2. Prozess-Simulation Übersicht

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1 2. Prozess-Simulation Übersicht Bestellnummer Breite (mm) Siebensegmentanzeige (57mm groß) BCD-Anzeige (57mm groß) Digit-Display Prozessmodell Bandsteuerung Prozessmodell Speiseaufzug Prozessmodell Türschleuse Prozessmodell Behälterfüllanlage Prozessmodell Tablettenabfülleinrichtung Prozessmodell Biegewerkzeug mit Hand- u. Automatikbetrieb Prozessmodell Prägemaschine Prozessmodell Mischbehälter Prozessmodell Mischbehälter mit Anz. für Stand u. Temp Prozessmodell Mischbehälter mit Anz. für Stand u. Temp. Color Bedienfeld für drei Betriebsarten Profibus DP - Anzeige und Bedienfeld für 4 Betriebsarten Anlagen-DP-Bedienfeld für 4 Betriebsarten Digitale E/A Analoge E/A Autom. Ablauf Seite 2.1

2 7-Segment-Anzeige Sieben-Segment-Anzeige A B C D E F A G F G B DP E D C DP + 24V 0V Mit der 7-Segment-Anzeige können Ziffern (z.b. von 0 bis 9) dargestellt werden. Dazu müssen für jede Ziffer entsprechenden Segmente a bis g angesteuert werden Die Ansteuerung der 7-Segmentanzeige kann entweder mit einer SPS oder mit einem Mikroprozessorsystem erfolgen. Ausführliche und Lösung für das Steuerungsprogramm bei der Ansteuerung mit einer SPS siehe: Steuerungstechnik mit SPS Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Spannungsbereich Eingangsspannungen A...G;DP: U < 3V "0"-Signal; U = 5V...24V "1"-Signal Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise. Format: 130 x 297 x 5mm Bestell-Nummer: Seite 2.2

3 BCD-Anzeige Prozesssimulation BCD - Anzeige A B C D A B C D BCD 7-Sement a b c de f g + 24V 0V Anwendung: Mit der BCD-Anzeige können die Ziffern 0..9 angezeigt werden. Angesteuert wird die BCD-Anzeige im Code (BCD-Code) von einer SPS aus oder einem anderen 24V Signalgeber. Durch die Größe der Anzeige (47mm) können Ziffern insbesondere im Demonstrationsunterricht weithin sichtbar angezeigt werden. Spannungsbereich Eingangsspannungen A...D: U < 3V "0"-Signal; U = 15V...24V "1"-Signal Format: 130 x 297 x 5mm Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise (Bei Bestellung unbedingt angeben) Bestell-Nummer: Seite 2.3

4 4-DIGIT-DISPLAY 4 DIGIT DISPLAY Ein 4-stelliger Zahlenwert soll an einer Ziffernanzeige ausgegeben werden. Jede der vier Stellen des 4-Digit-Display speichert die an den Datenleitungen A,B,C,D anliegende BCD- Zahl, wenn an dem zugehörigen Eingang LE nach einer 0 1 Flanke ein "1"-Signal anliegt. Die Ansteuerung des 4-Digit-Display kann entweder mit einer SPS oder mit einem Mikroprozessorsystem erfolgen. Ausführliche und Lösung für das Steuerungsprogramm bei der Ansteuerung mit einer SPS siehe: Steuerungstechnik mit SPS Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Spannungsbereich Eingangsspannungen A...B,LE1...LE4: U < 3V "0"-Signal; Format: 132,5 x 297 x 5mm Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise U = 5V...24V "1"-Signal Bestell-Nummer: Seite 2.4

5 Behälter-Füllanlage Prozesssimulation Behälter-Füllanlage Drei Vorratsbehälter mit den Signalgebern S1, S3 und S5 für die Vollmeldung und S2, S4 und S6 für die Leermeldung können von Hand in beliebiger Reihenfolge entleert werden. Mehrere Steuerungsaufgaben, die von einem Automatisierungsgerät ausgeführt werden, können für die Prozesssimulationsplatte gestellt werden. Zur Überprüfung des Steuerungsprogramms ist der Prozessablauf vom Bediener mittels Schalter zu simulieren. Leuchtdioden zeigen in Abhängigkeit von den Signalgebern an, ob ein Behälter leer, halbvoll, bzw. voll ist, oder eine Fehlbedienung der Signalgeber vorliegt. Mögliche und Lösung für das Steuerungsprogramm siehe: Steuerungstechnik mit SPS Format: 265 x 297 x 5mm Buchsen: 2mm oder 4mm Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Bestell-Nummer: Seite 2.5

