Blogeintrag Februar 2018

2-/3-/4-Draht Messung

Ich habe diesen Monat für einen Test mit verschiedenen Messervarianten einen Messaufbau gemacht und ausgetestet. Ich habe für den Test einen 100 Ohm Widerstand verwendet, um einen Pt100 Messwiderstand bei 0 C° zu simulieren. Anfangs hatte ich Schwierigkeiten mir den Aufbau in echt vorzustellen, mit der Zeit war das aber kein Problem mehr.

Versuchsaufbau

Der Test basierte auf einer Siemens CPU (315) mit einem Vipa Eingangsmodul und einem Vipa Profibus DP Slave. Als Leitungswiderstand (Rl) habe ich 100 Meter Kupferlitze angenommen, was 2,2 Ohm entspricht.

Versuchsaufbau

Schema 4-Draht

Messung

Das Ziel der Messung war herauszufinden, ob und wie die verschiedenen Messungen mit den vorliegenden Komponenten funktionieren. Ich habe für die Messung eine entsprechende Hardwarekonfiguration im Siemens TIA erstellt und bei dieser die Eingänge überwacht.

2-Draht Messung

Bei einer 2-Draht Messung wird der Sensor, in diesem Fall ein Pt100, direkt und ohne Berücksichtigung der Leiterwiderstände erfasst. Das kann je nach Entfernung von SPS und Sensor einen bedeutenden Unterschied machen. Bei dem Beispiel meines Tests (100 Meter Litze 0.75) würde es 10.16 C° ausmachen. Diese Abweichung kann man mit dem Eichen umgehen, jedoch beeinträchtigen auch Temperaturunterschiede den Leitungswiderstand.

3-Draht Messung

Im Falle einer 3-Draht Messung wird der Leitungswiderstand einer Leitung gemessen und anschliessend verdoppelt, um beide Leitungen zu kompensieren. Um den Leitungswiderstand zu messen, wird bei Kontakt 4 ein Signal

Schema 3-Draht

ausgegeben und bei Kontakt 2 dasselbe gemessen. Das Signal muss relativ klein sein, damit es nicht über dem Pt100 abfällt. Eine Abweichung des Widerstands der zweiten Leitung wird nicht berücksichtigt.

Bei meiner Messung war leider eine 3-Draht Messung softwaretechnisch nicht möglich, somit musste ich die gleichen Anschlüsse benutzen wie bei der 4-Draht Messung. Da bei dieser Einstellung der Widerstand nicht verdoppelt wurde, ergab sich auch hier eine Abweichung, allerdings nur 5.8 C°.

4-Draht Messung

Schema 4-Draht

Am präzisesten ist eine 4-Draht Messung, da bei dieser der Widerstand beider Leitungen separat gemessen wird. Das Prinzip ist das gleiche wie bei der 3-Draht Messung, nur findet hier auch eine Messung zwischen Kontakt 5 und Kontakt 1 statt. Da nun beide Leitungswiderstände kompensiert waren, ergab sich eine Abweichung von annähernd 0 C°.

Blogeintrag Januar 2018

SCL

Wir behandeln im Moment in der Berufsschule das Thema SCL. SCL (Structured Control Language) oder auch ST(Structured Text) ist eine Programmiersprache für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). Da wir bisher mit FUP gearbeitet haben, ist das ein relativ grosser Schritt.

Anwendung

SCL löst immer mehr AWL (Anweisungsliste) zum Realisieren von automatisierten Aufgaben ab. Ein ausschlaggebender Faktor für die Umstellung ist die S7 1200 von Siemens, welche nur noch FUP, KOP und SCL unterstützt und damit AWL vernachlässigt.

Funktionen

Zuweisung

Wenn eine Variable im Wert geändert werden soll, benötigt man eine Zuweisung ":=". Möchte man nun zum Beispiel die Variable "iWert1" um 10 erhöhen, geschieht das folgendermassen:

#iWert1 := #iWert1 + 10;

Es muss darauf geachtet werden, die Zeile mit einem Semikolon ";" abzuschliessen. Ähnlich funktioniert es auch beim übertragen des Werts einer anderen Variable auf "iWert1":

#iWert1 := #iWert2;

IF-Statement

Bei einem IF-Statement wird eine Ja/Nein Bedingung abgefragt und je nach Antwort ein Befehl ausgeführt.

