Erstellung und Programmierung einer Sortieranlage mit der TRYSIM 3D Simulationssoftware sowie die Anbindung an eine SIEMENS S7-300 SPS


Studienarbeit, 2003

56 Seiten, Note: 1


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Inhaltsverzeichnis

Erklarung

Abstract

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Problemstellung und -abgrenzung
1.3 Ziel der Arbeit
1.4 Vorgehen

2 Grundlagen
2.1 Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)
2.2 Die TRYSIM Simulationssoftware
2.3 Die SIMATIC Manager Entwicklungsumgebung
2.4 PRODAVE S7 Mini
2.5 Aufgabenumfeld

3 Problemanalyse
3.1 Modellierung einer Sortieranlage in TRYSIM
3.2 SPS-Programm der modellierten Sortieranlage
3.3 Modifikation der modellierten Sortieranlage
3.4 Export des TRYSIM Programms auf das STEP®7 System
3.5 Anbindung an externe SPS uber einen MPI-Adapter
3.6 Prozessvisualisierung
3.7 Zusammenfassung

4 Losungskonzept
4.1 Konstruktion einer Sortieranlage in TRYSIM
4.2 Programmaufbau der modellierten Sortieranlage
4.3 Verbesserungen gegenuber der erstellten Sortieranlage
4.4 Export einer generierten Quelle aus TRYSIM
4.5 Konzepte fur die Anbindung an eine SIEMENS S7/300 SPS
4.6 Interaktionsverlauf bei der Prozessvisualisierung
4.7 Zusammenfassung

5 Umsetzung
5.1 Darstellung des Sortieranlagenaufbaus in TRYSIM
5.2 Implementierung der modellierten Sortieranlage
5.3 Realisierung der Modifikationen
5.4 Exportieren der modifizierten Sortieranlage
5.5 Kommunikationsaufbau zwischen TRYSIM und der S7/300
5.6 Umsetzung der Prozessvisualisierung

6 Zusammenfassung und Ausblick
6.1 Erreichte Ergebnisse
6.2 Ausblick

Quellenverzeichnis

Anlagenverzeichnis

Erklarung

Ich versichere hiermit, dass ich die vorliegende Studienarbeit mit dem Thema Erstel- lung und Programmierung einer Sortieranlage mit der TRYSIM Simulationssoftware, sowie die Anbindung an eine SIEMENS S7-300 SPS selbststandig verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt habe.

Abstract

In the control engineering laboratory at the Fachhochschule Reutlingen a concept for an automatic sorting system was modelled with the simulation software TRYSIM and implemented in a PLC program.

In addition, a model of an existing automatic sorting system was built using the TRYSIM simulation software to examined the robustness of the TRYSIM capability in practice in order to see if a model created in TRYSIM could be controlled by an ex­ternal PLC (SIEMENS S7-300 in this case).

A communication between TRYSIM and the PLC was established using an MPI-ISA interface card. The interface was configured with PRODAVE S7 Mini configuration software.

The possibility of exporting a PLC program written in TRYSIM above SIMATIC Manager to the PLC was also investigated.

1 Einleitung

In der Einleitung wird die Notwendigkeit, die Beschreibung der Probleme, die Ziel- setzung, sowie die Vorgehensweise dieser Studienarbeit erlautert.

1.1 Motivation

Als in den siebziger Jahren die speicherprogrammierbare Steuerungen, kurz SPS ge- nannt auf dem Markt gebracht wurden, ersetzten sie damals die ublichen elektrome- chanischen Steuerungen in fast allen Einsatzgebieten. Die neue programmierbare Signalverarbeitung reduzierte den Verdrahtungsaufwand und die Anzahl der elekt- romechanischen Komponenten erheblich.

Mit der TRYSIM Software ist nun ein weiterer Fortschritt in der Steuerungstechnik eingetreten. TRYSIM ist ein Entwicklungswerkzeug fur SPS Programme. Im Gegen- satz zu vielen anderen Simulationsprogrammen wird nicht nur die SPS nachgebildet, sondern auch die zu steuernde Maschine. So kann das mit TRYSIM erstellte Pro- gramm unter realitatsnahen Bedingungen getestet und optimiert werden, ohne das irgend etwas anderes notwendig ware, als ein PC.

Durch den intensiven Test des SPS-Programms am Schreibtisch konnen professionel- le Programmierer die Inbetriebnahme erheblich verkurzen. Diese Aussage des Her- stellers verlangt nach einer tatsachlichen Analyse der Inbetriebnahme und der zu Verfugung stehenden Elementen.

TRYSIM ermoglicht vor allem im Bildungsbereich eine kostengunstige visuelle drei- dimensionale Erstellung von komplexen Anlagen, die uber einer internen SPS (Soft­ware) per Personal Computer gesteuert werden konnen. TRYSIM simuliert gleichzeitig die Maschine, die SPS und das Programmiergerat.

Weil die Software so viele Moglichkeiten bietet und die Kommunikation zwischen der Siemens S7/300 und dem PC nicht ausfuhrlich beschrieben ist, ist es notwendig diese auch praxisnah zu untersuchen um die Schwachstellen herauszufinden.

1.2 Problemstellung und -abgrenzung

Fur die Forder- und Sortieranlage, bei der die Werkstucke (sieben Stuck) mit gleicher Lange und Breite, aber mit verschiedener Hohe transportiert werden, soll ein Pro- gramm in TRYSIM geschrieben werden.

Fur dieses Programm soll ein lauffahiges Modell erstellt werden. Es soll auch unter- sucht werden, in wieweit man die vorhandenen Elemente, mit denen die in der Pra­xis vorkommen, modellieren kann. Dies wird dann entsprechend der vorhandenen Sortieranlage an der FH-Reutlingen erstellt.

Das geschriebene Programm soll nicht nur in dieser Entwicklungsumgebung laufen, sondern soll zusatzlich in die echte SPS ubertragen werden. Die verschiedenen Moglichkeiten der Anbindung der Simulationssoftware TRYSIM an die richtige SPS sind weitgehend unbekannt. Somit sollen erstmals die dabei auftretenden Probleme untersucht werden.

Fur die Anbindung der TRYSIM Software an die echte SPS bietet sich ein Tool na- mens PRODAVE S7 Mini an, das konfiguriert und in das SPS-Programm implemen- tiert werden muss.

Ein interessantes Gebiet ist die Prozessvisualisierung, die durchaus denkbar ist, aber nicht von TRYSIM Entwicklern erwahnt wird.

1.3 Ziel der Arbeit

Die Aufgaben der Studienarbeit befassen sich mit folgenden Themen:

- Ein Modell mit der Simulationssoftware TRYSIM fur die Sortieranlage und das Bedienpult erstellen,
- SPS-Programm fur Hand- und Automatikbetrieb implementieren,
- Softwareschnittstellen zwischen der Simulationssoftware TRYSIM und der Entwicklungsumgebung von Siemens S7 konfigurieren,
- Ubertragung und Dokumentation eines Testprogramms von der Simulations­software TRYSIM auf die Siemens S7 315-2 DP SPS,
- Versuchsbericht uber die Studienarbeit erstellen.

1.4 Vorgehen

Die Ziele der Studienarbeit wurden bereits im Kapitel 1.3 naher spezifiziert. Hier werden die Vorgehensweisen und die Ziele naher erlautern.

- Erstellung und Programmierung des Hand- und Automatikbetriebs einer Sor- tieranlage mit zusatzlichen Features, um zu zeigen was fur Moglichkeiten sich hinter dieser Simulationssoftware befinden und dadurch eine grundliche Ein- arbeitung in die Simulationssoftware zu bekommen.
- Nach der Einarbeitungszeit, wird als nachstes versucht die modellierte Anlage so zu modifizieren, dass sie der Sortieranlage im Steuerungstechniklabor zu 100% entspricht. Danach wird dementsprechend das Programm umgeandert.
- Als nachstes wird das modifizierte Programm aus TRYSIM in die Entwick- lungsumgebung SIMATIC S7 exportiert und dort dem Code angepasst. Nach dem die nicht benotigten Elemente entfernt wurden (dazu spater) wird das Programm in die SPS ubertragen und an der echten Sortieranlage getestet.
- Dann wird versucht, das Programm das in SIMATIC Manager geschrieben wird in die SPS zu ubertragen und dieses Mal nicht die echte Anlage, sonder die modellierte Anlage in TRYSIM zu steuern. Dies funktioniert nur uber eine MPI Adapter und der PRODAVE S7 Mini Software.
- Mit PRODAVE S7 Mini und dem MPI Adapter muss vom PC zur SIEMENS S7 315-2 DP SPS eine Kommunikation uber eine serielle Schnittstelle aufgebaut, konfiguriert und im SPS-Programm uber Datenbausteine mit speziellen Funk- tionen implementiert werden.
- Zum Schluss wird noch ein kleines Programmbeispiel erstellt, welches das steuern der echten Sortieranlage uber den PC in TRYSIM zulasst und gleich- zeitig eine Prozessbeobachtung (Prozessvisualisierung) am PC erlaubt. Das Steuern der modellierten Anlage in TRYSIM uber extern angebrachte Sensoren wird auch eingebettet sein.

