Erklärung

Ichversicherehiermit,dassichdievorliegendeStudienarbeitmitdemThemaErstel lungundProgrammierungeinerSortieranlagemitderTRYSIMSimulationssoftware, sowiedieAnbindunganeineSIEMENSS7300SPSselbstständigverfasstundkeine anderenalsdieangegebenenQuellenundHilfsmittelbenutzthabe.

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(Ort,Datum)(Unterschrift)

Abstract

InthecontrolengineeringlaboratoryattheFachhochschuleReutlingenaconceptfor anautomaticsortingsystemwasmodelledwiththesimulationsoftwareTRYSIMand implementedinaPLCprogram.

In addition, a model of an existing automatic sorting system was built using the TRYSIMsimulationsoftwaretoexaminedtherobustnessoftheTRYSIMcapabilityin practiceinordertoseeifamodelcreatedinTRYSIMcouldbecontrolledbyanex ternalPLC(SIEMENSS7300inthiscase).

AcommunicationbetweenTRYSIMandthePLCwasestablishedusinganMPIISA interface card. The interface was configured with PRODAVE S7 Mini configuration software.

The possibility of exporting a PLC program written in TRYSIM above SIMATIC ManagertothePLCwasalsoinvestigated.

Inhaltsverzeichnis......................................... Seite

Erkl  ärung  2

Abstract.   3

Inhaltsverzeichnis..................................................................................   4

1  Einleitung  6

1.1  Motivation  6

1.2  Problemstellung und -abgrenzung  7

1.3  Ziel der Arbeit  7

1.4  Vorgehen  8

2  Grundlagen  9

2.1  Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)  9

2.2  Die TRYSIM Simulationssoftware  11

2.3  Die SIMATIC Manager Entwicklungsumgebung  12

2.4  PRODAVE S7 Mini.  12

2.5  Aufgabenumfeld.  13

3  Problemanalyse  17

3.1  Modellierung einer Sortieranlage in TRYSIM  17

3.2  SPS-Programm der modellierten Sortieranlage  19

3.3  Modifikation der modellierten Sortieranlage.  20

3.4  Export des TRYSIM Programms auf das STEP 7 System  20

3.5  Anbindung an externe SPS über einen MPI-Adapter.  21

3.6  Prozessvisualisierung  22

3.7  Zusammenfassung  22

4  Lösungskonzept.  23

4.1  Konstruktion einer Sortieranlage in TRYSIM.  23

4.2  Programmaufbau der modellierten Sortieranlage.  24

4.3  Verbesserungen gegenüber der erstellten Sortieranlage  27

4.4  Export einer generierten Quelle aus TRYSIM  29

4.5  Konzepte für die Anbindung an eine SIEMENS S7/300 SPS.  29

4.6  Interaktionsverlauf bei der Prozessvisualisierung  31

4.7  Zusammenfassung  32

5  Umsetzung.  33

5.1  Darstellung des Sortieranlagenaufbaus in TRYSIM  33

5.2  Implementierung der modellierten Sortieranlage.  39

5.3  Realisierung der Modifikationen.  40

5.4  Exportieren der modifizierten Sortieranlage  44

5.5  Kommunikationsaufbau zwischen TRYSIM und der S7/300.  46

5.6  Umsetzung der Prozessvisualisierung  51

6  Zusammenfassung und Ausblick  54

Studienarbeit   4

6.1  Erreichte Ergebnisse  54

6.2  Ausblick.  54

Quellenverzeichnis   55

Anlagenverzeichnis   56

Studienarbeit   5

1 Einleitung

InderEinleitungwirddieNotwendigkeit,dieBeschreibungderProbleme,dieZiel setzung,sowiedieVorgehensweisedieserStudienarbeiterläutert.

1.1 Motivation

AlsindensiebzigerJahrendiespeicherprogrammierbareSteuerungen,kurzSPSge nanntaufdemMarktgebrachtwurden,ersetztensiedamalsdieüblichenelektrome chanischen Steuerungen in fast allen Einsatzgebieten. Die neue programmierbare SignalverarbeitungreduziertedenVerdrahtungsaufwandunddieAnzahlderelekt romechanischenKomponentenerheblich.

Mit der TRYSIM Software ist nun ein weiterer Fortschritt in der Steuerungstechnik eingetreten.TRYSIMisteinEntwicklungswerkzeugfürSPSProgramme.ImGegen satzzuvielenanderenSimulationsprogrammenwirdnichtnurdieSPSnachgebildet, sondern auch die zu steuernde Maschine. So kann das mit TRYSIM erstellte Pro gramm unter realitätsnahen Bedingungen getestet und optimiert werden, ohne das irgendetwasanderesnotwendigwäre,alseinPC.

DurchdenintensivenTestdesSPSProgrammsamSchreibtischkönnenprofessionel le Programmierer die Inbetriebnahme erheblich verkürzen. DieseAussage des Her stellers verlangt nach einer tatsächlichen Analyse der Inbetriebnahme und der zu VerfügungstehendenElementen.

TRYSIMermöglichtvorallemimBildungsbereicheinekostengünstigevisuelledrei dimensionaleErstellungvonkomplexenAnlagen,dieübereinerinternenSPS(Soft ware) per Personal Computer gesteuert werden können. TRYSIM simuliert gleichzeitigdieMaschine,dieSPSunddasProgrammiergerät. Weil die Software so viele Möglichkeiten bietet und die Kommunikation zwischen derSiemensS7/300unddemPCnichtausführlichbeschriebenist,istesnotwendig dieseauchpraxisnahzuuntersuchenumdieSchwachstellenherauszufinden.

1.2 Problemstellung und -abgrenzung

FürdieFörderundSortieranlage,beiderdieWerkstücke(siebenStück)mitgleicher Länge und Breite, aber mit verschiedener Höhe transportiert werden, soll ein Pro gramminTRYSIMgeschriebenwerden.

FürdiesesProgrammsolleinlauffähigesModellerstelltwerden.Essollauchunter suchtwerden,inwieweitmandievorhandenenElemente,mitdenendieinderPra xis vorkommen, modellieren kann. Dies wird dann entsprechend der vorhandenen SortieranlageanderFHReutlingenerstellt.

DasgeschriebeneProgrammsollnichtnurindieserEntwicklungsumgebunglaufen, sondern soll zusätzlich in die echte SPS übertragen werden. Die verschiedenen MöglichkeitenderAnbindungderSimulationssoftwareTRYSIMandierichtigeSPS sindweitgehendunbekannt.SomitsollenerstmalsdiedabeiauftretendenProbleme untersuchtwerden.

Für dieAnbindung der TRYSIM Software an die echte SPS bietet sich ein Tool na mensPRODAVES7Minian,daskonfiguriertundindasSPSProgrammimplemen tiertwerdenmuss.

EininteressantesGebietistdieProzessvisualisierung,diedurchausdenkbarist,aber nichtvonTRYSIMEntwicklernerwähntwird.

1.3 Ziel der Arbeit

DieAufgabenderStudienarbeitbefassensichmitfolgendenThemen: Ein Modell mit der Simulationssoftware TRYSIM für die Sortieranlage und dasBedienpulterstellen,

SPSProgrammfürHandundAutomatikbetriebimplementieren, Softwareschnittstellen zwischen der Simulationssoftware TRYSIM und der EntwicklungsumgebungvonSiemensS7konfigurieren, ÜbertragungundDokumentationeinesTestprogrammsvonderSimulations softwareTRYSIMaufdieSiemensS73152DPSPS, VersuchsberichtüberdieStudienarbeiterstellen.

1.4 Vorgehen

Die Ziele der Studienarbeit wurden bereits im Kapitel 1.3 näher spezifiziert. Hier werdendieVorgehensweisenunddieZielenähererläutern. ErstellungundProgrammierungdesHandundAutomatikbetriebseinerSor tieranlagemitzusätzlichenFeatures,umzuzeigenwasfürMöglichkeitensich hinterdieserSimulationssoftwarebefindenunddadurcheinegründlicheEin arbeitungindieSimulationssoftwarezubekommen. NachderEinarbeitungszeit,wirdalsnächstesversuchtdiemodellierteAnlage so zu modifizieren, dass sie der Sortieranlage im Steuerungstechniklabor zu 100%entspricht.DanachwirddementsprechenddasProgrammumgeändert. Als nächstes wird das modifizierte Programm aus TRYSIM in die Entwick lungsumgebungSIMATICS7exportiertunddortdemCodeangepasst.Nach dem die nicht benötigten Elemente entfernt wurden (dazu später) wird das ProgrammindieSPSübertragenundanderechtenSortieranlagegetestet. Dann wird versucht, das Programm das in SIMATIC Manager geschrieben wirdindieSPSzuübertragenunddiesesMalnichtdieechteAnlage,sonder diemodellierteAnlageinTRYSIMzusteuern.Diesfunktioniertnurübereine MPIAdapterundderPRODAVES7MiniSoftware. MitPRODAVES7MiniunddemMPIAdaptermussvomPCzurSIEMENSS7 3152 DP SPS eine Kommunikation über eine serielle Schnittstelle aufgebaut, konfiguriertundimSPSProgrammüberDatenbausteinemitspeziellenFunk tionenimplementiertwerden.

Zum Schluss wird noch ein kleines Programmbeispiel erstellt, welches das steuernderechtenSortieranlageüberdenPCinTRYSIMzulässtundgleich zeitig eine Prozessbeobachtung (Prozessvisualisierung) am PC erlaubt. Das SteuerndermodelliertenAnlageinTRYSIMüberexternangebrachteSensoren wirdaucheingebettetsein.

2 Grundlagen

Dieser Kapitel beinhaltet eine kurze Einführung über die allgemeine Thematik der Speicherprogrammierbare Steuerung. Die Simulationssoftware TRYSIM, Entwick lungsumgebungSIMATICS7,PRODAVES7Mini,sowiedieBeschreibungdesAuf gabenumfeldeswerdenebensovorgestellt.

