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Modell
einer Berg- und Talbahn (nbu-nhu-ahu)
Die Berg- und Talbahn ist im Maßstab 1:22,5 zu halten.
Die ursprüngliche Spezifikation der Schülergruppe zu
Grunde legend, sind folgende Funktionen umzusetzen:
Aufbau:
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Das Modell wird auf einen möglichst quadratischen Unterkasten aufgebaut
sein, der in der Grundfläche die Maße 80cm x 80cm
nicht überschreiten soll.
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Auf dem Unterkasten soll in geeigneter Art und Weise eine schiefe Ebene
aufgesetzt werden. Darauf befindet sich die drehende
Einheit mit insgesamt mindestens acht im Kreisumfang
gleichmäßig versetzten Gondeln.
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Die Drehbewegung soll in einer Ebene erfolgen. Die Umsetzung
unterschiedlicher Höhen und Tiefen auf dieser Ebene ist
nicht erforderlich.
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Option: Die gesamte Berg-und Talbahn kann mit einer Überdachung und
einer nach hinten abschließenden Rückwand versehen
werden.
Folgende Betriebsmittel sind in den einzelnen Modellteilen vorzusehen:
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Die Steuerung soll über eine Kleinsteuerung LOGO! von Siemens
realisiert werden. Diese und weitere
Steuerungselemente (Schütze) sind im Unterkasten oder
auf der Rückseite der (optionalen) Rückwand
anzubringen.
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Die Umsetzung der Steuerung mit einer im Besitz eines der Schüler
befindlichen SPS von Siemens ist auch möglich. Eine
Vergrößerung der Grundfläche des Unterkastens zur
Unterbringung der SPS ist ausdrücklich NICHT
erwünscht. Die entsprechenden Komponenten sind -
soweit möglich - im Unterkasten oder auf der
Rückseite der (optionalen) Rückwand anzubringen.
Eine Platzierung in einem externen
"Schaltschrank" ist auch möglich; hier muss
aber die Möglichkeit bestehen, die Leitungen zum
Hauptkasten über geeignete Steckverbindungen zu
trennen.
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Am Hauptkasten befinden sich ein Wahlschalter "Handbetrieb/
Automatik", jeweils ein Taster "Steuerung
ein", "Start" und "Stopp" und
ein Not-Aus-Schalter. Ebenfalls am Hauptkasten
angebracht sind Meldeleuchten für "Steuerung
ein", "Handbetrieb",
"Automatikbetrieb", "Betrieb" und
"Störung". Zusätzlich können am
Hauptkasten ein oder mehrere LED-Lauflichketten
angebracht werden (Option)
Funktion:
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Unabhängig vom aktuellen Zustand der Anlage ist die/ sind die
LED-Lauflichtkette(n) stets in Betrieb sobald das
Steuerprogramm gestartet wurde.
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Nach Starten des Steuerprogramms sind alle Meldeleuchten zunächst aus
(die Anlage befindet sich im Zustand "Steuerung
aus"). Sobald der Taster "Steuerung
ein" betätigt wird, ist die Anlage
betriebsbereit und die Meldeleuchten "Steuerung
ein" und je nach Wahlschalterstellung
"Handbetrieb" oder "Automatik"
leuchten.
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Wird im Zustand "Betriebsbereit" die Wahlschalterstellung
geändert, wechselt auch die optische Signalisierung
entsprechend. Wird der Wahlschalter während einer
Fahrt betätigt, ändert sich die Signalisierung erst
nach Ende dieser Fahrt. Die Fahrt wird entsprechend
des zuletzt gewählten Modus bis zu Ende ausgeführt.
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Wird im Zustand "Betriebsbereit" der Taster "Start"
betätigt, startet eine einzelne Fahrt (Handbetrieb)
oder der Dauerbetrieb (Automatik).
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Jede Fahrt startet mit einer Beschleunigungsphase und endet mit einer
Bremsphase von jeweils 5 Sekunden Dauer. Nach der
Beschleunigungszeit erreicht die Berg-und Talbahn ihre
Höchstgeschwindigkeit, nach der Bremszeit ist die
Drehbewegung beendet.
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Eine Fahrt im Handbetrieb wird so lange fortgesetzt, bis der Taster
"Stopp" betätigt wird. Hiermit wird
unmittelbar der Bremsvorgang eingeleitet.
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Eine Fahrt im Dauerbetrieb dauert insgesamt eine Minute, gefolgt von
einer Pause von 30 Sekunden. Danach beginnt der Zyklus
erneut. Wird der Taster "Stopp" betätigt,
wird die aktuelle Fahrt unmittelbar mit dem
Bremsvorgang beendet, zudem wird der Dauerbetrieb bis
zum erneuten Betätigen des Tasters "Start"
ausgesetzt. Solange der Dauerbetrieb aktiv ist, blinkt
die Meldeleuchte "Automatik".
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Während einer Beschleunigungs- oder Bremsphase blinkt die Meldeleuchte
"Betrieb", während der Fahrt mit
Höchstgeschwindigkeit leuchtet sie dauerhaft.
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Optional kann jede einzelne Fahrt (Hand- und Automatikbetrieb) per
Zufallsauswahl auch in Rückwärtsrichtung
durchgeführt werden.
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Wird der Not-Aus-Schalter betätigt, leuchtet die Meldeleuchte
"Störung", alle anderen Meldeleuchten
erlöschen. Eine eventuell aktive Fahrt wird
schnellstmöglich beendet. Nach Rücksetzen des
Not-Aus-Schalters befindet sich die Anlage wieder im
Zustand "Steuerung aus" - siehe oben.
Auf Eingabe- und Ausgabeseite ist ausschließlich mit Kleinspannung zu
arbeiten. Die Not-Aus-Steuerung ist elektromagnetisch
auszuführen (Not-Aus-Schaltkreis).
Da die steuerungstechnischen Anforderungen sehr
umfangreich sind, kann - wenn Zeitgründe dies nicht
zulassen - auf die Umsetzung des Automatikbetriebes
verzichtet werden. Die entsprechend notwendigen
Steuerungselemente können dann entfallen, die obige
Aufbau- und Funktionsbeschreibung ist entsprechend
sinngemäß anzupassen.
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