Staatsmeisterschaft Mechatronik Professional practice

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1 Staatsmeisterschaft Mechatronik Professional practice Mechanical PP- Nr. ok not ok M - 10 Verlegung der elektrischen Kabel und Schläuche getrennt auf der Profilplatte Cable and tubes must be routed separately on the profile plate. M 15 M 20 Elektrische Kabel, Lichtleiter und Schläuche dürfen bei beweglichen Modulen zusammen verlegt werden It is allowed to route tubes, electrical and optical cables together when they go to a moving module Kabelbinder, Fahne zu lang, Verletzungsgefahr A Remaining length of cut cable ties, A: A <= 1 mm M 30 Abstand zwischen Kabelbinder nicht mehr als 50 mm. Auch unter der Profilplatte Ausnahme Kabel zur SPS Distance between cable ties: <= 50 mm. This also applies to cables under the profile plate. IO cabling between PLC and system will NOT be checked Staatsmeisterschaften Mechatronik

2 PP- Nr. ok not ok M - 40 Abstand zwischen Kabelhalter spätestens nach 120 mm Distance between cable holders: < = 120 mm M 45a Kabel / Leitung / Lichtleiter /tubes mit geführter Befestigung am Kabelhalter The only acceptable methods for binding Cable / Wire / Optical Cables / Tubes to the cable holders M - 50 Abstand vom Pneumatik Anschluss zum ersten Kabelbinder 60 mm +/- 5 mm Distance from pneumatic connection to the first cable tie: 60 +/- 5mm Staatsmeisterschaften Mechatronik

3 PP- Nr. ok not ok M - 60 Kollisionsfreie Bewegung aller Aktoren und Werkstücke Collision Free movement of all actuators, cables, tubing and workpieces Note: Exceptions will be announced at the briefing for each task Contact between actuators, cables, tubing or workpieces during operation. M 70 M - 80 Kein Werkzeug auf der Anlage und auf dem Boden Tools must not be left on the stations or the floor of workspace. Kein Verdrahtungsoder Verschlauchungsmateri al und anderes Material auf der Anlage Unused components and workpieces must be removed from the stations. M - 90 Alle Elemente, Module befestigt (keine lockeren Schrauben) ebenso Kabel und Lichtleiter All system components and modules must be secure. All signal terminations must be secure. M Keine Teile oder Module beschädigt oder verloren (auch Leitungen, Adern, usw.) Lost or damaged components. Components lost or damaged during completion of task. Staatsmeisterschaften Mechatronik

4 PP- Nr. ok not ok M 110 Stationen bündig (max. Versatz 5mm) Station misalignment: <= 5 mm M 120 Stationen mit mind. 2 Verbindern verbunden Adjoining stations must be connected with at least 2 connectors M 130 Maximaler Abstand zwischen Stationen 5mm Maximum distance between stations: <= 5 mm M 140 Endkappen auf Profilen All ends of profiles must be fitted with caps. M 150 M 160 Befestigung und Aufbau der Module: Kabelkanal mit mind. 2 Schrauben und Unterleg-scheibe befestigt Use at least 2 screws with washers to secure any section of cable channel. Alles auf Sockel verlegt; auch Lichtleiter Kurze Verbindungen sind möglich Kein Ring, wenn korrektes Ablängen möglich All cables, tubes and wires must be secured with cable holders. Direct optical connections are allowed Coiling of excess cable is not permitted Staatsmeisterschaften Mechatronik

5 PP- Nr. ok not ok M 170 Lichtleiter dürfen mit elektrischen Leitungen auf der Platte verlegt werden Optical cables may be tied to electrical cables. M 180 Schraubenköpfe unbeschädigt, und keine abgebrochenen Werkzeugreste in Schrauben Screws heads must not be damaged. Staatsmeisterschaften Mechatronik

6 Electrical PP- Nr. ok not ok E 10 Kabelschuh Litze darf nicht sichtbar sein. Bare conductors must not be visible at end sleeves. E 20 Länge der Aderendhülsen E 30 Insertion of end sleeves into terminals Alle Verbindungen mit passenden Aderendhülsen mit Isolierung Verfügbar sind: 0.25, 0.5, 0.75 mm² Ausnahme bei Klemmkontakten (nur bei Schrauben) Insulated end sleeves of the correct size for the wire must be used on all screw terminals. Available sizes are: 0.25, 0.5, 0.75 mm² Uninsulated portion of end sleeve visible E 35 Verwendung von Klemmkontakten ohne Adernendhülse Clamp type connections may be made without the use of end sleeves. Bare conductors must not extend beyond terminal Staatsmeisterschaften Mechatronik

7 PP- Nr. ok not ok E 40 Mindestens 10 cm Reserve im Kabelkanal Gilt nicht für Brücken im gleichen Kabelkanal Electrical cables must have a minimum of 100 mm reserve in the cable channel. (Unnecessary when it is a bridge in the same cable channel) E 50 Kabelisolierung, Mantelleitung Isolierung im Kabelkanal Removal of cable outer-insulation Outer-insulation must not extend beyond cable channel E 60 Kabelkanäle vollständig geschlossen, alle Raster unter dem Deckel. Cable channels must be completely closed with all teeth under the cover. Staatsmeisterschaften Mechatronik

8 PP- Nr. ok not ok E 70 Keine Kabelausbrüche, die nicht genutzt werden. Es wird kein Ersatz geliefert. Removal of cable channel teeth Note: There will be no replacement of the channel Unnecessary removal of channel teeth. E 80 Adern beim Abmanteln nicht verletzen Damage to wire insulation and exposing of bare conductors. E 90 Kabel entsprechend abgelängt, Keine Kabel die aus dem Kabelkanal herausragen. Ausnahmen werden vom Expertenteam mitgeteilt. Cable loops should not extend beyond cable channel Exceptions will be announced by the expert team E 100 Keine Einzelader über Hutschiene oder scharfe Kante, ohne Verwendung von 2 Kabelhalter Conductors passing over DIN rails or routed around sharp corners must be secured using 2 cable holders. Staatsmeisterschaften Mechatronik

9 PP- Nr. ok not ok E 110 Kabelleitungen gerade in den Kabelkanal führen; nicht quer 1 Sensor / Aktoranschluss pro Schlitz im Kabelkanal erlaubt Conductors between cable channel and terminals must not cross. One sensor / actuator connection per cable duct slot is allowed. E Lose Leitungsenden nicht kürzen und am Kabel mit Kabelbinder befestigen Leitungsenden sind nicht abisoliert Gilt innerhalb und außerhalb des Kabelkanals Loose ends of wire must be tied back to cable. Insulation must be left to prevent any contact being made. This applies both inside and outside of the cable duct Staatsmeisterschaften Mechatronik

10 Pneumatics PP- Nr. ok not ok P 10 Schläuche nicht geknickt, Kabelbinder nicht zu fest angezogen Airflow must not be restricted by kinks in the tubing, over-tight cable ties, etc. P 20 Keine Schläuche im Kabelkanal Pneumatic tubes may not be routed through cable channels. P 30 Alle pneumatischen Verbindungen dicht Pneumatic connections must be leak-free. Staatsmeisterschaften Mechatronik

11 Others PP- Nr. ok not ok O 10 O 20 Kein Müll im Kabelkanal oder in einem anderen Teil der Station Stations must be free of waste, off-cuts or any other debris. (including inside of cable channels) Biegeradius Lichtleiter Bending radius of light conductor: > 25 mm > 25mm < 25 mm O 30 Alle nicht verwendeten Teile in der Kiste auf dem Tisch. Ausnahme: Das Team ist mit dem Aufbau nicht fertig geworden. Unused parts to be placed in a box on the table. Exception: Teams that did not complete the assembly. Staatsmeisterschaften Mechatronik

12 PP- Nr. ok not ok O-40 Rohre, Kabel und Schläuche getrennt verlegen Cables and pneumatic tubing must be kept separate from water piping. O-50 Hilfslinien und Markierungen dürfen nur bei Wartungsarbeiten mit Bleistift oder Klebeband vorgenommen werden. Klebebänder sind danach zu entfernen Markings may be used but only during the maintenance tasks and must be removed completely before assessment. Staatsmeisterschaften Mechatronik