2.1 Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)

DieSPSisteinelektronischesGerät,dasMaschinenoderProzessesteuert.Sieerfasst SignaleüberEingänge,verarbeitsienacheinemProgrammundsendetSignaleüber Ausgänge.

Das Programm wird über eine Programmiersoftware erstellt. Es kann die Ein und Ausgänge beliebig verknüpfen, Zeit messen oder auch Rechenoperationen ausfüh ren.DieGrößedererforderlichenSchaltschränkeundderAnteilmechanischverur sachter Ausfälle konnte durch die nun softwaremäßige Realisierung von Zählern, Zeitgliedern,Relaisusw.erheblichreduziertwerden. Wichtige Kenngrößen einerSPSsinddiemaximaleAnzahl der EinundAusgänge, SpeichergrößeundRechengeschwindigkeit.DerprinzipielleAufbauhatsichbisheu tekaumverändert.SiebestehenbisheutenachwievorausdreigrundsätzlichenE benen: Signaleingangsebene Eingangsklemmen

Interface(galvanischeTrennung,Filter.etc..)

Verarbeitungsebene

Systemspeicher(Systembausteine,Arithmetik..) Zentraleinheit(Mikroprozessor)

Programmspeicher(AnweisungslisteoderKontaktplan) Datenspeicher(Abbildungsregister,Merker..) Ausgabeebene Interface(galvanischeTrennung..) Ausgangsklemmen

Signaleingangsebene verbindet externe Signale mit der SPS. In der Verarbeitungs ebenewerdendieseSignalemitdemAnwenderprogrammverknüpftundbearbeitet. Das Ergebnis wird dann über die Ausgangsebene zurück zum Prozess geleitet. Da diedreiEbenenmiteinanderkommunizieren,sindsiemiteineminternenDatenbus verbunden.

Ein Steuerungsplan bzw. Anwenderprogramm besteht aus Anweisungen für den MikroprozessorineinerProgrammiersprache.ZurProgrammerstellungwirdentwe dereinProgrammiergerätbenötigtodereswirdmiteinemPersonalComputer(PC) programmiert. Heutzutage haben sich vor allem die drei folgenden Programmier sprachen nach DIN 19239 durchgesetzt: Anweisungsliste (AWL), Funktionsplan (FUP)undKontaktplan(KOP).

Die Vorteile von programmierbaren Steuerungen gegenüber anderen Steuerungen sind:

ProgrammerstellungläuftgetrenntvonderFertigungderMaschine, VeränderungenimSteuerungsablaufsindleichtmöglich,weildiesohneVer änderungvonBauelementenundVerdrahtunggeschieht, EinmalentwickelteProgrammekönnenaufeinfacheWeisevervielfältigtwer den,

DokumentationderProgrammekannautomatischerstelltwerden, Da die Steuerung keine mechanische Schaltelemente hat, ist der Materialver schleißgering,

Wegen des geringen Raumbedarfs ist der Einbau von solchen Steuerungen problemlosunddeshalbkostengünstig,

DerMaschinenbenutzerhatdieMöglichkeit,höchsteAnsprücheandieSteue rungderMaschinezustellen,ohneeineKostenexplosionbefürchtenzumüs sen.

2.2 Die TRYSIM Simulationssoftware

TRYSIM ist ein Entwicklungswerkzeug für SPSProgramme. In Gegenüberstellung zuvielenanderenSimulationsprogrammenwirdbeiTRYSIMnichtnurdieSPSimi tiert,sondernauchdiezusteuerndeMaschine.SokanndasmitTRYSIMs.Abb.2.1er stellte Programm unter realitätsnahen Bedingungen geprüft und optimiert werden, ohnedassirgendetwasandereserforderlichwärealseinPCmitWin95/98/NT/2000.

Abb.2.1 TRYSIMGrundaufbau

FürprofessionelleProgrammiererbedeutetdies,eineerheblicheVerkürzungderIn betriebnahmezeit. Für den in der Ausbildung befindlichen, die Möglichkeit, Pro grammefürdieverschiedenstenMaschinenzuschreibenundzutesten,ohneaufden ArbeitsplatzinseinerAusbildungsstätteangewiesenzusein. FürdieSimulationderMaschinestehteineVielzahlvonElementenwieMotoren,Zy linder,Endschalter,Lichtschrankenusw.zurVerfügung.DieElementekönnendrei dimensional angeordnet werden, die graphische Darstellung entspricht einer technischenZeichnung.

DieAnlage wird mit demAnlagenEditor s.Abb.2.1 angefertigt. Benötigte Elemente werden aus einer Liste ausgewählt. Diese werden in einem Grafikfenster platziert undihreEigenschaftenwerdendanacheditiert.

EingroßerWertwirdaufdieÜbersichtlichkeitundGeschwindigkeitgelegt.Zurbes seren Veranschaulichung der simulierten Anlage kann diese echt dreidimensional dargestelltwerden./1/

DiesimulierteSPSs.Abb.2.1verfügtüberdenBefehlssatzderSiemensS7400Baurei he. Der Programmeditor s.Abb.2.1 ist nur leicht an das von SIMATIC Manager Ent wicklungssystem angelehnt. Falls das fertige Programm auf einer wirklichen SPS

Studienarbeit 11

laufensoll,kannesaufdasSIMATICManagerEntwicklungssystemexportiertwer den.AuchderumgekehrteWeg,einProgrammaufdemSIMATICManagerSystem zu schreiben und dann zum Testen nach TRYSIM zu übertragen, ist ohne weiteres möglich.

DergroßeVorteilgegenüberanderenEntwicklungsumgebungenliegtdarandasman 3DMaschinen konstruieren kann, eine SPS und ein Programmiergerät in der Soft wareintegriertists.Abb.2.1.

2.3 Die SIMATIC Manager Entwicklungsumgebung

Mit diese Entwicklungsumgebung s.Abb.2.2 kann man Programme für eine SIEMENS S7 SPS erstellen, bearbeiten und in die SPS übertragen. Im Gegensatz zu TRYSIMdientdieseSoftwarenuralseinProgrammiergerät.

Diese Software wird für die Studienarbeit ebenso wie die TRYSIM Simulationssoft ware benötigt. Ihre Aufgaben beziehen sich speziell für die Übertragung von Pro grammeninundausderechtenSPS.

Abb.2.2 SIMATICManager

2.4 PRODAVE S7 Mini

Neben den Programmiergeräten dringt der Personal Computer immer mehr in die Fabrikhallenein,weilerständigLeistungsfähigerwirdundweileseinriesigesAn gebot anApplikationen für die Fertigung gibt. Dabei stellt sich dem Anwender je doch meist das Problem, dass zwar eine Vielzahl von Programmen zur NacharbeitungvonProzessdatenzurVerfügungsteht,dassdieDatenaberimAuto matisierungsgerät nur schwer für die Applikationen verfügbar machen können. Denn dafür braucht man eine funktionierende und kostengünstige Kopplung zwi schenAGundPG/PC.

Studienarbeit 12

Über diese kombinierten Funktionen baut PRODAVE S7 den Prozessdatenverkehr überdieMPIAnschaltungderAGszwischenAGundPG/PCauf.Dienunverfügba renDatenkönnenineinenPCgerechtesFormatgewandeltwerdenundvonderei genen Applikation oder von den gängigen Applikationen wie TRYSIM verarbeitet werden./2/ PRODAVE=ProzessDatenVerarbeitung

MitPRODAVES7kannmannichtnurdenProzessauswertenundbeobachtenson dernauchbeeinflussen.DennesstelltdieverschiedenenFunktionenzurVerfügung. PRODAVE S7 Mini ist nun ein vereinfachtes Werkzeug mit weniger Funktionalität, mitdemnurdieÜbertragungvonDatenbausteinenmöglichist.Diesistnotwendig um ein in TRYSIM erstellteAnlage mit einem in SIMATIC Manager erstellten Pro gramm über die echte SPS zu steuern. Daher muss man alle Ein/Ausgänge der Si mulationinDatenbausteineinderSPSübertragen.

Zusammengefasst s.Abb.2.3 lässt sichmitPRODAVE S7 Mini grundsätzlichdie SPS vonPersonalComputeraussteuern.DafürmussmaneinProgrammineinerHoch sprache schreiben und durch die selbst erstellte grafische Benutzeroberfläche steu ern. Die ist nicht notwendig, da bei der TRYSIM Software die Schnittstellen schon freigegebensind,woraufPRODAVES7Minizugreifenkann.

Abb.2.3 PRODAVES7Mini

2.5 Aufgabenumfeld

An der Fachhochschule Reutlingen im Steuerungstechniklabor existiert bereits eine Sortieranlage. Diese wurde durch einen Studienarbeiter gebautund verdrahtet. Die SortieranlagebestehtauseinerSiemensSPSS73152DPs.Abb.2.4 undderSortieran lage selbst s.Abb.2.5. Zusätzlich bestehen für die Kommunikation Anschlüsse für MPIAdapterundProfibus/5/.

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DieSPSbestehtaus: CPU3152DP

Arbeitsspeicher : 64 KByte, 2048 Merkern (MB 0 - MB 255), 128 Timer (T0 -T128),64Zähler(Z0-Z63),MPISchnittstelle(19.2KBit/s-38.4KBit/s),Profi busSchnittstelle(biszu12MBit/s) EingangsbaugruppeSM321,DI16

Digitaleingangsbaugruppe mit 16 potentialfreien Eingängen, Eingangsspan nungUE=24VDC,AdressbelegungvonE0.0-E1.7 AusgabebaugruppeSM322,DO16

Digitalausgangsbaugruppe mit 16 potentialfreien Ausgängen, Lastnennspan nung UL = 24V DC bei maximalenAusgangsstrom von IA = 0.5A,Adressbele gungvonA4.0-A5.7

AnalogEinundAusgabebaugruppeSM334AI4/AO2x8Bit 4analogeEingängeund2analogeAusgänge,Auflösung8Bit,Einstellungder MessundAusgabeartdurchVerdrahtung,MessbereichundAusgabebereich wahlweise0VU+10V,oder0mAI+20mA,potentialfreigegenüberder Lastspannung,potentialgebundengegenüberderRückwandbusAnschaltung

Abb.2.4 AufbaueinerSiemensS73152DPSPSanderFHReutlingen

Die automatisierte Sortieranlage erkennt mittels eines analogen Lasersensors die Werkstückhöhe,derenSignalabhängigvomAbdunklungsgradistundsortiertdiese je nach Vorgabe der Position für das jeweilige Werkstück. Die Position des Werk stücks wird mit Hilfe eines Ultraschallmesswegsystems ermittelt, dass aus einem

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Ultraschallwegsensor und einem Permanentmagneten besteht. Es sollen sieben ver schiedeneWerkstückeerkanntwerden.

