Zeit_Optimierer Baustein mit selbstständiger Optimierung

Transkript

1 Die Aufgabe Angestachelt durch eine Roboterapplikation, wonach der Roboter selbstständig die Geschwindigkeit ändert und somit die Dynamik an den nachgeschalteten Prozess anpasst. Die Geschwindigkeit wird um 5 % Schritte erhöht oder verringert, bis ein Optimum erreicht wird. Sollte der Roboter angehalten werden, beginnt er mit maximaler Geschwindigkeit und die Berechnung beginnt von vorne. Wir haben in unseren Anlagen, Prozessereignisse die zeitgesteuert werden, z.b. Umschaltung schnell langsam. Diese Aktionen sind meistens nach der Inbetriebnahme auf eine Situation eingestellt. Ich habe dann in einem S7 Simatic Baustein ein Optimierungsprogramm realisiert. Den Algorithmus habe ich in einem SCL-Programm integriert. Der Baustein hat folgendes Aussehen haben. Mit start wird die Zeit T10 mit 5 Sek. Tein gestartet. Wenn Zeit erreicht wird Q_Aus gesetzt. Wird jetzt innerhalb von 5 Sek. Gestoppt, erhöht sich die Zeit um 10% vom zeitwert. Mit reset kann alles rückgesetzt werden. M 10.0 M 10.1 M 10.2 S5t#5s T 10 M 10.3 EN start stop zeitwert zeit reset DB199 FB199 Z_opt Out Q _Aus Al-Chwarizmi Wert in S5T#-- Format Wert in Time M 11.0 Bedeutung x = beliebiges Signal start stop reset Q_Aus Info aus start zeitwert Beim 1mal Startwert 1. Zeitwert > erreicht Berechnung zeitoptimum x 1 0 x Optim = Startwert * 0,1 aus zeitwert + [ 10 % von zeitwert ] Neuer Zeitwert 2. Zeitwert > erreicht Berechnung zeitoptimum x 1 0 x zeitwert[neu] := zeitwert[alt] Zeitwert[alt] Startwert QUELLE : Al- Chwarizmi Wikipedia, quasi Namensgeber für Algorithmus D:\Eigene_Dateien\010_SPS_Programme\Zeit_Optimierer.odt Seite - 1 -

2 Flussdiagramm zeit_optimum Anfang zeitw ert[alt] = Zeitw ert zeitw ert[10%] = Zeitw ert[alt] * 0,1 zeitw ert[neu] = Zeitw ert[alt] Zeit starten Zeitopti = Timer_Tck() Q = 0 zeitmessen = 0 Q = 1 Zeithilfs = zeitopti Zeitmessen = 1 zeitw ert[neu] = zeit.[neu] + zeit.[10%] zeit_out] = zeit.[neu] zeit_optimum Ende D:\Eigene_Dateien\010_SPS_Programme\Zeit_Optimierer.odt Seite - 2 -

3 Anwendung Positionierung Umschaltung schnell langsam start T10 / Q_Aus zeitopti S5T#4S Umschaltung schnell langsam Zeit < [ S5T#4S * 10% ] stop Zeit die optimiert werden kann, dynamisch SCL-Variable VAR_INPUT start : bool stop : bool reset : bool zeitwert : s5time zeit : timer VAR_OUTPUT zeit_out : dint Q : bool VAR_TEMP zeit_10 : Timer zeitwert_alt : S5TIME zeitwert_neu : S5TIME Zeitwerthilf : S5TIME zeitwertopti : S5TIME Zeitmessen : bool D:\Eigene_Dateien\010_SPS_Programme\Zeit_Optimierer.odt Seite - 3 -