13 Projekt 1: Staatsmeisterschaft MECHATRONIK November 2016 Salzburg Montage, Programmierung und Prüfung der Station Handling mit einem elektrischen Antrieb und Magazin Gewichtung (von Gesamtpunkten) 15/100 max. Zeit 210 min Alle größeren Abbildungen sind auch auf dem USB Stick zu finden. Szenario Sie sind verantwortlich für die Lieferung einer Handling-Station an einen Kunden. Diese soll in einem Produktionsprozess eine Teilaufgabe automatisieren. Aufgabe Montieren, verdrahten und verschlauchen Sie die Station Handling gemäß den folgenden Richtlinien sowie den technischen Unterlagen. Entwickeln Sie ein Programm mittels der SPS und ihrem Programmiergerät. Ihre Aufgabe ist abgeschlossen, wenn: 1. die Produktionslinie mechanisch zusammengestellt, korrekt verdrahtet und verbunden sowie der einwandfreie Betrieb sichergestellt ist (basierend auf der Prüfung mit der Simulationsbox). 2. der korrekte Ablauf des Programms auf der SPS garantiert ist (basierend auf der Bewertung mit der SPS). 3. Das System entspricht den Spezifikationen entsprechend 'Professional Practice', das beiliegt. Das System wird sofort nach der Fertigstellung zum Kunden versendet. Es gibt danach keine Möglichkeit mehr, Änderungen vorzunehmen. STM skillsaustria

14 Mechanische Information - Produktionslinienlayout: Station Handling (SH) 2. Übergabeposition des Magazins 3. Ablageposition der Rutsche 1 4. Ablageposition der Rutsche 2 Grundstellung: Station Handling (SH): Ausschiebearm eingezogen (Zylinder ausgefahren) Greifarm in Position Rutsche 2 Greifarm offen Greifarm oben STM skillsaustria

15 Mechanische Informationen: Rückseite der Handlingeinheit Montage des Linearantriebs Montage des Linearantriebs Positionen von: Multipol I/O Modul Motorcontroller Ventilinsel optischer Sensor STM skillsaustria

16 Mechanische Informationen - optischer Sensor an der Übergabeposition des Magazines Elektrische Informationen - Bedienpult Start Lampe Start Taste Stop Taste Reset Lampe Reset Button Q1 Q2 Auto Man Elektrische Informationen Aufbau und Verdrahtung des Signalturms STM skillsaustria

17 Elektrische Informationen Motorcontroller R/L: A1 : Bewegung nach rechts / A2 : Bewegung nach links 1, 2 : Motor VCC: 24 V / GND: 0V A3 und I-OUT werden nicht verwendet Elektrische Informationen - Bedienpultverdrahtung Verdrahtung von zusätzlichen Signalen an - X7 (pin 5-8 Input; pin Output) Elektrische Informationen Input des Bedienpults (auch am USB Stick) STM skillsaustria

18 Elektrische Informationen Verdrahtungszuteilung der Ventilinsel PIN Drahtfarbe Draht Output Funktion 1 White 0 5 Bewege Greifarm nach unten 2 Brown 1 6 Öffne Greifarm Green 2 nicht verwendet, außer Schalter für Manuellbetrieb ist ON 4 Yellow 3 7 Ausschiebearm schiebt Werkstück aus Brown-green 0V 15 White-yellow 0V Elektrische Informationen - Verdrahtungszuteilung der Sensoren am Multipolverteiler (MPV) Pin Drahtfarbe M8 Anschl./ Pin Input Funktion White 0 / 4 1 Greifarm ist in Position der Rutsche 1 2 Brown 1 / 4 2 Greifarm ist in Position Magazin 3 Green 2 / 4 3 Greifarm ist in Position der Rutsche 2 4 Yellow 3 / 4 4 Greifarm ist oben 5 Grey 4 / 4 5 Greifarm ist unten 6 Pink 5 / 4 6 Werkstück ist nicht schwarz 7 Blue 6 / 4 Nicht verwendet 8 Red 7 / 4 Nicht verwendet White-green 0-7 / 1 24V DC 14 Brown-green 0-7 / 3 0V 15 White-yellow 0-7 / 3 0V Verdrahtung zum Bedienpult Verbinder I/O (IN) Signalanzeige (Lampe) Verbinder I/O (OUT) Signal wird gesetzt (Taster) DI 0-3 Verwendet durch Bedienpult DO 0-3 Verwendet durch Bedienpult DI 4-5 Nicht verwendet DO 4-5 Nicht verwendet DI 6 Auswurfzylinder ausgefahren DO 6 Nicht verwendet DI 7 Auswurfzylinder eingefahren DO 7 Nicht verwendet STM skillsaustria

19 Bewertungsprotokoll Projekt 1: Montage, Programmierung und Prüfung der Station Handling mit einem elektrischen Antrieb und Magazin Team: Überprüft durch das Expertenteam (Namen, Unterschrift): Maximalzeit: 210 min. / Maximalpunkte: 15 Beschreibung Die Überprüfung der Funktion erfolgt mittels der Simulationsbox und der Verdrahtung des I/O Terminals Erledigt Bewertung Max Punkte Vorbereitung: Verbinden Sie die Simulation box mit dem I/O Terminal (Output 0 7: Signal 1 oder 0); (Input 0 7: signal 1 oder 0) I/O Terminal (IN) Beschreibung: 1-Signal bedeutet DI 0 Werkstück ist in Übergabeposition des Magazins DI 1 Greifarm ist in Position Rutsche 1 DI 2 Greifarm ist in Magazinposition DI 3 Greifarm ist in Position Rutsche 2 DI 4 DI 5 DI 6 DI 7 I/O Terminal (OUT) Greifarm ist oben Greifarm ist unten Werkstück ist nicht schwarz Nicht verwendet Beschreibung: 1-Signal wird gesetzt (Taster) DO 0 DO 1 DO 2 DO 3 DO 4 DO 5 DO 6 DO 7 Signallampe leuchtet grün Signallampe leuchtet gelb Siganllampe leuchtet rot Greifarm verfährt nach rechts (Position Rutschen) Greifarm verfährt nach links (Position Magazin) Greifarm nach unten Greifarm öffnet Ausschiebearm schiebt Werkstück aus SimuBox gesamt: STM skillsaustria

20 Bewertung mit SPS 1. Funktion Bedienmodus 2. Funktion allgemein 3. Funktion der Produktion und Signale (keine Bewertung in Aufgabe 1) Bewertung Erledigt Max. Punkte Vorbereitungen: Verbinden Sie die SPS mit dem I/O Terminal und dem Bedienpult, Wahlschalter in Position AUTO, SPS starten, kein Programmierkabel und Kommunikation zwischen PC und SPS, Ventil zur Luftversorgung geöffnet, Linearantrieb mit Greifarm zwischen Magazin und Rutsche 1. Das Magazin ist leer. Sie bekommen Zeit für diese Vorbereitung vor der Bewertung. 1. Funktion Bedienmodus ROTE Signalleuchte EIN und GELBE Signalleuchte EIN und Reset Lampe EIN (1/3 der Punkte für jeden Aspekt) Wahlschalter auf MAN (Handling Station) - dann GELBE Signallampe EIN und ROTE Signallampe AUS Resettaster drücken (Handling Station): System fährt in die Grundstellung. In der Grundstellung ist die Reset Lampe AUS. Schlüssel auf die Position AUTO drehen (Station Handhaben), Signallampe GRÜN EIN und Start Lampe EIN (1/2 Punkte für jeden Aspekt) Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten SPS Betriebsmodus gesamt 2. Funktion allgemein Der Teilnehmer wählt ein Werkstück für die Auswertung und legt es in das Magazin. Die Station Handhaben befindet sich in Ausgangsposition START-Taste drücken (Station Handhaben): das Werkstück wird aus dem Magazin ausgeschoben, zu Rutsche 1 oder 2 transportiert und auf die Rutsche 1 oder 2 abgelegt (1/3 Punkte für jeden Aspekt) Station Handling fährt in die Grundstellung SPS Funktion der allgemeinen Produktion STM skillsaustria

