Labor Mechatronik Versuch MV-2 Prozesssteuerung mit SPS S7. Versuch MV_2 Prozesssteuerung mit SPS S7

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1 Fachbereich 2 Ingenieurwissenschaften II Labor Mechatronik Steuerungund Regelung Lehrgebiet Mechatronische Systeme Versuchsanleitung Versuch MV_2 Prozesssteuerung mit SPS S7 Bildquelle: Firma Siemens FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 1 von 15

2 1. Versuchsgegenstand Versuchsziel Das Ziel des Versuches ist die Anwendung der Programmiersoftware SIMATIC STEP 7 bei der Realisierung einfacher Aufgaben aus dem Bereich der Prozesssteuerung. Dabei sollen ausgehend von den Programmablaufplänen jeweils ein FUP abgeleitet werden, der dann mit SIMATIC STEP 7 umgesetzt wird. Die Programmierung von einfachen Logikbausteinen mit und ohne Speicherfunktion, von Bausteinen mit Zeit- und Zählfunktion wird an drei Beispielen realisiert, dabei wird der Prozessablauf durch Modelle simuliert werden. 2. Literatur ; Versuchsvorbereitung - Kontrollfragen 3.1 Vorbereitung Zur Versuchsvorbereitung lesen Sie aufmerksam die Versuchsanleitung und erarbeiten für die drei Steuerungsaufgaben die entsprechenden FUP. 3.2 Kontrollfragen Folgende Fragen sind während der Durchführung zu beantworten und werden vom betreuenden Professor oder Laboringenieur abgefragt: Bringen Sie ggf. zum Versuch ein Speichermedium mit (USB-Stick) falls Sie Ihre Daten elektronisch mitnehmen möchten. FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 2 von 15

3 4. Theoretische Grundlagen Bausteine mit speziellen Funktionen Hinweis: Beachten Sie die allgemeinen Hinweise zur Handhabung des Versuchstandes mit STEP 7 FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 3 von 15

4 FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 4 von 15

5 In der nachstehenden Übersicht sind die wichtigsten Funktionsbaugruppen zusammengestellt; Abbildung 2 Und - Verknüpfung FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 5 von 15

6 Abbildung 3 Ode r- Verknüpfung Abbildung 4 Xor und Nicht - Verknüpfung FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 6 von 15

7 Abbildung 5 NAND und NOR - Verknüpfung Bei vielen Steuerungsaufgaben besteht die Notwendigkeit Zustände zu Speichern. Dazu werden u.a. verschiedene Arten von Flip-Flops eingesetzt. Mit diesen Baugruppen können Signale bewusst gesetzt und rückgesetzt werden. Exemplarisch werden hier RS-Flip-Flops behandelt. FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 7 von 15

8 Abbildung 6 RS Flip Flop mit Rücksetz- und Setzdominanz FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 8 von 15

9 Abbildung 7 Zählbaustein FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 9 von 15

10 Beispiel: Abbildung 8 Zeitbaustein Weitere Zeitfunktionen und Funktionsbaugruppen, ihre FUP Darstellung und AWL sind in der angegebenen Literatur zu finden. FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 10 von 15

11 5. Versuchsdurchführung Versuchsaufbau 5.1 Versuchsaubau Prozessmodelle Hardware SPS S7 E/A Baugruppen Programmiergerät (PC mit STEP 7 Software) Abbildung 9 Versuchsstand Der Versuchsaufbau besteht aus einem Panel mit den Prozessmodellen, der Steuerungshardware SPS S7 mit CPU 313, einem Panel mit den E/A Baugruppen und Schaltern und einem PC als Programmiergerät mit der STEP 7 Software. 5.2 Aufgabenstellung Aufgabe 1 Realisieren Sie zunächst eine einfache Ampelsteuerung Die Logik der Ampelsteuerung ist auf der Abbildung 10 als PAP dargestellt. Diesen PAP überführen Sie in FUP Netzwerke. Diese Arbeit ist Bestandteil der Versuchsvorbereitung!! FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 11 von 15

12 Abbildung 10 PAP Ampelsteuerung Bei der Zuordnung der Eingangs- und Ausgangsvariablen gilt folgende Zuordnungstabelle Die Funktion der Ampelschaltung gemäß der Aufgabenstellung ist dem Versuchsbetreuer zu demonstrieren. Von den nächsten zwei Aufgaben wählen Sie als Gruppe zunächst eine aus. Die zweite Aufgabe gilt als Zusatzaufgabe und befreit Sie bei erfolgreicher Lösung vom Kolloquium. FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 12 von 15

13 Aufgabe 2 Steuerung einer Ofentür eines Industrieofens Abbildung 11 Prinzipskizze und PAP der Ofensteuerung FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 13 von 15

14 Bei der Zuordnung der Eingangs- und Ausgangsvariablen gilt folgende Zuordnungstabelle (siehe Tabelle 2) Tabelle 2 Zuordnungstabelle für Aufgabe 2 Ofentürsteuerung Aufgabe 3 Steuerung eines Pufferspeichers Abbildung 12 Prinzipskizze des Pufferspeichers Das Prinzip des Pufferspeichers zeigt Abbildung 12, Tabelle 3 die Zuordnung der Eingangsund Ausgangsgrößen.. Tabelle 3 Zuordnungstabelle für Aufgabe 3 Pufferspeicher. FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 14 von 15

15 Abbildung 13 PAP zur Aufgabe Pufferspeicher. Die Bearbeitung der Aufgaben 2 und 3 ist analog zu Aufgabe 1. FB2 Stand Mai 2009 Prof. Hartenstein Seite 15 von 15

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