Übung zur Vorlesung Grundlagen der Steuerungstechnik

Übung zur Vorlesung Grundlagen der Steuerungstechnik Fakultät 08 (IFP) Labor für Automatisierungstechnik Prof. Dr.-Ing. Hasan Smajic B. Eng. Niels Wessel 1

Inhalt 1. Einleitung... 4 1.1. Laborordnung... 4 1.2. Ausstattung und Aufgabe des Labors... 4 2. Simulieren pneumatischer Schaltungen... 6 2.1. Vorbereitung / Grundlagen... 6 Die einzelnen Komponenten einer pneumatischen Steuerung und ihre Funktionen... 6 Weitere relevante Bauteile... 10 Einführung in die Software FluidSim... 12 Elektropneumatik / Stromlaufplan... 14 2.2. Beispielschaltungen... 15 2.2.1. Pneumatische Beispielschaltungen... 15 2.2.2. Elektropneumatische Beispielschaltungen... 16 2.3. Aufgabensammlung... 17 2.3.1. Aufgabe 1 (Pneumatik)... 17 2.3.2. Aufgabe 2 (Pneumatik)... 17 2.3.3. Aufgabe 3 (Pneumatik)... 18 2.3.4. Aufgabe 4 (Elektropneumatik)... 19 2.3.5. Aufgabe 5 (Elektropneumatik)... 19 2.3.6. Aufgabenstellung 6 (Pneumatik Klausurvorbereitung)... 20 2.3.7. Aufgabenstellung 7 (Pneumatik Klausurvorbereitung)... 20 2.3.8. Aufgabe 8 (alte Klausuraufgabe vom September 2012)... 21 2.3.9. Aufgabe 9 (Elektropneumatik Klausurvorbereitung)... 21 2.3.10. Aufgabe 10 (Elektropneumatik Klausurvorbereitung)... 21 3. Programmieren einer SPS... 22 3.1. Vorbereitung / Grundlagen... 22 3.2. Einführung in die Software Unity Pro XL... 26 3.2.1. Starten der Software Unity Pro XL... 26 3.2.2. Erstellen eines neuen Projekts... 26 3.2.3. Erstellen der Konfiguration... 26 3.2.3.1. Wählen der SPS... 26 3.2.3.2. Hinzufügen der Ein- bzw. Ausgangskarten... 26 3.2.3.3. Konfiguration von analogen Sensoren... 28 3.2.4. Zuweisen von Symbolen / Variablen... 28 3.2.5. Zeigen und bearbeiten der Variablen... 30 2

3.2.6. Erstellen einer FBD(Funktionsbaustein) Oberfläche... 30 3.3. Beispielprogramm... 31 3.3.1. Aufgabenstellung... 31 3.3.2. Auswahl eines Funktionsbausteins... 31 3.3.3. Zuweisen der Variablen... 31 3.3.4. Erstellen einer Negation... 31 3.3.5. Ziehen einer Verbindung... 32 3.4. Übertragen von Programmen... 32 3.4.1. Projekt generieren und Adressen festlegen... 32 3.4.2. Herstellen einer Verbindung zur SPS... 32 3.4.3. Projekt in SPS Übertragen... 33 3.4.4. Testen des erstellten Programms... 33 3.5. Aufgabensammlung... 34 3.5.1. Aufgabenstellung 1... 34 3.5.2. Aufgabenstellung 2... 34 3.5.3. Aufgabenstellung 3... 34 3.5.4. Aufgabenstellung 4... 34 3.5.5. Aufgabenstellung 5... 35 3.5.6. Aufgabenstellung 6... 35 3.5.7. Aufgabenstellung 7 (alte Klausuraufgabe von 2012)... 36 4. Programmieren des HMI (Human-Machine-Interface)... 37 4.1. Vorbereitung / Grundlagen... 37 4.2. Einführung in die Software Vijeo Designer... 37 4.3. Aufgabensammlung... 40 4.3.1. Aufgabenstellung... 40 4.3.2. Aufgabenstellung 2... 40 4.3.3. Aufgabenstellung 3... 40 3

1. Einleitung 1.1. Laborordnung Bitte machen Sie sich vor Beginn der Arbeit im Labor mit der gültigen Laborordnung vertraut. Die Laborordnung finden Sie entweder im Ilias Portal als Downloadversion, oder als Aushang im Labor. 1.2. Ausstattung und Aufgabe des Labors Hauptaufgabe - Durchführung der Praktischen Übungen zu den Modulen Grundlagen der Steuerungstechnik, Automatisierungstechnik I und Praktische Steuerungstechnik - Durchführung und Betreuung von Projekten / Abschlussarbeiten Ausstattung Die Kapazität des Labors umfasst 20 Arbeitsplätze (für je 2 Personen). Somit bietet das Labor gleichzeitig Platz für insgesamt für 40 Studierende. 1. SPS mit digitaler und analoger Ein- / Ausgangskarte zum Anschluss lokaler Sensorik / Aktorik 2. HMI (Human- Machine-Interface) zum Bedienen und Beobachten der Automatisierungskomponenten 3. Frequenzumrichter (über CANopen-Feldbuskommunikation) mit Asynchronmaschine 4. Servoverstärker (über CANopen-Feldbuskommunikation) mit Synchronmaschine und linearer Positionierachse 5. Dezentrale Sensorik / Aktorik ( über CANopen-Feldbuskommunikation) 4

6. Energieeffizienzmessung (Messung der Netzseitigen Eingangsströme, Messung der sekundärseitigen Abgänge des Frequenzumrichters, sowie Auswertung des Zwischenkreises vom Frequenzumrichter) Weiterhin bietet jeder Arbeitsplatz einen Rechner mit denen für die Programmierung benötigten Softwarepaketen an. - Bitte achten Sie darauf, dass zu Beginn der Übung aus organisatorischen Gründen eine Sitzordnung erstellt wird. Bei den weiteren Terminen werden Sie immer an dem gleichen Platz sitzen. - Die Anmeldedaten für den Studentenzugang werden auf der Windows Anmeldeseite angezeigt. - Bitte erstellen Sie sich zu Beginn der Übung einen persönlichen Ordner in dem Sie ihre Ergebnisse ablegen. Den persönlichen Ordner erstellen Sie bitte unter dem Pfad Computer\ Studenten\Speicher\Semester\Gruppe\PersönlicherOrdner. - Bennen Sie den Ordner bitte nach folgendem Schema: Platznr_NachnameStudent1_NachnameStudent2 - Wählen Sie bitte für ihre abgelegten Dokumente einen eindeutigen Bezeichner, so dass Sie später das Dokument eindeutig zuordnen können. 5