21 3. Funktion der Produktion und Signale keine Bewertung in Aufgabe 1 3 Werkstücke in das Magazin der Station Handhaben(SH) legen. Start aus der Grundstellung. Achtung: Die Auswertung ist beendet sobald die Funktion mit einem der Werkstücke stoppt. (Keine manuelle Hilfe erlaubt Grüne Signallampe ist AN und Startlampe ist AN (1/2 Punkte für jeden Aspekt) A: START-Taste drücken (SH), Startlampe AUS und Signallampe GELB AN (1/3 Punkte je Farbe) Werkstück aus dem Magazin ausgeben (1/3 Punkte je Farbe) Wenn ein Werkstück schwarz ist: Werkstück zu Rutsche 1 transportieren und Lampe Q1 AN (1/2 Punkte für jeden Aspekt) Werkstück auf Rutsche 1 ablegen und nach dem Ablegen Lampe Q1 AUS ==> B: Wenn ein Werkstück silber ist (1/2 Punkte für jeden Aspekt), Werkstück zu Rutsche 2 transportieren und Lampe Q2 AN (1/2 Punkte für jeden Aspekt) Werkstück auf Rutsche 2 ablegen und nach dem Ablegen Lampe Q2 AUS ==> B: Wenn ein Werkstück rot ist: (1/2 Punkte für jeden Aspekt) Werkstück zu Rutsche 2 transportieren und Lampe Q2 AN (1/2 Punkte für jeden Aspekt) Werkstück auf Rutsche 2 ablegen und nach dem Ablegen Lampe Q2 AUS ==> B: (1/2 Punkte für jeden Aspekt) B: Nach jedem Prozess fährt das System in die Grundstellung (1/3 Punkte je Farbe) Wenn sich das System in Grundstellung befindet, Startlampe AN und Signallampe GRÜN AN Weiter bei A: (1/3 Punkte je Farbe) (1/3 Punkte je Farbe) Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten SPS Funktion der Produktion und Signale SPS- gesamt Rote, schwarze oder silberne Werkstücke werden vom Bewertungsteam ausgewählt Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten Die Stopp-Taste wird nicht verwendet STM skillsaustria

22 Beschreibung Bewertung Max. Punkte Professional Practice Aus der Liste von Professional Practice werden nur Stichproben gemacht PP Nr. Nicht erfüllt Professional Practice gesamt Für jede Abweichung wird. Punkte abgezogen Gesamtbewertung Projekt 1: Description / Points for Bewertung Max. Punkte Bewertung SimuBox Bewertung SPS gesamt Bewertung Professional Practice Total points 15,0 STM skillsaustria

23 Projekt 2: Staatsmeisterschaft MECHATRONIK November 2016 Salzburg Wartung und Optimierung der Station Handling mit einem elektrischen Antrieb und Magazin Gewichtung (von Gesamtpunkten) 17/100 max. Zeit 60 min Szenario Sie sind verantwortlich für die Lieferung einer Station Handhaben an einen Kunden. Diese soll in einem automatisierten Produktionsprozess eine Teilaufgabe übernehmen. Grundstellung: Station Handhaben (SH): Ausschiebearm eingezogen (Zylinder ausgefahren) Greifer Einheit in Position Rutsche 2 Greifer geöffnet Greifer oben Aufgabe Ihre Aufgabe ist es das System zu warten, zu optimieren und wieder in Betrieb zu nehmen. Ihre Aufgabe ist abgeschlossen, wenn: 1. die Produktionslinie mechanisch zusammengestellt, korrekt verdrahtet und verbunden sowie der einwandfreie Betrieb sichergestellt ist (lt. Bewertung mit der Simulationsbox). 2. der korrekte Ablauf mit SPS Ansteuerung gewährleistet ist (lt. Bewertung mit der SPS). 3. das System den Spezifikationen aus den Unterlagen 'Professional Practice', welches separat beiliegt, entspricht. Das System wird sofort nach der Fertigstellung zum Kunden versendet. Es gibt keine Möglichkeit mehr, Änderungen vorzunehmen. Das Stations Layout, die Grundstellung, die Zuordnungsliste und der Produktionsprozess sind gleich wie in Projekt 1. Sie werden eine Störmeldung hinzufügen und die Auswertung von Funktion: Produktion und Signale wird durchgeführt. Festo Didactic Skils Austria November 2014 / at0ab

24 Bewertungsformular Projekt 2 Wartung und Optimierung einer Station Handhaben mit elektrischem Antrieb und Stapelmagazin Team: ZEIT: Überprüft durch das Expertenteam (Namen, Unterschrift): Maximalzeit: 60 min. / Maximalpunkte: 17 Bewertung mittels Simulationsbox Die Funktionsüberprüfung erfolgt mittels der an das E/A Terminal angesteckten Simulationsbox Bewertung Erledigt Max Punkte Vorbereitung: Verbinde die Simu-Box mit dem E/A Terminal (Ausgang 0 7: Signal 1 oder 0); (Eingang 0 7: Signal 1 oder 0) I/O Terminal 1 (IN) DI 0 DI 1 DI 2 Beschreibung: Signal High bedeutet Werkstück: Position Magazin Aufnahme Greifer: Position Förderband Greifer: Position Magazin DI 3 Greifer: Position Rutsche 2 DI 4 DI 5 DI 6 DI 7 I/O Terminal 1 (OUT) DO 0 DO 1 DO 2 DO 3 DO 4 DO 5 DO 6 DO 7 Greifer: Position oben Greifer: Position unten Werkstück ist nicht schwarz Nicht verwendet Beschreibung: Signal High setzt Greifer nach rechts (Position Rutsche) Greifer nach linkes (Position Förderband) Greifer: nach unten Greifer: öffnen Magazinausschieber: Werkstück ausschieben Signallampe: Grün Signallampe: Gelb Signallampe: Rot SimuBox gesamt: STM skillsaustria

25 Bewertung mittels SPS 1. Funktion des Betriebsmodus 2. Funktion der Produktion und Signale 3. Signalrückmeldung 4. Störungsmeldung Bewertung Erledigt Max. Punkte Vorbereitungen: Schließen sie die SPS an das I/O Terminal und an das Bedienfeld an, drehen sie den Schlüssel auf die Position AUTO, starten sie die SPS ohne Programmierkabel zwischen SPS und PC, Druckluft eingeschaltet, Lineareinheit befindet sich zwischen Magazin und Position Rutsche 1. Magazin ist leer. Sie bekommen Zeit um die Station vorzubereiten! 1. Funktion des Betriebsmodus und Signale (keine Bewertung) Signallampe ROT AN und Signallampe GELB AN und Reset Lampe AN Schlüssel auf die Position MAN drehen (Station Handhaben); Signallampe GELB AN und Signallampe ROT AUS Reset Taste drücken (Station Handhaben), System fährt in Anfangsposition Reset Lampe AUS wenn sich das System in Anfangsposition befindet Schlüssel auf die Position AUTO drehen (Station Handhaben), Signallampe GRÜN AN und Start Lampe AN Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten STM skillsaustria

26 2. Funktion Produktion und Signale Bewertung 3 Werkstücke in das Magazin der Station Handhaben legen. Start aus der Grundstellung. Achtung: Die Auswertung ist beendet sobald die Funktion mit einem der Werkstücke stoppt. (Keine manuelle Hilfe erlaubt) Grüne Signallampe ist EIN und Startlampe ist EIN (1/2 Punkte für jeden Aspekt) A: START-Taste drücken (Station Handhaben), Startlampe AUS und gelbe Signallampe EIN (1/3 Punkte je Farbe) Werkstück aus dem Magazin ausschieben (1/3 Punkte je Farbe) Wenn ein Werkstück schwarz ist: Werkstück zu Rutsche 1 transportieren und Lampe Q1 EIN Aspekt) (1/2 Punkte für jeden Werkstück auf Rutsche 1 platziert und nach dem platzieren Lampe Q1 AUS B: Wenn ein Werkstück silber ist: (1/2 Punkte für jeden Aspekt) Werkstück zu Rutsche 2 transportiere und Lampe Q2 EIN Aspekt) (1/2 Punkte für jeden Werkstück auf Rutsche 2 platziert und nach dem platzieren Lampe Q2 AUS B: Wenn ein Werkstück rot ist: (1/2 Punkte für jeden Aspekt) Werkstück zu Rutsche 2 transportieren und Lampe Q2 EIN Aspekt) (1/2 Punkte für jeden Werkstück auf Rutsche 2 platziert und nach dem platzieren Lampe Q2 AUS B: (1/2 Punkte für jeden Aspekt) B: Nach jedem Prozess fährt das System in die Grundstellung (1/3 Punkte je Farbe) Wenn sich das System in Anfangsposition befindet, Startlampe AN Weiter bei A: (1/3 Punkte je Farbe) (1/3 Punkte je Farbe) Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten SPS Betriebsmodus gesamt: STM skillsaustria

