1 Technik zum Anfassen

Egal, ob Sie mit Fischertechnik Kinderspielzeug oder ein technisches Konstruktionssystem für Lehre und Ausbildung verbinden: Die seit über 50 Jahren mehr oder weniger unveränderten Bausteine mit Nuten und Zapfen finden sich neben den Lego-Bausteinen in wohl fast jedem Jugendzimmer. Die Bauteile von Fischertechnik eignen sich dabei besonders gut, um realistisch bewegte Maschinen und Industrieanlagen nachzubauen oder sich neue auszudenken.

Inzwischen gibt es auch verschiedene Ansätze, die gebauten Anlagen programmgesteuert in Bewegung zu setzen und nicht einfach nur mit einer Batterie zu verbinden. Dazu dienten früher die üblichen Homecomputer und mittlerweile der von Fischertechnik selbst vertriebene Mikrocontroller-Baustein TXT-Controller sowie Anbindungen an Systeme wie Arduino oder BBC micro:bit.

Eine funktionsfähige Maschinenkonstruktion oder der Nachbau einer kleinen Fertigungsstraße eignen sich aber auch hervorragend, um die Welt der professionellen Automatisierung von Industrieanlagen mittels speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) zu entdecken. Echte Schalter, Motoren, Lampen und weitere Komponenten, die sich bewegen und ein Modell zum Leben erwecken, verdeutlichen viel anschaulicher, ob die entworfene Steuerung auch wirklich so arbeitet, wie gewünscht, als abstrakt simulierte Ein- und Ausgaben.

Obwohl der Schwerpunkt in diesem Buch bei der Entwicklung von Anwendungsprogrammen für die Logo 8 liegt, kommt der Spaß durch die Konstruktionsbaukästen für Jung und Alt, Schüler oder Student, Ingenieur oder Hobbybastler nicht zu kurz. Vielleicht auch eine gute Gelegenheit, dem schon etwas vernachlässigten Spielzeug eine neue Chance zu geben.

1.1 Hinweise zum Buch

Dieses Buch richtet sich bewusst nicht an Elektro-Ingenieure, sondern an Endanwender, die einen Einstieg in die Speicherprogrammierbare Steuerung suchen und vielleicht ein kleines bis mittleres Projekt damit realisieren wollen. Auch Schüler, Studenten, Lehrlinge oder interessierte Maker finden hier neben den allgemeinen Grundlagen vor allem viele Praxisbeispiele, mit denen sich die Technikmodelle zum Leben erwecken lassen. Selbst wenn gar keine Automatisierung einer realen Anlage geplant ist, macht es Spaß, die Konstruktionsteile mit einer Steuerung zu kontrollieren, zu neuem Leben zu erwecken und sich so spielerisch Ingenieurswissen anzueignen.

Im weiteren Verlauf wird die LOGO! 8 nur noch abgekürzt als „Logo“ oder „Logo 8“ bezeichnet, damit das Ausrufezeichen im Eigennamen, der nach Schreibweise von Siemens aus Versalien (Großbuchstaben) besteht, nicht als Satzzeichen gelesen wird.

Ungefährliche Spannungen

Im Datenblatt zur Logo 8 wird immer wieder darauf hingewiesen, dass der Betrieb nur von qualifiziertem Personal erlaubt ist, und von Tod, schwerer Körperverletzung und Sachschäden wird gewarnt. Das macht natürlich keinen Spaß und schreckt ab. Nur wer Elektroinstallateur ist oder ähnliches studiert hat, dürfte demnach mit einer Logo 8 hantieren.

Selbstverständlich sind die Warnungen berechtigt, aber bei näherer Betrachtung können sie relativiert werden, und der Betrieb kann im Wesentlichen ungefährlich sein. Hier im Buch wird deshalb auf den Umgang mit gefährlichen Spannungen verzichtet. Es gibt lediglich gelegentlich ein paar Hinweise, welche Möglichkeiten sich ergeben können, wenn die Logo 8 mit Netzspannung betrieben wird.