DiesesAufgabeumfeld s.Abb.2.5 soll unter anderen in der Studienarbeit am PC mit derSimulationssoftwareTRYSIMkomplettreproduziertwerden.

Abb.2.5 SortieranlageanderFHReutlingen

Das so genannte Multipoint Interface, kurz MPI s.Abb.2.6 wurde von Siemens für dieBasiskommunikationvonS7CPUsentwickeltundwirdfürdieKommunikation zwischenPCundderSPSbenötigt.

DiesemehrpunktfähigeSchnittstelleermöglichtdengleichzeitigenBetriebvonmeh rerenProgrammiergeräten,sowieDisplayundBedienpanelsaneinerbzw.überden BusauchanmehrerenS7CPUs.ÜberdenMPIBuskönnenmehrereTeilnehmerin nerhalbeineskleinenNetzesmiteinanderverbundenwerdenundkommunizieren.

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Abb.2.6 MPIAdapter

SowohldasMultiPointInterfaceProtokoll(S7300/400®)alsauchdasPointtoPoint InterfaceProtokoll(S7200®)istimplementiert.AufderRS232SeitewerdenBaud ratenvon9,6bis115,2KBit/sunterstützt.Step®7vonSiemensbietetvonHauseaus nurdieGeschwindigkeiten19,2KBit/sund38,4KBit/san. DieMPISchnittstellekommuniziertmittelssogenannterGlobaldatenkommunikati on.DabeiwerdeninderGlobaldatentabelleallebeteiligtenSteuerungenunddiezu übertragendeSpeicherbereiche,MerkeroderEinundAusgängeeingetragenundfür jedenBereicheinenSenderdefiniert.DieVerteilungerfolgtüberdasBroadcastprin zip,wodurchdiegesendetenDatenvonmehralseinemTeilnehmerempfangenwer den können. Die sendende Steuerung erhält keine Bestätigung von den empfangendenSteuerungen,deshalbeignetsichdieseKommunikationsartnichtfür gesichertenDatenaustausch/3/.

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3 Problemanalyse

DasKapitelProblemanalysedientdazu,dieinderEinleitungidentifizierteundein gegrenzte Probleme auf ihre Ursachen zurückzuführen und so Lösungsmöglichkei tenzuEntwickeln.

3.1 Modellierung einer Sortieranlage in TRYSIM

Die Sortieranlage soll aus verschiedenen Elementen s.Abb.3.1 erstellt werden. Man kannjedesElementalseinObjekteinerKlassesehen.DieKlassenteilensichinfünf Gruppenauf.JedesObjektbzw.ElementbesitztAttributeundFunktionendieeszu erfüllenhatunddamitgekennzeichnetist.FastalleElementeoderObjekteverfügen überdiefolgendenMerkmale: Name SPSAnschluss Vater Fixierbarkeit Position Sichtbarkeit Größe Farbe Master Kommentar

Abb.3.1 EigenschafteneinesElements

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Umdie StärkedieserSoftwarezupräsentieren, werdenallebenötigten Elemente in fünf Klassen s.Abb.3.2 dargestellt, die zur Modellierung von Anlagen vollkommen genügen.

Abb.3.2 Sensor,Aktor,Bedienung,FluidundSonstigeElemente

Die oben aufgeführten Elemente sind entweder statisch oder dynamisch. Statischer Elementbedeutetnicht,dassersichnichtbewegenkann,sonderndasser während

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derSimulationslaufzeitwedererzeugtnochvernichtetwerdenkannz.B.Endschalter, Förderbänder,Kästen,etc.

ImGegensatzmussmandiedynamischenElementeerzeugen.DieseElementewer denhäufigDynamiksgenannt.

Mit einem Elementenbaum erstellt man Beziehungen zwischen verschiedenen Ele menten. Im Elementenbaum wird die VaterKindBeziehung dargestellt. Hier kann mandaherschnellerkennen,woraneinbestimmtesElementbefestigtist.Dasbedeu tet,wennmaneinElementz.B.KastenmitaufeinanderesElementz.B.Förderband befestigt,bekommtderKasteneinenneuenVater.InfolgedessenwirdsichderKasten inderGeschwindigkeitunddereingestelltenFahrtrichtungdesFörderbandsmitbe wegen.

EinweiteresMerkmalistMaster.MasteristeinElementdasempfindlicheElemente aktivierenkannz.B.KastenaktivierteinenEndschalter. DieParametrierungderInteraktionderverschiedenenElementeundderenAuswahl sindindiesemTeilabschnittzuanalysierenundlösen.

3.2 SPS-Programm der modellierten Sortieranlage

FürdieFörderundSortieranlage,beiderdieWerkstücke(siebenStück)mitgleicher Länge und Breite, aber mit verschiedener Höhe transportiert werden, soll ein Pro gramm in TRYSIM geschrieben werden. Die Steuerung soll mit Tastern Ein und Ausgeschaltet werden. Die Betriebsbereitschaft soll mit einer LED signalisiert wer den.MiteinemTasterAutomatikEINundLichtschrankeBetriebsbereitsollderSor tiervorgang beginnen. Mittels eines analogen Höhenstandsmessers soll die WerkstückhöhegemessenwerdenundsomitdiePositionderBehälterjenachVorga befürdasWerkstückermitteltwerden.DieBehälteranordnungsolljederzeitverän derbar sein, sofern dieAnlage nicht gerade im Betrieb ist. EinAbschieber soll nach demderanalogePositionsgeberamFörderbanddierichtigePositionerreichthat,das Werkstück vom Förderband wegschieben. Danach wenn alles seine Grundstellung erreichthat,kannsichderVorgangbeliebigoftwiederholenbisZyklusENDEeinge leitet wird. Es sollen auch alle möglichen Fehler abgefangen werden, z.B. bei nicht erkennendesWerkstücksdarfderAbschiebernichteingeschaltetwerden,sondersoll geradeausindenAusschussbefördertwerden.AußerdemsollendieMessergebnisse immer zwischengespeichert werden bis der vordere Endtaster amAbschieber betä tigtwurdeundsomitdasWerkstückdasFörderbandverlassenhat.

3.3 Modifikation der modellierten Sortieranlage

DasProblembeiderErstellungdesModellsistdieWahldergeeignetenElementefür dieechteSortieranlages.Abb.2.5,d.h.manmussvielimprovisierenumaufeinean dereArtaberaufdiegleicheLösungdieAktorenundSensorendarzustellen.Dabei derImprovisationaucheinwenigErfahrungbenötigtwird,istdeswegenzuersteine allgemeine Sortieranlage zu modelliert und implementiert. Durch die Veränderung des Modells entstehen bei der Programmierung andere Bedingungen, die ebenso nachgebessertwerdenmüssen.

DieseBedingungenunterscheidensichgegenüberdenenimKapitel3.2wiefolgt: Falls das Werkstück nicht erkannt wird, soll es am Höhensensor stehen blei ben,

JederSortiervorgangmusseinzelneingeleitetwerden, DerAbschieberhatnureinenEndschalter,dessenWellesicheinmalimKreis dreht

UnddasFörderbandsolleinebegrenzteLaufweitehabe,dassmitderjeweili gen Endstellung angehalten wird. Außerdem soll es durch die begrenzte LaufweiteimmerdieaktuellePositionherausgeben.

Diese Bedingungen entsprechen der echten Sortieranlage, die reproduziert und in denKapitelnzuvorerstelltenAnlagemodifiziertwerden.

3.4 Export des TRYSIM Programms auf das STEP®7 System

DasExportierendeserstelltenProgrammsnachSTEP®7,bzw.zumSIMATICMana ger erfolgt über eine Quellengenerierung. Das ist eine TextDatei die den Quelltext enthält. Dort sind Fehler durch die Unkompatibilität des Quellcodes zu erwarten. Problem hier ist das TRYSIM S7400 Befehlssatz verwendet und SIMATIC Manager denS7300.

Typkonflikte,rekursiveAufrufeunddiefalscheErzeugungderSyntaxdürftennicht seltenvorkommen.DasexportierendesQuellcodesverlangtgenausoKenntnissein derEntwicklungsumgebungvonSIMATICManager,sowiedortigeModifikationdes Programms.

3.5 Anbindung an externe SPS über einen MPI-Adapter

HierwirddiemodellierteSortieranlagesimuliertunddasSPSProgrammübereine realeSPSgesteuert.DieshatdenVorteil,dassmanindergewohntenEntwicklungs umgebungz.B.SIMATICManagerprogrammiertundFehlerbehebenkann. Hierzu gibt es verschieden Möglichkeiten bei der Anbindung sowie Zugriffsmög lichkeitenaufdieTRYSIMSoftware: OffeneSchnittstellenvonTRYSIM

TRYSIM stellt anderen Anwendungen den gesamten E, A, und MBereich zur Verfügung. Dieser Bereich wird als Mapped Object eingerichtet.Alle an deren Anwendungen können durch den Aufruf der WindowsAPI -Funktionen auf diesen Bereich zugreifen. Bei dieser Anbindungsoption sind Simulationszeitenbiszu10msmöglich.Hierwirdabernichtweitereingegan gendaeinZusätzlichesProgramminC,VisualBasicoderDelphigeschrieben werden muss und dies für die zusätzliche Einarbeitungszeit in die jeweilige Programmierspracheerfordert. AnbindunganeineexterneSPSüberMPI

Um die TRYSIM Anlage durch eine über MPI angebunden S7 zu steuern, braucht man einen MPIAdapter. Da an der FHReutlingen bereits eine Sie mensS73152DPSPSundeinMPIAdaptervorhandenistundkeinezusätzli chenKostenentstehen,wirdhierausführlichdarüberberichtet.IndiesemFall sindSimulationszeitenüberMPIlautHerstellerbiszu100msmöglich.