27 5. Funktion Fehlermeldung und Signale Bewertung Magazin leer; Start aus der Grundstellung Signallampe GRÜN EIN und Startlampe EIN START-Taste drücken (SH) dann [Startlampe AUS und Signallampe GELB EIN] Identifikation ob Magazin leer ist, dann: Wenn das Magazin leer ist, dann Startlampe EIN und die beiden Lampen Q1 und Q2 und die Signallampe GELB blinken gemeinsam mit 2Hz (1/4 Punkte für jeden Aspekt) Werkstück in das Magazin legen: START-Taste drücken (SH), Startlampe AUS, Q1 und Q2 AUS und Signallampe GELB EIN, Werkstück aus dem Magazin ausschieben Werkstück auf Rutsche platziert (1/6 Punkte für jeden Aspekt) Greifer Einheit bewegt sich in Grundstellung Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten SPS Betriebsmodus gesamt: SPS gesamt Rote, schwarze oder silberne Werkstücke werden vom Bewertungsteam ausgewählt Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten Die Stopp-Taste wird nicht verwendet STM skillsaustria

28 Professional Practice Bewertung Max. Punkte Aus der Liste von Professional Practice werden nur Stichproben gemacht PP Nr. Nicht erfüllt Professional Practice gesamt: Für jede Abweichung werden Punkte abgezogen Zeitbewertung Bewertung Max. Punkte Das Teil wurde getauscht Nur wenn die Maximalpunkteanzahl für die Bewertungen mit SPS und SimuBox sowie min. 0,8 Punkte in Professional Practice erreicht und das Teil getauscht wurden! Zeitpunkte = (max. Zeit erreichte Zeit)x max. Punkte (max. Zeit min. Zeit) (60.0. ) x 3 Punkte = (60.0. ) Zeitpunkte mit Wartung gesamt 4,0 Gesamtbewertung Projekt 2: Beschreibung Bewertung Max. Punkte Bewertung mittels SimuBox Bewertung mittels SPS: Funktion Produktion und Signale Bewertung mittels SPS: Funktion Fehlermeldung und Signale Professional Practice Zeitauswertung Gesamtbewertung: 17,0 STM skillsaustria

29 Projekt 3: Staatsmeisterschaft MECHATRONIK November 2016 Salzburg Montage, Programmierung und Inbetriebnahme einer Produktionslinie bestehend aus der Station Handling und der Pick & Place Station Gewichtung (von Gesamtpunkten) 38/100 max. Zeit 360 min Szenario Sie sind verantwortlich für die Lieferung einer Handling-Station an einen Kunden. Diese soll in einem automatisierten Produktionsprozess eine Teilaufgabe übernehmen. Aufgabe Montieren, verdrahten und verschlauchen Sie Produktionslinie gemäß diesen technischen Unterlagen. Ihre Aufgabe ist abgeschlossen, wenn: 1. die Produktionslinie mechanisch zusammengestellt, korrekt verdrahtet und verbunden sowie der einwandfreie Betrieb sichergestellt ist (Bewertung mit der Simulationsbox). 2. der korrekte Ablauf des Programms mit der SPS garantiert ist (Bewertung mit der SPS). 3. das System den Spezifikationen aus den Unterlagen 'Professional Practice', welches separat beiliegt, entspricht. Das System wird sofort nach der Fertigstellung zum Kunden versendet. Es gibt danach keine Möglichkeit, Änderungen vorzunehmen. STM Skillsaustria

30 Mechanische Information - Produktionslinienlayout: Handling Station (HS) 2. Pick and Place Station mit Magazin Grundstellungen: (P&PS) HS: Ausschiebearm eingezogen (Zylinder ausgefahren) Greifereinheit in Position Rutsche 2 Greifereinheit offen Greifereinheit oben P&PS: Förderband AUS Vakuum AUS Vakuumgreifer oben Vakuumgreifer eingezogen Werkstückträger bei der Handling Station STM Skillsaustria

31 Details der Pick & Place Station (P&PS) Chip Magazin Deckel Magazin E/A Terminal Board E/A Terminal 1 (siehe Bewertungsbogen) X = SysLink A (Station) zu der SPS E/A Terminal 2 (siehe Bewertungsbogen) X = SysLink B (Station) zu der SPS Ebene nicht verwendet Ebene nicht verwendet ACHTUNG! Stellen Sie sicher, dass die PNP/NPN Schalter BEIDE in der PNP Position sind! STM Skillsaustria

32 Verschiedene Ansichten (mehr auf dem USB Stick) Ansicht von rechts Chip Ansicht von links Terminal Board Ansicht von Magazin vorne Druckregelventil Ventilinsel Werkstückträger mit Aufnahmen für einen Grundkörper und einen Deckel Magazin von hinten Magazinmodul Werkstückträger, Grundkörper, Deckel und ausgefahrener Auswurfarm Grundkörper mit Einlage zur Lagerung im Chip Magazin (erstes Werkstück im Prozess) STM Skillsaustria

33 Details des Moduls Förderband 350 x 40 Grundriss Elektrische Informationen - Verdrahtung Mini-Terminal PIN auf SUB-D Farbe DIN47100 Terminal Pin E/A-Mini- Pin- Funktion Pin E/A- Terminal Funktion 1 White 1 I0 Grundkörper auf Förderband verfügbar 2 Brown 7 Q0 Förderband Vorwärtslauf 3 Green 2 I1 Reflexlichttaster, Grundkörper am Seperator 4 Yellow 8 Q1 Förderband Rückwärtslauf 5 Gray 3 I2 Lichtschrankensensor, Grundkörper bei P&P Position 6 Pink 9 Q2 Schalter Separator 7 Blue 4 I3 8 Red 10 Q3 9 Black 5 AI0 10 Violet 6 AI1 11 Gray-rose AQ0 12 Red-blue 24VA VCC-Out 13 White-green 24VB VCC In 14 Brown-green GND A GND Out 15 White-yellow GND B GND In STM Skillsaustria

34 Details des Magazinmoduls Grundriss Elektrische Information - Verdrahtung Mini-Terminal PIN auf SUB-D Farbe DIN47100 Terminal Pin I/O-Mini- Pin- Funktion Pin I/O- Terminal Funktion 1 White 1 I0 Zylinder ausgefahren 2 Brown 7 Q0 Fahre Zylinder aus 3 Green 2 I1 Zylinder eingefahren 4 Yellow 8 Q1 5 Gray 3 I2 Deckel verfügbar 6 Pink 9 Q2 7 Blue 4 I3 8 Red 10 Q3 9 Black 5 AI0 10 Violet 6 AI1 11 Gray-rose AQ0 12 Red-blue 24VA VCC-Out 13 White-green 24VB VCC In 14 Brown-green GND A GND Out 15 White-yellow GND B GND In STM Skillsaustria

35 Details des Modules Pick & Place Grundriss -BG1 -BG2 -MM1 -MM2 -KH1 -BG RZ RZ2 -RZ RZ4 -BP1 p QN1 2 -UQ QM QM QM MB1 -MB2 -MB3 -MB Elektrische Information - Verdrahtung Mini-Terminal -GQ1 PIN auf Farbe Pin E/A-Mini- Pin- Pin E/A- Funktion SUB-D DIN47100 Terminal Funktion Terminal 1 White 1 I0 Schlitten ist eingezogen 2 Brown 7 Q0 Fahre Schlitten aus 3 Green 2 I1 Schlitten ist ausgefahren 4 Yellow 8 Q1 Ziehe Schlitten ein 5 Gray 3 I2 Z-Achse ist oben 6 Pink 9 Q2 Z-Achse ist unten 7 Blue 4 I3 Vakuum ist eingeschalten 8 Red 10 Q3 Vakuum einschalten 9 Black 5 AI0 10 violet 6 AI1 11 Gray-rose AQ0 12 Red-blue 24VA VCC-Out 13 White-green 24VB VCC - In 14 Brown-green GND A GND Out 15 White-yellow GND B GND In STM Skillsaustria

