LABORANLEITUNG STEUERUNGSTECHNIK 1

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1 LABORANLEITUNG STEUERUNGSTECHNIK 1 1 Aufbau der Gesamtanlage Der SIMATIC Manager Projekt anlegen Hardware konfigurieren Symbole anlegen Programm erstellen Programm testen Die Versuche Aufzugsteuerung Drehtisch Hochregallager Taktstraße AUFBAU DER GESAMTANLAGE Wiener Kalman Siemens Turing P4; 2,8 GHz P4; 2,8 GHz 1 GB 1 GB WinAC P4, 2,0 GHz P4; 2,8 GHz 1 GB RS232 RS232 DP RS232 RS232 PC Ad DP PC Ad PC Ad SPS S *CPU314 2*SM321 3*SM322 ET 200M 1*IM *SM321 1*SM322 DP SPS S7-313 SPS S7-313 Taktstraße Portalkran Band1 Hochregal Band2 Drehtisch Aufzug Arbeitsplatz 1: Steuerung eines Aufzuges Arbeitsplatz 2: Steuerung eines Drehtisches Arbeitsplatz 3: Steuerung eines Hochregallagers Arbeitsplatz 4: Steuerung einer Taktstraße Prof. Dr. Walter Jakoby 1

2 2 DER SIMATIC MANAGER Zur Erstellung der Steuerungs-Software dient das (auf dem PC laufende) System STEP7 V5.0. Zur Programmerstellung wird eine Vielzahl von Dateien benötigt. Zur einfacheren Handhabung werden sie von STEP7 zu einem Projekt zusammengefasst. Die Erstellung eines Software-Projektes besteht aus mehreren Schritten. 1. Projekt anlegen 2. Hardware konfigurieren 3. Symbole anlegen 4. Programm erstellen 5. Programm testen Diese Schritte können (müssen aber nicht) genau in dieser Reihenfolge durchlaufen werden. Der SIMATIC-Manager stellt die Funktionen für alle Arbeitsschritte zur Verfügung. 2.1 PROJEKT ANLEGEN Das Anlegen eines Projektes wird durch einen Assistenten unterstützt (Datei,. Assistent 'Neues Projekt' ). Nacheinander werden folgende Daten abgefragt: STEP7 Assistent Neues Projekt Funktion / Eingabefeld Eingabewerte CPU z.b. CPU314 -Adresse z. B. 2 Bausteine aufnehmen OB1 Sprache für alle Bausteine AWL Projektname z.b. S7_Pro_1 Jedes Projekt besitzt eine hierarchische Struktur. Es besteht aus mindestens einer SIMATIC- Station. Diese enthält eine CPU und diese wiederum ein S7-Programm. Das Programm enthält Quellen (diese werden automatisch generiert und sollten nicht manuell verändert werden) und Bausteine (die das eingegebene Programm enthalten) Prof. Dr. Walter Jakoby 2

3 2.2 HARDWARE KONFIGURIEREN Bei angegebener -Adresse der CPU kann die SPS-Konfiguration aus der CPU geladen werden (Zielsystem,. Station laden in PG). Damit ist die Ziel-Hardware-Konfiguration (Zahl und Typ der -Module) im Programmiersystem bekannt 2.3 SYMBOLE ANLEGEN (Doppelklick auf Symbole) Die Adressierung der Eingänge und Ausgänge der SPS erfolgt auf Hardware-Ebene durch Klemmenbezeichnungen (Bsp. E0.0). Diese können auch im Programm verwendet werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, auch mit symbolischen Namen (z.b. RMMotor) zu arbeiten. Diese müssen dazu im Symboleditor eingegeben und den Klemmenbezeichnungen zugeordnet werden. Im Symboleditor wird jedem symbolischen Namen eine Adresse (Klemmenbezeichnung) zu geordnet. Der passende Datentyp wird automatisch ermittelt. Außerdem kann noch ein Kommentar angegeben werden. 2.4 PROGRAMM ERSTELLEN. (Doppelklick auf entsprechenden Baustein) Der Programmeditor KOP/FUP/AWL besitzt zwei wichtige Fenster: die Variablendeklarationstabelle (oben) und das Programmfenster (unten). Zusätzliche Fenster (wie z.b. der Programmelementekatalog) können eingeblendet werden. Prof. Dr. Walter Jakoby 3