Schnittstellenkonfiguration sowie Einbettung von Übertragungsdaten in das SPSProgrammzählenhierzudenProblemen. SchnittstellezurSoftSPSvonIBHsoftes

Um die TRYSIMAnlage durch die SoftSPS oder die S5/S7 Simulatoren von IBHsteuernzulassen,benötigtmankeinMPIAdapter.DiesSoftSPSvonIBH softecisteinSimulatorprogrammbeidemmaneinfachdieSPSamPCnach bildet.DahierkeineAnbindunganeineechteSPSerforderlichist,wirdnicht mehrdaraufeingegangen.

Diese drei Variante für die Anbindung an die TRYSIM Software stehen zur Verfü gungundwurdenkurzerläutertumKlarheitzuschaffenmitwelchenKonzeptman weitervorgehenkannbzw.zurAbgrenzungderStudienarbeitdienen.

3.6 Prozessvisualisierung

Unter Prozessvisualisierung versteht man den simultanenAblauf der visualisierten AnlagemitderechtenAnlage.DadasVisualisierenderkomplettenSortieranlagein TRYSIM viel Zeit kosten würde, hab ich an Hand eines kleinen vereinfachten Bei spielsdieszumVersuchgenommen.DortwirdnurderFörderbandmiteinemWerk stück und die aktuelle analoge Position des Förderbandes visualisiert. Zusätzlich bietetsichauchdasSteuernderechtenSortieranlage(nurFörderband)überdenPC an.DasheißtichsteueremitinTRYSIMerstelltemBedienpultperMausklickdieech teSortieranlage.EbensokönntesichdasSteuerndermodelliertenAnlageinTRYSIM überdasBedienfeldanderechtenSortieranlagerealisierenlassen.SofernbeideMög lichkeiten gleichzeitig implementiert werden, wird es zu Konflikten kommen, wie z.B. Förderbandendschalter an der echten Sortieranlage erreich, aber nicht an der modelliertenAnlageinTRYSIM.

3.7 Zusammenfassung

DieBandbreitederdargestelltenProblemeindieserStudienarbeiterstrecktsichweit überdasProgrammiereneinerSortieranlage.DiemangelndeVerbreitungderInfor mationen im Internet, über die Spezifikation der Schnittstellen, beschränkt sich auf denInformationsflussdesHerstellers.

4 Lösungskonzept

IndiesemKapitelwirdaufderkonzeptuellenEbenederWegzurLösungderidentifi zierten Probleme beschrieben.Ausgangspunkt sind die Erkenntnisse der vorangegan genen Problemanalyse. Für das Lösungskonzept ist das Aufgreifen der im vorangegangenenKapitelidentifiziertenProblembereichenotwendig.

4.1 Konstruktion einer Sortieranlage in TRYSIM

UmeineSortieranlagezuanfertigenbenötigtmanzuerstsiebenverschiedeneWerkstü cke die mit einheitlicher Breite und Länge, aber mit unterschiedlicher Höhe erkannt werdensollen.DamaninderzumodellierendenAnlageinTRYSIMauchfehlerbehafte te Werkstücke erkennen, aber nicht sortieren soll, sind noch ein paar Werkstücke not wendig. Dies lässt sich mit einen Generator bilden, der Dynamiks erzeugt. Das sind Werkstücke die auf das Förderband kommen sollen. Für jeden Dynamik braucht man einen Generator. Wenn später Dynamiks erwähnt werden, ist immer die Rede von zu sortierendenWerkstücken.MankannauchstatischeKästennehmen,diemandannaber selbstvomFörderbandimmeraufundwegnehmensoll.

DieHöhenstandsmessunglässtsichmiteinemUltraschallmessgeräterkennen.Fürdie MessungeinerWerkstückhöheistnurdiesesKonzeptvorhanden.Dortkannmanaber beliebigeinstellen,mitwelchemDatentypen(WORD,INT,DWORD,REAL,BYTEetc.) gemessenwirdundwasfüreinMessbereicheingestelltwird.

Die Höhe eines Werkstücks lässt sich auch mit einer digitalen Anzeige oder in einem analogen Oszillographen erfassen. DigitaleAnzeigen lassen sich auch zum zählen der sortierendenunddieindenAusschussgekommenenDynamiksverwenden.Mankann überdiedigitalenAnzeigenauchFehlermeldungenoderdieVorgehensweißebeimbe dienen derAnlage anzeigen lassen. Man erspart sich auch die mühselige Eingabe der einzelnenzusortierendenWerkstückspositioneninDatenbausteine. Bevor das Werkstück gemessen werden kann, muss es zuerst auf einen Förderband kommen.HierbietetsichauchdasinTRYSIMangebotenFörderbandmitintegrierten

Sensorik an. Eine andere Möglichkeit wäre die Improvisation mit dem Linearbeweger mitSensoren,aufdemeineTransportplattebefestigtwird. FürdieWerkstückerfassung,obdasWerkstückanderGrundstellungliegt,gibteszwei Varianten.WennDynamiksalsWerkstückersatzgenommenwerden,wirdmannurdie Lichtschrankenehmenkönnen,beiderVerwendungvonKästenstehenLichtschranken oderEndschalterzurVerfügung.

Für die Werkstückpositionserfassung bietet sich ein Impulsgeber für das Förderband an,oderdieindemLinearbewegermitSensorenintegriertePositionserfassung. Nach dem die zu sortierende Position des Werkstücks erfasst worden ist, soll es vom Förderband weggeschoben werden. Ein Linearbeweger der eine Platte hin und her schiebtisteineausreichendeMethode.EinEinsatzmiteinemGelenk,FreePoint,Haken oderKetteistaucherzielbar.

Die Werkstücke müssen auf eine Ablage verschoben werden. Da gibt es die einfache PlatteodereinVernichter.DerVernichterentferntbzw.löschtdenschonsortiertenoder in den Ausschuss gebrachten Dynamik. Der Vernichter kann über Ansteuerung auch selbstbetätigtwerden,d.h.eswirdnichtgleichvernichtet,sondernvorerstgesammelt. Bei der Platte sammeln sich die Werkstücke, die im Programmablauf nicht gelöscht werdenkönnen.DasLöschengeschiehtdannüberdieMenüführung. ZumSchlussbenötigtmanaucheinBedienpult,vonwoausdieAnlagegesteuertwird. Hier kommt ein guter Vorteil der TRYSIM Simulationssoftware zu nutze. Durch das EinsetzenvonbeliebigvielenLampen(LED’s),DisplaysundSchalterkannsomitalles überwachtwerden,wasinderPraxisoftausKostengründennichtrealisierbarist.Hier werdenSchalter,Taster,AnzeigenundLED’sangebracht.

Das Ganze wird so bewerkstelligt, dass drei geöffnete Fenster am Monitor zu sehen sind.EinswirddasBedienpultsein,dasnächstediezweidimensionaleAnsichtderSor tieranlage,diebeliebiginihrerAchsanordnungänderbaristundzumSchlussdiedrei dimensionaleAnsicht.

4.2 Programmaufbau der modellierten Sortieranlage

BeiderProgrammerstellunglassensichdieFunktionenabstrahierenundinbestimmte Funktionsbausteineeingliedern.DiefestenParameter,bzw.Konstantenwerdenentwe derinDatenbausteinenuntergebrachtoderdurchdigitaleAnzeigendirekteingegeben. EswerdenauchspezielleFunktionenbenötigtdienichtindemSIMATICManagerall gemeinvorkommen,wiez.B.Zufallszahlenerzeugung. DieGrundfunktionenbzw.derGrundaufbaudesProgrammslässtsichzuerstinFluss diagrammensehrgutDarstellens.Abb.4.1.

Abb.4.1 FlussdiagrammderGrundfunktionen

Die einzelnen Aktoren werden unabhängig voneinander im Handbetrieb ansteuerbar sein.

DerAutomatikbetriebwirdalseineSchrittkettedargestellt.SiesolldenFunktionsablauf auf der konzeptueller Ebene verdeutlichen. Dort wurde nicht ausführlich auf alle ein zelnenBefehleeingegangen,daesdanndieÜbersichtlichkeitbeeinflusst.Essindbeab sichtigtFehlermeldungen,Zufallszahlenerzeugungusw.weggelassenworden. DerLösungsansatzderSchrittkettes.Abb.4.2 bestehtaussiebenSchritten.DieAnforde rungen sindimKapitel3.2zu sehen.DieseSchrittkettewird abernochmalsverändert beiderUmgestaltungandieechteSortieranlageundihrenBedürfnissen.Dieswirdaber imnächstenKapitelerläutert.

BeiderWerkstückerkennungundSortierungwirdsogehandhabtdassfürsiebenbelie bige Werkstücke sieben beliebige Positionen möglich sind. Statistisch abgeleitet heißt dasnachdemPermutationsgesetz„möglicheKombinationen=n!“,wobeinAnzahl derWerkstückeist.Essind5040KombinationenmöglichfürdieAnordnungderzusor tierendenWerkstücke.

