Orientierungshilfe für die Mechatroniker-Abschlussprüfung Teil 1
Diese Handreichung soll nur als Orientierungshilfe für die Mechatroniker Abschlussprüfung Teil 1 im Kammerbezirk der IHK Ostwestfalen dienen. Die Angaben sind nicht bindend, sollten aber angestrebt werden.
Der vollständige Prüfungsaufbau muss vor der eigentlichen Abschlussprüfung auf seine elektrische Sicherheit überprüft werden. Hierfür kann entweder das „Prüf- und Messprotokoll“ aus den Bereitstellungsunterlagen oder ein firmeneigenes Formular verwendet werden. Die Angabe der zugrunde liegenden Prüf-Norm ist verpflichtend.
Zusätzlich muss der Prüfling (Auszubildende) einen schriftlichen Nachweis darüber vorlegen, dass eine Sicherheitsunterweisung zum Schutz gegen elektrischen Schlag durchgeführt wurde. Diese Unterweisung muss die Themen Inbetriebnahme, Fehlersuche sowie Messungen an unter Spannung stehenden Anlagen und Betriebsmitteln umfassen. Auch hierfür kann ein firmeneigenes Formular oder der Unterweisungsnachweis der zum Download bei der https://www.ihk.de/stuttgart/pal/mechatroniker-in-0942--5176024 bereitsteht.
Beide Nachweise müssen am Tag vor der Abschlussprüfung (Einrichtungstag) im Prüfungsbetrieb abgegeben werden. Ohne diese Unterlagen ist eine Teilnahme an der Prüfung nicht möglich!
SPS-Programm
Für die Abschlussprüfung Teil 1 sind Programmierkenntnisse zwar nicht zwingend erforderlich, jedoch sehr hilfreich. Das SPS-Programm muss aus dem in den Bereitstellungsunterlagen enthaltenen Grafcet abgeleitet und erstellt werden.
Ob die Programmierung im TIA Portal oder mit einer anderen geeigneten Software auf einer
SIEMENS-Steuerung bzw. einem anderen Automatisierungssystem erfolgt, bleibt dem Prüfling überlassen.
Wichtig: Das erstellte Programm muss im Vorfeld getestet und bei Bedarf angepasst werden. Dies betrifft insbesondere die Hardwarekonfiguration sowie einzelne Programmbausteine. Bitte simulieren Sie den vollständigen Programmablauf, um sicherzustellen, dass die Funktion
ordnungsgemäß gegeben ist.
Schaltschrank
Es dürfen frei wählbare, herstellerunabhängige Komponenten verwendet werden. Wichtig ist jedoch, dass alle zugehörigen Datenblätter vollständig verfügbar sind – zumindest digital und kurzfristig abrufbar.
Wenn Änderungen gegenüber den ursprünglichen Bereitstellungsunterlagen vorgenommen werden (z. B. andere Bauteile, herstellerspezifische Verdrahtungsanpassungen, zusätzliche Stecker o. Ä.), müssen die Schaltungsunterlagen entsprechend aktualisiert und auf den verwendeten Schaltschrank angepasst werden.
Die Verwendung berührungssicherer Komponenten ist zwingend erforderlich.
Leitungsfarben
Es wird empfohlen, sich bei der Auswahl der Leitungsfarben an der DIN EN 60204-1 zu orientieren. Die Norm empfiehlt die folgenden Verdrahtungsfarben:
Spannung vor Hauptschalter: orange oder gelb
Hauptstromkreise: schwarz
Gleichstromkreise 24VDC: dunkelblau
Die folgenden Leitungsfarben müssen verwendet werden:
Neutralleiter: hellblau
Schutzleiter: grün/gelb
Schutzleiter
Für die RISO-Prüfung muss die PE-Verbindung zur 24VDC Stromversorgung trennbar sein. Die Verwendung einer Trennklemme ist zu empfehlen.
Es ist zu beachten, dass bei einigen SPS-Steuerungen bereits intern eine Verbindung zwischen Masse (GND) und PE besteht. In diesem Fall muss vor der RISO-Prüfung die PE Verbindung zur Steuerung getrennt werden.
Es muss eine PE-Verbindung zwischen Schaltschrank und der mechanischen Baugruppe hergestellt werden. Aufgrund mechanischer Beanspruchung muss hier ein Querschnitt von 6mm² verlegt werden.
Folgende Möglichkeiten können dafür verwendet werden:
Ausführung der Leitung über eine Verschraubung oder Stehbolzen, über die vorhandene Industriesteckverbindung oder andere zugelassene Verbindungen für den Potentionalausgleich
Alle leitfähigen Bauteile (Montageplatte, Schaltschrank, Gehäuse, Tür,…) müssen geerdet werden. Hierfür wird auch ein Querschnitt von 6mm² empfohlen
Die PE-Messpunkte müssen ggf. an den Aufbau angepasst werden (Schaltschrank, Montageplatte, ..)
