Die Funktionalität eines Treppenlicht-Zeitschalters, bekannt auch als Treppenautomat oder Treppenlichtautomat, ist allgemein bekannt. Diese
Geräte werden, wie der Name es erahnen lässt, für eine Treppenhausbeleuchtung verwendet. Man betritt ein Treppenhaus und schaltet das Licht ein. Anschließend kümmert
man sich um die Beleuchtung nicht mehr. Das Licht geht dann automatisch nach einer gewissen Zeit wieder aus.
Genau ein solches Gerät konstruieren wir jetzt nachfolgend mithilfe von Logo!, der Mini-SPS von Siemens. Da Treppenlicht-Zeitschalter mit der oben beschriebenen
Grundfunktionalität in unterschiedlichen Formen zu unterschiedlichsten Preisen leicht im Handel erhältlich sind, wollen wir unsere Aufgabe ein wenig erweitern.
Unser Treppenhausautomat soll ein wenig mehr leisten.
So formulieren wir die Aufgaben:
Grundfunktion bleibt bestehen. Das Treppenlicht geht, nachdem es eingeschaltet wurde, nach einer gewissen Zeit automatisch wieder aus.
Tippfunktion. Das Licht geht bei einmaligem Betätigen eines Ein-Tasters nach einer fest vordefinierten Zeit wieder aus. Es soll möglich sein,
beim Bedarf durch mehrfaches Betätigen des Ein-Tasters die Ausschaltzeit zu verlängern.
Licht-Aus-Funktion. Beim längeren Betätigen eines Ein-Tasters soll das Licht zwingend abgeschaltet werden können.
Vorwarnfunktion. Bevor das Licht im Treppenhaus endgültig abgeschaltet wird, soll mit einem kurzen Licht-Aus-Ein-Vorgang vor der
Abschaltung vorgewarnt werden.
Sparfunktion. Sollte in einem bestimmten fest festgelegten Zeitfenster keine Aktivität stattfinden, soll die Steuerung, um Energie zu sparen,
komplett von Spannungsversorgung abgetrennt werden.
Schaltplan
Programm
Die Schaltung wird mit einem Taster (S1 … S5 …) aktiviert. Sobald ein Taster betätigt wird, zieht das Relais K1 an und geht über den Schließer-Kontakt
K1-11/13 in Selbsthaltung. Dadurch wird Logo! mit Spannung versorgt und läuft hoch. Über Schließer-Kontakt K1-21/24 geht gleichzeitig das Licht im Treppenhaus an.
Sobald Logo! hochgefahren ist und das Programm gestartet wird, wird der Ausgang Q1 des Logo! geschlossen und ab dann versorgt sich Logo selbst mit Spannung.
Gleichzeitig wird der Ausgang Q3 des Logo! gesetzt und übernimmt die Spannungsversorgung der Lichtkreise.
Kurz später (Zeit Einstellung in B002) wird der Ausgang Q2 gesetzt und das Relais K2 zieht an. Die Selbsthaltung von K1 wird durch Öffnen des Öffner-Kontaktes
K2-11/12 gelöst, die Taster durch Öffnung des Öffner-Kontaktes K2-21/22 von der Logo!-Spannungsversorgung getrennt und das gesamte Geschehen von dem LOGO!-Programm
übernommen.
Wenn nichts weiter passiert, geht das Licht (Ausgang Q3) nach vordefinierter Zeit (B006, 7 sek.) aus.
Wenn weiter nichts passiert, geht die gesamte Steuerung nach der in B001 eingestellte Zeit (Hier 40 Sek.) aus. Der Ausgang Q1 wird dabei zurückgesetzt und damit
Logo von Spannungsversorgung getrennt. Damit erfüllt unsere Schaltung bereits zwei von den vorgegebenen Funktionen: Grundfunktion und Sparfunktion.
Die Tippfunktion wird mit den zwei Zählern B007 und B008 realisiert. Bei jeder Betätigung eines Tasters (Logo!-Eingang I1) werden die Zählerstände beider Zähler
um 1 erhöht. Der Wert des Zählers B007 wird anschließend in dem Mathe-Baustein B006 mit der voreingestellten Grundzeit (Bei uns 7 Sek.) multipliziert und als
Verzögerungszeit in den Treppenlichtschalter B003 geladen. Damit die Zeiterhöhung nicht in das Unendliche gehen kann, werden die Eingaben mit dem Zähler B008 begrenzt.
Er schaltet beim Zählerstand 6 durch und stoppt mit dem B009 weitere Erhöhung des Zählerstandes von B007. Damit kann in unserer Testschaltung die Verzögerungszeit auf
maximal 35 Sek. eingestellt werden.
Für die Abschaltung des Lichts mit einer längeren Betätigung eines Tasters ist der Baustein B011 zuständig. Es ist ein Ein-/Ausschaltverzögerung-Baustein. Wenn ein
Taster länger als 4 Sek. gedrückt gehalten wird, schaltet B011 durch und schaltet das Licht aus. Anschließend wartet der Baustein B013 darauf, dass der Taster
losgelassen wird. Sobald dies passiert, wird der Ausgang Q1 von Logo! zurückgesetzt und das Gerät von Spannung getrennt.
Die Vorwarnung ist eine Funktion, die im Baustein B003 bereits fertig implementiert ist. Durch Parametrierung wird sie aktiviert. In unserer Testschaltung wird
als Vorwarnung das Licht 2,5 Sek. vor der endgültigen Abschaltung ausgeschaltet und nach 200 ms
wieder eingeschaltet.
In dem Versuch arbeiten wir mit einer Spannung von 24VDC. Man kann, je nachdem welches LOGO!-Gerät zum Einsatz kommt, auch mit z.B. 230 V arbeiten. Eine
Mischung von Spannungen ist auch möglich. Über den Ausgang Q3 von Logo! kann in unserem Beispiel beliebige Spannung geschaltet werden.
Bei Bedarf kann zusammen mit Logo! auch das Netzteil ein- und ausgeschaltet werden.