2 Grundlagen

Dieser Kapitel beinhaltet eine kurze Einfuhrung uber die allgemeine Thematik der Speicherprogrammierbare Steuerung. Die Simulationssoftware TRYSIM, Entwick- lungsumgebung SIMATIC S7, PRODAVE S7 Mini, sowie die Beschreibung des Auf- gabenumfeldes werden ebenso vorgestellt.

2.1 Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)

Die SPS ist ein elektronisches Gerat, das Maschinen oder Prozesse steuert. Sie erfasst Signale uber Eingange, verarbeit sie nach einem Programm und sendet Signale uber Ausgange.

Das Programm wird uber eine Programmiersoftware erstellt. Es kann die Ein- und Ausgange beliebig verknupfen, Zeit messen oder auch Rechenoperationen ausfuh- ren. Die Grofie der erforderlichen Schaltschranke und der Anteil mechanisch verur- sachter Ausfalle konnte durch die nun softwaremafiige Realisierung von Zahlern, Zeitgliedern, Relais usw. erheblich reduziert werden.

Wichtige Kenngrofien einer SPS sind die maximale Anzahl der Ein- und Ausgange, Speichergrofie und Rechengeschwindigkeit. Der prinzipielle Aufbau hat sich bis heu- te kaum verandert. Sie bestehen bis heute nach wie vor aus drei grundsatzlichen E- benen:

- Signaleingangsebene

Eingangsklemmen

Interface (galvanische Trennung, Filter. etc..)

- Verarbeitungsebene

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

Programmspeicher (Anweisungsliste oder Kontaktplan)

Datenspeicher (Abbildungsregister, Merker..)

- Ausgabeebene

Interface(galvanische Trennung..)

Ausgangsklemmen

Signaleingangsebene verbindet externe Signale mit der SPS. In der Verarbeitungs- ebene werden diese Signale mit dem Anwenderprogramm verknupft und bearbeitet. Das Ergebnis wird dann uber die Ausgangsebene zuruck zum Prozess geleitet. Da die drei Ebenen miteinander kommunizieren, sind sie mit einem internen Datenbus verbunden.

Ein Steuerungsplan bzw. Anwenderprogramm besteht aus Anweisungen fur den Mikroprozessor in einer Programmiersprache. Zur Programmerstellung wird entwe- der ein Programmiergerat benotigt oder es wird mit einem Personal Computer (PC) programmiert. Heutzutage haben sich vor allem die drei folgenden Programmier- sprachen nach DIN 19239 durchgesetzt: Anweisungsliste (AWL), Funktionsplan (FUP) und Kontaktplan (KOP).

Die Vorteile von programmierbaren Steuerungen gegenuber anderen Steuerungen sind:

- Programmerstellung lauft getrennt von der Fertigung der Maschine,
- Veranderungen im Steuerungsablauf sind leicht moglich, weil dies ohne Ver- anderung von Bauelementen und Verdrahtung geschieht,
- Einmal entwickelte Programme konnen auf einfache Weise vervielfaltigt wer­den,
- Dokumentation der Programme kann automatisch erstellt werden,
- Da die Steuerung keine mechanische Schaltelemente hat, ist der Materialver- schleifi gering,
- Wegen des geringen Raumbedarfs ist der Einbau von solchen Steuerungen problemlos und deshalb kostengunstig,
- Der Maschinenbenutzer hat die Moglichkeit, hochste Anspruche an die Steue­rung der Maschine zu stellen, ohne eine Kostenexplosion befurchten zu mus- sen.

2.2 Die TRYSIM Simulationssoftware

TRYSIM ist ein Entwicklungswerkzeug fur SPS-Programme. In Gegenuberstellung zu vielen anderen Simulationsprogrammen wird bei TRYSIM nicht nur die SPS imi- tiert, sondern auch die zu steuernde Maschine. So kann das mit TRYSIM s.Abb.2.1 er- stellte Programm unter realitatsnahen Bedingungen gepruft und optimiert werden, ohne dass irgend etwas anderes erforderlich ware als ein PC mit Win95/98/NT/2000.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.2.1 TRYSIM Grundaufbau

Fur professionelle Programmierer bedeutet dies, eine erhebliche Verkurzung der In- betriebnahmezeit. Fur den in der Ausbildung befindlichen, die Moglichkeit, Pro­gramme fur die verschiedensten Maschinen zu schreiben und zu testen, ohne auf den Arbeitsplatz in seiner Ausbildungsstatte angewiesen zu sein.

Fur die Simulation der Maschine steht eine Vielzahl von Elementen wie Motoren, Zy- linder, Endschalter, Lichtschranken usw. zur Verfugung. Die Elemente konnen drei- dimensional angeordnet werden, die graphische Darstellung entspricht einer technischen Zeichnung.

Die Anlage wird mit dem Anlagen-Editor s.Abb.2.1 angefertigt. Benotigte Elemente werden aus einer Liste ausgewahlt. Diese werden in einem Grafikfenster platziert und ihre Eigenschaften werden danach editiert.

Ein grofier Wert wird auf die Ubersichtlichkeit und Geschwindigkeit gelegt. Zur bes- seren Veranschaulichung der simulierten Anlage kann diese echt dreidimensional dargestellt werden. /1/

Die simulierte SPS >.Abb.2.1 verfugt uber den Befehlssatz der Siemens S7-400 Baurei- 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 laufen soil, kann es auf das SIMATIC Manager Entwicklungssystem exportiert wer- den. Auch der umgekehrte Weg, ein Programm auf dem SIMATIC Manager System zu schreiben und dann zum Testen nach TRYSIM zu ubertragen, ist ohne weiteres moglich.

Der grofie Vorteil gegenuber anderen Entwicklungsumgebungen liegt daran das man 3D-Maschinen konstruieren kann, eine SPS und ein Programmiergerat in der Soft­ware integriert ist s.Abb.2.1.

2.3 Die SIMATIC Manager Entwicklungsumgebung

Mit diese Entwicklungsumgebung s.Abb.2.2 kann man Programme fur eine SIEMENS S7 SPS erstellen, bearbeiten und in die SPS ubertragen. Im Gegensatz zu TRYSIM dient diese Software nur als ein Programmiergerat.

Diese Software wird fur die Studienarbeit ebenso wie die TRYSIM Simulationssoft- ware benotigt. Ihre Aufgaben beziehen sich speziell fur die Ubertragung von Pro- grammen in und aus der echten SPS.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.2.2 SIMATIC Manager

2.4 PRODAVE S7 Mini

Neben den Programmiergeraten dringt der Personal Computer immer mehr in die Fabrikhallen ein, weil er standig Leistungsfahiger wird und weil es ein riesiges An- gebot an Applikationen fur die Fertigung gibt. Dabei stellt sich dem Anwender je- doch meist das Problem, dass zwar eine Vielzahl von Programmen zur Nacharbeitung von Prozessdaten zur Verfugung steht, dass die Daten aber im Auto- matisierungsgerat nur schwer fur die Applikationen verfugbar machen konnen. Denn dafur braucht man eine funktionierende und kostengunstige Kopplung zwi- schen AG und PG/PC.

Uber diese kombinierten Funktionen baut PRODAVE S7 den Prozessdatenverkehr uber die MPI-Anschaltung der AGs zwischen AG und PG/PC auf. Die nun verfugba- ren Daten konnen in einen PC gerechtes Format gewandelt werden und von der ei- genen Applikation oder von den gangigen Applikationen wie TRYSIM verarbeitet werden. /2/

PRODAVE = Prozess Daten Verarbeitung

Mit PRODAVE S7 kann man nicht nur den Prozess auswerten und beobachten son- dern auch beeinflussen. Denn es stellt die verschiedenen Funktionen zur Verfugung.

PRODAVE S7 Mini ist nun ein vereinfachtes Werkzeug mit weniger Funktionalitat, mit dem nur die Ubertragung von Datenbausteinen moglich ist. Dies ist notwendig um ein in TRYSIM erstellte Anlage mit einem in SIMATIC Manager erstellten Pro- gramm uber die echte SPS zu steuern. Daher muss man alle Ein-/Ausgange der Si­mulation in Datenbausteine in der SPS ubertragen.