2. Simulieren pneumatischer Schaltungen 2.1. Vorbereitung / Grundlagen Der Begriff Pneumatik stammt vom griechischen Wort pneuma, das soviel wie Wind oder Atem bedeutet. Man versteht darunter den Einsatz von Druckluft oder druckluftbetriebenen Systemen in der Technik. Eine moderne pneumatische Anlage in der Automatisierungstechnik besteht aus Teilsystemen zur: Erzeugung und Bereitstellung der Druckluft (Kompressor, Kühler, Filter), Verteilung der Druckluft (Rohrleitungen, Pneumatikschläuche, Kupplungsstücke), Steuerung der Druckluft (Druckventile, Wegeventile, Sperrventile) Verrichten von Arbeit mit der Druckluft (Zylinder, Drehantriebe). Am häufigsten wird Druckluft eingesetzt, um mechanische Arbeit zu verrichten, d. h. um Bewegungen auszuführen und um hohe Kräfte zu erzeugen. Pneumatische Antriebe haben die Aufgabe, die in der Druckluft gespeicherte Energie in Bewegungsenergie umzuwandeln. Als pneumatische Antriebe finden meist Zylinder Verwendung. Sie zeichnen sich durch robusten Aufbau, große Variantenvielfalt, einfache Installation und ein günstiges Preis-Leistungsverhältnis aus. Diese Vorteile haben der Pneumatik in der modernen Technik ein weites Anwendungsfeld erschlossen. Die einzelnen Komponenten einer pneumatischen Steuerung und ihre Funktionen Verdichter Energielieferanten für Druckluftnetze sind Schrauben- oder Kolbenverdichter. Sie liefern einen Ausgangsdruck von 700 800 kpa (7 8 bar). Damit ist gewährleistet, dass trotz Leckagen (defekte Stellen, an denen Luft unbeabsichtigt entweichen kann) und Leitungsverlusten ein Arbeitsdruck von mindestens 600 kpa (6 bar) am Zylinder zur Verfügung steht. Druckluftfilter Druckluftfilter werden der Druckluftanlage zentral oder dezentral vorgeschaltet. Sie beseitigen angesaugte Schmutzpartikel und Kondensat. Ordnungsgemäß gefilterte Druckluft trägt erheblich zu einer hohen Lebensdauer nachgeschalteter Elemente bei. Druckregelventil Am Druckregelventil wird die erforderliche Druckhöhe für die einzelnen Anlagenteile eingestellt. Schwankungen im Druckluftnetz werden dadurch ausgeglichen. Der eingestellte Druck bleibt konstant, wenn am Reglereingang mindestens 50 kpa (0,5 bar) über dem gewünschten Solldruck vorhanden ist. Einschaltventile Trennen einzelne Druckluftnetze untereinander ab. Steuerventile Sperren die Druckluft ab und leiten sie zum gewünschten Zeitpunkt an die Arbeitselemente weiter. Von der richtigen Verschaltung der Elemente hängen Sicherheit und Zuverlässigkeit der Anlage ab. Arbeitsventile Sind dem Zylinderdurchmesser angepasst und versorgen diese mit der erforderlichen Druckluftmenge. Zylinder 6

Pneumatikzylinder sind robuste Arbeitselemente mit geringer Störanfälligkeit und hoher Lebensdauer. Bei günstigen Abmessungen lassen sich hohe Geschwindigkeiten erzielen. Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb sind die richtige Auslegung und Montage. Bezeichnung und Symbole von Pneumatikventielen Die Folgende Tabelle gibt einen Überblick über die gebräuchlichsten Bauarten von Wege Ventielen. Symbol Bezeichnung Funktion 2/2-Wege-Ventil Ventil mit zwei in Ruhestellung geschlossen Schaltstellungen und zwei in Ruhestellung geöffnet Anschlüssen 3/2-Wege-Ventil in Ruhestellung geschlossen in Ruhestellung geöffnet Ventil mit zwei Schaltstellungen und drei Anschlüssen 4/2-Wege-Ventil Ventil mit zwei Schaltstellungen und vier Anschlüssen 5/2-Wege-Ventil Ventil mit zwei Schaltstellungen und fünf Anschlüssen 5/3-Wegeventil, Mittelstellung entlüftet 5/3-Wegeventil, Mittelstellung gesperrt Der Kolben des Zylinderantriebs übt keinerlei Kraft auf die Kolbenstange aus. Die Kolbenstange ist frei beweglich. Die Kolbenstange bleibt stehen. Dies gilt auch, wenn sich die Kolbenstange nicht am Anschlag befindet. 7

5/3-Wege-Ventil, Mittelstellung belüftet Die Kolbenstange von Zylindern mit einseitiger Kolbenstange fährt mit verminderter Kraft aus. Betätigungsarten von Pneumatikventielen Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die wichtigsten Betätigungsarten von Wegeventilen. Symbol Bezeichnung Funktion Rollenhebelventil, federrückgestellt, monostabil Dieses Ventil wird durch Zylindernocken o. ä. betätigt. Es dient hauptsächlich der Handbetätigt, federrückgestellt, monostabil Magnetventil mit Handhilfsbetätigung, federrückgestellt, monostabil Magnetventil mit Handhilfsbetätigung, bistabil Magnetventil mit pneumatischer Vorsteuerung Endlagenabfrage. Dieses Ventil wird von Hand betätigt und beim Loslassen von einer Feder zurückgestellt. Dieses Ventil wird durch einen Magnet betätigt und von einer Feder zurückgestellt, sobald der Steuerstrom abgeschaltet wird. Dieses Ventil wird durch Magnete betätigt und bleibt in der momentanen Lage, bis der jeweils andere Magnet betätigt wird. Dieses Ventil wird durch einen Magnet betätigt. Der Magnet steuert einen pneumatischen Hilfskreis, der den Ventilschieber betätigt. 8

Ansteuerung von einfach und Doppel wirkenden Zylindern Abbildung a zeigt ein elektrisch betätigtes Ventil, das die Bewegung eines einfachwirkenden Zylinderantriebs steuert. Es weist drei Anschlüsse und zwei Schaltstellungen auf. Ist die Magnetspule des Wegeventils stromlos, wird die Zylinderkammer über das Wegeventil entlüftet. Die Kolbenstange ist eingefahren. Wird die Magnetspule von Strom durchflossen, schaltet das Wegeventil und die Zylinderkammer wird belüftet. Die Kolbenstange fährt aus. Wird die Magnetspule stromlos, schaltet das Ventil zurück. Die Zylinderkammer wird entlüftet und die Kolbenstange fährt ein. Der doppeltwirkende Zylinderantrieb in Abbildung XXX wird durch ein Wegeventil mit fünf Anschlüssen und zwei Schaltstellungen betätigt. Ist die Magnetspule stromlos, so wird die linke Zylinderkammer entlüftet, die rechte Zylinderkammer hingegen belüftet. Die Kolbenstange ist eingefahren. Wird die Magnetspule von elektrischem Strom durchflossen, schaltet das Ventil. Die linke Zylinderkammer wird belüftet und die rechte Zylinderkammer wird entlüftet. Die Kolbenstange fährt aus. Wird die Magnetspule stromlos, schaltet das Ventil zurück und die Kolbenstange fährt ein. 9