FürsiebenPositionenwurdensiebenMerkererstelltM4.4bisM5.2.DaanjederPosition sichsiebenverschiedenWerkstückebefindenkönnen,wurdenauchjeweilssiebenMer kerproPositionerstelltM5.3bisM11.2.DiesewerdengesetztsobaldamBedienpultin derTextanzeige„ Behälter1bis7 “ eineZahlzugeordnetwird. ProBehälterwird die eingegebeneZahlmitdenZahleneinsbissiebenverglichen.DaproBehälternureine Zahleingegebenwerdenkann,ergebensichsiebenMerkerdiegesetztwerden. DiewerdenspäternochmalsmitdergemessenenHöheverglichen.Soergibtsichdiefür dasaktuelleWerkstückdiepassendePosition.

Abb.4.2 Schrittkette

Studienarbeit 26

Aus dieser Schrittkette wurde das Programm in derAnlage 1 erstellt. Die Zufallszah lenerzeugungwirdalseinezusätzlicheFunktionbenötigtumDynamiksinderbeliebi genReihenfolgebeimlegenaufdasFörderbandzuerstellen.DieseRoutinewirdimmer aufgerufen wenn die gewünschte Position des Werkstücks erreicht worden ist bzw. in denAusschussgekommenist.

Die Fehlermeldungen undAnzeigen für leichtere Bedienung (Anweisungen befolgen) wurdenjeweilsbedingtausdeneinzelnenZuständenabgeleitet.

4.3 Verbesserungen gegenüber der erstellten Sortieranlage

IndiesemKapitelwerdendiegrundsätzlicheVeränderungsvorschlägegegenüberKapi tel4.1und4.2genanntundbegründet.Dieswirdbenötigtumzuzeigen,dasssehrpra xisnahmitderTRYSIMSoftwaregearbeitetwerdenkann.Eshandeltsich auptsächlich umeinpaarelementareVeränderungen,bei derErstellungderSortieranlage. Erstes Problem war das Förderband. Bis jetzt wurde, auch weil es intuitiver war, ein Förderbandelementgenommen.DieserlaubtaberkeineaktuellePositionserfassungdes Förderbands.SondernnureineAnbindunganeinenImpulsgeber.Demzufolgewirdein Förderband, das sich in zwei Richtungen bewegt und zwei Endschalter integriert hat, sowieeinenSensorderdieaktuelleFörderbandpositionliefertbenötigt.AlsersterAn regungbietetsicheinLinearbewegermitSensorenan.EinFörderbandandemsichein Klotzmitbewegtistauchmöglich.ZugleichwirddannabereinUltraschalsensor,derin derhorizontalenEbeneliegtunddenAbstandvomKlotzermitteltbenötigt.Obendrein sind noch zwei Endschalter notwendig, die von dem Klotz in der jeweiligen Endstel lungausgelöstwerdenundsomitdenFörderbandzumanhaltenveranlassen. ZweitesProblemwarderAbschieber,BisjetztwareinLinearbewegermitSensorendar anbefestigt,dervoneinem4/2Wegeventilangetriebenwurde.AnderechtenSortieran lage ist aber ein BitMotor der eine Kurbelwelle einmal im Kreis laufen lässt und mit einenEndschalteralsGrundstellung.FürdiesesProblemistImprovisationerforderlich. Man nimmt ein Gelenk daseigentlich zumBauvonRoboterarmgedachtistunddefi niertdenWinkelineinerdreidimensionalenEbenederinRaumzudurchlaufenist.An dieses Gelenk wird eine Platte befestigt die dann das Werkstück vom Förderband be fördernsoll.

Beim Bedienpult werden sehr viele Elemente die Benutzerfreundlich waren herausge nommen.Erstens,weildieSPSnurvieranalogeEingängeundzweianalogeAusgänge besitztundweilnurdieEinundAusgängebenötigtwerdendieanderechtenSPSan geschlossensind.

ZudemsindindemProgrammDatenbausteinezuImplementieren,daanderechten

Sortieranlage keine direkte Eingabe von Parametern erfolgt, sondern nur mit einem EingriffindasProgrammaufdieDatenbausteine.

Nach dem der Anlagenaufbau geändert wurde, sieht auch die Schrittkette s.Abb.4.3 demzufolgeandersaus.DieSchrittkettedermodifiziertenAnlageergibtdiesesMalacht Schrittfolgen.

DiegebauteAnlageistjetztauchwasAdressbelegungbetrifftübereinstimmendmitder echtenSortieranlage.SomitwirdderWegzumexportierenderprogrammiertenAnlage inTRYSIMzuSIMATICManagereingeleitet.

Abb.4.3 SchrittkettedermodifiziertenSortieranlage.

Studienarbeit 28

4.4 Export einer generierten Quelle aus TRYSIM

Mit TRYSIM ist es nicht möglich ein erstelltes Programm in die echte SPS zu übertra gen, sondern nur in dem man das Programm und die Symboltabelle zum SIMATIC Managerexportiert.ZumExportdesProgrammsisteineQuellezugenerieren.Quelle ist eine TextDatei, die das Programm enthält. Eine Quelle kann in jedem TextEditor bearbeitetwerden.

DasProgrammwirddennochinSIMATICManagerbearbeitet,dasszuvorzuimportie ren und übersetzen ist, um von dort aus in die echte SPS übertragen zu werden. Die UmsetzungwirdimKapitel5.4erläutert.

4.5 Konzepte für die Anbindung an eine SIEMENS S7/300 SPS

Bei der Veranschaulichung der Anbindung der TRYSIM Software an die externe SPS hilftdieerstellteAbbildung4.4.

Abb.4.4 ExterneSPSüberMPIAdapter

DereinzigeLösungsansatzumeineKommunikationzwischeneinerechtenSPSundei ner modellierten Sortieranlage zu erstellen ist in derAbbildung 4.4 zu sehen. Dort ist mitderinAbbildungdargestelltenSchrittfolgevorzugehen.

Studienarbeit 29

Für diesen Lösungsansatz ist die PRODAVE S7 Mini Software notwendig, sowie ein MPI Adapter der konfiguriert werden muss. Außerdem soll das bearbeitete SPS Pro grammmitzusätzlichenFeaturesausgestattetwerden.DieserfolgtweildieKommuni kationmitPRODAVES7MininurüberDatenbausteinemöglichist.BeiderVollversion PRODAVES7istsogardasÜbertragenvonEinundAusgängedenkbar. Damitwäre dieUmwandlungvonEinundAusgängeninDatenbausteineerspartgeblieben. AlsersteswirdinTRYSIMeinProjekterstellt,indemdiezuübertragendeByteskonfi guriertwerdensollen.D.h.dievorkommendenSignaleindemTRYSIMModellwerden inDatenbausteineübertragen.HierzuwirddieechtSPSinBezuggenommen.DieSPS verfügtüber2ByteEingänge(E0.0-E1.7),2ByteAusgänge(A4.0-A5.7)und6Byte analogeEinundAusgänge(AI4undAO2).DaaberjedesBytedieÜbertragungsdauer erhöht,werdennurdiebenötigtenanalogenEinundAusgängeimTRYSIMProgramm deklariert.IndasTRYSIMProgrammkommenkeineNetzwerkefürdieSteuerungder Sortieranlagehinein.

Im zu testenden TRYSIM Programm wird der Eingangs DB im ersten Netzwerk des OB1aufdasProzessabbildderEingängeübertragenundimletztenNetzwerkwirddas ProzessabbildderAusgängeaufdenAusgangsDBübertragen.Esistalsoeinenurfür dieSimulationnotwendigeVeränderungdeszutestendenProgrammsnotwendig.Die ÜbertragunggeschiehtübereinespezielleFunktionSFC20.DieseFunktions.Abb.4.5 ist einZeigerderdieDatenvomSourceBlockzumDestinationBlockübereine#retvalVa riablemitdemDatentypWORDüberträgt.

Abb.4.5 KommunikationsverlaufbeiderProzessvisualisierungimTRYSIMProgramm

Das Sortierprogramm kann entweder in SIMATIC Manager neu geschrieben werden odermanübernimmtdasexportierteProgrammausTRYSIMundmodifiziertdies. DortmüssenebensodreiDatenbausteineangelegtwerden.Indiesewerdendieaktuel lenZuständeübertragen.NurhiergeschiehtdiesnichtübereinespezialFunktion,son derndurchdasSetzenundRücksetzendereinzelnenEingangsundAusgangsbits.

Studienarbeit 30

Dadurch dass in SIMATIC Manager immer nur ein Datenbaustein geöffnet werden kann,müssendieKonstantenwiefürWerkstücktoleranz,SchabloneundPositiondirekt indasProgrammhineinimplementiertwerden. DieUmsetzungwirdimKapitel5.5erläutert.

4.6 Interaktionsverlauf bei der Prozessvisualisierung

ProzessvisualisierungisteinegrafischeDarstellung,beiderSimulationenimeinfachen Fall, so eingesetzt werden, dass die Verläufe der Prozesse in Abhängigkeit von ihrer Zeitund/oderOrtkoordinatenalsKurvenaufentsprechendenAusgabegeräten(Plotter, Drucker, Monitor usw.) wiedergegeben werden. Hierbei bieten sich vor allem zwei Technikenan:

DieErgebnissewerdenentwederOFFLINE(nachderSimulation) Oder ONLINE (während der Simulation) präsentiert, wobei letzteres für inter aktiveSimulationenunabdingbareVoraussetzungist

Bei direkter Einbeziehung des Menschen in den Optimierungs bzw. Entscheidungs prozesssprichtmanvoninteraktiverSimulation./4/

Durch dieAnbindung der TRYSIM Software an die echte SPS, ist es nun möglich die nichtnurzuVisualisierenundjedefürsichselbstständiglaufenzulassen,sondernvon beidenSeitendurchdirekteEinbeziehungdesMenschenzusteuern s.Abb.4.6.

Abb.4.6 KommunikationsverlaufbeiderProzessvisualisierung

DiesbezüglichwerdendieEinstellungen,wieimUnterkapitelzuvorübernommen,wo beizusätzlichnochdieZuständeausderSIMATICManagerSoftwareinTRYSIMüber tragenwerdenmüssen.IndasTRYSIMProgramm kommendiegleichenNetzwerkefür dieSteuerungderSortieranlagehinein.