Zusammengefasst s.Abb.2.3 lasst sich mit PRODAVE S7 Mini grundsatzlich die SPS von Personal Computer aus steuern. Dafur muss man ein Programm in einer Hoch- sprache schreiben und durch die selbst erstellte grafische Benutzeroberflache steu­ern. Die ist nicht notwendig, da bei der TRYSIM Software die Schnittstellen schon freigegeben sind, worauf PRODAVE S7 Mini zugreifen kann.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.2.3 PRODAVE S7 Mini

2.5 Aufgabenumfeld

An der Fachhochschule Reutlingen im Steuerungstechniklabor existiert bereits eine Sortieranlage. Diese wurde durch einen Studienarbeiter gebaut und verdrahtet. Die Sortieranlage besteht aus einer Siemens SPS S7 315-2DP s.Abb.2.4 und der Sortieran­lage selbst s.Abb.2.5. Zusatzlich bestehen fur die Kommunikation Anschlusse fur MPI-Adapter und Profibus /5/.

Die SPS besteht aus:

CPU 315-2 DP

- Arbeitsspeicher : 64 KByte, 2048 Merkern (MB 0 - MB 255), 128 Timer (T0 - T128), 64 Zahler (Z0 - Z63), MPI Schnittstelle (19.2KBit/s - 38.4 KBit/s), Profi- bus Schnittstelle (bis zu 12 MBit/s)

Eingangsbaugruppe SM 321, DI16

- Digitaleingangsbaugruppe mit 16 potentialfreien Eingangen, Eingangsspan- nung Ue= 24V DC, Adressbelegung von E 0.0 - E 1.7

Ausgabebaugruppe SM 322, DO 16

- Digitalausgangsbaugruppe mit 16 potentialfreien Ausgangen, Lastnennspan- nung Ul = 24V DC bei maximalen Ausgangsstrom von Ia = 0.5A, Adressbele­gung von A 4.0 - A 5.7

Analog Ein- und Ausgabebaugruppe SM 334 AI 4/AO 2 x 8 Bit

- 4 analoge Eingange und 2 analoge Ausgange, Auflosung 8 Bit, Einstellung der Mess- und Ausgabeart durch Verdrahtung, Messbereich und Ausgabebereich wahlweise 0V < U < +10V, oder 0mA < I < +20mA, potentialfrei gegenuber der Lastspannung, potential gebunden gegenuber der Ruckwandbus-Anschaltung

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.2.4 Aufbau einer Siemens S7 315-2 DP SPS an der FH- Reutlingen

Die automatisierte Sortieranlage erkennt mittels eines analogen Lasersensors die Werkstuckhohe, deren Signal abhangig vom Abdunklungsgrad ist und sortiert diese je nach Vorgabe der Position fur das jeweilige Werkstuck. Die Position des Werk- stucks wird mit Hilfe eines Ultraschallmesswegsystems ermittelt, dass aus einem

Ultraschallwegsensor und einem Permanentmagneten besteht. Es sollen sieben ver- schiedene Werkstucke erkannt werden.

Dieses Aufgabeumfeld >.Abb.2.5 soll unter anderen in der Studienarbeit am PC mit der Simulationssoftware TRYSIM komplett reproduziert werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.2.5 Sortieranlage an der FH- Reutlingen

Das so genannte Multipoint Interface, kurz MPI s.Abb.2.6 wurde von Siemens fur die Basiskommunikation von S7 CPUs entwickelt und wird fur die Kommunikation zwischen PC und der SPS benotigt.

Diese mehrpunktfahige Schnittstelle ermoglicht den gleichzeitigen Betrieb von meh- reren Programmiergeraten, sowie Display und Bedienpanels an einer bzw. uber den Bus auch an mehreren S7-CPUs. Uber den MPI-Bus konnen mehrere Teilnehmer in- nerhalb eines kleinen Netzes miteinander verbunden werden und kommunizieren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.2.6 MPI-Adapter

Sowohl das Multi Point Interface -Protokoll (S7-300/400®) als auch das Point to Point Interface -Protokoll (S7-200®) ist implementiert. Auf der RS-232-Seite werden Baud- raten von 9,6 bis 115,2 KBit/s unterstutzt. Step®7 von Siemens bietet von Hause aus nur die Geschwindigkeiten 19,2 KBit/s und 38,4 KBit/s an.

Die MPI-Schnittstelle kommuniziert mittels so genannter Globaldatenkommunikati- on. Dabei werden in der Globaldatentabelle alle beteiligten Steuerungen und die zu ubertragende Speicherbereiche, Merker oder Ein- und Ausgange eingetragen und fur jeden Bereich einen Sender definiert. Die Verteilung erfolgt uber das Broadcastprin- zip, wodurch die gesendeten Daten von mehr als einem Teilnehmer empfangen wer­den konnen. Die sendende Steuerung erhalt keine Bestatigung von den empfangenden Steuerungen, deshalb eignet sich diese Kommunikationsart nicht fur gesicherten Datenaustausch /3/.

3 Problemanalyse

Das Kapitel Problemanalyse dient dazu, die in der Einleitung identifizierte und ein- gegrenzte Probleme auf ihre Ursachen zuruckzufuhren und so Losungsmoglichkei- ten zu Entwickeln.

3.1 Modellierung einer Sortieranlage in TRYSIM

Die Sortieranlage soll aus verschiedenen Elementen >. Abb. 3.1 erstellt werden. Man kann jedes Element als ein Objekt einer Klasse sehen. Die Klassen teilen sich in funf Gruppen auf. Jedes Objekt bzw. Element besitzt Attribute und Funktionen die es zu erfullen hat und damit gekennzeichnet ist. Fast alle Elemente oder Objekte verfugen uber die folgenden Merkmale:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.3.1 Eigenschaften eines Elements

Um die Starke dieser Software zu prasentieren, werden alle benotigten Elemente in funf Klassen s.Abb.3.2 dargestellt, die zur Modellierung von Anlagen vollkommen genugen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.3.2 Sensor-, Aktor-, Bedienung-, Fluid- und Sonstige- Elemente

Die oben aufgefuhrten Elemente sind entweder statisch oder dynamisch. Statischer Element bedeutet nicht, dass er sich nicht bewegen kann, sondern dass er wahrend der Simulationslaufzeit weder erzeugt noch vernichtet werden kann z.B. Endschalter, Forderbander, Kasten, etc.

Im Gegensatz muss man die dynamischen Elemente erzeugen. Diese Elemente wer­den haufig Dynamiks genannt.

Mit einem Elementenbaum erstellt man Beziehungen zwischen verschiedenen Ele- menten. Im Elementenbaum wird die Vater-Kind-Beziehung dargestellt. Hier kann man daher schnell erkennen, woran ein bestimmtes Element befestigt ist. Das bedeu- tet, wenn man ein Element z.B. Kasten mit auf ein anderes Element z.B. Forderband befestigt, bekommt der Kasten einen neuen Vater. Infolgedessen wird sich der Kasten in der Geschwindigkeit und der eingestellten Fahrtrichtung des Forderbands mitbe- wegen.

Ein weiteres Merkmal ist Master. Master ist ein Element das empfindliche Elemente aktivieren kann z.B. Kasten aktiviert einen Endschalter.

Die Parametrierung der Interaktion der verschiedenen Elemente und deren Auswahl sind in diesem Teilabschnitt zu analysieren und losen.

3.2 SPS-Programm der modellierten Sortieranlage

Fur die Forder- und Sortieranlage, bei der die Werkstucke (sieben Stuck) mit gleicher Lange und Breite, aber mit verschiedener Hohe 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 wer­den. Mit einem Taster Automatik EIN und Lichtschranke Betriebsbereit soll der Sor- tiervorgang beginnen. Mittels eines analogen Hohenstandsmessers soll die Werkstuckhohe gemessen werden und somit die Position der Behalter je nach Vorga- be fur das Werkstuck ermittelt werden. Die Behalteranordnung soll jederzeit veran- derbar sein, sofern die Anlage nicht gerade im Betrieb ist. Ein Abschieber soll nach dem der analoge Positionsgeber am Forderband die richtige Position erreicht hat, das Werkstuck vom Forderband wegschieben. Danach wenn alles seine Grundstellung erreicht hat, kann sich der Vorgang beliebig oft wiederholen bis Zyklus ENDE einge- leitet wird. Es sollen auch alle moglichen Fehler abgefangen werden, z.B. bei nicht erkennen des Werkstucks darf der Abschieber nicht eingeschaltet werden, sonder soll gerade aus in den Ausschuss befordert werden. Aufierdem sollen die Messergebnisse immer zwischengespeichert werden bis der vordere Endtaster am Abschieber beta- tigt wurde und somit das Werkstuck das Forderband verlassen hat.

3.3 Modifikation der modellierten Sortieranlage

Das Problem bei der Erstellung des Modells ist die Wahl der geeigneten Elemente fur die echte Sortieranlage s.Abb.2. , d.h. man muss viel improvisieren um auf eine an- dere Art aber auf die gleiche Losung die Aktoren und Sensoren darzustellen. Da bei der Improvisation auch ein wenig Erfahrung benotigt wird, ist deswegen zuerst eine allgemeine Sortieranlage zu modelliert und implementiert. Durch die Veranderung des Modells entstehen bei der Programmierung andere Bedingungen, die ebenso nachgebessert werden mussen.