Verwenden Sie für die Berechnung jeder Klemmstelle einen Übergangswiderstand in Höhe von 15 mΩ oder einen Vorgabewert Ihres Prüfungsausschusses. Ein Rechenbeispiel finden Sie in den Bereitstellungsunterlagen der PAL.
Prüf und Messgeräte
Für die während der Abschlussprüfung erforderlichen Mess- und Prüfungen können verschiedene normgerechte Messgeräte eingesetzt werden. Folgende Mess- und Prüfwerte müssen beispielsweise ermittelt bzw. überprüft werden:
Spannungsmessung 230 VAC / 400 VAC
Es ist zwingend ein zweipoliger Spannungsprüfer (z. B. Duspol) mit LCD-Anzeige zu verwenden.
Multimeter dürfen eingesetzt werden, sofern sie der entsprechenden Messkategorie entsprechen
Drehfeldmessung
Möglich ist ein zweipoliges Prüfgerät (z. B. Duspol mit Drehfeldanzeige)
Alternativ kann ein mehrpoliger Drehfeldprüfer genutzt werden
Isolationsmessungen
Die Messung muss gemäß den geltenden Prüfanforderungen durchgeführt werden (z. B. 500 V DC Prüfspannung)
Schutzleiterwiderstandsmessung
RCD-Prüfung
z. B. Messung von Auslösezeit, Auslösestrom, Berührungsspannung usw.
Der Prüfling muss sich vor der Prüfung mit den eigenen Mess- und Prüfgeräten vertraut machen.
Hierzu gehört insbesondere:
Sichere Bedienung der Geräte
korrekte Interpretation der Messwerte
Kenntnis der Grenz- und Sollwerte
Bedienungsanleitungen der verwendeten Messgeräte dürfen am Prüfungstag verwendet werden. Aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Gerätetypen kann der Prüfungsausschuss keine Hilfestellung bei Bedienungs- oder Auswertungsproblemen geben.
Achtung: Messanleitungen aus dem Internet (z. B. Schritt-für-Schritt-Anleitungen) dürfen nicht verwendet werden. Mess- und Prüfadapter sind zulässig!
Tipps zum Aufbau
Bedienpult
Beim Anschluss des Bedienpults ist auf eine ordnungsgemäße, übersichtliche und fachgerechte Leitungsverlegung zu achten.
Die Gehäusegröße hat keinen Einfluss auf die Qualität der Verlegung und stellt keine Begründung für unsaubere oder unstrukturierte Kabelführung dar.
Sehr hilfreich ist die zusätzliche Beschriftung der Taster, Schalter und Signalleuchten mit der Betriebsmittelkennzeichnung innerhalb und außerhalb des Gehäuses.
Die Bedienelemente dürfen auch in der Tür des Schaltschranks montiert werden (Schaltplan muss angepasst werden).
Nicht angeschlossene Leitungen dürfen zum Zeitpunkt des Prüfungsbeginns weder mit Aderendhülsen versehen noch mit Ziel- bzw. Funktionskennzeichnungen markiert sein. Zudem dürfen sie nicht in vorab konfektionierter oder auf Einbaulänge zugeschnittener Form im Bedienpult oder Schaltschrank bereitliegen. Es ist sicherzustellen, dass die Leiter vollständig isoliert und unbeeinflusst vom späteren Verdrahtungszustand vorliegen.
Anschluss Schaltschrank
Zwischen dem Anschlussstecker –XD0 und dem Hauptschalter –QB1 sollte der Abstand so groß gewählt werden, dass der Deckel des Anschlusssteckers den Schalter nicht überdeckt.
Der Schutzleiteranschluss kann über den Industriestecker –XD10 geführt werden.
Die PE-Leitung zur mechanischen Baugruppe ist aufgrund der geforderten mechanischen Belastbarkeit und Zugfestigkeit grundsätzlich in einem Querschnitt von 6 mm² auszuführen.
Der Schutzleiteranschluss bzw. die Schutzleiterdurchführung kann, abhängig von Aufbau und Komponenten, auf verschiedenen normgerechten Arten realisiert werden. Beispielhaft sind hier 3 Varianten aufgeführt.
Bei der Verwendung von Trennklemmen mit integrierten Anzeigenleuchten ist der Stromlaufplan entsprechend anzupassen, sodass die Funktion
der Leuchtanzeige eindeutig dargestellt und geprüft werden kann.