IF #bRegen Then

     #iWert1 := #iAufDasSofaLiegen;

ELSE

     #iWert1 := #iMotorradStarten;

END_IF;

CASE-Statement

Bei einem CASE-Statement wird eine Bedingungsvariable (zum Beispiel iSchrittkette) generiert. Danach werden einzelne Anweisungen einem Wert der Bedingungsvariable zugewiesen. Wenn die Steuerung gestartet wird, wird die Bedingungsvariable abgefragt und der jeweilige Befehl ausgeführt.

CASE #iSchrittkette OF

     10  :  #iWert1 := #iWert1 + 10;

     20  :  #iWert1 := #iWert1 + 20;

     30  :  #iWert1 := #iWert1 + 30;

     ELSE #iWert1 := #iWert1;

   END_CASE;

FOR-Statement

Ein FOR-Statement beschreibt eine Schleife, die die darin enthaltenen Aufgaben solange macht, bis die dazugehörige Zählervariable einen gewissen Wert erreicht hat. Dieser Wert wird bei jedem abgeschlossenen Durchlaufen um einen festgelegten Wert erhöht, kann aber auch von anderen Befehlen korrigiert werden.

FOR i := 0 TO 499 BY 1 DO

     ZAHL := ZAHL+1;

     D[i] := ZAHL;

END_FOR;

WHILE-Statement

Das WHILE-Statement ist eine Schleife, die ausgeführt wird, während eine Bedingung aktiv ist. Sobald diese Bedingung nicht mehr aktiv ist, wird die Schleife beendet.

WHILE #bStartStop DO

     #iWert1 := #iWert1 + 1;

END_WHILE;

REPEAT-Statement

Das REPEAT-Statement ist sehr ähnlich aufgebaut wie das WHILE-Statement. Der Unterschied ist, dass die Bedingung, welche erfüllt werden muss, erst am Ende abgefragt wird. Das hat zur Folge, dass der Befehl mindestens einmal ausgeführt wird.

REPEAT

     #iWert1 := #iWert1 + 1;

UNTILL #bStartStop

END_REPEAT;

Blogeintrag Dezember 2017

Unihockey

Da ich seit nun gut 11 Jahren den Sport Unihockey betreibe und nun auch als Trainer für die C-Junioren angefangen habe, werde ich diesen Blogeintrag darüber schreiben.

Unihockey ist eine sehr junge Sportart, welche 1970 entwickelt wurde, die Gründungsländer waren damals Schweden, Finnland und die Schweiz. Die Sportart ist momentan extrem im Kommen und ist in der Schweiz seit Ende 2016 die zweitgrösste Teamsportart. 

Statistik Swiss Unihockey

Grundlagen

Unihockey gibt es auf 2 Arten: Auf dem Grossfeld und auf dem Kleinfeld. Auf dem Kleinfeld wird mit 3 Spielern pro "Linie" gespielt. Eine Grossfeld "Linie" besteht aus 5 Spielern. Diese "Linien" können beliebig oft ausgetauscht werden. Normalerweise bleibt eine "Linie" um die 90 sek auf dem Feld und wird dann von der nächsten abgelöst. Dieser Wechsel kann fliegend oder auch bei einer Unterbrechung gemacht werden, allerdings ist zu beachten, das der Spielbetrieb nicht angehalten wird. Bei einem fliegenden Wechsel muss somit darauf geachtet werden, dass man entweder selber in Ballbesitz ist oder der Gegner in der eigenen Hälfte unter Druck ist. Bei einer Unterbrechung mit eigenem Freistoss oder Bully kann man ohne Stress wechseln. Wenn das gegnerische Team aber Freistoss hat, müssen sie nicht auf einen Anpfiff oder ähnliches warten, sondern können den Freistoss direkt ausführen. Ein Wechselfehler, bei dem für kurze Zeit 6 Spieler auf dem Platz stehen, wird mit einer 2 Minuten Strafe geahndet.

Die Spieler dürfen den Ball nur mit dem Stock ins gegnerische Tor bewegen, Tore mit dem Fuss zählen nicht. Allerdings ist es seit etwa 2 Jahren erlaubt, Pässe mit dem Fuss zu spielen.

Der einzige Spieler, der den Ball in die Hände nehmen darf, ist der Torhüter, das aber auch nur im Torraum.