Diese Bedingungen unterscheiden sich gegenuber denen im Kapitel 3.2 wie folgt:

- Falls das Werkstuck nicht erkannt wird, soll es am Hohensensor stehen blei- ben,
- Jeder Sortiervorgang muss einzeln eingeleitet werden,
- Der Abschieber hat nur einen Endschalter, dessen Welle sich einmal im Kreis dreht
- Und das Forderband soll eine begrenzte Laufweite habe, dass mit der jeweili- gen Endstellung angehalten wird. Aufierdem soll es durch die begrenzte Laufweite immer die aktuelle Position herausgeben.

Diese Bedingungen entsprechen der echten Sortieranlage, die reproduziert und in den Kapiteln zuvor erstellten Anlage modifiziert werden.

3.4 Export des TRYSIM Programms auf das STEP®7 System

Das Exportieren des erstellten Programms nach STEP®7, bzw. zum SIMATIC Mana­ger erfolgt uber eine Quellengenerierung. Das ist eine Text-Datei die den Quelltext enthalt. Dort sind Fehler durch die Unkompatibilitat des Quellcodes zu erwarten. Problem hier ist das TRYSIM S7-400 Befehlssatz verwendet und SIMATIC Manager den S7-300.

Typkonflikte, rekursive Aufrufe und die falsche Erzeugung der Syntax durften nicht selten vorkommen. Das exportieren des Quellcodes verlangt genauso Kenntnisse in der Entwicklungsumgebung von SIMATIC Manager, sowie dortige Modifikation des Programms.

3.5 Anbindung an externe SPS uber einen MPI-Adapter

Hier wird die modellierte Sortieranlage simuliert und das SPS-Programm uber eine reale SPS gesteuert. Dies hat den Vorteil, dass man in der gewohnten Entwicklungs- umgebung z.B. SIMATIC Manager programmiert und Fehler beheben kann.

Hierzu gibt es verschieden Moglichkeiten bei der Anbindung sowie Zugriffsmog- lichkeiten auf die TRYSIM Software:

- Offene Schnittstellen von TRYSIM

TRYSIM stellt anderen Anwendungen den gesamten E-, A-, und M-Bereich zur Verfugung. Dieser Bereich wird als Mapped Object eingerichtet. Alle an­deren Anwendungen konnen durch den Aufruf der Windows-API - Funktionen auf diesen Bereich zugreifen. Bei dieser Anbindungsoption sind Simulationszeiten bis zu 10ms moglich. Hier wird aber nicht weiter eingegan- gen da ein Zusatzliches Programm in C, Visual Basic oder Delphi geschrieben werden muss und dies fur die zusatzliche Einarbeitungszeit in die jeweilige Programmiersprache erfordert.

- Anbindung an eine externe SPS uber MPI

Um die TRYSIM Anlage durch eine uber MPI angebunden S7 zu steuern, braucht man einen MPI-Adapter. Da an der FH-Reutlingen bereits eine Sie­mens S7 315-2 DP SPS und ein MPI Adapter vorhanden ist und keine zusatzli- chen Kosten entstehen, wird hier ausfuhrlich daruber berichtet. In diesem Fall sind Simulationszeiten uber MPI laut Hersteller bis zu 100ms moglich.

Schnittstellenkonfiguration sowie Einbettung von Ubertragungsdaten in das SPS-Programm zahlen hier zu den Problemen.

- Schnittstelle zur SoftSPS von IBH softes

Um die TRYSIM Anlage durch die SoftSPS oder die S5/S7 Simulatoren von IBH steuern zu lassen, benotigt man kein MPI-Adapter. Dies SoftSPS von IBH softec ist ein Simulatorprogramm bei dem man einfach die SPS am PC nach- bildet. Da hier keine Anbindung an eine echte SPS erforderlich ist, wird nicht mehr darauf eingegangen.

Diese drei Variante fur die Anbindung an die TRYSIM Software stehen zur Verfu­gung und wurden kurz erlautert um Klarheit zu schaffen mit welchen Konzept man weiter vorgehen kann bzw. zur Abgrenzung der Studienarbeit dienen.

3.6 Prozessvisualisierung

Unter Prozessvisualisierung versteht man den simultanen Ablauf der visualisierten Anlage mit der echten Anlage. Da das Visualisieren der kompletten Sortieranlage in TRYSIM viel Zeit kosten wurde, hab ich an Hand eines kleinen vereinfachten Bei- spiels dies zum Versuch genommen. Dort wird nur der Forderband mit einem Werk- stuck und die aktuelle analoge Position des Forderbandes visualisiert. Zusatzlich bietet sich auch das Steuern der echten Sortieranlage (nur Forderband) uber den PC an. Das heifit ich steuere mit in TRYSIM erstelltem Bedienpult per Mausklick die ech- te Sortieranlage. Ebenso konnte sich das Steuern der modellierten Anlage in TRYSIM uber das Bedienfeld an der echten Sortieranlage realisieren lassen. Sofern beide Mog- lichkeiten gleichzeitig implementiert werden, wird es zu Konflikten kommen, wie z.B. Forderbandendschalter an der echten Sortieranlage erreich, aber nicht an der modellierten Anlage in TRYSIM.

3.7 Zusammenfassung

Die Bandbreite der dargestellten Probleme in dieser Studienarbeit erstreckt sich weit uber das Programmieren einer Sortieranlage. Die mangelnde Verbreitung der Infor- mationen im Internet, uber die Spezifikation der Schnittstellen, beschrankt sich auf den Informationsfluss des Herstellers.

4 Losungskonzept

In diesem Kapitel wird auf der konzeptuellen Ebene der Weg zur Losung der identifi- zierten Probleme beschrieben. Ausgangspunkt sind die Erkenntnisse der vorangegan- genen Problemanalyse. Fur das Losungskonzept ist das Aufgreifen der im vorangegangenen Kapitel identifizierten Problembereiche notwendig.

4.1 Konstruktion einer Sortieranlage in TRYSIM

Um eine Sortieranlage zu anfertigen benotigt man zuerst sieben verschiedene Werkstu- cke die mit einheitlicher Breite und Lange, aber mit unterschiedlicher Hohe erkannt werden sollen. Da man in der zu modellierenden Anlage in TRYSIM auch fehlerbehafte- te Werkstucke erkennen, aber nicht sortieren soll, sind noch ein paar Werkstucke not­wendig. Dies lasst sich mit einen Generator bilden, der Dynamiks erzeugt. Das sind Werkstucke die auf das Forderband kommen sollen. Fur jeden Dynamik braucht man einen Generator. Wenn spater Dynamiks erwahnt werden, ist immer die Rede von zu sortierenden Werkstucken. Man kann auch statische Kasten nehmen, die man dann aber selbst vom Forderband immer auf- und wegnehmen soll.

Die Hohenstandsmessung lasst sich mit einem Ultraschallmessgerat erkennen. Fur die Messung einer Werkstuckhohe ist nur dieses Konzept vorhanden. Dort kann man aber beliebig einstellen, mit welchem Datentypen (WORD, INT, DWORD, REAL, BYTE etc.) gemessen wird und was fur ein Messbereich eingestellt wird.

Die Hohe eines Werkstucks lasst sich auch mit einer digitalen Anzeige oder in einem analogen Oszillographen erfassen. Digitale Anzeigen lassen sich auch zum zahlen der sortierenden und die in den Ausschuss gekommenen Dynamiks verwenden. Man kann uber die digitalen Anzeigen auch Fehlermeldungen oder die Vorgehensweifie beim be- dienen der Anlage anzeigen lassen. Man erspart sich auch die muhselige Eingabe der einzelnen zu sortierenden Werkstuckspositionen in Datenbausteine.

Bevor das Werkstuck gemessen werden kann, muss es zuerst auf einen Forderband kommen. Hier bietet sich auch das in TRYSIM angeboten Forderband mit integrierten

Sensorik an. Eine andere Moglichkeit ware die Improvisation mit dem Linearbeweger mit Sensoren, auf dem eine Transportplatte befestigt wird.

Fur die Werkstuckerfassung, ob das Werkstuck an der Grundstellung liegt, gibt es zwei Varianten. Wenn Dynamiks als Werkstuckersatz genommen werden, wird man nur die Lichtschranke nehmen konnen, bei der Verwendung von Kasten stehen Lichtschranken oder Endschalter zur Verfugung.

Fur die Werkstuckpositionserfassung bietet sich ein Impulsgeber fur das Forderband an, oder die in dem Linearbeweger mit Sensoren integrierte Positionserfassung.