36 Bewertungsbogen für das Projekt 3: Montage, Programmierung und Inbetriebnahme einer Produktionslinie bestehend aus der Station Handling und der Pick & Place Station Team: ZEIT: Überprüft durch das Expertenteam (Namen, Unterschrift): Maximalzeit: 360 min. / Maximalpunkte: 38 Beschreibung Die Überprüfung der Funktion erfolgt mittels der Simulationsbox und der Verdrahtung des I/O Terminals Erledigt Bewertung Max Punkte Vorbereitung: Verbinde die Simulationsbox mit dem E/A Terminal (Output 0 7: Signal 1 oder 0); (Input 0 7: Signal 1 oder 0) I/O Terminal 1 (IN) Beschreibung: Signal 1 bedeutet DI 0 Förderbandmodul: Grundkörper verfügbar auf Förderband (Reflexlichttaster 1) DI 1 DI 2 DI 3 DI 4 DI 5 DI 6 DI 7 I/O Terminal 1 (OUT) DO 0 DO 1 DO 2 DO 3 DO 4 DO 5 DO 6 DO 7 Förderbandmodul: Lichtreflextaster, Grundkörper am Separator Förderbandmodul: Lichtschrankensensor, Grundkörper bei P&P Position Modul P&P: Schlitten eingefahren Modul P&P: Schlitten ausgefahren Modul P&P: Z-Achse ist oben Modul P&P: Vakuum ist eingeschaltet Nicht verwendet Beschreibung: Signal 1 setzt Förderbandmodul: Band Vorlauf Förderbandmodul: Band Rücklauf Förderbandmodul: Separator schwenken Modul P&P: Schlitten einfahren Modul P&P: Schlitten ausfahren Modul P&P: Z- Achse nach unten Modul P&P: Vakuum einschalten Nicht verwendet SimuBox gesamt Terminal 1: STM Skillsaustria

37 I/O Terminal 2 (IN) DI 0 DI 1 DI 2 DI 3-7 I/O Terminal 2 (OUT) DO 0 DI 1-7 Beschreibung: Signal 1 bedeutet Magazinmodul: Zylinder ausgefahren Magazinmodul: Zylinder eingefahren Magazinmodul: Deckel verfügbar im Magazin Nicht verwendet Beschreibung: Signal 1 setzt Magazinmodul: Zylinder ausfahren Nicht verwendet SimuBox gesamt Terminal 2: E/A gesamt: STM Skillsaustria

38 Beschreibung / Funktion mit SPS Bewertung 1. Funktion Grundstellung und Signale 2. Funktion der allgemeinen Produktion 3. Funktion Produktionsqualität und Lampen Erledigt Max. Punkte Vorbereitungen: Verbinde die SPS mit dem I/O Terminal und dem Bedienpult, Schalter in Position AUTO, SPS starten, kein Programmierkabel und Kommunikation zwischen PC und SPS, Ventil zur Luftversorgung geöffnet, Linearantrieb mit Greifarm zwischen Magazin und Schlitten 1, Modul P&P horizontale Schlitten ausgefahren, Palette in der Zone des Magazins. Die Magazine sind leer. Sie bekommen Zeit dies vor der Bewertung zu prüfen. 1. Funktion Grundstellung und Signale ROTE Signalleuchte EIN und Resetlampe EIN 1/2 Pkt. je Aspekt Wahlschalter in Position MAN schalten (Handling Station), dann GELBE Signallampe EIN Resettaster betätigen (Handling Station): das System (HS und P&PS) fährt in Grundstellung 1/2 Pkt. je Station Wenn die Grundstellung ist: Resetlampe AUS. Wahlschalter in Position AUTO schalten (Handling Station): die GRÜNE Signallampe EIN und die Start Lampe EIN. 1/2 Pkt. je Aspekt SPS Board Grundstellung gesamt: 2. Funktion der allgemeinen Produktion Teilnehmer wählt einen Grundkörper(rot, schwarz, silber) für die Bewertung aus und legt es in das Magazin. Es stehen 3 Deckel in der P&P zur Verfügung, 5 Chips im Stapelmagazin, HS und P&PS sind in Grundstellung (keine manuelle Hilfe in der Station erlaubt). Starttasters betätigen (HS): der Grundkörper aus dem Magazin ausschieben, zum Förderband transportieren und in der Aufnahme (Palette) ablegen. 1/3 Pkt. je Aspekt Wenn der Grundkörper auf der Palette platziert wurde: STOPP Taster drücken (HS): das System arbeitet weiter stellt den Prozess fertig Die P&PS füllt die Chips mit der richtigen Menge (rot/silber = 2, schwarz = 3) in den Grundkörper, schließt ihn mit einem Deckel und transportiert die Palette mit dem fertigen Produkt zurück zur Handling Station. Die Handling Station transportiert und platziert die Grundkörper auf die Rutsche (rot/silber = 2, schwarz = 1) und die Station fährt in Grundstellung. Die GRÜNE Signallampe EIN und die Startlampe EIN 1/2 Pkt. je Aspekt 1/3 Pkt. je Aspekt 1/3 Pkt. je Aspekt 1/3 Pkt. je Aspekt SPS Board allgemeine Produktion gesamt: STM Skillsaustria

39 3. Funktion Produktionsqualität und Lampen Fülle den ersten Grundkörper mit 8 Chips und lege ihn in das Magazin der Handling Station Fülle das Magazin mit 2 weiteren Grundkörpern obenauf. 5 Deckel im Stapelmagazin. Starte von der Grundstellung. Achtung: Wenn bei dem Prüfvorgang die Funktion der Station abgebrochen wird, ist die Bewertung abgeschlossen. (keine manuelle Hilfe erlaubt) Grüne Signallampe EIN und Start Lampe EIN 1/2 Pkt. je Aspekt Wahlschalter in Stellung MAN stellen (Handling Station) und GRÜNE Signallampe blinkt mit 2 Hz START Tasters drücken(hs), START Lampe AUS ersten Grundkörper aus dem Magazin ausschieben, Lampe Q2 EIN, Grundkörper zum Förderband transportieren Grundkörper auf der Palette am Band ablegen. Nach dem Ablegen Lampe Q2 AUS Die P&PS entnimmt die 8 Chips und legt sie ins Chip-Magazin, Palette mit dem leeren Grundkörper zurück zur Seite bei Handling Station. Die Handling Station transportiert den Grundkörper und legt ihn auf Rutsche 1 ab und die Station fährt in Grundstellung. GRÜNE Signallampe EIN und die Startlampe EIN 1/3 Pkt. je Aspekt 1/2 Pkt. je Aspekt 1/2 Pkt. je Aspekt 1/3 Pkt. je Aspekt 1/2 Pkt. je Aspekt Wahlschalter zu der Stellung AUTO (Handling Station) START Taste drücken (HS) - Start Lampe AUS. A: Grundkörper aus dem Magazin ausschieben und zum Förderband transportieren und Lampe Q2 EIN. Grundkörper auf der Palette am Band ablegen. Nach dem Ablegen Lampe Q2 AUS 1/6 Pkt. je Aspekt 1/4 Pkt. je Aspekt Wenn der Grundkörper schwarz ist: Deckel aus dem Magazin auf die Palette ablegen Die P&PS füllt die Grundkörper mit der richtigen Menge (schwarz = 3) Chips und verschließt ihn mit einem Deckel. Darauf wird die Palette mit dem fertigen Werkstück zurück zur Handling Station transportiert. Die Handling Station transportiert und platziert den Grundkörper zu Rutsche 1 und die Station begibt sich in Grundstellung. ==> B: wenn nicht das letzte Werkstück, sonst C: 1/3 Pkt. je Aspekt 1/3 Pkt. je Aspekt Bei einem roten oder silbernen (nur eine Farbe wird überprüft ): Deckel aus dem Magazin auf die Palette ablegen Die P&PS füllt die Grundkörper mit der richtigen Menge (rot/silber = 2) und verschließt ihn mit einem Deckel. Darauf wird die Palette mit dem fertigen Werkstück zurück zur Handling Station transportiert. Die Handling Station transportiert und platziert den Grundkörper zu Rutsche 2 und die Station begibt sich in Grundstellung. ==> B: wenn nicht das letzte Werkstück, sonst C: 1/3 Pkt. je Aspekt 1/3 Pkt. je Aspekt Wenn der Grundkörper rot, silber oder schwarz war: B: automatisch weiter mit A: Wenn der letzte Grundkörper auf die Palette platziert wurde: C: Drücke den STOP Taster (HS) die Startlampe und die grüne Signallampe blinken mit 2 Hz und das gesamte System führt den Prozess zu Ende. Das System fährt in Grundstellung. 1/4 Pkt. je Aspekt STM Skillsaustria

