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Was ist Automatisierung?

Treppenlicht, Straßenlaterne, Rollladen: Solche Abläufe folgen festen Regeln aus Sensor, Bedingung und Aktion — ganz ohne Knopfdruck.

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Dinge, die von selbst passieren

Das Treppenhauslicht geht an, wenn du die Tür öffnest; der Rollladen fährt abends allein herunter. Jemand hat vorher festgelegt, wann etwas passiert und was dann zu tun ist.

  • Automatisierung:ein Ablauf läuft nach festgelegten Regeln selbstständig ab, ohne dass ein Mensch eingreift (griechisch auto = selbst).
  • Automatisierungsgrad:Stufen von „von Hand“ über „mit Werkzeug“ und „teilautomatisch“ bis „vollautomatisch“ — der Mensch verschwindet nie ganz.
  • Sensor:Messfühler; wandelt Helligkeit, Bewegung oder Feuchte in ein Signal um — er merkt.
  • Steuergerät:kleiner Rechner, der Messwerte nach einem Programm in Befehle umsetzt — er entscheidet.
  • Aktor:setzt ein Signal in Wirkung um: Motor, Ventil, Lampe, Relais — er handelt.
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Steuern oder regeln?

Die Regeln im Steuergerät folgen meist dem Muster WENN … DANN …, etwa: WENN es dunkler als der Grenzwert wird, DANN schalte die Laterne ein. Entscheidend ist, ob die Maschine ihr eigenes Ergebnis überprüft.

  • Steuerung:Befehl in eine Richtung, ohne Rückmeldung — die Zeitschaltuhr schaltet um 18 Uhr ein, auch wenn die Sonne noch scheint.
  • Regelung:das Ergebnis wird zurückgemeldet und erneut geprüft; diese Rückmeldung heißt Rückkopplung.
  • Regelkreis:messen → vergleichen → handeln → wieder messen.
  • Sollwert / Istwert:was erreicht werden soll bzw. was der Sensor gerade misst; ihre Differenz entscheidet über den Aktor.
  • Störgröße:Einfluss von außen, der den Istwert vom Sollwert wegtreibt — ein Regelkreis gleicht ihn aus.

Stelle den Sollwert ein und starte die Heizungsregelung mit ▶. Verfolge, welcher Baustein gerade arbeitet, und wie sich der Istwert dem Sollwert nähert. „Fenster öffnen“ bringt eine Störgröße ins Spiel.

Regelkreis einer Heizung

21 °C
Istwert Befehl Rückkopplung: erneut messen Sensormisst °C SteuergerätSoll vs. Ist AktorHeizung an/aus 28 °C 12 °C Zeit → Sollwert

Halte fest: Die Heizung schaltet immer wieder ein und aus, weil nach jedem Takt neu gemessen und korrigiert wird. Öffnest du das Fenster, sackt der Istwert ab und der Kreis gleicht es aus.

Merke

Regelung: Sensor misst den Istwert, das Steuergerät vergleicht ihn mit dem Sollwert, der Aktor handelt — und dann wird erneut gemessen.

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Allgemeine Hinweise

Steuergerät ≠ Steuerung

Das Steuergerät ist ein Bauteil, die Steuerung ein Wirkprinzip ohne Rückmeldung. Ein Steuergerät kann steuern oder regeln.

Sensor oder Aktor?

Frage: Nimmt das Bauteil etwas wahr oder bewirkt es etwas? Ein Bewegungsmelder misst, eine Lampe handelt.

Rückkopplung suchen

Prüfe, ob das Ergebnis erneut gemessen wird. Wenn ja, ist es eine Regelung, sonst eine Steuerung.

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