Nach dem die zu sortierende Position des Werkstucks erfasst worden ist, soll es vom Forderband weggeschoben werden. Ein Linearbeweger der eine Platte hin und her schiebt ist eine ausreichende Methode. Ein Einsatz mit einem Gelenk, FreePoint, Haken oder Kette ist auch erzielbar.

Die Werkstucke mussen auf eine Ablage verschoben werden. Da gibt es die einfache Platte oder ein Vernichter. Der Vernichter entfernt bzw. loscht den schon sortierten oder in den Ausschuss gebrachten Dynamik. Der Vernichter kann uber Ansteuerung auch selbst betatigt werden, d.h. es wird nicht gleich vernichtet, sondern vorerst gesammelt. Bei der Platte sammeln sich die Werkstucke, die im Programmablauf nicht geloscht werden konnen. Das Loschen geschieht dann uber die Menufuhrung.

Zum Schluss benotigt man auch ein Bedienpult, von wo aus die Anlage gesteuert wird. Hier kommt ein guter Vorteil der TRYSIM Simulationssoftware zu nutze. Durch das Einsetzen von beliebig vielen Lampen (LED's), Displays und Schalter kann somit alles uberwacht werden, was in der Praxis oft aus Kostengrunden nicht realisierbar ist. Hier werden Schalter, Taster, Anzeigen und LED's angebracht.

Das Ganze wird so bewerkstelligt, dass drei geoffnete Fenster am Monitor zu sehen sind. Eins wird das Bedienpult sein, das nachste die zweidimensionale Ansicht der Sor- tieranlage, die beliebig in ihrer Achsanordnung anderbar ist und zum Schluss die drei- dimensionale Ansicht.

4.2 Programmaufbau der modellierten Sortieranlage

Bei der Programmerstellung lassen sich die Funktionen abstrahieren und in bestimmte Funktionsbausteine eingliedern. Die festen Parameter, bzw. Konstanten werden entwe- der in Datenbausteinen untergebracht oder durch digitale Anzeigen direkt eingegeben. Es werden auch spezielle Funktionen benotigt die nicht in dem SIMATIC Manager all- gemein vorkommen, wie z.B. Zufallszahlenerzeugung.

Die Grundfunktionen bzw. der Grundaufbau des Programms lasst sich zuerst in Fluss- diagrammen sehr gut Darstellen s.Abb.4.1.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4.1 Flussdiagramm der Grundfunktionen

Die einzelnen Aktoren werden unabhangig voneinander im Handbetrieb ansteuerbar sein.

Der Automatikbetrieb wird als eine Schrittkette dargestellt. Sie soil den Funktionsablauf auf der konzeptueller Ebene verdeutlichen. Dort wurde nicht ausfuhrlich auf alle ein­zelnen Befehle eingegangen, da es dann die Ubersichtlichkeit beeinflusst. Es sind beab- sichtigt Fehlermeldungen, Zufallszahlenerzeugung usw. weggelassen worden.

Der Losungsansatz der Schrittkette s.Abb.4.2 besteht aus sieben Schritten. Die Anforde- rungen sind im Kapitel 3.2 zu sehen. Diese Schrittkette wird aber nochmals verandert bei der Umgestaltung an die echte Sortieranlage und ihren Bedurfnissen. Dies wird aber im nachsten Kapitel erlautert.

Bei der Werkstuckerkennung und Sortierung wird so gehandhabt dass fur sieben belie- bige Werkstucke sieben beliebige Positionen moglich sind. Statistisch abgeleitet heifit das nach dem Permutationsgesetz „ mogliche Kombinationen = n! ", wobei n Anzahl der Werkstucke ist. Es sind 5040 Kombinationen moglich fur die Anordnung der zu sor- tierenden Werkstucke.

1x2x3x4x5x6x7 = 5040 Kombinationen

Fur sieben Positionen wurden sieben Merker erstellt M4.4 bis M5.2. Da an jeder Position sich sieben verschieden Werkstucke befinden konnen, wurden auch jeweils sieben Mer­ker pro Position erstellt M5.3 bis M11.2. Diese werden gesetzt sobald am Bedienpult in der Textanzeige „ Behalter 1 bis 7 " eine Zahl zugeordnet wird. Pro Behalter wird die eingegebene Zahl mit den Zahlen eins bis sieben verglichen. Da pro Behalter nur eine Zahl eingegeben werden kann, ergeben sich sieben Merker die gesetzt werden.

Die werden spater nochmals mit der gemessenen Hohe verglichen. So ergibt sich die fur das aktuelle Werkstuck die passende Position.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4.2 Schrittkette

Aus dieser Schrittkette wurde das Programm in der Anlage 1 erstellt. Die Zufallszah- lenerzeugung wird als eine zusatzliche Funktion benotigt um Dynamiks in der beliebi- gen Reihenfolge beim legen auf das Forderband zu erstellen. Diese Routine wird immer aufgerufen wenn die gewunschte Position des Werkstucks erreicht worden ist bzw. in den Ausschuss gekommen ist.

Die Fehlermeldungen und Anzeigen fur leichtere Bedienung (Anweisungen befolgen) wurden jeweils bedingt aus den einzelnen Zustanden abgeleitet.

4.3 Verbesserungen gegenuber der erstellten Sortieranlage

In diesem Kapitel werden die grundsatzliche Veranderungsvorschlage gegenuber Kapi- tel 4.1 und 4.2 genannt und begrundet. Dies wird benotigt um zu zeigen, dass sehr pra- xisnah mit der TRYSIM Software gearbeitet werden kann. Es handelt sich hauptsachlich um ein paar elementare Veranderungen, bei der Erstellung der Sortieranlage.

Erstes Problem war das Forderband. Bis jetzt wurde, auch weil es intuitiver war, ein Forderbandelement genommen. Dies erlaubt aber keine aktuelle Positionserfassung des Forderbands. Sondern nur eine Anbindung an einen Impulsgeber. Demzufolge wird ein Forderband, das sich in zwei Richtungen bewegt und zwei Endschalter integriert hat, sowie einen Sensor der die aktuelle Forderbandposition liefert benotigt. Als erster An- regung bietet sich ein Linearbeweger mit Sensoren an. Ein Forderband an dem sich ein Klotz mitbewegt ist auch moglich. Zugleich wird dann aber ein Ultraschalsensor, der in der horizontalen Ebene liegt und den Abstand vom Klotz ermittelt benotigt. Obendrein sind noch zwei Endschalter notwendig, die von dem Klotz in der jeweiligen Endstel- lung ausgelost werden und somit den Forderband zum anhalten veranlassen.

Zweites Problem war der Abschieber, Bis jetzt war ein Linearbeweger mit Sensoren dar- an befestigt, der von einem 4/2 Wegeventil angetrieben wurde. An der echten Sortieran­lage ist aber ein Bit-Motor der eine Kurbelwelle einmal im Kreis laufen lasst und mit einen Endschalter als Grundstellung. Fur dieses Problem ist Improvisation erforderlich. Man nimmt ein Gelenk das eigentlich zum Bau von Roboterarm gedacht ist und defi- niert den Winkel in einer dreidimensionalen Ebene der in Raum zu durchlaufen ist. An dieses Gelenk wird eine Platte befestigt die dann das Werkstuck vom Forderband be- fordern soll.

Beim Bedienpult werden sehr viele Elemente die Benutzerfreundlich waren herausge- nommen. Erstens, weil die SPS nur vier analoge Eingange und zwei analoge Ausgange besitzt und weil nur die Ein- und Ausgange benotigt werden die an der echten SPS an- geschlossen sind.

Zudem sind in dem Programm Datenbausteine zu Implementieren, da an der echten Sortieranlage keine direkte Eingabe von Parametern erfolgt, sondern nur mit einem Eingriff in das Programm auf die Datenbausteine.

Nach dem der Anlagenaufbau geandert wurde, sieht auch die Schrittkette s.Abb.4.3 demzufolge anders aus. Die Schrittkette der modifizierten Anlage ergibt dieses Mal acht Schrittfolgen.

Die gebaute Anlage ist jetzt auch was Adressbelegung betrifft ubereinstimmend mit der echten Sortieranlage. Somit wird der Weg zum exportieren der programmierten Anlage in TRYSIM zu SIMATIC Manager eingeleitet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4.3 Schrittkette der modifizierten Sortieranlage

4.4 Export einer generierten Quelle aus TRYSIM

Mit TRYSIM ist es nicht moglich ein erstelltes Programm in die echte SPS zu ubertra­gen, sondern nur in dem man das Programm und die Symboltabelle zum SIMATIC Manager exportiert. Zum Export des Programms ist eine Quelle zu generieren. Quelle ist eine Text-Datei, die das Programm enthalt. Eine Quelle kann in jedem Text-Editor bearbeitet werden.