Es sind dennoch keine großartigen Ergebnisse zu erwarten, weil über die serielle SchnittstelleÜbertragungsratenvonbiszu38.4KBit/smöglichsind.

Studienarbeit 31

4.7 Zusammenfassung

DieseAbbildungs.Abb.4.7 sollnochmalsverdeutlichenwoundmitwemwirinderIn teraktionbeidenLösungskonzeptenmiteinanderstehen.

Abb.4.7 InteraktiondereinzelneKonzepte

NachdemdieLösungsvorschlägeausführlichbesprochenwurden,giltesdieimnächs tenKapitelUmzusetzenundfürspäterenGebrauchvorallemabKapitel5.4dengefor dertenVersuchsbericht,bzw.alsReferenzzunutzen.

Studienarbeit 32

5 Umsetzung

IndiesemKapitelwirddieschrittweiseUmsetzungdesentwickeltenLösungskonzepts ineinerkonkretenUmgebungdargestellt.

5.1 Darstellung des Sortieranlagenaufbaus in TRYSIM

BeimerstellenderSortieranlagewerdengezielt,bestimmteElementeausgesucht.Daes amAnfang nichtdasZielwarfürjedes Bauteilan der originalenSortieranlage,genau dasspezifischeElementabzuleiten,habeichummicheinzuarbeitenbewusstdiesenicht mit der originalen Sortieranlage übereinstimmend ausgesucht. In der s.Abb.5.1 ist die angefertigteSortieranlagezusehen.

Abb.5.1 3DAnsichtdermodelliertenSortieranlageinTRYSIM

Studienarbeit 33

ErstesProblemwareinenFörderbands.Abb.5.2zufindendassauchseineaktuellePosi tionerfasst,dorthabeicheinfacheinenImpulsgebereingerichtet.DurchdenImpulsge berwirddieBewegungsrichtungdesFörderbandsinnureineRichtungeingeschränkt. DieSignalansteuerungendereinzelnenElementesindimmerausdeneinzelnenAbbil dungen ersichtlich. Die Position und Größe wird nicht eingegeben sondern durch das Zeichnenermittelt,gegebenenfallsjustiert.

WennVateralsUrsprungdeklariertwurde,heißtesdassz.B.Förderbandunabhängig vonanderenElementenist.DieandereneinzustellendenParametersindausderjewei ligenAbbildungersichtlichundwerdennichtnähererläutert.

Abb.5.2 Förderband

Das Signal des Impulsgebers für das Förderband wird über EW 514 abgegriffen s.Abb.5.3. Als Master wird das Förderband genommen, weil die Impulse des Förder bandesgezähltwerdensollen.

DerAbschieberanderechtenSortieranlagehatnureinenEndschalter,weildieKurbel vomAbschiebereinmalimKreisläuft.DieseKonstruktionwurdedadurchvereinfacht dasmanalsAbschiebers.Abb.5.3einenLinearbewegermitzweiSensorengenommen hat.AlsAntriebistein4/2WegeVentilgenommenworden.

Studienarbeit 34

Abb.5.3 ImpulsgeberfürdasFörderbandundAbschieber

Es werden neun Generatoren s.Abb.5.4 eingerichtet die jeweils mit einen eigenen Ein gangssignal aktiviert werden. Somit gibt es neun verschieden Dynamiks. Davon wer denzweiverschiedenhoheDynamiksalsAusschusserzeugt.

Bei Dynamiks wird die Größe und die Toleranz festgelegt, sowie andere Parameter s.Abb.5.4.OptionalkönntemaneinenBarcodeScannerintegrieren,derüberdenanalo genEingangsWordAW534lesenwürde.

Abb.5.4 Generator3unddazugehörigerDynamik3

AlsnächstesbenötigtmaneineLichtschrankefürGrundstellung.SiesindvomPrinzip alle gleich. Der Unterschied besteht nur bei der Adressbelegung. Optional kann man aberaucheinenÖffneroderSchalter,stattSchließernehmen s.Abb.5.5.

Studienarbeit 35

Die Höhenstandsmessung wird mit dem Element Ultra Schall Sensor s.Abb.5.5 über denWordEW512ausgelesen.HierwirddieHöhederDynamiksgemessen.Unteran deremkannmanoptionaldieAuflösungdesgewandeltenA/DWertesändern. Der Vernichter s.Abb.5.5 hat die gleiche Funktionalität wie das Förderband, nur er löschtalleDynamikssobaldsiemitdreiEckpunktenamVernichterliegen. Die Werkstückablage ist eine einfache Platte s.Abb.5.5 bei der nur durch justieren die Größegeändertwird.

Abb.5.5 Lichtschranke,Höhenstandsmessung,VernichterundPlatte

Hier ist noch ein kurzer SOLL/IST vergleich der realisierten Sortieranlage gegenüber dervorhandenenSortieranlagezusehen: EchteSortieranlage(SOLL):

DerAbschieberhatnureinenEndschalter,weildieKurbelvomAbschieberein malimKreisläuft.

AnalogeMesswerterfassungderPositionmittelsUltraschallWegsensors. BeinichterkennendesWerkstücks,solldasFörderbandanhaltenunddasWerk stückmussvomFörderbandentferntwerden. BeijedemneuenWerkstückmussdieStarttastebetätigtwerden. ModellierteSortieranlage(IST) AbschieberantriebmitzweiEndschalternamAnfangundEnde. ImpulsgeberfürdasFörderband.

NichterkanntesDynamikwirdzumschwarzenVernichter(Ausschuss)gefahren.

Studienarbeit 36

AnlagefährtsolangebiseinZyklusEndeeingeleitetwird.

DerzweiteTeilderzurmodelliertenSortieranlagegehörtistdasBedienpult.Esbesteht hauptsächlich aus Tastern, LEDs und Anzeigen. Von dort aus wird hauptsächlich die Anlage gesteuert, bzw. bedient und überwacht. Die Taster und LEDs sind selbsterklä rend.Bei derAnzeigeWerkstück,gibt maneineZahlzwischen 0und 8ein.Es veran lassteinenDynamikzuerzeugen.DieSchrittfolgebeiderBedienungderAnlagewird inderBediendialoganzeigeDasmüssenSiejetzttun!erläutert s.Abb.5.6.IndieBehäl ter 1 bis 7 s.Abb.5.6 werden die verschiedenen Werkstücke eingetragen s.Abb.5.6 die dortzusortierensind.

Es werden außerdem noch Werkstücke gezählt die die Anlage durchlaufen haben s.Abb.5.6, sowie in den Ausschussbehälter gekommen sind. Außerdem wird noch die Höhe und die Position des aktuellen am Förderband befindlichen Dynamik gespei chert,bzw.angezeigt s.Abb.5.6.

Abb.5.6 BedienpultderSortieranlageinTRYSIM

Die Position des Förderbandes wird über das EW 514 dargestellt. Die Darstellung er folgtüberdenDatentypInteger s.Abb.5.7 links.DieWerkstücksnummerErfassungoder Werkstückhöhewerdenebensoumgesetzt.

Studienarbeit 37

Abb.5.7 DigitalanzeigeundTextAnzeige

IndieserTextAnzeigewerdendenMerkernspezielleMeldungenzugewiesen s.Abb.5.7 rechts, die bei einem bestimmten Zustand ausgelöst werden. Die werden dann in das Programmimplementiert.Nebenbeierwähnt,kannmanmitderBildTastezusätzlich MerkerfürdasZuweisenvonMeldungenhinzufügen. EchteSortieranlage(SOLL):

DieBehälteranordnungsolldirektimProgrammbeliebigveränderbarsein ModellierteSortieranlage(IST)

KeinEingriffindasProgrammfürdieBehälteranordnungnötig,daamBedien pultdieWerkstückanordnungeinstellbar FehlerundArbeitsanweisungensindamBedienpulterkennbar DirektesablesenvonderaktuellenPositiondesFörderbandes DieHöhedesAktuellenDynamikswirdgespeichert ZählungderVorkommnisdereinzelnenWerkstücke

FolglichnochdieVorderansichtdererstelltenSortieranlageinderXYEbenes.Abb.5.8.

Abb.5.8 2DAnsichtderSortieranlageinTRYSIM

Studienarbeit 38

SomitergebensichfolgendeAdressbelegungeninderSymboltabelle s.Abb.5.9:

Abb.5.9 Symboltabelle

5.2 Implementierung der modellierten Sortieranlage

BeiderProgrammierungderSortieranlagestehendreiProgrammiersprachenzurAus wahl.IndieserStudienarbeitwirdhauptsächlichmitKOPprogrammiert. Hierzu wurde die Schrittkette aus Kap. 4.2 angewandt. Dort wird die Umsetzung er sichtlich.DasProgrammwurdeineinOB1,FC1,FC2,FC3gegliedert s.Abb.5.10.Daten bausteinesindindiesemFallnichtnotwendig,weilmandieBehälteranordnungfürdas einzelne Werkstück direkt amBedienpult eingibt.InderAnlage1 steht diedokumen tierteUmsetzungdesProgrammszurVerfügung.

Studienarbeit 39

Abb.5.10 Programmaufbau

5.3 Realisierung der Modifikationen

DasZieleininTRYSIMerstelltesProgrammnunaneineechteSPSzuübertragenwird nungenauerbetrachtet.BeiderModifikationbzw.,AnpassungandieechteSortieranla gewurdenachvielRecherchefolgendesverändert.

Abb.5.11 ModifizierteSortieranlageinTRYSIM

Studienarbeit 40

DasFörderbandwurdedurcheinenLinearbewegermitSensorenundanalogenPositi onsausgabeED290entsprechenddenAnforderungenausKap.4.3modifiziert. DieserLinearbewegeristmitintegriertenEndschaltern undeinem Positionsgeber aus gestattet. Konfiguration des Linearbewegers ist in derAbb.5.12 ersichtlich. Da der Li nearbeweger, wie eine lange Stange aussieht, benötigt man eine Transportplatte die nochdortbefestigtwerdenmuss.FolglichmussdiePlatteandenLinearbewegerbefes tigtwerden,wodieDynamiksdaraufabgeladenwerden.

