Schaltschrank. Projektarbeit für die Elektroausbildung. Ergänzung SPS Unterlagen für den Ausbilder. Bestell-Nr

Transkript

1 Projektarbeit für die Elektroausbildung Ergänzung SPS Unterlagen für den Ausbilder Bestell-Nr Auflage 03/06 1

2 Ergänzung SPS -Umbau der Steuerung 8 Ergänzung SPS - Umbau der Steuerung 8.1 Aufgabenbeschreibung In diesem Teilprojekt ergänzen Sie den Schaltschrank durch eine speicherprogammierbare Steuerung S7 von Siemens. Dadurch wird die Funktion der Stern- Dreieck-Umschaltung durch ein SPS-Programm im Automatikbetrieb gesteuert. Ihre Aufgabe ist es zunächst die SPS in den Schaltschrank einzubauen und zu verdrahten. Gehen Sie dabei wie folgt vor: Informieren Sie sich über die technischen Anforderungen. Folgende Dokumente stehen Ihnen zur Verfügung: Stückliste mit SPS Stromlaufplan des Leistungsteils Stromlaufplan des Steuerungsteils Klemmenpläne Sicherheitshinweis Bearbeiten Sie die zugehörigen Leitfragen. Die notwendigen Fachinformationen entnehmen Sie den angegebenen Ausbildungsmedien im Kapitel Qualifikationsbausteine Überlegen Sie die Reihenfolge der Durchführung der Aufträge und welche Werkzeuge und Maschinen Sie dafür einsetzen wollen. Erstellen Sie für diesen Auftrag einen detaillierten Arbeitsplan, den Sie im mitgelieferten Formular Arbeitsplanungsbogen beschreiben können. Sprechen Sie Ihre geplante Vorgehensweise mit Ihrem Ausbilder ab. Führen Sie die Aufträge durch, wobei Sie die Tätigkeiten im vorgesehenen Formular Dokumentation aufzeichnen. Achten Sie auf Abweichungen und Fehler und überlegen Sie was beim nächsten mal besser gemacht werden könnte. Nach Abschluss der durchgeführten Aufträge bewerten Sie die Arbeiten anhand des Kontroll- u. Bewertungsbogens. Beachten Sie den Sicherheitshinweis. Bevor Sie an der Anlage Änderungen durchführen, beachten Sie bitte unbedingt die Sicherheitsregeln: Freischalten Spannungsfreiheit prüfen Vor Wiedereinschalten sichern 3 VIII_3

3 Ergänzung SPS -Umbau der Steuerung CPU DE 16DE 16DA Profilschiene Pos. 2 Pos.12 Pos.18 Pos.19 Pos.19 Pos.20 Kabelkanal Pos. 3 Hilfs- Schütz Hilfs- Schütz -K4 -K5 Tragschiene Pos. 6 Kabelkanal Pos. 17 Pos. 17 Kabelkanal Pos. 4 Si-Automat Motorschutz Schalter Schütz Schütz Schütz Tragschiene Pos. 6 -F1 -F1 -F1 -Q1 -K1 -K2 -K3 Pos.13Pos.13 Pos.13 Pos.14 Pos.16 Pos.16 Pos.16 Kabelkanal Pos. 3 Winkel Pos. 7 Sicherungsklemme L2 L3 N PE PE NA NA NA NA Pos PS 307A Stromversorgung 582 -NT1 -A1 -A2 -A3 -A Pos Si-Automat Si-Automat Querbrücken Sicherungsklemme 80 -F2 -F3 Klemmleiste X1 Pos Tragschiene 0 Christiani Schaltschrank Montageplatte mit SPS Technisches Institut für Aus- und Weiterbildung c Copyright Christiani Blatt 1 VIII_11

4 Ergänzung SPS -Umbau der Steuerung A B C D E F /6.8 24V /8.1 /6.8 24VNA /8.1 /6.8 0V /8.1 -X X A3 E5.0 L E5.1 Steckplatz 5 Adressen: E5.0-E5.7 E5.2 E5.3 E5.4 E5.5 E5.6 E5.7 / Verdrahtung mit 1,0 qmm Datum Bearb. Gepr. Norm Christiani GmbH & Co. KG Herrmann-Hesse-Weg Konstanz Schaltschrank mit SPS = 7 Blatt Zust. Änderung Datum Name Urspr. Ers. f. Ers. d von 9 Bl. A B C D E F VIII_25