Weitere relevante Bauteile Drosselventil An einem Drosselventil wird der Leitungsquerschnitt stufenlos verändert. Die Wirkung des reduzierten Volumenstromes ist in beiden Richtungen gleich. Drossel-Rückschlagventil Die Einstellung an der Drossel wirkt nur in einer Richtung. In der Gegenrichtung ist die Drossel unwirksam. Der Volumenstrom wird über das Rückschlagventil geleitet. Die Drosselrichtung ist auf den Elementen durch einen Pfeil gekennzeichnet. Schnittbild Drossel-Rückschlagventil und Schaltsymbol 10

Im Vorhub Die zugeführte Luft wird durch ein Drossel-Rückschlagventil reduziert. Dabei ist die eingestellte Geschwindigkeit nur im Vorhub wirksam. Beim Rückhub wird der Volumenstrom über das Rückschlagventil geleitet. Im Vor- und Rückhub Die Drossel befindet sich am Druckluft zu- und abführenden Anschluss. Die eingestellte Geschwindigkeit ist im Vor- und Rückhub wirksam 11

Einführung in die Software FluidSim Der Aufbau der Steuerungssoftware orientiert sich an den Standards der Windows- Benutzeroberfläche. Nach dem Starten des Programms und dem klicken auf das Symbol Neu erhält man die eigentliche Arbeitsoberfläche. Nun besteht die Möglichkeit aus den verschiedenen Disziplinen Pneumatik Elektronik Digitaltechnik Verschiedenes zu wählen. Im Rahmen der Vorlesung Steuerungstechnik des 2. Semesters fokussieren wir die Themenbereiche Pneumatik und Elektronik. FliudSim starten: Mit den Scrollbars können Sie in der Komponentenbibliothek nach rechts und links bzw. nach oben und unten blättern. Mit der Maus können Sie mittels Drag-and- Drop Komponenten aus der Komponentenbibliothek auf die Zeichenfläche ziehen. Konfigurierung einer/m Komponente/ Bauteil: Möchte man Einstellungen an einem Bauteil vornehmen, wird dieses mit dem Mauszeiger per Doppelklick oder rechte Maustaste im Fenster Eigenschaften vorgenommen. Selbes gilt auch für die Konfigurierung von Ventilen, Anschlüssen und Zylindern! 12

Bei den konfigurierbaren Wegeventilen ist es auch notwendig an den erforderlichen Anschlüssen die Entlüftungen zu setzen. Dazu reicht auch wieder ein Klick mit der rechten Maustaste auf den zu konfigurierenden Anschluss. Wie oben beschrieben wird die gewünschte Konfiguration über den Menüpunkt Eigenschaften ausgewählt. Auch ist die Konfiguration über einen Doppelklick zu erreichen. Simulation der erstellten Schaltpläne: Nach erfolgreicher Erstellung eines Schaltplans in FluidSim, besteht die Möglichkeit diesen in Bewegung zu versetzen um die Abfolgen besser zu verstehen. Auf diese Weise wird deutlich ob der Schaltplan funktioniert oder fehlerhaft ist. Klicken Sie auf auf oder auf Ausführen Start, oder FluidSIM schaltet in den Simulationsmodus und startet die Simulation des Schaltkreises. Im Simulationsmodus verwandelt sich der Mauszeiger in die Hand. Während der Simulation werden von FluidSIM zunächst die elektrischen Größen berechnet. Anschließend wird eine Modellbildung für den pneumatischen Kreislauf durchgeführt und hierauf aufbauend eine kontinuierliche Druck- und Volumenstromverteilung für den Schaltkreis berechnet. 13

Elektropneumatik / Stromlaufplan Der Stromlaufplan sollte an den Pneumatikschaltplan gekoppelt werden. Die Verbindung beider Pläne funktioniert wie im folgenden Beispiel Aufgeführt. Links unten befindet sich der Stromlaufplan, rechts darüber der Pneumatikplan. Damit das Ventil durch den Magneten angesteuert werden kann, sind diese Komponenten mithilfe von Marken zu koppeln. Führen Sie einen Doppelklick auf dem Ventilmagneten aus oder markieren Sie den Magneten und klicken auf Bearbeiten Eigenschaften.... Es erscheint folgende Dialogbox: Marke Dieses Textfeld dient zur Eingabe eines Markennamens. Ein Markenname kann bis zu 32 Zeichen lang sein und darf neben Buchstaben auch Zahlen und Sonderzeichen enthalten. Tragen Sie einen Namen (z.b. Y1 ) für diese Marke ein. Führen Sie einen Doppelklick außen am Elektromagneten des Ventils aus, um die Dialogbox für den Markennamen zu öffnen. Tragen Sie hier den gleichen Markennamen wie bei dem Elektromagneten ein ( Y1 ). Jetzt ist der Elektromagnet mit dem Ventil verbunden. Nachdem beide Schaltpläne erfolgreich erstellt, miteinander verbunden und in der Simulation getestet worden, sollte zum Schluss die Feinstruktur hergeleitet werden. 14

2.2. Beispielschaltungen 2.2.1. Pneumatische Beispielschaltungen Der Aufbau pneumatischer Schaltpläne, die Anordnung der Schaltzeichen sowie die Bauteilkennzeichnung und -nummerierung sind festgelegt in der DIN/ISO 1219-2. Der Schaltzustand der Ventile ist die Ausgangsstellung (Ruhestellung). Der Arbeitsteil (Zylinder mit Arbeitsventil) ist oben angeordnet. Der Steuerteil mit den Signaleingabeelementen ist darunter angeordnet. Die Bezeichnung der Elemente erfolgt von unten nach oben und von links nach rechts Bezeichnung im pneumatischen Schaltplan 15

2.2.2. Elektropneumatische Beispielschaltungen Pneumatische Schaltungen können mit einer elektrischen Komponente versehen werden. Diese dient zur Steuerung der Pneumatischen Schaltung. Funktion der unten dargestellten elektropneumatischen Schaltung: Bei Betätigung des Handtasters S1 wird der Ventilmagnet 1M1 über einen Schließerkontakt des Relais K0 geschaltet und der Zylinder 1A fährt aus. Bei Erreichen der vorderen Endlage schaltet der magnetische Endschalter 1S1 das Relais K1 und betätigt damit den Ventilmagneten 1M2. Damit fährt der Zylinder wieder in die hintere Endlage. Darstellung einer elektropneumatischen Schaltung 16