40 Die GRÜNE Signallampe EIN und die Startlampe EIN. 1/2 Pkt. je Aspekt Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten SPS Board Funktion Produktionsqualität und Lampen gesamt SPS Board gesamt Die Farbe und Reihenfolge der Grundkörpers wird durch das Expertenteam ausgewählt Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten. Abhängig von der Farbe und dem momentanen Status wird das Werkstück auf verschiedene Rutschen transportiert. Trennen Rutsche 1 Rutsche 2 Rot, Silber X Erster Grundkörper Schwarz X X Zuteilung der Chips, welche in die Grundkörper gefüllt werden Grundkörper Deckel red black silver Chip X X X FESTO 2x 3x 2x Zusammenstellen bedeutet: STM Skillsaustria

41 Beschreibung Bewertung Max. Punkte Professional Practice Aus der Liste von Professional Practice werden nur Stichproben gemacht PP Nr. Nicht erfüllt Professional Practice gesamt: Für jede Abweichung wird Punkte abgezogen Beschreibung Bewertung Max. Punkte Zeitbewertung, nur wenn die Maximalpunkteanzahl für SPS und SimuBox sowie min... Punkte in Professional Practice erreicht wurden. Zeitpunkte = (max. Zeit momentane Zeit) x max. Punkte /(max. Zeit min. Zeit) = ( ) x Punkte / ( ) Gesamtbewertung Projekt 3: Beschreibung Bewertung Max. Punkte Betrieb mit SimuBox Betrieb mit SPS Board: Funktion Grundstellung und Signale Betrieb mit SPS Board: Funktion der allgemeinen Produktion Betrieb mit SPS Board: Funktion Produktionsqualität und Lampen Professional Practice Zeitpunkte Gesamtbewertung: 38,0 STM Skillsaustria

42 Staatsmeisterschaft MECHATRONIK November 2016 Salzburg Projekt 4: Instandhaltung in einer Produktionslinie bestehend aus der Handling Station und der Station Pick & Place Gewichtung (von Gesamtpunkten) 14/100 max. Zeit 120 min Szenario Sie sind verantwortlich für die Lieferung einer Handling-Station an einen Kunden. Diese soll in einem automatisierten Produktionsprozess eine Teilaufgabe übernehmen. Aufgabe Die Aufgabe besteht in der Wartung und Wiederinbetriebnahme des Systems. Ihre Aufgabe ist abgeschlossen, wenn: 1. die Produktionslinie mechanisch zusammengestellt, korrekt verdrahtet und verbunden sowie der einwandfreie Betrieb sichergestellt ist (basierend auf der Prüfung mit der Simulationsbox). 2. der korrekte Ablauf des Programms auf der SPS garantiert ist (basierend auf der Prüfung mit der SPS). 3. Das System entspricht den Spezifikationen gemäß des 'Agreement on Professional Practice'. 4. Das System wird sofort nach der Fertigstellung zum Kunden versendet. Es gibt danach keine Möglichkeit, Änderungen vorzunehmen. Das Produktionslinienlayout, die Grundstellung, die Zuweisungsliste sowie der Produktionsprozess ist derselbe wie in Aufgabe 3! STM Skillsaustria

43 Produktionslinienlayout: Handling station (HS) 2. Pick and Place Station with Magazine Grundstellungen: (P&PS) HS: Ausschiebearm eingezogen (Zylinder ausgefahren) Greifereinheit in Position Rutsche 2 Greifereinheit offen Greifereinheit oben P&PS: Förderband AUS Vakuum AUS Vakuumgreifer oben Vakuumgreifer eingezogen Förderband bei der Handling Station STM Skillsaustria

44 Bewertungsbogen für das Projekt 4: Instandhaltung in einer Produktionslinie bestehend aus der Handling Station und der Pick & Place Station Team: ZEIT: Überprüft durch das Expertenteam (Namen, Unterschrift): Maximalzeit: 120 min. / Maximalpunkte: 14 Beschreibung Die Überprüfung der Funktion erfolgt mittels der Simulationsbox und der Verdrahtung des I/O Terminals Erledigt Bewertung Max Punkte Vorbereitung: Verbinde die Simu-Box mit dem E/A Terminal (Output 0 7: Signal 1 oder 0); (Input 0 7: Signal 1 oder 0) I/O Terminal 1 (IN) Beschreibung: Signal 1 bedeutet DI 0 Förderbandmodul: Grundkörper verfügbar auf Förderband (Reflexlichttaster 1) DI 1 DI 2 DI 3 DI 4 DI 5 DI 6 DI 7 I/O Terminal 1 (OUT) DO 0 DO 1 DO 2 DO 3 DO 4 DO 5 DO 6 DO 7 Förderbandmodul: Lichtreflextaster, Grundkörper am Seperator Förderbandmodul: Lichtschrankensensor, Grundkörper bei P&P Position Modul P&P: Rutsche eingefahren Modul P&P: Rutsche ausgefahren Modul P&P: Z-Achse ist oben Modul P&P: Vakuum ist eingeschaltet Nicht verwendet Beschreibung: Signal 1 setzt Förderbandmodul: Band Vorlauf Förderbandmodul: Band Rücklauf Förderbandmodul: Schalter Separator Modul P&P: Rutsche einfahren Modul P&P: Rutsche ausfahren Modul P&P: Z- Achse unten Modul P&P: Vakuum eingeschaltet Nicht verwendet SimuBox gesamt Terminal 1: STM Skillsaustria

45 I/O Terminal 2 (IN) DI 0 DI 1 DI 2 DI 3-7 Connector I/O T2 (OUT) DO 0 DI 1-7 Beschreibung: Signal 1 bedeutet Magazinmodul: Zylinder ausgefahren Magazinmodul: Zylinder eingefahren Magazinmodul: Deckel verfügbar im Magazin Nicht verwendet Beschreibung: Signal 1 setzt Magazinmodul: Fahre Zylinder aus Nicht verwendet SimuBox gesamt Terminal 2: E/A gesamt: STM Skillsaustria