4 S7 Programm im SIMATIC Manager D:\Eigene_Dateien\010_SPS_Programme\Zeit_Optimierer.odt Seite - 4 -

5 SIMATIC Zeit_optipierer\SIMATIC :58: Station\CPU314C-2 DP(1)\...\SCL-FB199 1 FUNCTION_BLOCK FB TITLE = 'Zeit' 4 VERSION: '1.0' 5 AUTHOR: SBL 6 NAME: Zeit 7 FAMILY: SIMATIC 8 9 VAR_INPUT 10 start : BOOL; 11 stop : BOOL; 12 zeit : TIMER; 13 zeitwert : S5TIME; 14 reset : BOOL; END_VAR VAR_OUTPUT 19 Z_opt : S5TIME; 20 OUT : TIME; 21 Q_Aus : BOOL; 22 END_VAR VAR 25 T_BCD : S5TIME; 26 Z_OUT : WORD; 27 RESET_ACTIV : BOOL; 28 LAST_TIME : TIME; 29 ACTUAL_TIME : TIME; 30 SECOND_SCAN : BOOL; 31 zeitwert_alt : S5TIME; 32 zeitwert_neu : S5TIME; 33 zeitwert_10 : TIME; 34 zeitwert_hilfs : time; 35 zeitmessen, halt : BOOL; 36 alt, neu, wert, hilfs : TIME; END_VAR BEGIN 41 // Umwandlung S5TIME in Time 42 alt := S5TI_TIM(IN:= zeitwert_alt) ; // TIME 43 wert := S5TI_TIM(IN:= zeitwert) ; // TIME // Abfrage ist der Zeitwert geändert worden? 46 IF alt <> wert THEN 47 zeitwert_alt := zeitwert; 48 zeitwert_neu := zeitwert_alt; 49 END_IF; 50 // Berechung 10% der S5TIME 51 zeitwert_10 := DINT_TO_TIME(TIME_TO_DINT(wert) * 1/10); // Rücksetzen 54 RESET_ACTIV := reset; 55 IF RESET = TRUE THEN 56 zeitwert_hilfs := DINT_TO_TIME (0); // Ausgang auf Nullsetzen 57 LAST_TIME := zeitwert_hilfs; // Letzte Zeit retten 58 SECOND_SCAN := FALSE; // SekundenScan auf null bzw. unterbrechen 59 zeitmessen := FALSe; // stop ist gekommen rücksetzen 60 halt := false; // zeitmessen ist >> S5T#xx 61 zeitwert_alt := zeitwert; 62 zeitwert_neu := zeitwert_alt; neu := S5TI_TIM(IN:= zeitwert_neu) ; // TIME 65 // Start nicht gestartet 66 ELSIF start = FALSE THEN 67 SECOND_SCAN := FALSE; // Zwischenmerker löschen 68 zeitmessen := false; 69 stop := false; 70 halt := false; 71 ELSE 72 // Erster Zyklus der Zeiterfassung ist gestartet worden 73 IF SECOND_SCAN = FALSE THEN 74 ACTUAL_TIME := TIME_TCK(); // Systemzeit über SFC64 von der CPU holen, im 10ms Takt 75 LAST_TIME := ACTUAL_TIME; // zeit zwischenspeichern 76 SECOND_SCAN:=TRUE; // Hilfmerker setzen 77 zeitwert_hilfs := DINT_TO_TIME (0); // Ausgang auf Nullsetzen 78 zeitmessen := false; 79 ELSIF zeitmessen = FALSE THEN // stop? Seite 1 von 2

6 SIMATIC Zeit_optipierer\SIMATIC :58: Station\CPU314C-2 DP(1)\...\SCL-FB B // Start ist gemacht, Zeittakt holen 82 ACTUAL_TIME := TIME_TCK(); // Überlauf-Korrektur Teil 1, die CPU Zeit hat einen Überlauf bei maximal IF ACTUAL_TIME < LAST_TIME THEN 86 zeitwert_hilfs := DINT_TO_TIME(TIME_TO_DINT(ACTUAL_TIME) - TIME_TO_DINT(LAS T_TIME) TIME_TO_DINT(OUT)); 87 ELSE 88 zeitwert_hilfs := DINT_TO_TIME(TIME_TO_DINT(ACTUAL_TIME) - TIME_TO_DINT(LAS T_TIME) + TIME_TO_DINT(OUT)); 89 END_IF; LAST_TIME := ACTUAL_TIME; 92 ELSE 93 LAST_TIME := ACTUAL_TIME; 94 END_IF; // B END_IF; // Abfrage Zeitmessen >> S5T#xx oder stop gekommen 99 IF Q_Aus THEN 100 IF halt = false THEN // Zeitmessen >> S5T#xx? 101 // Stop abfragen 102 IF Stop = false THEN // stop? A 103 zeitmessen := false; 104 IF TIME_TO_DINT(zeitwert_hilfs) > ( TIME_TO_DINT(alt) * 2 ) THEN 105 halt := true; 106 zeitmessen := true; 107 END_IF; ELSIF zeitmessen = false THEN 110 hilfs := DINT_TO_TIME(TIME_TO_DINT(zeitwert_hilfs) - TIME_TO_DINT(alt)); IF hilfs > DINT_TO_TIME(TIME_TO_DINT(zeitwert_10) * 2) THEN 113 neu := DINT_TO_TIME(TIME_TO_DINT(neu) + TIME_TO_DINT(zeitwert_10)); 114 zeitmessen := true; 115 zeitwert_neu := TIM_S5TI(IN := neu); // S5TIME // Anweisungsteil_IF 116 halt := true; 117 ELSE 118 zeitmessen := true; 119 zeitwert_neu := TIM_S5TI(IN := neu); // S5TIME 120 END_IF; 121 ELSE 122 // Anweisungsteil_ELSE 123 ; 124 END_IF; // A 125 END_IF; 126 END_IF; 127 // Ausgabe vorbereiten 128 T_BCD := S_ODT(T_NO := zeit, S := start, TV := zeitwert_neu, Q := Q_Aus, BI := Z_O ut) ; // zeit T_NO starten 129 z_opt := zeitwert_neu; 130 OUT := zeitwert_hilfs; END_FUNCTION_BLOCK 133 Seite 2 von 2