2.3. Aufgabensammlung 2.3.1. Aufgabe 1 (Pneumatik) Erstellen Sie einen Pneumatikplan unter Zuhilfenahme der Simulationssoftware FluidSim, indem das Bewegen einer Masse, vertikal (heben) sowie horizontal (schieben), veranschaulicht werden soll. Der Lageplan Soll Ihnen eine Vorstellung geben wie die Aufgabe in der Praxis aussehen könnte. Vernachlässigen Sie zunächst die Kolbenkräfte und Hublängen. Lagerpläne zeigen die Beziehungen zwischen den Arbeitselementen und den Maschinen-aufbau. Die Ausrichtung der Arbeitselemente ist ordnungsgemäß dargestellt. Der Lageplan muss nicht maßstabsgetreu und sollte nicht zu detailliert sein. Tipp: Es gibt viele Möglichkeiten die Aufgabe lösen, daher kann die Anzahl der verwendeten Komponenten Variieren. 2.3.2. Aufgabe 2 (Pneumatik) Vollziehen Sie die Logik der unten stehenden Aufgabe nach, wie stehen die Zylinder in Abhängigkeit, welche Verfahrwegskombinationen sind möglich. Aufgabe: Transportweichensteuerung: Von einer Transportbahn kommend, sollen Werkstücke auf vier Bahnen oder Stationen verteilt werden. Dazu ist ein Vierstellungszylinder erforderlich. In einfachster Weise kann dieser aus zwei am Boden zusammenmontierten doppelwirkenden Arbeitszylindern realisiert werden. Ablauf: Zylinder 1.0 hat den Hup 1x, Zylinder 2.0 hat den Hub 2x. Damit können die vier weiterführenden Bahnen mit der Einlaufbahn über die Schwenkbrücke verbunden werden, wobei die Steuerung der Zylinder entsprechend der Aufstellung unter dem Schema erfolgen muss Platz Hub Zylinder 1 Zylinder 2 Gesamthub I 0 0 0 II 1x 0 1x III 0 2x 2x IV 1x 2x 3x 17

2.3.3. Aufgabe 3 (Pneumatik) Simulieren Sie die folgende Aufgabenstellung mit Hilfe der FluidSim-Software. Aufgabe: Da bei Arbeiten an Stanzen, Scheren oder Pressen eine erhöhte Unfallgefahr besteht, werden diese aus Sicherheitsgründen über eine Zweihandsteuerung bedient. Entwickeln sie solch eine Steuerung mit folgenden Kriterien! Aufbau und Ablauf: Doppeltwirkender Zylinder gekennzeichnete Steuer- sowie Arbeitsleitungen Erst bei Betätigung beider Taster(Ventile) darf die Kolbenstange herunterfahren Solange kein Taster betätigt wurde muss der Zylinder eingefahren bleiben Sobald ein Taster losgelassen wird soll der Zylinder sofort wieder einfahren Variation der Aufgabe: Lösen Sie die obengenannte Aufgabenstellung elektropneumatisch, erläutern Sie die Auswahl der eingesetzten Komponenten. Zylinder Taster 1 Taster 2 18

2.3.4. Aufgabe 4 (Elektropneumatik) Lösen Sie die Aufgabe 2 mit Hilfe der Elektropneumatik. 2.3.5. Aufgabe 5 (Elektropneumatik) Die folgende Aufgabe soll, unter Zuhilfenahme der Simulationssoftware FluidSim elektropneumatisch gelöst werden. Aufgabe: Verwenden Sie bitte 3 doppeltwirkende Zylinder und 3 Taster für die Eingänge. Entwickeln Sie hieraus eine elektropneumatische Steuerung, die folgendes Verhalten aufweist. Am Motor ist ein Spannfutter mit Bohrer befestigt. Ablauf: Wenn T1 und T2 gleichzeitig gedrückt werden, dann soll sich die Spannvorrichtung (Zyl. 1.0 und 2.0) schließen. Wenn T3 gedrückt wurde, soll der pneumatische Motor starten und der Zyl. 3.0 soll ausgefahren werden. Zylinder 3.0 soll mit einer geringen Geschwindigkeit (ca. 3 Sek. für den gesamten Hub) ausfahren. Sobald Zyl. 3.0 vollständig ausgefahren wurde, sollen alle Zylinder wieder eingefahren werden. Motor Zylinder 2.0 Zylinder 1.0 T1 T2 T3 19

2.3.6. Aufgabenstellung 6 (Pneumatik Klausurvorbereitung) Erstellen Sie einen Pneumatikschaltplan mit UND Funktion. Verwenden Sie dazu die zur Verfügung gestellten Symbole. Zeigen Sie anschließend den Arbeitsablauf des Zylinders in einem Zustandsdiagramm. 2.3.7. Aufgabenstellung 7 (Pneumatik Klausurvorbereitung) Die Kolbenstange eines doppelwirkenden Zylinders soll bei Betätigung eines von zwei Drucktastern ausfahren. Nach Freigabe des betätigten Drucktasters soll die Kolbenstange wieder einfahren. Vervollständigen Sie den Schaltplan auf der rechten Seite mit den Symbolen von der linken Seite. 2 1 1 20

2.3.8. Aufgabe 8 (alte Klausuraufgabe vom September 2012) Die Kolbenstange eines doppelwirkenden Zylinders soll bei Betätigung eines von drei Drucktastern ausfahren. Nach Freigabe des betätigten Drucktasters soll die Kolbenstange wieder einfahren. Vervollständigen Sie den Schaltplan auf der rechten Seite mit den Symbolen von der linken Seite. 2 1 1 2.3.9. Aufgabe 9 (Elektropneumatik Klausurvorbereitung) Entwickeln Sie eine elektropneumatische Steuerung, die folgendes Verhalten aufweist: - Zylinder 1 soll nur ausfahren, wenn T1, T2 und T3 gedrückt sind. - Zylinder 2 soll ausfahren, wenn T2 oder T4 gedrückt sind. - Zylinder 2 soll deutlich langsamer ausfahren, als Zylinder 1. - Solange ein oder mehrere Taster nicht mehr betätigt sind und die Bedingung/en somit nicht mehr erfüllt ist, sollen die, bzw. der Zylinder wieder einfahren. Verwenden Sie zu Lösung der Aufgabe zwei verschiedene Zylinderarten und 4 Taster. 2.3.10. Aufgabe 10 (Elektropneumatik Klausurvorbereitung) Entwickeln Sie eine elektropneumatische Steuerung, die folgendes Verhalten aufweist: - Zylinder 1 soll nur ausfahren, wenn T1 und T2 oder T3 gedrückt sind. - Zylinder 2 soll ausfahren, wenn T1 und T3 oder T4 gedrückt sind. - Zylinder 1 soll schnell ausfahren und langsam einfahren - Solange ein oder mehrere Taster nicht mehr betätigt sind und die Bedingung/en somit nicht mehr erfüllt ist, sollen die, bzw. der Zylinder wieder einfahren. Verwenden Sie zu Lösung der Aufgabe zwei verschiedene Zylinderarten und 4 Taster. 21