5 Ergänzung SPS -Umbau der Steuerung Name: Datum: 8.6 Leitfragen 1. Wann ist der Einsatz von Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) wirtschaftlicher als eine Schützschaltung? Der Einsatz einer SPS ist wirtschaftlicher als eine Schützschaltung, wenn - mehr als zwei Zeitrelais und zwei Hilfsschütze eingesetzt werden müssen. - die gleiche Steuerung mehrfach verwendet wird, z.b. bei Serienfertigung, dann kann das Programm leicht kopiert und übertragen werden. - sich die Steuerungsaufgaben häufig ändern, dann lässt sich das Programm leicht anpassen. - Varianten des Systemprogramms in bauähnlichen Maschinen zum Einsatz kommen sollen - bei großen Anlagen mehrere Steuerungssysteme vernetzt werden sollen. 2. Welche Vorteile bezüglich der Inbetriebnahme sehen Sie durch den Einsatz von Speicherprogrammierbaren Steuerungen im Vergleich zu Schütz- u. Relaissteuerungen? Ein SPS-Programm kann vor der Inbetriebnahme durch Simulation auf Funktionsfähigkeit getestet werden. 3. Welche Arten von SPS Baugruppen werden in diesem Teilprojekt verwendet? - Netzteil - Zentralbaugruppe (CPU) - Digitale Eingangsbaugruppen - Digitale Ausgangsbaugruppe 4. Im vorliegenden Projekt wird auch eine Not-Aus-Schaltung verwendet. Was ist bei der Not-Aus-Schaltung im Schaltschrank in Verbindung mit einer SPS zu beachten? Die Not-Aus-Schaltung ist grundsätzlich hardwaremäßig zu realisieren. Das bedeutet, die Funktion der Not-Aus-Schaltung wird fest verdrahtet. Die SPS bekommt lediglich ein Signal, das im Programm entsprechend verarbeitet wird. Somit ist gewährleistet, dass bei Ausfall der SPS trotzdem die Notabschaltung funktioniert. Ausserdem kann mit dem Signal für die SPS eine Verarbeitung des Not-Aus-Zustandes im SPS-Programm erfolgen. 5. Benennen Sie die im Schaltschrank eingesetzten Aktoren! Schütze, Hilfsschütze und Befehlsgräte (Leuchtmelder) VIII_43

6 Ergänzung SPS-Programmierung 9 Ergänzung SPS - Programmierung 9.1 Aufgabenbeschreibung In diesem Teilprojekt realisieren Sie die Steuerung der Stern- Dreieck-Schaltung mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS). Ihre Aufgabe ist es, das SPS-Programm zu entwerfen, zu testen und zu installieren. Gehen Sie dabei wie folgt vor: Informieren Sie sich über die Anforderungen an das Programm. Folgende Dokumente stehen Ihnen zur Verfügung: Programmbeschreibung Automatikbetrieb (Kap. 9.3) Erläuterungen zur Symbolik (Kap. 9.2) Hinweise zur Programmierung (weiter unten) Stromlaufplan Klemmenplan Bearbeiten Sie die Leitfragen zu diesem Teilprojekt. Notwendige Fachinformationen entnehmen Sie auch in den angegebenen Ausbildungsmedien im Kapitel Qualifikationsbausteine. Überlegen Sie die Reihenfolge der Durchführung der Programmierung und welche Werkzeuge und Hilfsmittel Sie dafür einsetzen wollen. Erstellen Sie für diesen Auftrag einen detaillierten Arbeitsplan, den Sie im mitgelieferten Formular Arbeitsplanungsbogen beschreiben können. Erarbeiten Sie einen Ablaufplan für die Steuerung, den Sie auf dem Arbeitsblatt Planung Programmablauf eintragen. Sprechen Sie Ihre geplante Vorgehensweise mit Ihrem Ausbilder ab. Führen Sie die Programmierung wie geplant durch, wobei Sie die Tätigkeiten im Formular Dokumentation aufzeichnen. Achten Sie auf Abweichungen und Fehler und überlegen Sie was beim nächsten mal besser gemacht werden könnte. Testen Sie das von Ihnen erstellte SPS-Programm auf die geforderten Funktionen und dokumentieren Sie Ihre Tests mit Hilfe des Kontroll- und Bewertungsbogens. Hinweise zur Programmierung Entwerfen Sie das Programm und simulieren Sie die Funktionen (Ein- Ausgänge, Anzeigen, Zeiten) an der Steuerung oder mit einem Schulungsgerät. Übertragen Sie das Programm in die Steuerung des Schaltschranks und nehmen Sie die Anlage in Betrieb. Testen Sie die einzelnen Funktionen wie: Not-Aus Stop der Anlage Funktion der Quittierung Richtiges Schalten der Schütze Umschaltung vom Hand- in den Automatikbetrieb Umschaltung von Stern in Dreieck 3 IX_3

7 Ergänzung SPS-Programmierung 9.8 Planung Programmablauf Name: Automatikbetrieb Datum: Auftrag 3: Erstellen Sie den Ablaufplan der Steuerung für den Automatikbetrieb. Achten Sie dabei auf normgerechte Bezeichnungen gemäß DIN EN Ablaufsprache. Bemerkung: Ausbilder Auszubildender Datum IX_17

8 Ergänzung SPS-Programmierung Schaltschrank IX_20