine Diagnose prüft die ganze Wirkungskette.

Was dieses Modell abbildet

Die Schaltabstände sind festgelegte Übungswerte: induktiv Stahl 8 mm und Aluminium 4 mm; kapazitiv Metall 6 mm und Kunststoff 3 mm. Sie ersetzen kein Sensordatenblatt. Reale Einbauabstände, Hysterese, Verzögerungen, Zielgrößen und Störungen sind hier nicht berechnet.

Das ist eine normale Meldelogik mit idealer Ausgangsstufe und funktionsfähiger Lampe. Sicherheitsfunktionen und Arbeiten an realen elektrischen Anlagen erfordern geeignete Komponenten, Prüfverfahren und fachkundige Anleitung.

SPS-Logik im Lernpfad anwenden →

Sechs Aufgaben: Verstehen, Anwenden und Übertragen. Die Runde und die Modellwerte bleiben nur auf dieser geöffneten Seite.