Grossfeld

Strafen

Bei den Strafen unterscheidet man je nach Situation und Härte zwischen einfachen Freistössen, Penalty, 2/5/10 Minuten Strafe und Matchstrafe (variiert). Ein Freistoss wird ausgeführt, wenn der Ball über die Bande geht oder bei einfachen Vergehen. Für härtere oder wiederholte Vergehen wird zum Freistoss zusätzlich eine 2/5 Minuten Strafe ausgesprochen. In den 2/5 Minuten, die der jeweilige Spieler auf der Strafbank sitzt, spielt das Team mit einem Spieler weniger. Eine 10 Minuten Strafe kann nur zusammen mit einer 2 Minuten Strafe ausgesprochen werden. Es ist eine persönliche Strafe und betrifft somit das Team nur bedingt, da es nach Ablauf der 2 Minuten wieder komplett ist, der betroffene Spieler muss allerdings für 10 Minuten auf der Strafbank bleiben. Wenn ein Spieler an einer sicheren Torchance regelwidrig gehindert wird, wird ein Penalty gepfiffen. Beim Penalty sind nur ein Spieler und der gegnerische Torwart auf dem Feld. Der Spieler versucht nun nach dem Anpfiff, den Ball ins Tor zu bringen, dafür startet er in der Mitte und darf dann beliebig schnell und beliebig nahe ans Tor gehen und schiessen. Dabei darf sich der Ball ausschliesslich vorwärts bewegen, was einen Nachschuss ausschliesst.

Blogeintrag November 2017

Drahtlose Verbindungen

Drahtlose Verbindungen sind in unserer Gesellschaft heutzutage nicht mehr wegzudenken.

Fast jeder besitzt heute ein Handy mit diversen drahtlosen Verbindungen wie zum Beispiel Bluetooth, WLAN oder auch NFC. Aber auch im Arbeitsalltag sind solche Verbindungen breit vertreten: Das Funkgerät auf dem Bau, das WLAN im Büro und die Fernbedienung eines Kranführers sind nur einige Beispiele.

Erste Verbindung

Illustration eines Knallfunkensenders

Die erste drahtlose Verbindung wurde mit einem Knallfunkensender erzeugt. Der Knallfunkensender wurde 1895 von Guglielmo Marconi gebaut, und sendete in einer Hochfrequenz an einen Nachbau eines Empfängers von Alexander Stepanowitsch Popow über eine Entfernung von 5 km.

1901 gelang dann die erste Funkverbindung zwischen Nordamerika und Europa mit einem Knallfunkensender.

Bluetooth

Drahtlose Bluetooth Kopfhörer

Eine sehr bekannte drahtlose Verbindung ist Bluetooth. Bluetooth wird über eine kurze Distanz verwendet und kann beispielsweise zum Musikhören eingesetzt werden. So gut wie jedes Handy hat heutzutage Bluetooth und auch für immer mehr andere elektronische Geräte wird es zur Standardausstattung, so etwa Drucker oder Autoradios.

Bluetooth wurde in den 1990er Jahren durch die "Bluetooth Special Interest Group", welche sich aus Ericson, IBM, Intel, Nokia und Toshiba zusammensetzte, entwickelt. Seitdem gibt es regelmässig neue und bessere Versionen, die aktuellste ist Bluetooth 5.0.

Der Name Bluetooth kommt vom dänischen König Harald Blauzahn, welcher verfeindete Teile von Norwegen und Dänemark vereinte.

WLAN

Einen WLAN Router findet man heutzutage in fast jedem Haushalt, da die meisten über den mit dem Handy oder auch Computer ins Internet gelangen. Auch in Restaurants oder öffentlichen Plätzen findet man immer häufiger freies WLAN.

NFC

NFC oder auch Near Field Communication ist eine kontaktlose Verbindung auf kurze Distanz (wenige Zentimeter). NFC wird häufig in neueren Smartphones verbaut, um so ein kontaktloses Zahlen möglich zu machen. Auch Kreditkarten werden immer mehr mit NFC ausgestattet, auch um kontaktlos bezahlen zu können. NFC funktioniert mit elektrischer Induktion, also einem Magnetfeld.

Kontaktloses Bezahlen mit dem Handy

Blogeintrag Oktober 2017

Motorrad

Yahmaha TDM 850 3VD

Da ich ein grosser Fan von Motorrädern aller Art bin und selber auch eines fahre, werde ich diesen Blogeintrag selbigen widmen.