Das Programm wird dennoch in SIMATIC Manager bearbeitet, dass zuvor zu importie- ren und ubersetzen ist, um von dort aus in die echte SPS ubertragen zu werden. Die Umsetzung wird im Kapitel 5.4 erlautert.

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

Bei der Veranschaulichung der Anbindung der TRYSIM Software an die externe SPS hilft die erstellte Abbildung 4.4.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4.4 Externe SPS uber MPI-Adapter

Der einzige Losungsansatz um eine Kommunikation zwischen einer echten SPS und ei­ner modellierten Sortieranlage zu erstellen ist in der Abbildung 4.4 zu sehen. Dort ist mit der in Abbildung dargestellten Schrittfolge vorzugehen.

Fur diesen Losungsansatz ist die PRODAVE S7 Mini Software notwendig, sowie ein MPI Adapter der konfiguriert werden muss. Aufierdem soil das bearbeitete SPS Pro- gramm mit zusatzlichen Features ausgestattet werden. Dies erfolgt weil die Kommuni- kation mit PRODAVE S7 Mini nur uber Datenbausteine moglich ist. Bei der Vollversion PRODAVE S7 ist sogar das Ubertragen von Ein- und Ausgange denkbar. Damit ware die Umwandlung von Ein- und Ausgangen in Datenbausteine erspart geblieben.

Als erstes wird in TRYSIM ein Projekt erstellt, in dem die zu ubertragende Bytes konfi­guriert werden sollen. D.h. die vorkommenden Signale in dem TRYSIM Modell werden in Datenbausteine ubertragen. Hierzu wird die echt SPS in Bezug genommen. Die SPS verfugt uber 2 Byte Eingange (E 0.0 - E 1.7), 2 Byte Ausgange(A 4.0 - A 5.7) und 6 Byte analoge Ein- und Ausgange (AI4 und AO 2). Da aber jedes Byte die Ubertragungsdauer erhoht, werden nur die benotigten analogen Ein- und Ausgange im TRYSIM Programm deklariert. In das TRYSIM Programm kommen keine Netzwerke fur die Steuerung der Sortieranlage hinein.

Im zu testenden TRYSIM Programm wird der Eingangs- DB im ersten Netzwerk des OB1 auf das Prozessabbild der Eingange ubertragen und im letzten Netzwerk wird das Prozessabbild der Ausgange auf den Ausgangs- DB ubertragen. Es ist also eine nur fur die Simulation notwendige Veranderung des zu testenden Programms notwendig. Die Ubertragung geschieht uber eine spezielle Funktion SFC20. Diese Funktion s.Abb.4.5 ist ein Zeiger der die Daten vom Source-Block zum Destination-Block uber eine #retval Va­riable mit dem Datentyp WORD ubertragt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4.5 Kommunikationsverlauf bei der Prozessvisualisierung im TRYSIM Programm

Das Sortierprogramm kann entweder in SIMATIC Manager neu geschrieben werden oder man ubernimmt das exportierte Programm aus TRYSIM und modifiziert dies.

Dort mussen ebenso drei Datenbausteine angelegt werden. In diese werden die aktuel- len Zustande ubertragen. Nur hier geschieht dies nicht uber eine spezial Funktion, son- dern durch das Setzen und Rucksetzen der einzelnen Eingangs- und Ausgangsbits.

Dadurch dass in SIMATIC Manager immer nur ein Datenbaustein geoffnet werden kann, mussen die Konstanten wie fur Werkstucktoleranz, Schablone und Position direkt in das Programm hinein implementiert werden. Die Umsetzung wird im Kapitel 5.5 erlautert.

4.6 Interaktionsverlauf bei der Prozessvisualisierung

Prozessvisualisierung ist eine grafische Darstellung, bei der Simulationen im einfachen Fall, so eingesetzt werden, dass die Verlaufe der Prozesse in Abhangigkeit von ihrer Zeit und/oder Ortkoordinaten als Kurven auf entsprechenden Ausgabegeraten (Plotter, Drucker, Monitor usw.) wiedergegeben werden. Hierbei bieten sich vor allem zwei Techniken an:

- Die Ergebnisse werden entweder OFF-LINE ( nach der Simulation)

- Oder ON-LINE (wahrend der Simulation) prasentiert, wobei letzteres fur inter- aktive Simulationen unabdingbare Voraussetzung ist

Bei direkter Einbeziehung des Menschen in den Optimierungs- bzw. Entscheidungs- prozess spricht man von interaktiver Simulation. /4/

Durch die Anbindung der TRYSIM Software an die echte SPS, ist es nun moglich die nicht nur zu Visualisieren und jede fur sich selbststandig laufen zu lassen, sondern von beiden Seiten durch direkte Einbeziehung des Menschen zu steuern s.Abb.4.6.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4.6 Kommunikationsverlauf bei der Prozessvisualisierung

Diesbezuglich werden die Einstellungen, wie im Unterkapitel zuvor ubernommen, wo­bei zusatzlich noch die Zustande aus der SIMATIC Manager Software in TRYSIM uber- tragen werden mussen. In das TRYSIM Programm kommen die gleichen Netzwerke fur die Steuerung der Sortieranlage hinein.

Es sind dennoch keine grofiartigen Ergebnisse zu erwarten, weil uber die serielle Schnittstelle Ubertragungsraten von bis zu 38.4 KBit/s moglich sind.

4.7 Zusammenfassung

Diese Abbildung s.Abb.4.7 soil nochmals verdeutlichen wo und mit wem wir in der In- teraktion bei den Losungskonzepten miteinander stehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4.7 Interaktion der einzelne Konzepte

Nach dem die Losungsvorschlage ausfuhrlich besprochen wurden, gilt es die im nachs- ten Kapitel Umzusetzen und fur spateren Gebrauch vor allem ab Kapitel 5.4 den gefor- derten Versuchsbericht, bzw. als Referenz zu nutzen.

5 Umsetzung

In diesem Kapitel wird die schrittweise Umsetzung des entwickelten Losungskonzepts in einer konkreten Umgebung dargestellt.

5.1 Darstellung des Sortieranlagenaufbaus in TRYSIM

Beim erstellen der Sortieranlage werden gezielt, bestimmte Elemente ausgesucht. Da es am Anfang nicht das Ziel war fur jedes Bauteil an der originalen Sortieranlage, genau das spezifische Element abzuleiten, habe ich um mich einzuarbeiten bewusst diese nicht mit der originalen Sortieranlage ubereinstimmend ausgesucht. In der s.Abb.5.1 ist die angefertigte Sortieranlage zu sehen.

Forderband

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.1 3D-Ansicht der modellierten Sortieranlage in TRYSIM

Erstes Problem war einen Forderband s.Abb.5.2 zu finden dass auch seine aktuelle Posi­tion erfasst, dort habe ich einfach einen Impulsgeber eingerichtet. Durch den Impulsge- ber wird die Bewegungsrichtung des Forderbands in nur eine Richtung eingeschrankt. Die Signalansteuerungen der einzelnen Elemente sind immer aus den einzelnen Abbil- dungen ersichtlich. Die Position und Grofie wird nicht eingegeben sondern durch das Zeichnen ermittelt, gegebenenfalls justiert.

Wenn Vater als Ursprung deklariert wurde, heifit es dass z.B. Forderband unabhangig von anderen Elementen ist. Die anderen einzustellenden Parameter sind aus der jewei- ligen Abbildung ersichtlich und werden nicht naher erlautert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.2 Forderband

Das Signal des Impulsgebers fur das Forderband wird uber EW 514 abgegriffen s.Abb.5.3. Als Master wird das Forderband genommen, weil die Impulse des Forder- bandes gezahlt werden sollen.

Der Abschieber an der echten Sortieranlage hat nur einen Endschalter, weil die Kurbel vom Abschieber einmal im Kreis lauft. Diese Konstruktion wurde dadurch vereinfacht das man als Abschieber s.Abb.5.3 einen Linearbeweger mit zwei Sensoren genommen hat. Als Antrieb ist ein 4/2 Wege-Ventil genommen worden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.3 Impulsgeber fur das Forderband und Abschieber

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 wer­den zwei verschieden hohe Dynamiks als Ausschuss erzeugt.

Bei Dynamiks wird die Grofie und die Toleranz festgelegt, sowie andere Parameter s.Abb.5.4. Optional konnte man einen Barcode Scanner integrieren, der uber den analo- gen Eingangs- Word AW 534 lesen wurde.

Als nachstes benotigt man eine Lichtschranke fur Grundstellung. Sie sind vom Prinzip alle gleich. Der Unterschied besteht nur bei der Adressbelegung. Optional kann man aber auch einen Offner oder Schalter, statt Schliefier nehmen s.Abb.5.5.

Die Hohenstandsmessung wird mit dem Element Ultra Schall Sensor s.Abb.5.5 uber den Word EW 512 ausgelesen. Hier wird die Hohe der Dynamiks gemessen. Unter an- derem kann man optional die Auflosung des gewandelten A/D Wertes andern.