3. Programmieren einer SPS Dieses Kapitel behandelt die Konfiguration und Programmierung der SPS Anlagen. Lesen Sie sich bitte vor Beginn der Übung die Vorbereitung bzw. Grundlagen durch und verstehen diese. 3.1. Vorbereitung / Grundlagen Bei der Software Schneider Unity Pro XL handelt es sich um eine Software, welche zur Erstellung von Logischen Programmen für Speicherprogrammierbare Steuerungen(SPS) vorgesehen ist. Diese zuvor erstellten Programme können anschließend in die SPS übertragen und dort ausgeführt werden. Das Programm wird hierbei autark nur in der SPS ausgeführt. Eine SPS besteht aus mehreren Komponenten. Diese lassen sich grob in folgende Gruppen gliedern: Baugruppenträger Aufnahme der Komponenten Netzteil Spannungsversorgung Prozessor(CPU) Verarbeitung des Ein- / Ausgangsabbildes Eingangskarten Aufnahme von Signalen durch Sensoren Ausgangskarten Ausgabe von Signalen an Aktoren In der nachfolgenden Abbildung, ist die Konfiguration der verwendeten SPS schematisch skizziert. Abbildung 1 Konfiguration der SPS im Labor AT Diese Konfiguration der Hardware muss später, so wie sie auch real vorhanden ist, in der Software eingestellt werden. 22

Um die Eingabe und Ausgabe von Signalen zu realisieren befindet sich an den Anlagen ein Simulationsblock. Dieser verfügt über Schalter und Taster zur Aufnahme digitaler Signale, sowie Potentiometern zur Aufnahme analoger Signale. Weiterhin ist es möglich über die LED-Leuchten digitale Ausgänge zu realisieren. Abbildung 2 Simulationsblock Foto Abbildung 3 Simulationsblock schematische Darstellung Bei der Eingabe der digitalen Signale muss unterschieden werden in Taster und Schalter. Schalter rasten bei Betätigung ein und schließen einen Stromkreis dauerhaft. Taster springen nach Betätigung wieder in die Ausgangsstellung zurück. D.h. nur in dem Moment der Betätigung wird der Stromkreis geschlossen. Unity bietet die Möglichkeit den topologischen Adressen der Ein- / Ausgänge Symbole, bzw. Variablen zuzuordnen. Die Funktion sollte auch genutzt werden, da es die Arbeit wesentlich übersichtlicher gestaltet und somit einfacher macht. Topologische Adressen setzen sich nach einem eindeutigen Muster zusammen. Der Detailierungsgrad ist hierbei abfallend. Nachfolgend soll diese Zusammensetzung an einigen Beispielen verdeutlicht werden. Topologische Adresse: %I0.1.3 Eingangsbit, Rack 0, Steckplatz 1, Kanal 3 Topologische Adresse: %Q0.2.5 Ausgangsbit, Rack 0, Steckplatz 2, Kanal 5 Topologische Adresse: %IW0.3.0 Eingangswort, Rack 0, Steckplatz 3, Kanal 0 23

Abbildung 4 Aufbau Programmoberfläche Unity Pro XL Der Aufbau der Programmoberfläche von Unity kann der obigen Abbildung entnommen werden. Es essentieller Bestandteil ist der Projekt Browser. Hierüber kann das Projekt verwaltet werden. Besonders wichtig für die Übungsaufgaben sind die Bereiche Konfiguration, Variablen und FB Instanzen, sowie der Bereich Programme. Unten Bildschirmbereich unten rechts werden Informationen zum Status des Projektes und der SPS angezeigt. Hier sollte das darauf geachtet werden, dass alle Infos grün hinterlegt sind. Logik Funktionen haben die Aufgabe Aussagefunktionen zu treffen. Hierbei werden die Argumente an den Eingängen auf ihre Gültigkeit überprüft. 24

In den folgenden Tabellen werden Vergleichsoperatoren, Logikfunktionen und Zähler und Timer einige wichtige Bausteine erläutert. Machen Sie sich bitte vor Beginn der praktischen Arbeiten mit der Funktionsweise der Bausteine vertraut. Weitere Bausteine können über den FFB- Eingabeassistent oder über die Hilfefunktion, Taste F1 gefunden werden. Vergleichsoperatoren bieten haben die Aufgabe Werte auf ihre Eigenschaften zu prüfen. Hierzu sind logischerweise mindestens 2 Eingänge nötig. Bei einem Vergleich wird der Wert von IN1 mit dem Wert am Eingang IN2 vergleichen. Es ist nur möglich innerhalb von Datentypen, z.b. Integer, Time Vergleiche anzustellen. Zähler bieten die Möglichkeit das Auftreten von Ereignissen auszuwerten, z.b. die roten Ampelphasen. Timer bieten die Möglichkeit für eine bestimmte Zeit ein Signal auszugeben(tp) oder auch die Ausgabe eines Signals zu verzögern(ton). Abbildung 5 Zähler und Timer 25