6 Tablettenabfülleinrichtung Tabletten-Abfülleinrichtung S1 S2 S3 S4 S5 LI Vorwahl Tablettenzahl H1 H2 H S3 S4 S5 H1 Y H2 H3 LI E S EIN Anlage S1 AUS Y M M + 24V S2 0V Aus einem Vorratsbehälter soll eine bestimmte Abzahl von Tabletten in Röhrchen abgefüllt werden. Die Tablettenabfülleinrichtung soll von einem Automatisierungsgerät gesteuert werden. Zur Überprüfung des Steuerungsprogramms ist der Prozessablauf vom Bediener mittels Schalter und Taster zu simulieren. Ausführliche und Lösung für das Steuerungsprogramm siehe: Steuerungstechnik mit SPS Format: 265 x 297 Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise Bestell-Nummer: Seite 2.6

7 Bandsteuerung Prozesssimulation Bandsteuerung S1 Band 1 Band 2 S2 S1 S3 EIN AUS H1 H3 S2 S4 EIN AUS H1 H3 S3 S4 S5 Band-Wächter S5 M1 M2 Band-Wächter S6 S6 S7 Band 1 Band 2 H1 H2 Band 3 H3 H4 M1 Band-Wächter S7 f M3 M2 M3 + 24V 0V Eine Förderbandanlage ist über Handtaster zu steuern und die Bewegung der Bänder mit Bandwächterimpulsen zu überwachen. Wird ein "1"-Signal an den Motor M1, M2 oder M3 gelegt, so liefert die Simulationsplatte nach einer Hochlaufzeit von etwa 2s an dem entsprechenden Bandwächterausgang S5, S6 oder S7 24V Impulse mit einer Frequenz von 10Hz. Der Bandlauf wird auf der Simulationsplatte durch ein Lauflicht angezeigt. Bei jedem Band kann ein Bandriss durch einen Taster simuliert werden. Bei Betätigung des jeweiligen Bandunterbrechungstasters liefert der Bandwächter keine Impulse mehr, obwohl der zugehörige Motor eingeschaltet ist. Die Frequenz der Bandwächterimpulse kann bei Band 3 zusätzlich mit einem Poti bis auf 1Hz verkleinert werden, um eine Bandschlupf überwachen zu können. Ausführliche und Lösung siehe: Steuerungstechnik mit SPS Format: 265 x 297 Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Bestell-Nummer: Seite 2.7

8 Türschleuse Damit ein Raum möglichst staubfrei bleibt, ist eine Schleuse mit zwei Schiebetüren A und B eingebaut. Die Türschleuse soll von einem Automatisierungsgerät gesteuert werden. Zur Überprüfung des Steuerungsprogramms ist der Prozessablauf vom Bediener mittels Schalter und Taster zu simulieren. Leuchtdioden zeigen die Stellung der Türen in Abhängigkeit von den Türendschaltern an. Ausführliche und Lösung siehe: Steuerungstechnik mit SPS Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Format: 265 x 297 Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise Bestell-Nummer: Seite 2.8

9 Biegewerkzeug Prozesssimulation Funktionsweise Auf einer Biegevorrichtung werden Bleche gebogen. Der Prozess soll von einem Automatisierungsgerät gesteuert werden. Zur Überprüfung des Steuerungsprogramms ist der Prozessablauf entweder durch Handbedienung oder automatisch erfolgen. Steht der Prozessablauf-Wahlschalter auf HAND ist die Stellung der Zylinder und die damit verbundenen Sensorsignale vom Bediener mittels Schaltern zu simulieren. Leuchtdioden zeigen in Abhängigkeit von den Endlagenschaltern ( xb1 und xb2) die Stellung der Zylinder an. Steht der Wahlschalter in Stellung AUTO wird der Prozessablauf automatisch ausgeführt, das bedeutet, dass beim Anlegen eines 1 -Signals (24V) an den Eingang 1M1 der Zylinder 1 automatisch ausfährt und die Endlagensensoren entsprechend bedient. Das Ausfahren wird mittels eines Lauflichts verdeutlicht. Die Ausfahrgeschwindigkeit kann variiert werden. Ausführliche und Lösung für das Steuerungsprogramm siehe: Ausführliche und Lösung siehe: Steuerungstechnik mit SPS Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Format: 260 x 297mm Buchsen: 2mm oder 4mm oder Sicherheitsbuchsen wahlweise Bestell-Nummer: Seite 2.9