4 2.5 PROGRAMM TESTEN Programme können in AWL, in FUP oder in KOP dargestellt werden. Zur Übersetzung werden sie in ST übersetzt (Datei,. Quelle generieren (Ctrl+T)). Anschließend kann das Programm ins Zielsystem geladen werden (Zielsystem,. Laden (Ctrl+L)) Die Dateien werden im PC unter C:\Siemens\Step7\S7Proj\Labor abgelegt. Prof. Dr. Walter Jakoby 4

5 3 DIE VERSUCHE 3.1 AUFZUGSTEUERUNG Der Aufzug fährt über 3 Etagen. Mit den Tastern S1 - S3 kann der Aufzug gerufen werden. Nach dem Ruf soll der Aufzug auf die entsprechende Etage fahren. Wird der Aufzug auf mehrere Etagen gerufen, soll er nacheinander die gerufenen Etagen anfahren und hier jeweils 5 sek. stehenbleiben. Liegt kein Ruf vor, fährt der Aufzug in die untere Etage. Die Leuchte H1 leuchtet immer, wenn der Aufzugsmotor läuft. Sie ist fest verdrahtet. Die Leuchte H2 soll leuchten, wenn der Aufzugsmotor abwärts fährt. Die Leuchte H3 soll leuchten, wenn der Aufzugsmotor aufwärts fährt. E0.0 A0.0 Motor M1 Ab E0.1 S S1 A0.1 Motor M2 Auf E0.2 S S2 A0.2 Leuchte H2 E0.3 S S3 A0.3 Leuchte H3 E0.4 Ö S4 E0.5 Ö S5 E0.6 Ö S6 E DREHTISCH Das Modell kann wahlweise mit der PS3 oder der PS4-201-MM1 gesteuert werden. Es sollen in beiden Fällen Scheiben verschiedener Größen vom Startpunkt auf ein Endlager umgesetzt werden. Mit dem Taster S1 wird die Anlage betriebsbereit gemacht. Mit dem Taster S2 soll jede Bewegung nach dem Ablegen der Scheibe gestoppt werden können. Der Taster S3 startet in folgender Reihenfolge den Arbeitsvorgang: a) Fahrt zur Startposition (Grundstellung) b) Aufnahme der Scheibe mit dem Magneten c) Bewegung zum Endlager d) Ablegen der Scheibe durch Abschalten des Magnets und kurzem Ummagnetisieren e) Rückfahrt zur Grundstellung Die Leuchten H1 - H3 leuchten entsprechend bei Betrieb des Motors 1, Motor 2 oder des Magneten. Die Auf-/Abbewegungen und Drehbewegungen am Modell werden über die Potis P1 und P2 erfasst und als Analogwerte den Analogeingängen der SPS zugeführt. In der SPS- Steuerung PS3 entspricht die Spannung von 10 V einem Winkel von 270 und dem rechninternen Zahlenwert 255. Damit die Positionen des Kranarmes genau festgelegt werden können, ist es ratsam, zunächst ein kleines Programm zu schreiben, mit dem diese Positionen über Tastersteuerung angefahren werden können um so die dazugehörigen Analogeingangswerte zu erfahren. E0.0 S S1: Ein A0.0 Motor M1 Ab E0.1 Ö S2: Aus A0.1 Motor M1 Auf E0.2 S S3: Start A0.2 Magnet M3 +/- E0.3 S S4 A0.3 Magnet M3 -/+ E0.4 Ö S5 A0.4 Motor M2 Rechts E0.5 Ö S6: Endschalter Turm oben A0.5 Motor M2 Links E0.6 Ö S7: Endschalter Magnet A0.6 E0.7 A0.7 EW10 Poti1 Istwert Auf-/Abbewegung EW12 Poti2 Istwert Drehbewegung Prof. Dr. Walter Jakoby 5