3.2. Einführung in die Software Unity Pro XL 3.2.1. Starten der Software Unity Pro XL Bevor ein neues Projekt erstellt werden kann, muss die entsprechende Software per Doppelklick gestartet werden. Hierzu befindet sich auf dem Desktop und im Startmenü ein entsprechendes Symbol. Der Start der Software kann einige Zeit dauern. Beim Start der Software kann je nach Berechtigung des Nutzers eine Fehlermeldung auftreten. Diese kann durch einen Klick auf Ok quittiert werden. Der angegebene Fehler hat keine Auswirkungen auf die Funktionalität. 3.2.2. Erstellen eines neuen Projekts Um mit den Programmierarbeiten beginnen zu können, muss zunächst ein neues Projekt angelegt werden. Dies geschieht wie in der Abbildung 5 über den Menüpunkt Neu. Abbildung 6 Anlegen eines neuen Projekts 3.2.3. Erstellen der Konfiguration Nachdem zuvor ein neues Projekt angelegt wurde, kann jetzt damit begonnen werden die Konfiguration zu erstellen. Wie am Anfang von diesem Kapitel schon erwähnt wurde, müssen die Komponenten in der Programmiersoftware so eingepflegt werden, wie sie auch real vorhanden sind. Dieses Vorgehen wird nachfolgend, exemplarisch anhand der im Labor für Automatisierungstechnik vorhandenen Konfiguration, dargestellt. Abbildung 7 Wahl einer SPS 3.2.3.1. Wählen der SPS Nachdem ausgewählt wurde, dass ein neues Projekt erstellt werden soll, öffnet sich ein Fenster mit der Frage welche CPU verwendet werden soll. Die im Labor verwendete CPU lässt sich der Abbildung 1 entnehmen. 3.2.3.2. Hinzufügen der Ein- bzw. Ausgangskarten Anschließend müssen die vorhandenen Erweiterungskarten für die Ein- / Ausgänge hinzugefügt werden. Hierzu muss zunächst das Fenster PLC Bus (Siehe Abbildung 12) geöffnet werden. Dies geschieht über einen Doppelklick auf Konfiguration(Siehe Abbildung 11). Anschließend genügt ein Doppelklick Abbildung 8 Anzeige Konfiguration 26

auf den jeweiligen Steckplatz. Die Bezeichnungen, der zu wählenden Komponenten im Auswahlfenster Neues Modul(Siehe Abbildung 13), kann für die im Labor verwendeten Komponenten der Abbildung 1 entnommen werden. Abbildung 9 PLC Bus mit Netzteil und CPU Abbildung 10 Auswahlfenster Modul Nachdem alle Module erfolgreich hinzugefügt wurden, sollte die Konfiguration folgendermaßen aussehen: Abbildung 11 PLC Bus vollständig Über einen Doppelklick auf die jeweilige Karte kann ein neues Fenster zum Anzeigen und Ändern der Eigenschaften geöffnet werden. 27

3.2.3.3. Konfiguration von analogen Sensoren Da es verschiedene Arten an analogen Signalen gibt, muss an dem jeweiligen Kanal eingestellt werden welcher Wert gemessen werden soll. Die Verarbeitung der Signale erfolgt hierbei so, dass das analoge Strom- bzw. Spannungssignal über einen Analog/Digital- Wandler in der Eingangskarte in einen digitalen Wert konvertiert wird. Das analoge Modul AMM0600 ist in der Lage folgende Signale zu verarbeiten:-10 10V; 0 10V; 0 5V/0 20mA; 1 5V/4-20mA Geben Sie nun, ausgehend von der untenstehenden Tabelle, die entsprechenden Werte für Strecke und Skala in die Konfiguration ein. Ein Symbol wird zu diesem Zeitpunkt noch nicht zugewiesen. Kanal Symbol Sensor-Typ Strecke Skala Messbereich 0 Analogsensor Ultraschallsensor 1 5V/4-20mA 0 500 (mm) 0 50cm 1 Potentiometer 1 Potentiometer 0 10V 0 10 0 10 Einheiten 2 Potentiometer 2 Potentiometer 0 10V 0 10 0 10 Einheiten 3 Potentiometer 3 Potentiometer 0 10V 0 10 0 10 Einheiten Tabelle 1 Datenblatt Analogsensoren Anschließend sollte die Eigenschaftenseite des Analogmoduls wie in der folgenden Abbildung aussehen. Abbildung 12 Konfiguration AMM0600 3.2.4. Zuweisen von Symbolen / Variablen Über einen Doppelklick auf die entsprechende Baugruppe im Fenster PLC Bus, kann die Eigenschaftenseite des jeweiligen Moduls geöffnet werden. Nachfolgend wird nur die Variablenzuweisung der digitale Eingangskarte DDI erläutert. Das Vorgehen für die Variablenzuweisung der digitalen Ausgangskarte und der analogen Karte erfolgen analog hierzu. Abbildung 13 PLC Bus vollständig 28

Nachdem auf ein entsprechendes Modul(Hier DDI 3202K) ein Doppelklick getätigt wurde, öffnet sich ein neues Fenster in dem Eigenschaften zu dem jeweiligen Modul festgelegt werden können. Nach einem weiteren Klick auf die Baugruppenbezeichnung kann nun auf die Registerkarte E/A Objekt geklickt werden. (E/A bedeutet Eingabe/Ausgabe) Abbildung 14 Eigenschaftenfenster DDI3202K Abbildung 15 Anzeige Eingänge DDI3202K Hier ist es nun möglich sich alle Einund Ausgänge des Moduls auflisten zu lassen. Für die Übung sind allerdings nur die jeweiligen verwendeten Ein- und Ausgangssignale relevant. Hierzu bietet das Programm die Möglichkeit die Auswahl zu filtern. Bei der digitalen Eingangskarte sollen folglich nur die Eingangsbits (%I) angezeigt werden. Bei der Abbildung 16 Belegung Simulationsblock digitalen Ausgangskarte nur die Ausgangsbits(%Q) und bei der analogen Karte die Eingangswörter(%IW). Hier müssen nun die Werte der folgenden Tabelle übernommen werden. Für das im Beispiel verwendete Modul wird nur die Spalte DDI benötigt. 29

Nachdem die Informationen für das DDI Modul eingegeben wurden, kann dies geschlossen werden und das DDO analog zu diesem Beispiel bearbeitet werden. Hierfür wird die Spalte Ausgänge DDO benötigt. Anschließend erfolgt die Bearbeitung des Moduls AMM. 3.2.5. Zeigen und bearbeiten der Variablen Falls erzeugte Variablen bearbeitet oder angezeigt werden sollen, befindet sich dich zugehörige Funktion im Projekt Browser unter Elementare Variablen. Abbildung 17 Variablen anzeigen 3.2.6. Erstellen einer FBD(Funktionsbaustein) Oberfläche In diesem Schritt geht es darum, eine Programmieroberfläche in der Funktionsbausteinsprache zu erzeugen. Ein entsprechender Befehl befindet sich im Projekt Browser unter Programm/Tasks/Mast/Sections. Um eine neue Section zu erzeugen genügt ein Rechtsklick auf Section. Anschließend kann Neue Section gewählt werden. Es öffnet sich daraufhin ein Fenster in dem Eigenschaften zur neuen Section angegeben werden können. Abbildung 18 Neue Section In diesem Beispiel wird eine Section in Funktionsbausteinsprache mit dem Namen Ampelsteuerung erzeugt. 30