10 Prägemaschine Prägemaschine S0 S1 S2 Start S0 Druckluft Y2 S3 LI Magazin Zylinder 2 S3 S1 Y4 LI Y1 Zylinder 1 E Y2 Y3 Y4 Y1 S2 Zylinder 3 Y3 S Korb + 24V 0V Mit einer Prägemaschine wird auf Werkstücken eine Kennzeichnung geprägt. Der Prozess soll von einem Automatisierungsgerät angesteuert werden. Zur Überprüfung des Steuerungsprogramms ist der Prozeßablauf vom Bediener mittels Schalter und Taster zu simulieren. Leuchtdioden zeigen an, ob aufgrund der Betätigung der Endschalter die Zylinder ein- oder ausgefahren sind. Ausführliche und Lösung für das Steuerungsprogramm siehe: Steuerungstechnik mit SPS Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Format: 265 x 297 Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise (Bei Bestellung unbedingt angeben) Bestell-Nummer: Seite 2.10

11 Speiseaufzug Prozesssimulation Ein Speiseaufzug stellt die Verbindung von der im Keller gelegenen Küche zu dem im Erdgeschoß befindliche Restaurant dar. In der Küche und im Restaurant sind hierzu automatische Türen und entsprechende Ruftaster und Anzeigen untergebracht. Die Aufzugsanlage soll von einem Automatisierungsgerät gesteuert werden. Zur Überprüfung des Steuerungsprogramms ist der Prozessablauf vom Bediener mittels Schalter und Taster zu simulieren. Ausführliche und Lösung siehe: Steuerungstechnik mit SPS Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Format: 265 x 297 Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise Bestell-Nummer: Seite 2.11

12 Mischbehälter Mischbehälter S Q1 Y1G Y2G Q2 Q1 Y1F M Y2F Q2 Q1 Q2 T T max <10Hz >10Hz Y1G Y1F T max Y2G Y2F Y3 M H QM H Y3 T U T S RESET + 24V 0V Anwendung Der Mischbehälter eignet sich zur Vermittlung der Grundlagen für: Dosierungsaufgaben, schnelle Zähler, Analogwertverarbeitung, Ablaufsteuerungen mit Wortverarbeitung und Zweipunktregelung. Für das Thema Bedienen und Beobachten ist der Einsatz des Mischbehälter besonders geeignet. Der Mischbehälter dient zur Herstellung verschiedener chemischer Produkte unter Verwendung unterschiedlicher Rezepte. Je nach Rezept wird in den Kessel gleichzeitig das Rohprodukt Q1 und das Rohprodukt Q2 über die Grobventile Y1G (Y2G) und die Feinventile Y1F (Y2F) eingefüllt Ausführliche und Lösung siehe: Steuerungstechnik mit SPS Seite 2.12 Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Prozessgrößen: Eingänge: Grobventile Y1G und Y2G; Feinventile Y1F und Y2F. Das Verhältnis der Durchflussmenge Grobventil zu Feinventil ist 10:1. Auslaßventil Y3; Heizung H und Mischermotor M. Die Ansteuerung der Eingangsprozessgrößen erfolgt mit 24V-Signalen. Ausgänge: Leermeldung S1 und Grenztemperaturgeber T max bei 100 C als 24-V Signalgeber. Durchflussmengengeber Q1 und Q2 liefern 24V-Impulse wahlweise größer oder kleiner 10Hz, in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters. 10 Impulse entsprechen dabei der Füllung des Behälters um 1%. Temperaturgeber als Analogwert von 0-10V ( 20ºC - 120ºC). ; Kurzschlussfest Format: 265 x 297 Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise Bestell-Nummer:

13 Mischbehälter mit Anzeige für Stand und Temperatur Anwendung Der Mischbehälter eignet sich zur Vermittlung der Grundlagen für: Dosierungsaufgaben, schnelle Zähler, Analogwertverarbeitung, Ablaufsteuerungen mit Wortverarbeitung und Zweipunktregelung. Für das Thema Bedienen und Beobachten ist der Einsatz des Mischbehälter besonders geeignet. Der Mischbehälter dient zur Herstellung verschiedener chemischer Produkte unter Verwendung unterschiedlicher Rezepte. Je nach Rezept wird in den Kessel gleichzeitig das Rohprodukt Q1 und das Rohprodukt Q2 über die Grobventile Q1G (Q2G) und die Feinventile Q1F (Q2F) eingefüllt. Mit der Heizung Qh kann das Mischprodukt aufgeheizt und auf einen Sollwert gehalten werden. Nach einer bestimmten Anzahl von Chargen ist eine Reinigung des Behälters über die Reinigungsventile Q3 und Q45 durchzuführen. Ausführliche und Lösung siehe: : Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis Prozessgrößen: Eingänge: Grobventile Q1G und Q2G; Feinventile Q1F und Q2F. Das Verhältnis der Durchflussmenge Grobventil zu Feinventil ist 10:1. Reinigungszulaufventil Q3; Auslassventil Q4 für das Mischprodukt; Auslassventil Q5 für das Reinigungsmittel; Heizung QH und Mischermotor QM. Die Ansteuerung der Eingangsprozessgrößen erfolgt mit 24V-Signalen. Digitale Ausgänge: Durchflussmengengeber B1 und B2 liefern 24V-Impulse wahlweise größer oder kleiner 10Hz, in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters. 10 Impulse entsprechen dabei der Füllung des Behälters um 1%. Temperaturgeber als Analogwert von 0-10V ( 20ºC - 120ºC). Vollmeldung B3; Leermeldung B4 und Grenztemperaturgeber T max bei 120 C. Analoge Ausgänge: Ausgabe des Temperaturwertes T und Ausgabe der Füllhöhe als Spannung von 0 bis 10V Sicherheit:-Verpolungssicher; Kurzschlussfest Format: 260 x 297 Buchsen: 2mm, 4mm oder SEB wahlweise Bestell-Nummer: Color-Version (wie abgebildet) Seite 2.13

14 Bedienfeld klein Anwendung Das Bedienfeld enthält Wahlschalter und Taster, die für Eingriffe durch einen Bediener bei einer Steuerung erforderlich sind. Außerdem sind auf dem Bedienfeld noch die für die Meldungen erforderlichen Anzeigen untergebracht. Die mit dem Bedienfeld einstellbaren Betriebsarten und die möglichen Anzeigen werden durch einen Betriebsartenteil festgelegt. Ausführliche Beschreibung des Betriebsartenteil und die Realisierung durch ein Steuerungsprogramm siehe: Steuerungstechnik mit SPS Format: 132,5 x 297 Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise Bestell-Nummer: Seite 2.14

15 Anzeige- und Bedienfeld Prozesssimulation Anzeige- und Bedienfeld E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 A0 A1 A2 A3 A4 A5 Steuerung EIN/AUS A4 A0 A1 A2 A3 E0 Schrittanzeige Steuerung AUS Start / Einzelschritt E3 Automatik Betrieb A5 E1 EIN Betriebsart Hand E2 Automatik Weiterschaltung-Handbetrieb ohne Bed. E5 mit Bed. Aktionsfreigabe-Handbetr. o.b. E6 0 0 Automatikbetr. beenden E4 + 24V 0V Anwendung Das Bedienfeld enthält Wahlschalter und Taster, die für Eingriffe durch einen Bediener bei einer Steuerung erforderlich sind. Außerdem sind auf dem Bedienfeld noch die für die Meldungen erforderlichen Anzeigen untergebracht. Mit einer zweistelligen Anzeige kann der jeweilig aktuelle Schritt (0 bis 15) der Ablaufkette angezeigt werden. Die mit dem Bedienfeld einstellbaren Betriebsarten und die möglichen Anzeigen werden durch einen Betriebsartenteil festgelegt. Ausführliche Beschreibung des Betriebsartenteil und die Realisierung durch ein Steuerungsprogramm siehe: Format: 130 x 297 Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise Bestell-Nummer: Seite 2.15