Wichtiger Hinweis: Auch bei Einsatz von Trennklemmen ist die Versorgungsspannung der SPS (Siemens) während der Prüfung zwingend galvanisch zu trennen. Eine reine Trennung über Signal- oder Potentialklemmen ist hierfür nicht ausreichend.
Bei Trennklemmen mit Anzeigenleuchten ist zudem der Innenwiderstand (Ri) der verwendeten Glimmlampen im Rahmen der Isolationsmessung (Riso-Prüfung) zu berücksichtigen, da dieser das Messergebnis beeinflussen kann.
Für Prüfungszwecke wird der Einsatz von Messertrennklemmen empfohlen, da diese eine eindeutige, sichtbare und zuverlässige Trennung des Stromkreises ermöglichen.
Verlegung auf der Montageplatte
Pneumatik- und Sensorleitungen sind grundsätzlich getrennt voneinander zu verlegen, um Störeinflüsse, mechanische Beschädigungen und unzulässige Kopplungen zu vermeiden. Pneumatikschläuche sind ausschließlich in geeigneten Schlauchhalterungen – entweder einzeln oder als gebündelte Führung – zu verlegen. Ein direktes Befestigen mittels Kabelbindern auf dem Montagegitter ist nicht zulässig, da dies zu Abrieb, Quetschungen und unzulässigen mechanischen Belastungen führen kann. Pneumatik und Sensorleitungen getrennt verlegen.
Auf der Montageplatte dürfen Halter usw. nur für bereits in der Bereitstellung montierte Bauteile angebracht werden.
Erstellung oder Verlegung von Kabelbäumen im Vorfeld ist nicht zulässig. Leitungsreserven auf der Montageplatte können in den Kabelkanal gelegt
werden -> kürzen nicht erforderlich.
Bitte beachten Sie, dass bei der Inbetriebnahme der Zylinder eine Betätigung über die Handhilfsbetätiger (rein pneumatisch) erfolgt und nicht über die Taster des Bedienteils.
Dokumentation
Achtung: Alle Änderungen – gleich ob bauteilbedingt, betriebsbedingt oder ausstattungsbedingt – die gegenüber der in der Bereitstellung vorgegebenen Ausführung vorgenommen werden, müssen vollständig und eindeutig in der Dokumentation nachvollziehbar gekennzeichnet werden.
Die Dokumentation des Prüfungsaufbaus muss am Prüfungstag vollständig und in Papierform vorliegen.
Sie ist in die folgenden Themenbereiche zu gliedern:
Deckblatt
Name des Prüflings
Prüfungsnummer
ggf. weitere Identifikationsmerkmale
Inhaltsverzeichnis
Einladung zur Prüfung
Nachweis der Sicherheitsunterweisung sowie Prüf- und Messprotokolle
Bereitstellungsunterlagen des Ausbildungsbetriebs (z. B. Stromlaufpläne, Stücklisten, Bauteilangaben)
Arbeitsunterlagen, Durchführung und Kontrolle
werden ausschließlich am Prüfungstag ausgegeben
müssen nach Abschluss der Prüfung wieder abgegeben werden
Für die Zusammenstellung der Dokumentation wird die Verwendung eines Ringordners oder Schnellhefters empfohlen.
Die Dokumentation wird nicht bewertet. Sie dient ausschließlich der Unterstützung der Fehlersuche und Nachvollziehbarkeit während der praktischen Abschlussprüfung.
Die Unterlagen müssen bereits am Einrichttag in Papierform vorliegen und können — falls erforderlich — bis zum Prüfungstag ergänzt oder korrigiert werden.
Bei Abweichungen zwischen verbauten Komponenten und den bereitgestellten Unterlagen ist ein entsprechend angepasster Stromlaufplan beizulegen.
Ausweis zur Identitätskontrolle mit Lichtbild muss am Prüfungstag mitgebracht werden!
Situatives Fachgespräch
Das Fachgespräch findet – abhängig von der Einschätzung des Prüfungsausschusses – entweder in einem separaten Raum oder direkt am Prüfungsgestell statt. Im Verlauf der Prüfung können unter anderem folgende Themenbereiche Bestandteil der Gesprächsphasen sein:
Individuelle Fragen zum Prüfungsablauf oder zum aufgebauten Prüfungsprojekt
Pneumatik-Komponenten (z. B. Ventile, Zylinder, Drosselventile, Druckminderventile)
Manuelle und maschinelle Werkstoffbearbeitung (z. B. Feilen, Bohren, Drehen, Fräsen, Trennen)
Normteile (z. B. Schrauben, Muttern, Stifte, Sicherungselemente)