3.3. Beispielprogramm Nachdem die Konfiguration eingerichtet wurde, soll die Funktionsweise der SPS mit einem kurzen Programm getestet werden. Hierzu wird nachfolgend ein Beispielprogramm erläutert. 3.3.1. Aufgabenstellung Erstellen Sie eine Applikation, welche folgendes Verhalten aufweist. Der Ausgang Ampel_gruen soll positiv sein, wenn Schalter1_2 und Schalter2_2 geschaltet sind. 3.3.2. Auswahl eines Funktionsbausteins Zunächst muss hierfür ein passender Funktionsbaustein gewählt werden. Da es sich um eine Und- Bedingung handelt wir passenderweise ebendiese gewählt. Um auf der Funktionsbausteinoberfläche ein passenden Baustein einzufügen genügt ein Rechtsklick auf die Programmierfläche. Hier kann der FFB-Eingabeassistent gewählt werden. Abbildung 20 Diaglogfeld FFB-Eingabeassistent In dem sich öffnenden Dialog wird hierfür die Bezeichnung AND eingetragen. Abbildung 19 Aufruf FFB-Eingabeassistent Anmerkung: Unter Unity wird für UND die englische Bezeichnung AND verwendet. 3.3.3. Zuweisen der Variablen Anschließend müssen den Ein- und Ausgängspins des AND-Bausteins noch die korrekten Variablen zugewiesen werden. Dies ist über einen Doppelklick auf den jeweiligen Pin möglich. Anschließend sollte der Funktionsbaustein wie in der nebenstehenden Abbildung aussehen. Abbildung 21 AND Funktionsbaustein 3.3.4. Erstellen einer Negation Falls ein Ein-, bzw. Ausgangspin negiert, bzw. invertiert werden soll ist dies über einen Rechtsklick auf den Pin und die anschließende Auswahl des Befehls Pin-Negierung möglich. 31

3.3.5. Ziehen einer Verbindung Weiterhin ist es möglich Funktionsbausteine direkt zu verbinden. Es werden hierbei immer Ausgänge mit Eingängen verbunden. Um in den Modus Verbindung zu gelangen genügt ein Klick auf folgendes Symbol, welches sich in der Auswahlleiste befindet. 3.4. Übertragen von Programmen Damit das auf dem Computer erstellte Programm in die SPS übertragen werden kann sind noch einige Schritte nötig. Hierzu gehört unter anderem das Generieren. Beim Generieren der Applikation wird diese auf Fehler überprüft und in die Maschinensprache der SPS übersetzt. Anschließend wird das Programm übertragen. 3.4.1. Projekt generieren und Adressen festlegen Zunächst muss das Programm über den Menüpunkt Gesamtes Projekt generieren übersetzt werden. Anschließend wird die Adresse der SPS festgelegt, in die das Abbildung 22 Projekt Generieren Programm übertragen werden soll. Abbildung 23 SPS Adresse festlegen Es öffnet sich ein Fenster in das folgende Daten übernommen werden müssen. Achten Sie unbedingt darauf hier die IP-Adresse der SPS an der eigenen Arbeitsstation einzutragen. Die entsprechende Adresse entnehmen Sie dem Dokument IP Plan SPS Labor welcher sich im Ordner Computer/$Studenten/Unterlagen befindet. Weiterhin ist darauf zu achten, dass sich links neben dem Begriff SPS ein Haken befindet. Abbildung 24 Eingabefenster Adresse festlegen 3.4.2. Herstellen einer Verbindung zur SPS Im Anschluss an alle Vorarbeiten kann nun eine Verbindung zur SPS hergestellt werden. Dies erfolgt über SPS Verbinden. 32

Abbildung 25 SPS Verbindung herstellen 3.4.3. Projekt in SPS Übertragen Anschließend kann das Projekt zur SPS Übertragen, bzw. in die SPS heruntergeladen werden. Abbildung 26 SPS Projekt übertragen Falls hierbei folgender Dialog auftaucht wählen Sie bitte je nach Verfügbarkeit Alles neu erstellen oder Projekt erstellen und Übertragen. Abbildung 27 Dialogfenster Projekt übertragen Im letzten Dialog empfiehlt es sich ein Häkchen bei SPS-Ausführung nach Übertragung zu setzten. Somit wird unmittelbar nach dem Übertragen die Verarbeitung des Programms aktiviert. Abbildung 28 Dialogfenster Projektübertragen, SPS-Ausführung 3.4.4. Testen des erstellten Programms Nachdem das Programm erstellt, generiert und übertragen wurde muss dieses auf eine korrekte Funktion getestet werden. 33

3.5. Aufgabensammlung 3.5.1. Aufgabenstellung 1 Erweitern Sie das Programm unter zur Hilfenahme der Schalter1_1 und Schalter2_1 so, dass wenn einer, oder beide Schalter betätigt werden die gelbe Anzeige der Ampel aufleuchtet. Verwenden Sie hierzu einen OR-Baustein. 3.5.2. Aufgabenstellung 2 Entwickeln Sie ein Programm, durch welches im zeitlichen Abstand von 1,5 Sekunden die Farben gruen, gelb und rot der Ampel aufleuchten. Nach jeweils 10 Durchgängen soll ein Alarmsignal für 0,1 Sekunden ertönen. 3.5.3. Aufgabenstellung 3 3.5.4. Aufgabenstellung 4 Erweitern Sie das Programm von Aufgabe 3 zur Steuerung einer Fußgängerampel. Nutzen Sie an den gekennzeichneten Stellen die vorgegebenen Bausteine! Ablauf: - Im Ausgangszustand leuchtet nur die rote Lampe dauerhaft (MOVE) - Über den Taster1 kann ein Wunsch zur Überquerung der Fahrbahn aufgegeben werden(sr) - Nach 15 Sekunden Wartezeit erlischt die rote Lampe und die Ampel schaltet auf grün (TON) - Für 9 Sekunden ist die Fahrbahn nun für Fußgänger freigegeben (TOF) - Anschließend befindet sich die Anlage wieder im Ausgangszustand 34

3.5.5. Aufgabenstellung 5 3.5.6. Aufgabenstellung 6 Eine Portalfräsmaschine wird durch Betätigung des Taster S1 eingeschaltet. Der Betriebszustand EIN wird mit der Meldeleuchte H1 angezeigt. In diesem Betriebszustand sind der Antriebsmotor M2 für die Fräseinrichtung und der Schlittenantrieb M1 in Betrieb. Der Schlittenantrieb M1 läuft aber nur, wenn der Motor M2 die erforderliche Drehzahl nach 5s erreicht hat. Beim Erreichen der linken Endposition S2 bzw. der rechten Endposition S3 wird die Drehrichtung des Schlittenmotors umgeschaltet. Mit Taster S0 wird die Fräsmaschine abgeschaltet und die Meldeleuchte H0 eingeschaltet. Das Auftreten einer thermischen Auslösung (Motorschutz) S4 oder S5 bei einem der beiden Motoren sowie NotAus S6 führen sofort zum ausgeschalteten Betriebszustand. 35