Der Vernichter s.Abb.5.5 hat die gleiche Funktionalitat wie das Forderband, nur er loscht alle Dynamiks sobald sie mit drei Eckpunkten am Vernichter liegen.

Die Werkstuckablage ist eine einfache Platte s.Abb.5.5 bei der nur durch justieren die Grofie geandert wird.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.5ȱȱ Lichtschranke, Höhenstandsmessung, Vernichter und Platte

Hier ist noch ein kurzer SOLL/IST vergleich der realisierten Sortieranlage gegenüber der vorhandenen Sortieranlage zu sehen:

Echte Sortieranlage (SOLL):

- Der Abschieber hat nur einen Endschalter, weil die Kurbel vom Abschieber einȬ mal-im Kreis läuft.
- Analoge Messwerterfassung der Position mittels UltraschallȬWegsensors.
- Bei nicht erkennen des Werkstücks, soll das Förderband anhalten und das WerkȬ stück muss vom Förderband entfernt werden.
- Bei jedem neuen Werkstück muss die Starttaste betätigt werden.
-odellierte Sortieranlage (IST)
- Abschieberantrieb mit zwei Endschaltern am Anfang und Ende.
- Impulsgeber für das Förderband.
- Nicht erkanntes Dynamik wird zum schwarzen Vernichter (Ausschuss) gefahren.
- Anlage fährt so lange bis ein ZyklusȬȱEnde eingeleitet wird
- Anlage fahrt so lange bis ein Zyklus- Ende eingeleitet wird.

Der zweite Teil der zur modellierten Sortieranlage gehort ist das Bedienpult. Es besteht hauptsachlich aus Tastern, LEDs und Anzeigen. Von dort aus wird hauptsachlich die Anlage gesteuert, bzw. bedient und uberwacht. Die Taster und LEDs sind selbsterkla- rend. Bei der Anzeige Werkstuck, gibt man eine Zahl zwischen 0 und 8 ein. Es veran- lasst einen Dynamik zu erzeugen. Die Schrittfolge bei der Bedienung der Anlage wird in der Bediendialoganzeige Das mussen Sie jetzt tun! erlautert s.Abb.5.6. In die Behal- ter 1 bis 7 s.Abb.5.6 werden die verschiedenen Werkstucke eingetragen s.Abb.5.6 die dort zu sortieren sind.

Es werden aufierdem noch Werkstucke gezahlt die die Anlage durchlaufen haben s.Abb.5.6, sowie in den Ausschussbehalter gekommen sind. Aufierdem wird noch die Hohe und die Position des aktuellen am Forderband befindlichen Dynamik gespei- chert, bzw. angezeigt s.Abb.5.6.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.8 2D-Ansicht der Sortieranlage in TRYSIM

Somit ergeben sich folgende Adressbelegungen in der Symboltabelle s.Abb.5.9:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.9 Symboltabelle

5.2 Implementierung der modellierten Sortieranlage

Bei der Programmierung der Sortieranlage stehen drei Programmiersprachen zur Aus- wahl. In dieser Studienarbeit wird hauptsachlich mit KOP programmiert.

Hierzu wurde die Schrittkette aus Kap. 4.2 angewandt. Dort wird die Umsetzung er- sichtlich. Das Programm wurde in ein OB1, FC1, FC2, FC3 gegliedert s.Abb.5.10. Daten- bausteine sind in diesem Fall nicht notwendig, weil man die Behalteranordnung fur das einzelne Werkstuck direkt am Bedienpult eingibt. In der Anlage 1 steht die dokumen- tierte Umsetzung des Programms zur Verfugung.

OB1

- Grundfunktionen,
- Dynamik Generierung

FC1

- Handbetrieb FC2
- Automatikbetrieb
- Schrittkette,
- Positionserfassung & -bestimmung
- Hohenstandsmessung

FC3

- Zufallszahlerzeugung

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.10 Programmaufbau

5.3 Realisierung der Modifikationen

Das Ziel ein in TRYSIM erstelltes Programm nun an eine echte SPS zu ubertragen wird nun genauer betrachtet. Bei der Modifikation bzw., Anpassung an die echte Sortieranla- ge wurde nach viel Recherche folgendes verandert.

Das Forderband wurde durch einen Linearbeweger mit Sensoren und analogen Positi- onsausgabe ED 290 entsprechend den Anforderungen aus Kap. 4.3 modifiziert.

Dieser Linearbeweger ist mit integrierten Endschaltern und einem Positionsgeber aus- gestattet. Konfiguration des Linearbewegers ist in der Abb.5.12 ersichtlich. Da der Li­nearbeweger, wie eine lange Stange aussieht, benotigt man eine Transportplatte die noch dort befestigt werden muss. Folglich muss die Platte an den Linearbeweger befes- tigt werden, wo die Dynamiks darauf abgeladen werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.12 Linearbeweger mit Sensoren

Der Auswerfer der zuvor mit einem Linearbeweger fungierte wurde durch ein Gelenk ersetzt s.Abb.5.13, das eigentlich fur Nachbildung von Roboterarm benotigt wird. Fur dieses Gelenk wird der Winkel in einer dreidimensionalen Ebene der in Raum zu durchlaufen ist definiert. Das ist notig, da fur die echte Sortieranlage das Abschieben von Werkstucken vom Forderband mit nur einem Endschalter funktioniert. An das Ge­lenk wird ebenso eine Platte befestigt, die fur das Abschieben von Dynamiks verant- wortlich ist.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.13 Linearbeweger mit Sensoren

Hier ist die vereinfachte Version des Bedienpultes zu sehen s.Abb.5.14. Man kann sie auch mit der originalen Version in der Abb. 2.5 vergleichen. Der unterschied ist nur in der unteren rechten Ecke, des in TRYSIM erstellten Bedienpults zu sehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.14 Bedienpult, sowie die Seitenansicht der modifizierten Sortieranlage in TRYSIM

Die modifizierte Anlage s.Abb.5.14 durfte jetzt 1:1 der originalen Sortieranlage entspre- chen.

Die Anderungen im Programm die entsprechend dem Losungsansatz gemacht worden sind, kann man in der Anlage 2 nachsehen. Die in der Symboltabelle s.Abb.5.1E grau gekennzeichneten Adressen, wurden fur die Ubertragung auf die echte SPS herausge- nommen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.15 Symboltabelle

5.4 Exportieren der modifizierten Sortieranlage

In diesem Kapitel wird die schrittweise Umsetzung des Exportierens beschrieben.

Man wahlt im Verzeichnis Projekt I Exportieren I Bausteine die Bausteine aus dem ak- tuellen Programm in TRYSIM aus s.Abb.5.16, aus welchen eine Quelle generiert werden soil.

Q TrySim - FH Reutlingen - TrySim

Vorhandene Bausteine

Ausgewahlte Bausteine

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.16 Quellen generieren

Die Quelle ist eigentlich eine Text-Datei mit der Endung .awl, die das Programm ent- halt. Dort werden die in Abbildung 5.16 rechts, ausgewahlten Bausteine in einer Ge- samt-Datei gespeichert. Dies ist einfacher, weil sonst beim Ubersetzen jeder Baustein fur sich aufgerufen werden muss, bzw. jeder Baustein eine eigene Quelle bekommt. Sonderfunktionen und Sonderbausteine sollten nicht ausgewahlt werden.

Die .awl Datei wird in dem aktuellen Projektverzeichnis in TRYSIM gespeichert. Bei Namenskonflikt wird die alte Datei uberschrieben.

Als nachstes muss SIMATIC Manager gestartet werden. Dort soll ein neues Projekt in SIMATIC Manager angelegt werden.

Die generierte Quelle soll dann in der Entwicklungsumgebung des SIMATIC Manager eingefugt werden. D.h. sie muss dort ebenfalls kompiliert werden.

Hier noch ein Ausschnitt s.Abb.5.17 von der generierten Quelle in SIMATIC Manager zu sehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.17 Ausschnitt der generierten Quelle

Nach dem ein neues Projekt angelegt worden ist, offnet man den Behalter mit Projekt I Station | CPU | S7-Programm | Quellen. Als nachstes wird durch Einfugen | Pro- gramm | S7Programm | Quellen die generierte Datei aufgerufen, aus dem Projektver- zeichnis von TRYSIM. Hier geht der Programmeditor auf. Nun muss die generierte Datei im Programmeditor ubersetzt werden. Dies geschieht mit der rechten Maustaste Ubersetzen.

Bei der Umsetzung treten einige Fehler auf, die keine 100% Kompatibilitat bestatigen. Zeitkonstanten von Timern und das mehrere Rucksetzen von Merkern in einem Netz- werk wurden nicht akzeptiert. In der Ubersetzten Quelle soil dann dies abgeandert werden. Die nicht benotigten Elemente die herausgenommen werden sollen, sind in der Anlage 4 gekennzeichnet. Z.B. Werkstucke werden nicht mehr erzeugt, sondern an der echten Sortieranlage hingelegt.