16 Bedienfeld mit Profibus DP-Anschluss Anwendung Das Bedienfeld enthält Wahlschalter und Taster, die für Eingriffe durch einen Bediener bei einer Steuerung erforderlich sind. Außerdem sind auf dem Bedienfeld noch die für die Meldungen erforderlichen Anzeigen untergebracht. Mit einer zweistelligen Anzeige kann der jeweilig aktuelle Schritt (0 bis 31) der Ablaufkette angezeigt werden. Insgesamt lassen sich die vier Betriebsarten: - Automatik; - Einzelschritt mit Bedingung; - Einzelschritt ohne Bedingung, - Einrichtbetrieb einstellen. Die Ein- und Ausgänge des Bedienfeldes werden über den Profibus mit der Steuerung verbunden. Dazu ist auf dem Bedienfeld ein eigener Profibusslave mit 16DI und 16DO auf dem Bedienfeld angebracht. Ausführliche Beschreibung des Betriebsartenteil und die Realisierung durch ein Steuerungsprogramm siehe Download auf der Seite: Neuheiten oder : Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis (3.Auflage) Format: 195 x 297mm Buchsen: 2mm oder 4mm wahlweise Bestell-Nummer: Seite 2.16

17 Anlagen DP-Bedienfeld Prozesssimulation Anwendung Auf dem Anlagen-DP-Bedienfeld sind die Bedien- und Anzeigeelemente angebracht, welche für Eingriffe durch einen Bediener bei einer Anlagen-Steuerung erforderlich sind und ist gedacht für den Anbau an eine SPS-gesteuerte Anlage. Als Bedienelemente sind neben einem Schlüsselschalter für Steuerung EIN/AUS und 4 Tastern, ein Schalter für die Anwahl Zyklus EIN/AUS, Ein 4 stufiger Schalter zur Anwahl der Betriebsart und ein Zifferneinstellen zur Auswahl des Aktors im Einrichtbetrieb vorhanden. Außerdem sind auf dem Bedienfeld noch die für die Meldungen erforderlichen Anzeigen angebracht. Mit einer zweistelligen Anzeige kann der jeweilig aktuelle Schritt (0 bis 31) der Ablaufkette angezeigt werden. Insgesamt lassen sich die vier Betriebsarten: - Automatik; - Einzelschritt mit Bedingung; - Einzelschritt ohne Bedingung, - Einrichtbetrieb einstellen. Die Ein- und Ausgänge des Bedienfeldes werden über den Profibus mit der Steuerung verbunden. Dazu ist auf dem Bedienfeld ein eigener PROFIBUS-DP-Slave mit 16DI und 16DO angebracht, dessen Slave-Adresse auf der Rückseite einstellbar ist. Ausführliche Beschreibung des Betriebsartenteil und die Realisierung durch ein Steuerungsprogramm siehe Download auf der Seite: Neuheiten oder : Automatisieren mit SPS Theorie und Praxis (4.Auflage) Format: 280x220x120mm Buchsen: 2mm, 4mm oder SEB wahlweise Produkt Beschreibung Bestell-Nummer Komplettgerät Seite 2.17

18 D/A - A/D Umsetzer Anwendung Zur Erarbeitung der prinzipiellen Grundlagen einer Digital-Analog-Umsetzung und einer Analog-Digital- Umsetzung Bei der D/A - Umsetzung wird ein 8-Bit breites digitales Signal in eine analoge Spannung umgesetzt. Bei der A/D - Umsetzung wird eine analoge Spannung in ein 8-Bit breites Signal umgesetzt. Zur Verwendung als externer D/A - A/D Umsetzer bei der Analogwertverarbeitung mit einer SPS. Für eine Steuerungsaufgabe mit der Verarbeitung von Analogwerten, einer stetigen oder unstetigen Regelung sind dann keine Analogeingabe- oder Ausgabebaugruppen erforderlich. Zur Verwendung einer externen D/A-A/D Umsetzung bei der Analogwertverarbeitung mit einem Mikrocomputer, bzw. Mikroprozessorsystem. Spannungsbereiche D/A - Umsetzer Eingangsspannung: U < 3V "0"-Signal; U = 4V...24V "1"-Signal Ausgangsspannung: U1 = 0 bis 10V A/D - Umsetzer Eingangsspannung: U2 = 0 bis 10V Ausgangsspannung: "0"-Signal U = 0V; "1"-Signal U = 24V Anzeigen Positive und negative Übersteuerungsanzeige für den analogen Eingang des A/D-Umsetzers Die binären "1"-Signale werden mit LED`s signalisiert. Spannungsversorgung: ±15V, 24V Format: 132,5 x 297 Buchsen: 2mm und 4mm Bestell-Nummer: Seite 2.18