3.5.7. Aufgabenstellung 7 (alte Klausuraufgabe von 2012) Mit Hilfe einer Dosieranlage werden Wasser, Mehl und Hefe in einen Teigbehälter gefüllt. Ein Transportband bewegt den Teigbehälter von rechts nach links. Der Bewegungsabstand wird über einen Analogsensor (Messbereich von 0 bis 3m) gemessen. Mit dem Taster (TA1) wird die Dosieranlage eingeschaltet und EINE Meldeleuchte (ML1_gr.) zeigt, dass die Anlage betriebsbereit ist. Deklarieren Sie zunächst die Ein- und Ausgangsvariablen und Erstellen Sie das Programm für Dosieranlage mit FBS Sprache unter Berücksichtigung folgender Angaben: Dosierbereich 0m und 1m: Die Wasserdosierung erfolgt durch das Öffnen des Ventils Y1 und kann erst dann beginnen wenn Sensor S2 meldet, dass Wasserbehälter voll ist und der Teigbehälter sich im Bereich zwischen 0m und 1m befindet. Das Wasser wird so lange gefüllt, bis Sensor S1 ein Signal gibt, dass die Wassermenge ausreichend ist. Dosierbereich 1m und 2m: Die Mehldosierung erfolgt durch das Öffnen des Ventils Y2 und kann erst dann beginnen, wenn Sensor S4 meldet, dass Mehlbehälter voll ist und der Teigbehälter sich im Bereich zwischen 1m und 2m befindet. Die zu beladende Mehlmenge soll zeitlich auf 20s begrenz sein. Dosierbereich 2m und 3m: Die Hefedosierung erfolgt durch das Öffnen des Ventils Y3 und kann erst dann beginnen wenn Sensor S6 meldet, dass Hefebehälter voll ist und der Teigbehälter sich im Bereich zwischen 2m und 3m befindet. Die Hefe wird so lange gefüllt, bis Sensor S5 ein Signal gibt, dass die Hefemenge ausreichend ist. Damit die Dosieranlage mechanisch nicht überlastet wird, soll es an jedem Behälter nur 600 Dosiervorgänge an einem Tag geben. Ist diese Bedingung erfüllt, so muss die Anlage automatisch ausgeschaltet werden. Mit dem Taster (TA2_rs) kann der Zähler durch einen Mitarbeiter am nächsten Tag zurückgesetzt werden. 36

4. Programmieren des HMI (Human-Machine-Interface) 4.1. Vorbereitung / Grundlagen Bei der Software Vijeo Designer handelt es sich um eine Software zur Erstellung von Applikationen für HMI-Touchdisplays. Über das berührungsempfindliche Display können Eingangssignale gesteuert und Ausgangssignale angezeigt werden. 4.2. Einführung in die Software Vijeo Designer Falls nicht anderes angegeben ist, bitte immer mit OK oder Weiter den Schritt bestätigen. Im ersten Schritt muss das Programm gestartet werden und ein neues Projekt angelegt werden. Anschließend öffnet sich des Dialogfeld Neues Projekt erstellen. Hier muss zunächst ein Projektname gewählt werden. Abbildung 30 Vijeo neues Projekt1 Abbildung 29 Vijeo neues Projekt 2 In dem folgenden Fenster muss die verwendete Plattform gewählt und die IP des HMI s angegeben werden. Abbildung 32 Vijeo neues Projekt 3 Abbildung 31 Eingabe der HMI IP 37

Nachdem die Informationen für das verwendete HMI dem Projekt hinzugefügt wurden, geht es nun daran eine Verbindung zu der verwendeten SPS herzustellen. Hierzu muss zunächst gewählt werden über welches Protokoll SPS und HMI miteinander kommunizieren. Anschließend werden die getätigten Eingaben mit einem Klick auf Abbildung 33 Hinzufügen des Treibers Fertigstellen bestätigt. Abbildung 35 Auswahl Treiber Abbildung 34 Vijeo neues Projekt 4 Nachdem der Assistent abgeschlossen wurde, öffnet sich eine erste Ansicht der Programmieroberfläche. Abbildung 36 Erste Ansicht Vijeo Programmieroberfläche 38

Im nächsten Schritt der Konfiguration geht es nun darum die im Unity Projekt verwendeten Variablen mit dem Unity Projekt zu verbinden. Dieser Befehl nennt sich Variablen verbinden. Anschließend muss die entsprechende Unity Projektdatei gewählt werden. Hierbei muss darauf geachtet werden, dass die korrekte Datei gewählt wird. In der unten gezeigten Abbildung handelt es sich lediglich um ein Beispiel. Abbildung 38 Vijeo Variablen verbinden Abbildung 37 Auswahl Unity Projekt Die Verarbeitung der Symbole kann einige Minuten dauern. Nach erfolgreicher Verarbeitung werden die verwendeten Symbole angezeigt. In dieser Liste können nun die für das Vijeo Projekt benötigten Symbole markiert und hinzugefügt werden. Nach dem Hinzufügen erscheint ein Dialog, welcher mit Ja bestätigt werden muss. Abbildung 40 Dialogfeld Variablen hinzufügen Abbildung 39 Auswahl der Variablen 39

Abbildung 41 Vijeo Festelegen der SPS IP Im letzten Schritt muss die IP Adresse der verbundenen SPS festgelegt werden. Diese kann dem IP Plan SPS Labor, oder aus dem verwendeten Unity Projekt entnommen werden. Anschließend kann mit der Programmierung begonnen werden. 4.3. Aufgabensammlung 4.3.1. Aufgabenstellung 1 Erstellen Sie eine Applikation für das HMI, mit der Sie die Variablen Ampel_gruen, Ampel_gelb und Ampel_rot visualisieren. Verwenden Sie hierzu 3 Lampen. Als Grundlagen verwenden Sie bitte das Unity Projekt der Aufgabe 2. 4.3.2. Aufgabenstellung 2 Erweitern Sie die zuvor erstellte Applikation so, dass die Werte der Variablen Potentiometer1, Potentiometer2 und Potentiometer3 grafisch als Füllstand visualisiert werden. Verwenden Sie hierzu 3 Rechtecke, die Sie animieren. 4.3.3. Aufgabenstellung 3 Erweitern Sie die zuvor erstellte Applikation so, dass die Ampelsteuerung (Unity Aufg. 2) Einbzw. Ausgeschaltet werden kann. Nutzen Sie für die Applikation 2 Schalter. Gegebenenfalls müssen Sie hierfür ihr Unity Projekt anpassen. 40