46 Beschreibung / Funktion mit SPS 1. Funktion Produktionsqualität und Lampen 2. Funktion Fehlermeldungen und Lampen Evaluation Erledigt Max. Punkte Vorbereitungen: Verbinde die SPS mit dem I/O Terminal und dem Bedienpult, Schalter in Position AUTO, SPS starten, kein Programmierkabel und Kommunikation zwischen PC und SPS, Ventil zur Luftversorgung geöffnet, Linearantrieb mit Greifarm zwischen Magazin und Rutsche 1, Modul P&P horizontale Rutsche ausgefahren, Palette in der Zone des Magazins. Die Magazine sind leer. Sie bekommen Zeit dies vor der Bewertung zu prüfen. Funktion Grundstellung und Signale (keine Bewertung) ROTE Signalleuchte EIN und Resetlampe EIN Wahlschalter in Position MAN schalten (Handling Station), dann GELBE Signallampe EIN Resettaster betätigen (Handling Station): das System (HS und P&PS) fährt in Grundstellung Wenn die Grundstellung ist: Resetlampe AUS. Wahlschalter in Position AUTO schalten (Handling Station): die GRÜNE Signallampe EIN und die Start Lampe EIN. Funktion der allgemeinen Produktion (keine Bewertung) Teilnehmer wählt einen Grundkörper(rot, schwarz, silber) für die Bewertung aus und legt es in das Magazin. Es stehen 3 Deckel in der P&P zur Verfügung, 5 Chips im Stapelmagazin, HS und P&PS sind in Grundstellung (keine manuelle Hilfe in der Station erlaubt). Starttasters betätigen (HS): der Grundkörper aus dem Magazin ausschieben, zum Förderband transportieren und in der Aufnahme (Palette) ablegen. Wenn der Grundkörper auf der Palette platziert wurde: STOPP Taster drücken (HS): das System arbeitet weiter stellt den Prozess fertig Die P&PS füllt die Chips mit der richtigen Menge (rot/silber = 2, schwarz = 3) in den Grundkörper, schließt ihn mit einem Deckel und transportiert die Palette mit dem fertigen Produkt zurück zur Handling Station. Die Handling Station transportiert und platziert die Grundkörper auf die Rutsche (rot/silber = 2, schwarz = 1) und die Station fährt in Grundstellung. Die GRÜNE Signallampe EIN und die Startlampe EIN STM Skillsaustria

47 1. Funktion Produktionsqualität und Lampen Fülle den ersten Grundkörper mit 8 Chips und lege ihn in das Magazin der Handling Station Fülle das Magazin mit 2 weiteren Grundkörpern obenauf. 5 Deckel in dem Stapelmagazin. Starte von der Grundstellung. Achtung: Wenn bei dem Prüfvorgang die Funktion der Station abgebrochen wird, ist die Bewertung abgeschlossen. (keine manuelle Hilfe erlaubt) Grüne Signallampe EIN und Start Lampe EIN 1/2 pro Aspekt Wahlschalter in Stellung MAN stellen (Handling Station) und GRÜNE Signallampe blinkt mit 2 Hz START Tasters drücken(hs), START Lampe AUS ersten Grundkörper aus dem Magazin ausschieben, Lampe Q2 EIN, Grundkörper zum Förderband transportieren Grundkörper auf der Palette am Band ablegen. Nach dem Ablegen Lampe Q2 AUS Die P&PS entnimmt die 8 Chips und legt sie ins Chip-Magazin, Palette mit dem leeren Grundkörper zurück zur Seite bei Handling Station. Die Handling Station transportiert den Grundkörper und legt ihn auf Rutsche 1 ab und die Station fährt in Grundstellung. GRÜNE Signallampe EIN und die Startlampe EIN 1/3 pro Aspekt 1/2 pro Aspekt 1/2 pro Aspekt 1/3 pro Aspekt 1/2 pro Aspekt Wahlschalter zu der Stellung AUTO (Handling Station) START Taste drücken (HS) - Start Lampe AUS. A: Grundkörper aus dem Magazin ausschieben und zum Förderband transportieren und Lampe Q2 EIN. Grundkörper auf der Palette am Band ablegen. Nach dem Ablegen Lampe Q2 AUS 1/6 pro Aspekt 1/4 pro Aspekt Wenn der Grundkörper schwarz ist: Deckel aus dem Magazin auf die Palette ablegen Die P&PS füllt die Grundkörper mit der richtigen Menge (schwarz = 3) Chips und verschließt ihn mit einem Deckel. Darauf wird die Palette mit dem fertigen Werkstück zurück zur Handling Station transportiert. Die Handling Station transportiert und platziert den Grundkörper zu Rutsche 1 und die Station begibt sich in Grundstellung. ==> B: wenn nicht das letzte Werkstück, sonst C: 1/3 pro Aspekt 1/3 pro Aspekt Bei einem roten oder silbernen (nur eine Farbe wird überprüft ): Deckel aus dem Magazin auf die Palette ablegen Die P&PS füllt die Grundkörper mit der richtigen Menge (rot/silber = 2) und verschließt ihn mit einem Deckel. Darauf wird die Palette mit dem fertigen Werkstück zurück zur Handling Station transportiert. Die Handling Station transportiert und platziert den Grundkörper zu Rutsche 2 und die Station begibt sich in Grundstellung. ==> B: wenn nicht das letzte Werkstück, sonst C: 1/3 pro Aspekt 1/3 pro Aspekt Wenn der Grundkörper rot, silber oder schwarz war: B: automatisch weiter mit A: Wenn der letzte Grundkörper auf die Palette platziert wurde: STM Skillsaustria

48 C: Drücke den STOP Taster (HS) die Startlampe und die grüne Signallampe blinken mit 2 Hz und das gesamte System führt den Prozess zu Ende. Das System fährt in Grundstellung. Die GRÜNE Signallampe EIN und die Startlampe EIN. 1/4 pro Aspekt 1/2 pro Aspekt Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten SPS Board Funktion Produktionsqualität und Lampen gesamt 1. Funktion Fehlermeldung und Lampen Magazin leer; Starte von Grundstellung Grüne Lampe EIN und Start Lampe EIN 1/2 pro Aspekt START Taster drücken: Startlampe AUS. Wenn ein leeres Magazin festgestellt wurde: Bei leerem Magazin: Startlampe EIN und beide Lampen Q1 und Q2 sowie die GELBE Signallampe blinken mit 2 Hz. 1/3 pro Aspekt Lege einen Grundkörper in das Magazin: START Taster drücken: Startlampe AUS. Grundkörper aus dem Magazin ausschieben, Lampen Q1 und Q2 ebenfalls AUS und die GRÜNE Startlampe EIN. Werkstück wird auf der Rutsche abgelegt. 1/6 pro Aspekt Greifereinheit bewegt sich in die Grundstellung Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten SPS Board Funktion Fehlermeldung und Lampen gesamt PLC board total Die Farbe und Orientierung der Grundkörpers wird durch das Expertenteam ausgewählt Es darf immer nur eine Lampe an der Signalsäule leuchten. STM Skillsaustria

49 Abhängig von der Farbe und dem momentanen Status wird das Werkstück auf verschiedene Rutschen transportiert. Trennen Rutsche 1 Rutsche 2 Rot, Silber X 1 St Schwarz X X Zuteilung der Chips, welche in die Grundkörper gefüllt werden Grundkörper Deckel red black silver Chip X X X FESTO 2x 3x 2x Zusammenstellen bedeutet: STM Skillsaustria

50 Beschreibung Bewertung Max. Punkte Professional Practice Aus der Liste von Professional Practice werden nur Stichproben gemacht PP Nr. Nicht erfüllt Professional Practice gesamt: Für jede Abweichung wird.. Punkte abgezogen Beschreibung Bewertung Max. Punkte Komponente(n) wurden ausgetauscht Zeitbewertung, nur wenn die Maximalpunkteanzahl für SPS und SimuBox sowie min... Punkte in Professional Practice erreicht und das Teil getauscht wurden. Zeitpunkte = (max. Zeit momentane Zeit) x max. Punkte /(max. Zeit min. Zeit) = ( ) x Punkte / ( ) Zeitpunkte mit Instandhaltung gesamt: Gesamtbewertung Projekt 4: Beschreibung Bewertung Max. Punkte Betrieb mit SimuBox Betrieb mit SPS Board: Funktion Produktionsqualität und Lampen Betrieb mit SPS Board: Funktion Fehlermeldung und Lampen Professional Practice Zeitpunkte Gesamtbewertung: 14,0 STM Skillsaustria

51 Projekt 5: Staatsmeisterschaft MECHATRONIK November 2016 Salzburg Optimierung einer Produktionslinie bestehend aus einer Handling Station und Pick & Place Station Gewichtung (von Gesamtpunkten) 16/100 max. Zeit 90 min Scenario Die Produktionslinie soll optimiert werden und Sie haben die Aufgabe, diese Optimierung zu planen und anschließend zu testen, um die Produktionszeit zu reduzieren und den energieeffizientesten Ablauf zu finden. Aufgabe Ihre Aufgabe ist es, Komponenten zur pneumatischen Luftverbrauchsmessung in das System einzubinden sowie den Produktionsprozess von 4 Werkstücken in der kürzest möglichen Zeit durchzuführen und dabei gleichzeitig den wenigsten Luftverbrauch aufzuweisen. Ihre Aufgabe ist abgeschlossen, wenn: 1. die korrekte Ausführung des Programms durch die SPS (basierend auf der Bewertung/SPS Board) sichergestellt ist. 2. das System den Spezifikationen aus den Unterlagen 'Professional Practice', welches separat beiliegt, entspricht Es gibt danach keine Möglichkeit, Änderungen vorzunehmen. STM skillsaustria