Meine Freude an Motorrädern wurde schon sehr früh von meinem Onkel geweckt, da ich diesen ab und zu an eines seiner Motocrossrennen begleitete. Im Alter von 8 Jahren bekam ich dann mein erstes eigenes Motocross Motorrad, welches ich aber ausschliesslich auf dem Feld meines Onkels fuhr. Mein erstes und einziges Rennen absolvierte ich im Jahr 2010 am Rasen-Rennen Koppigen. Mit der Zeit verlor ich die Freude am Motocross leider immer mehr, was dazu führte, dass wir das Motorrad schlussendlich verkauften. Das erste Motorrad, das ich mir dann selber gekauft habe, war ein "Derbi Senda SM Xtreme 50", welches ich im Moment auch immer noch fahre. Das zweite Motorrad, welches ich mir erst vor Kurzem gekauft habe, ist ein "Yamaha TDM 850 3VD" aus dem Jahr 1991. Für das grössere Motorrad kann ich aber leider die Prüfung erst mit 18 absolvieren. Auch erst vor kurzem habe ich das Pocket Bike meines Verstorbenen Göttis wieder hergerichtet und fahrtauglich gemacht.

Pocket Bike

Pocket Bike mit meinem Bruder

Geschichte

Der Vorgänger der Motorräder ist selbstverständlich das Fahrrad. Schon kurz nach dem Durchbruch der Fahrräder wurde an Motoren für diese experimentiert.

Der erste Durchbruch war ein Fahrrad mit einem dampfbetriebenen Hilfsmotor, bei welchem man aber immer noch selber in die Pedale treten musste. Dieses Fahrzeug wurde etwa 20 Jahre lang hergestellt, konnte sich aber wegen der hohen Hitze am Sattel nie richtig durchsetzen.

Reitwagen

Das erste richtige Motorrad ist der Reitwagen von Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach. Er wurde 1885 gebaut. Der Reitwagen war mit einem benzinbetriebenen Ottomotor ausgestattet und hatte 2 Stützräder.

Das erste serienmäßige Motorrad -welches auch zum ersten Mal als "Motorrad" bezeichnet wurde- wurde 1894 von Hildebrand und Wolfmüller auf den Markt gebracht.

Motocross

Motocross ist die für mich spannendste Motorrad-sportart. Motocross wird auf offroad Strecken betrieben und es werden spezielle Motorräder ohne Strassenzulassung gefahren. Die Motorräder sind sehr robust und verfügen über sehr grosse Federwege. Auch die Übersetzung ist so angepasst, dass die meisten Motorräder eine Höchstgeschwindigkeit von nur etwa 100 km/h haben. Diese Übersetzung wirkt sich natürlich positiv auf die für diesen Sport weit wichtigere Kraft aus.

Es gibt verschiedene Austragungsformen von Motocross:

Motocross

MX Start

Die meist verbreitete Form ist Motocross (MX) und wird im Freien ausgetragen. Die Fahrer starten hier in einem Massenstart in einer Reihe nebeneinander auf eine Strecke von ca. 1-4 km. Meistens werden ein Zeitrennen und zwei Läufe gefahren. Das Zeitrennen dient dazu, dass die Fahrer sich ihre Startposition in der gefahrenen Reihenfolge aussuchen können.

Supercross

SX Streke

Supercross (SX) ist sehr technisch und spektakulär, es wird meistens in Hallen ausgetragen. Beim Supercross werden sehr viele eng aufeinanderfolgende Sprünge und Hindernisse aufgebaut. Der Renn-Modus besteht hier aus Quali Läufen und K.-o.-Phasen um am Schluss in den Final zu kommen.

FMX

Freestyle-Motocross

Die wahrscheinlich spektakulärste Art des Motocross ist das Freestyle-Motocross (FMX). Bei dieser Form geht es nicht um Zeit, sondern um möglichst spektakuläre und ausgefallene Tricks, welche von einer Jury bewertet werden.

Blogeintrag September 2017

Betreuung Schnupper-Lehrling

Am 13. September hatte ich den ganzen Tag mit Yannik Nydegger zu tun, welcher bei uns eine Schnupperlehre absolvierte. Ich war bei der Gestaltung dieser Schnupperlehre relativ frei und konnte viele eigene Ideen einbringen und realisieren. Ich habe mich bemüht, ihm in dieser doch recht kurzen Zeit, einen guten Überblick auf den Beruf Automatiker zu geben.

Mechanik

In diesem Teil waren meine Möglichkeiten aufgrund der fehlenden Infrastruktur relativ begrenzt. Da es aber aus meiner Sicht nicht gerade ein sehr zentraler Punkt des Berufes ist, war das nicht besonders verheerend.