Abb.5.12 LinearbewegermitSensoren

DerAuswerferderzuvormiteinemLinearbewegerfungiertewurdedurcheinGelenk ersetzt s.Abb.5.13, das eigentlich für Nachbildung von Roboterarm benötigt wird. Für dieses Gelenk wird der Winkel in einer dreidimensionalen Ebene der in Raum zu durchlaufen ist definiert. Das ist nötig, da für die echte Sortieranlage dasAbschieben vonWerkstückenvomFörderbandmitnureinemEndschalterfunktioniert.AndasGe lenk wird ebenso eine Platte befestigt, die für das Abschieben von Dynamiks verant wortlichist.

Studienarbeit 41

Abb.5.13 LinearbewegermitSensoren

Hier ist die vereinfachte Version des Bedienpultes zu sehen s.Abb.5.14. Man kann sie auchmitderoriginalenVersioninderAbb.2.5vergleichen.Derunterschiedistnurin derunterenrechtenEcke,desinTRYSIMerstelltenBedienpultszusehen.

Abb.5.14 Bedienpult,sowiedieSeitenansichtdermodifiziertenSortieranlageinTRYSIM

Studienarbeit 42

DiemodifizierteAnlages.Abb.5.14 dürftejetzt1:1deroriginalenSortieranlageentspre chen.

DieÄnderungenimProgrammdieentsprechenddemLösungsansatzgemachtworden sind, kann man in der Anlage 2 nachsehen. Die in der Symboltabelle s.Abb.5.15 grau gekennzeichnetenAdressen, wurden für die Übertragung auf die echte SPS herausge nommen.

Werkstück 0

Werkstück 1

Werkstück 2

Werkstück 3

Werkstück 4

Werkstück 5

Werkstück 6

Werkstück 7

Werkstück 8

Vorlauf Band

Rücklauf Band

Abschieber

Anzeige Handbetrieb

Anzeige Automatikb.

Anzeige Bereit

Anzeige Störung

Allgemein

Hand

Automatik

Stör.& Schrittkette

Zufallszahl

Förderbandpositionen

Höhenmessung

Schablone

Abb.5.15 Symboltabelle

Studienarbeit 43

5.4 Exportieren der modifizierten Sortieranlage

IndiesemKapitelwirddieschrittweiseUmsetzungdesExportierensbeschrieben. ManwähltimVerzeichnisProjekt|Exportieren|BausteinedieBausteineausdemak tuellenProgramminTRYSIMaus s.Abb.5.16,auswelcheneineQuellegeneriertwerden soll.

Abb.5.16 Quellengenerieren

Die Quelle ist eigentlich eine TextDatei mit der Endung .awl, die das Programm ent hält. Dort werden die in Abbildung 5.16 rechts, ausgewählten Bausteine in einer Ge samtDatei gespeichert. Dies ist einfacher, weil sonst beim Übersetzen jeder Baustein für sich aufgerufen werden muss, bzw. jeder Baustein eine eigene Quelle bekommt. SonderfunktionenundSonderbausteinesolltennichtausgewähltwerden. Die .awl Datei wird in dem aktuellen Projektverzeichnis in TRYSIM gespeichert. Bei NamenskonfliktwirddiealteDateiüberschrieben.

AlsnächstesmussSIMATICManagergestartetwerden.DortsolleinneuesProjektin SIMATICManagerangelegtwerden.

DiegenerierteQuellesolldanninderEntwicklungsumgebungdesSIMATICManager eingefügtwerden.D.h.siemussdortebenfallskompiliertwerden. HiernocheinAusschnitts.Abb.5.17vondergeneriertenQuelleinSIMATICManagerzu sehen.

Studienarbeit 44

.

.

FUNCTION FC 1 : VOID

TITLE = BEGIN

NETWORK

TITLE =Förderband Vorwärts

U

UN

UN

=

NETWORK

TITLE =Förderband Rückwärts

U

UN

UN

=

NETWORK

TITLE =Auswerfen

//- Förderband muß stehen um auszuwerfen

U

UN

UN

=

END_FUNCTION FUNCTION FC 2 : VOID

TITLE = BEGIN

NETWORK

TITLE =Werkstück 1

//- Erkennung mittels Ultra Schall Sensor M13.6 Schritt2 gibt die Freigabe zum messen

//- Zugriff auf das Datenbaustein 7 ( Meßtoleranzen )

U(

L

L

>=I

)

U(

L

L

<=I

)

U

U

S

NETWORK

TITLE =Werkstück 2

//- Erkennung mittels Ultra Schall Sensor M13.6 Schritt2 gibt die Freigabe zum messen

//- Zugriff auf das Datenbaustein 7 ( Meßtoleranzen )

U(

L

L

>=I

)

.

.

.

.

Abb.5.17 AusschnittdergeneriertenQuelle

NachdemeinneuesProjektangelegtwordenist,öffnetmandenBehältermitProjekt| Station | CPU | S7Programm| Quellen. Als nächstes wird durch Einfügen | Pro gramm|S7Programm|QuellendiegenerierteDateiaufgerufen,ausdemProjektver zeichnis von TRYSIM. Hier geht der Programmeditor auf. Nun muss die generierte DateiimProgrammeditorübersetztwerden.DiesgeschiehtmitderrechtenMaustaste Übersetzen.

Studienarbeit 45

Bei der Umsetzung treten einige Fehler auf, die keine 100% Kompatibilität bestätigen. ZeitkonstantenvonTimernunddasmehrereRücksetzenvonMerkernineinemNetz werk wurden nicht akzeptiert. In der Übersetzten Quelle soll dann dies abgeändert werden.DienichtbenötigtenElementedieherausgenommenwerdensollen,sindinder Anlage4gekennzeichnet.Z.B.Werkstückewerdennichtmehrerzeugt,sondernander echtenSortieranlagehingelegt.

Wennallesgutgegangenist,kommtdieMeldung„Compilerergebnis:0Fehler,0War nungen“.

Nunkann manunterProjekt|Station|CPU |S7Programm| Bausteine sich die ü bersetztenBausteineansehen,gegebenenfallsbearbeiten. ZumSchlussmüssendieBausteineindieechteSPSübertragenunddortgetestetwer den.

5.5 Kommunikationsaufbau zwischen TRYSIM und der S7/300

DieseunddervorhergehendeUnterkapiteldienenhauptsächlichzumNachschlagebei einer erneutenoder ähnlichenUmsetzung.Zuerstwerden die Vorgänge dieeinzustel lensind,beiderAnbindunganeineexterneSPSübereinenMPIAdaptererläutert. 1.SPS|ExterneSPSwählen 1.1S7überMPIwählen s.Abb.5.18 1.2SchnittstellenParameterwählen 1.2.1MPIAdressederCPUauf2 1.2.2SlotNr.derCPUauf2

1.2.3InterneSPSabschaltenanwählendadasProgrammnurinderechtenSPS

Abb.5.18 Schnittstellenkonfiguration

Studienarbeit 46

Falls doch einmal die IBHSoftSPS s.Abb.5.18 angewendet wird, wird bei Schnittstel lenparameter das Programmverzeichnis der SoftSPS angegeben, da alles auf dem PC abläuft.DieI/O-KonfigurationwirdwiebeiS7überMPIkonfiguriert s.Abb.5.19. 1.3I/O-Konfigurationwählen s.Abb.5.18 links

Abb.5.19 I/OKonfigurationstabelle

1.3.1Neuwählen bei „EingängederSPS:“s.Abb.5.19 links 1.3.1.1Bereich:E 1.3.1.2DBNr:2 1.3.1.3StartAdre:0(0.0) 1.3.1.4Länge:2(Bytes0.01.7) einstellen s.Abb.5.20 links. 1.3.2Neuwählenbei „AusgängederSPS:“s.Abb.5.19 links 1.3.2.1Bereich:A 1.3.2.2DBNr:3 1.3.2.3StartAdre:4(4.0) 1.3.2.4Länge:2(Bytes4.05.7) einstellen s.Abb.5.20 rechts. 1.3.3Neuwählenbei „AusgängederSPS:“s.Abb.5.19 links 1.3.3.1Bereich:D(DB) 1.3.3.2DBNr:4 1.3.3.3StartAdre:0(0.0) 1.3.3.4Länge:2(EW290DWORD) einstellen

1.4Abbrechenwählen,dasonstgleichmitderexternenSPSverbundenwird

Studienarbeit 47

Abb.5.20 EinundAusgängeKonfiguration

Die Konfigurierten Parameter können in der I/O Konfigurationstabelle nachgesehen werden s.Abb.5.19 rechts.

Dies war der erste Schritt der in TRYSIM einzustellen ist. Der nächste Schritt kann in derAnlage5desTRYSIMProgrammsnachgesehenwerden.DerProgrammaufbausoll die benutztenBausteine für TRYSIM und SIMATICManager aufzeigen.Außerdem ist zubeachtendassdieZuständeinderechtenSPSimmerwiederindieDatenbausteine gespeichert werden. Da aber nie zwei Datenbausteine gleichzeitig offen sein können, solldasdurchSetzenundRücksetzendereinzelnenEinundAusgängerealisiertwer den.

Abb.5.21 ProgrammaufbauinTRYSIMundinSIMATICManager

DortwerdendiezuvoreingestelltenParameterdurchAufrufeindenNetzwerkenvon SourceBlock zu DestinationBlock abgebildet. Das heißt wenn eine Anlage gefertigt wird,müssendieElementenichtnachdenDatenbausteinenbenanntwerden,sondern könnendurchdiespezialFunktionSFC20interpretiertwerdenmitz.B.A4.2oderE0.3. EineAusnahmesinddieanalogeMesswertewiez.B.beideraktuellenFörderbandposi tion. Diese Element können nicht mit ED 290 benannt werden, sondern werden mit DBW4.DBX0.0benannt.