Nur von Netzspannung, also im Fall der Logo bei 230 V Wechselspannung, geht eine Gefahr aus. Wie Sie ab Seite → erfahren, gibt es verschiedene Logo 8-Varianten für unterschiedliche Spannungen. Solange Sie bei Gleichspannung unterhalb von 60 V und bei Wechselspannungen unterhalb 25 V bleiben, besteht selbst für Kinder und Tiere keine Gefahr bei Berührung.

Aus diesem Grund wird hier die Logo mit 24 V betrieben, und für die Fischertechnikmodelle kommen 9 V zum Einsatz. Das Netzteil von Siemens ist als Schaltnetzteil ausgeführt und erfordert den Anschluss eines Netzkabels an offene Schraubklemmen, womit Gefahren verbunden sind. Die Alternative besteht darin, zwei preiswerte Steckernetzteile einzusetzen, wie es ab Seite → gezeigt wird.

Nachdem Sie hier im Buch gelernt haben werden, wie Sie die Logo 8 für Ihre Zwecke einsetzen können, ist es kein großer Schritt mehr, auch Netzspannungen oder sogar Starkstrom zu nutzen und zu schalten. Die notwenigen Installationen übernimmt jeder zugelassene Elektroinstallateur nach Ihren Angaben und Sie können sich ganz auf die Automatisierung konzentrieren.

Ähnlich ist es mit der Einschränkung, dass die Logo 8 nur mit von Siemens zugelassenen (Fremd-) Produkten und Komponenten für die vorgesehenen Einsatzfälle genutzt werden darf. Eine reine Absicherung des Herstellers vor Haftungsansprüchen und zur Marktabgrenzung, der Sie keine Beachtung schenken müssen, denn natürlich dürfen Sie mit einem von Ihnen erworbenen Produkt machen, was Sie wollen, und es spricht nichts gegen den Anschluss der sicherlich nicht von Siemens zugelassenen Fischertechnik-Bauteile und handelsüblichen Installationskomponenten aus der Elektrotechnik usw.

1.2 Was Sie benötigen: eine Einkaufsliste

Im Verlauf des Buches werden Sie verschiedene Bauteile einsetzen, um einzelne Aufgaben zu realisieren. Natürlich benötigen Sie nicht unbedingt alle sofort, oder Sie können auch auf Alternativen zurückgreifen. Damit Sie nicht unnötig ausgebremst werden, wenn Sie erst noch Teile besorgen müssen, und auch wissen, was finanziell auf Sie zukommt, finden Sie hier eine Materialliste mit ungefähren Preisangaben (Stand: Ende 2021) zur Orientierung.

Die wesentlichen Komponenten sind ein Starterset Logo 8 und zwei Baukästen mit Fischertechnik-Teilen. Die weiteren Artikel werden noch detailliert in den einzelnen Kapiteln beschrieben.

Logo! 8 Starter-Kit 12/24V mit Netzteil und Softwarepaket
(© Siemens AG 2021, Alle Rechte vorbehalten)

Für Einsteiger lohnt es sich nicht, die Logo-Module einzeln zu kaufen. Im Starter-Kit befindet sich nicht nur die Hardware, sondern auch die unverzichtbare Software Logo!Soft Comfort, die Sie einmalig als Vollversion erwerben müssen. Später können Sie natürlich die Module einzeln erwerben und mit der vorhandenen Software programmieren. Die mitgelieferte Systembox (Tanos T-Loc) ist zwar praktisch aber eher überflüssig und verteuert das Kit prinzipiell um etwa 50 Euro – dennoch bleibt das Set günstiger als ein Einzelkauf der benötigten Komponenten.

Die zwei Sets mit dem Technikspielzeug wurden gewählt, weil Sie so fast alle Konstruktionsteile zusammen haben. Der Universal 4 bietet viele mechanische Teile und der Robotics die elektrischen Komponenten wie Motoren und Schalter sowie Schneckengewinde. Sie können natürlich auch Einzelteile erwerben, andere Sets oder bereits vorhandenes Material. Beim Download finden Sie eine vollständige Liste aller Fischertechnikteile. Leider wurde der Robotics TXT wieder vom Markt genommen, aber in der Regel lassen sich Exemplare noch gut im Einzelhandel oder auf Internetauktionsplattformen finden.