6 3.3 HOCHREGALLAGER Das Modell einer Hochregallagers ist mit Hilfe einer PC-basierten SIMATIC WinAC zu steuern. In dem Laborversuch wird das Modell eines Hochregallagers durch eine PC-basierte Steuerung SIMATIC WinAC automatisiert. Das Hochregal besteht aus 3 Etagen mit je 7 Lagerplätzen. In jedem der 21 Lagerplätze kann eine Palette mit Teilen platziert werden. oben E Etage unten E1.4 oben E Etage unten E1.6 oben E Etage unten E2.0 Li E0.1 E0.2 E0.3 E0.4 E0.5 E0.6 Re E0.7 E0.0 Ö Bedien-Taster A0.0 frei E0.1 Ö Regal-Pos 1 (links) A0.1 Regalbediengerät nach rechts E0.2 Ö Regal-Pos 2 A0.2 Regalbediengerät nach links E0.3 Ö Regal-Pos 3 A0.3 Schieber vor E0.4 Ö Regal-Pos 4 A0.4 Schieber zurück E0.5 Ö Regal-Pos 5 A0.5 Korb auf E0.6 Ö Regal-Pos 6 A0.6 Korb ab E0.7 Ö Regal-Pos 7 (rechts) A0.7 Transportband 2 zurück E1.0 Ö Schieber Vorn A1.0 Transportband 2 vor E1.1 Ö Schieber mitte A1.1 Transportband 1 zurück E1.2 Ö Schieber hinten A1.2 Transportband 1 vor E1.3 Ö Korb 3. Etage oben A1.3 frei E1.4 Ö Korb 3. Etage unten A1.4 frei E1.5 Ö Korb 2. Etage oben A1.5 frei E1.6 Ö Korb 2. Etage unten A1.6 frei E1.7 Ö Korb 1. Etage oben A1.7 frei E2.0 Ö Korb 1. Etage unten E2.1 S Transportband 1 hinten E2.2 Ö Transportband 1 vorn E2.3 Ö Lade-Pos Band 1 E2.4 Ö Lade-Pos Band 2 E2.5 S Transportband 2 hinten E2.6 Ö Transportband 2 vorn E2.7 Ö Stab unten Über den Bedien-Taster soll das Hochregallager zunächst aus einer beliebigen Position in die Ruhelage (unten, rechts) fahren. (Dazu muss der Schieber in der Mitte-Position stehen). Ist die Anlage in der Ruhelage, startet der Bedientaster eine Fahrt zur Position oben, links und wieder zurück. Wenn das geht, kann versucht werden, eine Palette oben, links auszulagern und auf das Übergabe band abzulegen. Prof. Dr. Walter Jakoby 6

7 3.4 TAKTSTRAßE Die Taktstraße besteht aus Schieber, Bohrer, Revolverbohrer und Fräser. Wird ein Teil aufgelegt, soll es zum Bohrer transportiert, dort gebohrt werden und dann ans Ende der Taktstraße transportiert werden. E 0.0 S Impulsschalter Wag. A 16.0 Schieber zurück E 0.1 S Schieber belegt A 16.1 Schieber vor E 0.2 Ö Schieber vorn A 16.2 Band 2 E 0.3 Ö Schieber hinten A 16.3 Band 3 E 0.4 Ö Bohrkopf oben A 16.4 Bohrkopf ab E 0.5 Ö Bohrkopf unten A 16.5 Bohrkopf auf E 0.6 Ö Revolver oben A 16.6 Bohrer ein E 0.7 Ö Revolver unten A 16.7 Band 1 E 1.0 Ö Revolver Arb.-pos. A 17.0 Ö Fräskopf oben A 17.1 Ö Fräskopf unten A 17.2 Revolver drehen Ö Fräskopf vorne A 17.3 Revolver ab Ö Fräskpopf hinten A 17.4 Revolver auf Ö A 17.5 Werkzeug drehen Fräser ein Fräser vor E 4.0 S Lichtschranke 1 E 4.1 S Lichtschranke 2 E 4.2 S Initiator Band 1 E 4.3 S Initiator Band 2 E 4.4 S Initiator Band 3 Prof. Dr. Walter Jakoby 7