Studienarbeit 48

BeiderSoftwarePRODAVEMinidiediePG/PCSchnittstellekonfiguriert,sindfolgen deEinstellungennotwendig.ZuerstwirdeinneuerZugangspunkts.Abb.5.22 rechtsder Applikation angelegt unter Schnittstellen hinzufügen s.Abb.5.22 links unten. Dies ist notwendigumeineKommunikationzwischenTRYSIMundMPIAdapterzuerstellen. DerZugangspunktvonSIMATICManagerzuMPIAdapteristbereitsvorhanden.

Abb.5.22 ZugangspunktderApplikation

Dann müssen die Parameter für die Kommunikation konfiguriert werden. Dies wird wenn der Zugangspunkt von TRYSIM zu MPI Adapter s.Abb.5.22 rechts oben ange wählt ist und dann Eigenschaften angewählt werden s.Abb.5.22 links. Zu beachten ist das bei Lokaler Anschluss s.Abb.5.23 rechts das passende COM Port angesprochen wirdunddasdieÜbertragungsratemitderamMPIAdaptereinzustellendenÜbertra gungsrateübereinstimmt.BeidenMPIEinstellungens.Abb.5.23 links kannallesbelas senwerden,dahiernureinKommunikationspartnervorhandenist.

Studienarbeit 49

Abb.5.23 Eigenschaften-PCAdapter(MPI)

WennnundasProgramminderSPSübertragenwordenist,inTRYSIMalleEinstellun gen, sowohl bei der Schnittstellenkonfiguration, als auch in den Netzwerken vorge nommenwordensind,wirdnochmalsSPS|ExterneSPSangewählts.Abb.5.18. Dort werdendieEinstellungenmitOKunddanachmitJAbestätigt.Wennallesgutgegan geniststehtdieVerbindungzwischenTRYSIMundderechtenSPS.Dieslässtsichan demMPIAdaptererkennen.ErenthältzweiLEDs.DieeineLEDzeigtdieBetriebsbe reitschaftanunddieandereleuchtetsobaldeineVerbindungaufgebautist. Bevor diemodellierteAnlage getestetwerden kann,sollzunächstdieSimulationswie derholrate s.Abb.5.24 der TRYSIM CPU auf den minimalen Wert eingestellt werden. DiesewirdunterAnsicht|Optioneneingestellt.InTRYSIMläufteinevirtuelleZeitmit derAuflösung1ms.Hierkannmaneinstellen,wievieledervirtuellenmsvergehensol len,bevordieAnlageerneutsimuliertundderOB1desSPSProgrammserneutbearbei tetwird.InWirklichkeitentsprichtdieserWertderZykluszeitderSPS.Jekleinerdiese Zeiteingestelltwird,destogenaueristdieSimulation,beiumfangreichenAnlagensinkt dadurch der maximale Zeitraffer Faktor. Somit werden die Signale die bei der model liertenSortieranlageentstehenumdenjeweiligenFaktoröfterwiederholt. DurchdenMenüpunktderunterAnlage|EchteZeits.Abb.5.24 einzustellenist,wird dieSimulationsratenichtgeändert,hierdurchwirddieGeschwindigkeitdervirtuellen Uhrgeändert.DadurchwirdeinerealeZeiterzeugt,wodurchsichindermodellierten SortieranlagedieVorgängeaufdieechteZeitanpassen.

Studienarbeit 50

Abb.5.24 SimulationswiederholrateundEchteZeit

JetzterstkanndieSortieranlageinBetreibgenommenundgesteuertwerden.Durchdie sehrniedrigeÜbertragungsratevon38.4KBit/ssindVerzögerungenbeimanhaltender Sortierpositionenzusehen.

5.6 Umsetzung der Prozessvisualisierung

BeiderProzessvisualisierungistfastdiegleicheVorgehensweisezuunternehmen,wie im Kapitel zuvor. In diesem Fall soll die interne SPS von TRYSIM nicht abgeschaltet werden s.Abb.5.18. DerProgrammaufbaus.Abb.5.25 sollverdeutlichenwelcheBaustei nenotwendigsind.

Abb.5.25 ProgrammaufbauTRYSIMundSIMATICManager

IndemKap.4.6wurdezudiesemProblemeinKonzepterstellt.Eswarersichtlichdass eszuKonfliktenzwischenderTRYSIMSPSundderechtenSPSkommenwird.Dieses ProblemwürdesichaberdurchPrioritätenvergabebehebenlassen.Indemmanfürdie EinundAusgangssignalederechtenSortieranlageeinehöherePrioritätvergibt.

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Oder dies steuerungstechnisch löst, wie bei einer Touch Panel Funktion dass z.B. die TRYSIMSoftwareeinehöhererPrioritätgegenüberderSPShat.SomitlassensichKon fliktevermeiden.

DerSinnundZweckderSacheist,dassesidealwäre,wennmandieAnlageweiterent fernt vom PCaussteuernkönnteundgleichzeitigam Monitorden Prozessablauf ver folgenkann.

Außerdem ist Prozessvisualisierung nicht nur Veranschaulichung von Ein und Aus gängenoderaufnahmevonMesswertenmiteinemKennlinienschreiber,sondernauch dieProzessbeobachtungineinerdreidimensionalenEbene.

In der realisierten Anlage wird von TRYSIM aus, die eigens erstellt Anlage und das FörderbandanderechtenSortieranlagesimultangesteuert.Außerdemwerdendieak tuellenFörderbandspositionenderechtenSortieranlagedargestellt. Man kann auch von dem Bedienpult, der echten Sortieranlage, die eigene und die in TRYSIMerstelltenAnlagesteuern.Sowaskannmansichganzgutvorstellen,wenndie Sensoren oder Aktoren an der echten Anlage ausfallen, um zu schauen ob im Pro gramm ein Fehler vorliegt oder ob die Fehlerursache bei den Aktoren oder Sensoren liegt.

Abb.5.26 VisualisierteAnlage

EsistnichtgelungendenWegwelchesdasechteFörderbandzurücklegenmuss,zeitlich mit dem in TRYSIM erstellten Förderband zu synchronisieren, obwohl sich die Mög lichkeiten bieteninTRYSIMdasFörderbandaufdieLänge,GeschwindigkeitundAn laufphasezuparametrieren.DieUrsacheistdieÜbertragungsrate.Welchesdafürsorgt dasdurchdasunsynchroneEinundAusschaltendesFörderbandsesnichtgelingt.

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Abb.5.27 VisualisierteAnlagein3D

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6 Zusammenfassung und Ausblick

6.1 Erreichte Ergebnisse

InderStudienarbeitistvonkleinauf,wieesverlangtwordenist,eineSortieranlageer stelltundprogrammiertworden.DiesbezüglichwurdenochvertieftindieMaterieder angebotenen Elemente eingegangen. Das Exportieren des in TRYSIM erstellten Pro gramms, wie der Inbetriebnahmetest an der echten Sortieranlage, wurde ebenso er reicht. Die erlernten Kenntnisse in TRYSIM wurden auch auf STEP7 von SIEMENS erweitert.AußerdemistesgelungendieechteSortieranlageinTRYSIMkomplettzure produzieren.ZusätzlichzudiesemistdieAnbindungandieechteSPSgelungen.Dabei istsehrvertieftindieSpezifikationundProgrammierungderKommunikationbzw.Te lematik zwischen der TRYSIM Software und der echten SPS über einen MPIAdapter eingegangen worden. Bei der Visualisierung der echten Sortieranlage ist ein kleines Demobeispiel erstellt worden, wobei mandie echte Sortieranlage vom PCaus steuern undbeobachtenkann.

6.2 Ausblick

DurchdieAnbindungderTRYSIMSoftwareandieechteSPSistnundaserstellenvon beliebigen Anlage in TRYSIM die in SIMATIC Manager programmiert und über die echteSPSbetriebenwerdenmöglich.SomitkanndieErweiterbarkeitderErgebnissein der Anbindung der TRYSIM Simulationssoftware an eine echte SPS über die offenen SchnittstellenvonTRYSIMgemachtwerden.InnaherZukunftkannesdurchausmög lich sein, dasdurch dieAnbindung überProfibus oder Netzwerk, anstattüberRS 232 bessere Übertragungsraten und Möglichkeiten in neueren Versionen von TRYSIM an gebotenwerden.

Quellenverzeichnis

/1/ ohneVerfasser: BenutzerhandbuchTRYSIMV2.9.

Fa.CephalosGesellschaftfürAutomatisierungmbH,

Papenburg,Ausgabe2001.

/2/ ohneVerfasser: ManualPRODAVES7V5.5.

Fa.SiemensAG,Nürnberg,Ausgabe2001.

/3/ ohneVerfasser: ReferenzhandbuchSIEMENSSimatic

AutomatisierungssystemeS7300.

Fa.SiemensAG,Nürnberg,Ausgabe02/2001.

/4/ SchneiderU. : TaschenbuchderInformatik,4.Auflage2001.

FachbuchverlagLeipzig,ISBN3446217533

/5/ BriemM. : EntwurfundAufbaueinesModellseinerSortieranlage.

StudienarbeitimWintersemester1997/98,Fachhochschule

Reutlingen,FachbereichAutomatisierungstechnik.

Anlagenverzeichnis

Anlage1 ProgrammderfreierstelltenSortieranlageinTRYSIM Anlage2 ProgrammdermodifiziertenSortieranlageinTRYSIM Anlage3 GenerierteQuelldateiinSIMATICManager Anlage4 ProgrammdermodifiziertenSortieranlageinSIMATICManager Anlage5 ProgrammfürdieAnbindungandieechteSPSinTRYSIM

ProgrammfürdieAnbindungandieechteSPSinSIMATICManager Anlage6 ProgrammfürProzessvisualisierunginTRYSIM

ProgrammfürProzessvisualisierunginSIMATICManager