Ich habe mich dann entschieden, dass Yannik eine Hutschiene zuerst vermessen und anschliessend ablängen und feilen sollte.

Verdrahtung

Im nächsten Teil habe ich ihm ein kleines Schema vorbereitet, welches er dann mit LOGO und einigen anderen Komponenten umsetzen sollte. Ich habe darauf geachtet, dass er von Aderendhülsen sowie auch Doppel-Aderendhülsen Gebrauch machen musste. Für diesen Teil benötigte er auch die zuvor gefertigte Hutschiene.

Löten

Da er schon einmal gelötet hatte, musste ich hier relativ wenig erklären. Er hatte die Aufgabe ein Löt-Gitter zu löten. Dies ist eine relativ verbreitete Übungsmethode für Anfänger.
Ich habe ihm danach auch noch das Entlöten gezeigt, wo man mit Lötsauglitze das Lot wieder vom Metall wegnehmen kann.

LOGO programmieren

Der grösste Teil war das Programmieren im Siemens LOGO. Ich habe dazu meinen persönlichen Computer mitgenommen wie auch eine LOGO box, welche ich im erster üK gefertigt habe. In diesem Teil musste ich ihm selbstverständlich noch relativ stark unter die Arme greifen, doch wir konnten im verlauf des Tages schon relativ komplizierte Steuerungen programmieren. Für das Programmieren griffen wir wiederum auf das vorher Verdrahtete zurück.

Schema zeichnen

Ganz am Ende habe ich ihm noch kurz das KiCAD gezeigt, in welchem wir arbeiten, und mit ihm einige Übungen gemacht.


Ich hoffe, dass ich ihm möglichst viel mitgeben konnte und ihm vielleicht den Beruf Automatiker ein wenig schmackhaft gemacht habe.

Blogeintrag August 2017

Raspberry Pi Projekte

Der im letzten Blog behandelte Raspberry Pi bietet fast unbegrenzte Möglichkeiten. In diesem Blog stelle ich zwei meiner persönlichen Lieblings-Projekte vor.

Es gibt Projekte, welche sich sehr einfach nachmachen lassen, aber auch Projekte, welche viel Geschick am Computer oder auch handwerkliches Können voraussetzen.

Retro Pi

Eines der bekanntesten und auch verbreitetsten Projekte ist der Retro Pi. Mit dem Retro Pi kann man über 50 Spiel-Konsolen mit jeweils einer riesigen Auswahl Spiele simulieren. Aufgrund der begrenzten Leistung des Pi werden Konsolen bis zur Playstation 1 unterstützt. Der Retro Pi ist eine Art Betriebssystem, so wie Windows, für den Raspberry Pi. Man kann sich dieses Betriebssystem mit ein paar einfachen Schritten auf den Raspberry Pi laden.
Wenn Retro Pi auf dem Raspberry Pi installiert ist, muss nur noch ein Memory-stick mit der richtigen Formatierung verbunden werden und man kann Konsolen und Spiele runterladen und spielen.
Dieses Projekt ist sehr einfach umzusetzen und bietet sehr viele Möglichkeiten, da die Spiele von Usern hochgeladen werden und somit eine sehr grosse Auswahl existiert.

Intelligenter Spiegel

Ein weiteres sehr spannendes Projekt ist der intelligente Spiegel. Dieser ist weit anspruchsvoller als der Retro Pi was das handwerkliche Geschick wie auch die Programmierungs-Fachkenntnisse angeht. Trotzdem ist das Resultat sehr überzeugend.

Der Spiegel funktioniert zum einen natürlich als ganz normaler Spiegel, jedoch kann man darin -sozusagen im Hintergrund- mit dem Handy das Wetter anzeigen lassen, eine Webseite aufrufen und vieles mehr.
Der Aufbau ist relativ einfach: Man braucht einen Spiegel, der auf einer Seite spiegelt und auf der anderen Seite durchlässig ist. Hinter dem Spiegel platziert man einen Monitor und schließt den Raspberry Pi an. Der Rest ist Programmier-Arbeit.
Am Ende hat man dann einen Raspberry Pi, der bei jedem Hochfahren automatisch eine von ihm selbst gehostete Webseite aufruft, welche dann bearbeitet werden kann. Die Webseite wird im Vollbild Modus auf dem Bildschirm angezeigt und durch den Spiegel durch projiziert.