52 Optimierungsprozedur: Sicherheit: Ihnen ist nicht erlaubt, an den Stationen zu arbeiten wenn diese gerade einen Bewegungsablauf durchführt! 1. Sie haben 90 Minuten um ein Konzept auszuarbeiten, den Durchflusssensor zu testen und die Optimierung zu realisieren. Modifikationen des SPS Programmes sind dabei erlaubt. Ziel: Eine schnelle, energieeffiziente und zuverlässige Produktionslinie Bedingungen: Es ist erlaubt, das SPS Programm anzupassen In der Hauptluftleitung zu dem System soll ein Durchflusssensor angebracht werden. Die Verdrahtung und Verschlauchung sind anhand der Informationen durchzuführen. Der Durchflusssensor soll in der Handling Station montiert werden. Der Fokus der Optimierung liegt beim Luftverbrauch der Stationen 4 Werkstücke vom Magazin sollen gefüllt, verschlossen und auf die Rutschen befördert werden. Max. 6 bar Arbeitsdruck Max. 24 Volt Stromversorgung Es sind keine Kollisionen erlaubt (Werkstück auf Werkstück Seite an Seite ist keine Kollision) Während der Bewertung und den Testdurchläufen kann die Berechnung des Sensors mit der Stopfunktion im RECORDER Modus angehalten werden. Es ist erlaubt, die Position der Sensoren frei zu wählen, solange die Funktion erhalten bleibt. Es ist nicht erlaubt, Klebeband in der Produktionslinie zu verwenden. Ausnahmen: Mehr als ein Werkstück im Prozess ist gestattet. Der Starttaster setzt durch einmaliges Betätigen den kompletten Beförderungsablauf der 4 Werkstücke in Gang. Die Werkstücke werden ohne manuelle Hilfe befördert. Keine Bewertung der Lampen außer der Startlampe am Beginn des Prozesses und der Signallampen am Ende. Sobald das 4. Werkstück von der Handling Station auf die Rutsche abgelegt wurde, sollen die GRÜNE, die ROTE und die GELBE Signallampen EIN geschaltet werden. Die Zeitnahme stoppt wenn die Signallampen einschalten und das 4. Werkstück auf der Rutsche abgelegt wurde. Nach maximal 90 Minuten soll das System funktionsfähig und optimiert sein: Es gibt keine Punkte für die Vorbereitungszeit Alle Module und Komponenten müssen montiert und adjustiert sein. Das Stationslayout muss dasselbe wie in den vorherigen Aufgaben sein. Das System soll bereit sein, das Startsignal vom Bedienpult zu empfangen. Dazu leuchtet die Lampe Start. Nach dem Ende der Optimierungszeit werden 3 Mitglieder des Bewertungsteams die Durchlaufzeit stoppen sowie den Luftverbrauch feststellen. Der Durchschnitt dieser 3 Messungen wird als Ergebnis gewertet. STM skillsaustria

53 Ihr Plan zur Energieeffizienz Energiemessung des Luftverbrauchs Verbinden Sie nur die 24V/0V Stromversorgung mit dem E/A-Terminal in der Station Messen Sie den Luftverbrauch des gesamten Systems. Das Kabel soll nicht gekürzt werden! (ltd. Abb. oben) Wähle den RECORDER Modus Start / Stop und RESET die Messung mit den Tasten am Sensor RECORDER Modus In dem RECORDER Modus kann eine manuelle Luftverbrauchsmessung durchgeführt werden. 1. Drücke dazu den Taster A und B zugleich. Der SFAB ist nun im RECORDER Modus. Der momentane Status der Verbrauchsmessung [Run] oder [Stop] wird dargestellt. 2. Wenn [Stop] angezeigt wird, drücken Sie den Taster A. Die Anzeige wechselt auf [Run] und ein Lauflicht ist dargestellt. Die Luftverbrauchsmessung ist nun gestartet. 3. Bei wiederholtem Drücken des A Tasters wird die Messung beendet. Es wird [Stop] angezeigt. Bemerkung: Der Wert der Messung kann auf 0 zurückgesetzt werden, indem der Taster B im RECORDER Modus gedrückt wird. STM skillsaustria

54 Bewertungsbogen für das Projekt 5: Optimierung einer Produktionslinie bestehend aus einer Handling Station und Pick & Place Station Team: LUFT : [L] ZEIT: [sec] Überprüft durch das Expertenteam (Namen, Unterschrift): Maximalzeit: 90 min. / Maximalpunkte: 16 Beschreibung Bewertung Die Überprüfung der Funktion erfolgt mittels der SPS Erledigt Max. Points Vorbereitungen: Verbinde die SPS mit dem I/O Terminal und dem Bedienpult, Schalter in Position AUTO, SPS starten, kein Programmierkabel und Kommunikation zwischen PC und SPS, Ventil zur Luftversorgung geöffnet, Linearantrieb mit Greifarm zwischen Magazin und Rutsche 1, Modul P&P horizontale Rutsche ausgefahren, Palette in der Zone des Magazins. Die Magazine sind leer. Sie bekommen Zeit dies vor der Bewertung zu prüfen. Keine Grundkörper auf den Stationen, 5 Deckel im Stapelmagazin, 9 Chips im Chipmagazin, 4 Grundkörper im Magazin Handling Station. Reihenfolge der Farbe wird durch das Bewertungsteam festgelegt. Luftverbrauchsmessung starten Startlampe ist EIN (Handling Station)! Drücken Sie nur den Starttaster der Handling Station Derselbe Ablauf wie in Aufgabe 4 (Verteilen der Grundkörper, Transport zu P&PS, Füllen und Verschließen der Grundkörper und mit der Station Handling auf die richtige Rutsche transportieren) Verteile Grundkörper, Füllen und Verschließen und Ablegen auf Rutsche (Grundkörper 1) Verteile Grundkörper, Füllen und Verschließen und Ablegen auf Rutsche (Grundkörper 2) Verteile Grundkörper, Füllen und Verschließen und Ablegen auf Rutsche (Grundkörper 3) Verteile Grundkörper, Füllen und Verschließen und Ablegen auf Rutsche (Grundkörper 4) und die GRÜNE, GELBE und ROTE Signallampe werden EIN geschaltet 1/4 pro Aspekt 1/4 pro Aspekt 1/4 pro Aspekt 1/5 pro Aspekt SPS Board gesamt STM skillsaustria

55 Beschreibung Bewertung Max. Punkte Professional Practice Aus der Liste von Professional Practice werden nur Stichproben gemacht PP Nr. Nicht erfüllt Professional Practice gesamt: Für jede Abweichung wird. Punkte abgezogen Beschreibung Bewertung Max. Punkte Zeitbewertung, nur wenn die Maximalpunkteanzahl für SPS sowie min.. Punkte in Professional Practice erreicht wurden. Zeitpunkte = (längste Zeit aktuelle Zeit) x max. Punkte /( längste Zeit kürzeste Zeit) = ( -...) x 2,7 Punkte / (. -...) Zeitpunkte gesamt: Beschreibung Bewertung Max. Punkte Energy efficiency evaluation, nur wenn die Maximalpunkteanzahl für SPS sowie min. 1,5 Punkte in Professional Practice erreicht wurden. Punkte für Luftverbrauch = [(Höchster Luftverbrauch aktueller Luftverbrauch) x 2,7 /( Höchster Luftverbrauch Niedrigster Luftverbrauch)] Punkte für Energieeffizienz gesamt: Gesamtbewertung Projekt 5: Beschreibung Bewertung Max. Punkte Punkte für Betrieb mit SPS Punkte für Professional Practice Punkte für die Produktionszeit Punkte für den Luftverbrauch Gesamtpunkte 16,0 STM skillsaustria