Wenn alles gut gegangen ist, kommt die Meldung „Compilerergebnis: 0 Fehler, 0 War - nungen".

Nun kann man unter Projekt I Station I CPU I S7-Programm I Bausteine sich die u- bersetzten Bausteine ansehen, gegebenenfalls bearbeiten.

Zum Schluss mussen die Bausteine in die echte SPS ubertragen und dort getestet wer­den.

5.5 Kommunikationsaufbau zwischen TRYSIM und der S7/300

Diese und der vorhergehende Unterkapitel dienen hauptsachlich zum Nachschlage bei einer erneuten oder ahnlichen Umsetzung. Zuerst werden die Vorgange die einzustel- len sind, bei der Anbindung an eine externe SPS uber einen MPI Adapter erlautert.

1. SPS I Externe SPS wahlen

1.1 S7 uber MPI wahlen s.Abb.5.18

1.2 Schnittstellen Parameter wahlen

1.2.1 MPI Adresse der CPU auf 2

1.2.2 Slot-Nr. der CPU auf 2

1.2.3 Interne SPS abschalten anwählen da das Programm nur in der echten SPS

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.18 Schnittstellenkonfiguration

Falls doch einmal die IBH-SoftSPS s.Abb.5.18 angewendet wird, wird bei Schnittstel- lenparameter das Programmverzeichnis der SoftSPS angegeben, da alles auf dem PC ablauft. Die I/O - Konfiguration wird wie bei S7 uber MPI konfiguriert s.Abb.5.19.

1.3 I/O - Konfiguration wahlen i.Abb.5.18 links

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.19 I/O Konfigurationstabelle

1.3.1 Neu wahlen bei „Eingange der SPS: " s.Abb.5.19 links

1.3.1.1 Bereich: E

1.3.1.2 DB-Nr: 2

1.3.1.3 StartAdre: 0 (0.0)

1.3.1.4 Lange: 2 (Bytes 0.0-1.7)

einstellen s.Abb.5.20 links.

1.3.2 Neu wahlen bei „Ausgange der SPS:" s.Abb.5.19 links

1.3.2.1 Bereich: A

1.3.2.2 DB-Nr: 3

1.3.2.3 StartAdre: 4 (4.0)

1.3.2.4 Lange: 2 (Bytes 4.0-5.7)

einstellen s.Abb.5.20 rechts.

1.3.3 Neu wahlen bei „Ausgange der SPS:" s.Abb.5.19 links

1.3.3.1 Bereich: D (DB)

1.3.3.2 DB-Nr: 4

1.3.3.3 StartAdre: 0 (0.0)

1.3.3.4 Lange: 2 (EW290 DWORD) einstellen

1.4 Abbrechen wahlen, da sonst gleich mit der externen SPS verbunden wird

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.20 EinȬȱund Ausgänge Konfiguration

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

Dies war der erste Schritt der in TRYSIM einzustellen ist. Der nachste Schritt kann in der Anlage 5 des TRYSIM Programms nachgesehen werden. Der Programmaufbau soll die benutzten Bausteine fur TRYSIM und SIMATIC Manager aufzeigen. Aufierdem ist zu beachten dass die Zustande in der echten SPS immer wieder in die Datenbausteine gespeichert werden. Da aber nie zwei Datenbausteine gleichzeitig offen sein konnen, soll das durch Setzen und Rucksetzen der einzelnen Ein- und Ausgange realisiert werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.21 Programmaufbau in TRYSIM und in SIMATIC Manager

Dort werden die zuvor eingestellten Parameter durch Aufrufe in den Netzwerken von Source-Block zu Destination-Block abgebildet. Das heifit wenn eine Anlage gefertigt wird, mussen die Elemente nicht nach den Datenbausteinen benannt werden, sondern konnen durch die spezial Funktion SFC20 interpretiert werden mit z.B. A 4.2 oder E 0.3. Eine Ausnahme sind die analoge Messwerte wie z.B. bei der aktuellen Forderbandposi- tion. Diese Element konnen nicht mit ED 290 benannt werden, sondern werden mit DBW4.DBX0.0 benannt.

Bei der Software PRODAVE Mini die die PG/PC Schnittstelle konfiguriert, sind folgen- de Einstellungen notwendig. Zuerst wird ein neuer Zugangspunkt s.Abb.5.22 rechts der Applikation angelegt unter Schnittstellen hinzufugen s.Abb.5.22 links unten. Dies ist notwendig um eine Kommunikation zwischen TRYSIM und MPI Adapter zu erstellen. Der Zugangspunkt von SIMATIC Manager zu MPI Adapter ist bereits vorhanden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.22 Zugangspunkt der Applikation

Dann mussen die Parameter fur die Kommunikation konfiguriert werden. Dies wird wenn der Zugangspunkt von TRYSIM zu MPI Adapter s.Abb.5.22 rechts oben ange- wahlt ist und dann Eigenschaften angewahlt werden s.Abb.5.22 links. Zu beachten ist das bei Lokaler Anschluss s.Abb.5.23 rechts das passende COM Port angesprochen wird und das die Ubertragungsrate mit der am MPI Adapter einzustellenden Ubertra- gungsrate ubereinstimmt. Bei den MPI Einstellungen s.Abb.5.23 links kann alles belas- sen werden, da hier nur ein

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.23 Eigenschaften - PC Adapter (MPI)

Wenn nun das Programm in der SPS ubertragen worden ist, in TRYSIM alle Einstellun- gen, sowohl bei der Schnittstellenkonfiguration, als auch in den Netzwerken vorge- nommen worden sind, wird nochmals SPS I Externe SPS angewahlt s.Abb.5.18 Dort werden die Einstellungen mit OK und danach mit JA bestatigt. Wenn alles gut gegan- gen ist steht die Verbindung zwischen TRYSIM und der echten SPS. Dies lasst sich an dem MPI Adapter erkennen. Er enthalt zwei LEDs. Die eine LED zeigt die Betriebsbe- reitschaft an und die andere leuchtet sobald eine Verbindung aufgebaut ist.

Bevor die modellierte Anlage getestet werden kann, soll zunachst die Simulationswie- derholrate s.Abb.5.24 der TRYSIM CPU auf den minimalen Wert eingestellt werden. Diese wird unter Ansicht I Optionen eingestellt. In TRYSIM lauft eine virtuelle Zeit mit der Auflosung 1 ms. Hier kann man einstellen, wie viele der virtuellen ms vergehen sol- len, bevor die Anlage erneut simuliert und der OB1 des SPS Programms erneut bearbei- tet wird. In Wirklichkeit entspricht dieser Wert der Zykluszeit der SPS. Je kleiner diese Zeit eingestellt wird, desto genauer ist die Simulation, bei umfangreichen Anlagen sinkt dadurch der maximale Zeitraffer Faktor. Somit werden die Signale die bei der model- lierten Sortieranlage entstehen um den jeweiligen Faktor ofter wiederholt.

Durch den Menupunkt der unter Anlage I Echte Zeit s.Abb.5.24 einzustellen ist, wird die Simulationsrate nicht geandert, hierdurch wird die Geschwindigkeit der virtuellen Uhr geandert. Dadurch wird eine reale Zeit erzeugt, wodurch sich in der modellierten Sortieranlage die Vorgange auf die echte Zeit anpassen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.24 Simulationswiederholrate und Echte Zeit

Jetzt erst kann die Sortieranlage in Betreib genommen und gesteuert werden. Durch die sehr niedrige Ubertragungsrate von 38.4 KBit/s sind Verzogerungen beim anhalten der Sortierpositionen zu sehen.

5.6 Umsetzung der Prozessvisualisierung

Bei der Prozessvisualisierung ist fast die gleiche Vorgehensweise zu unternehmen, wie im Kapitel zuvor. In diesem Fall soll die interne SPS von TRYSIM nicht abgeschaltet werden s.Abb.5.18. Der Programmaufbau s.Abb.5.25 soll verdeutlichen welche Baustei- ne notwendig sind.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.25 Programmaufbau TRYSIM und SIMATIC Manager

In dem Kap. 4.6 wurde zu diesem Problem ein Konzept erstellt. Es war ersichtlich dass es zu Konflikten zwischen der TRYSIM SPS und der echten SPS kommen wird. Dieses Problem wurde sich aber durch Prioritatenvergabe beheben lassen. In dem man fur die Ein- und Ausgangssignale der echten Sortieranlage eine hohere Prioritat vergibt.

Oder dies steuerungstechnisch lost, wie bei einer Touch Panel Funktion dass z.B. die TRYSIM Software eine hoherer Prioritat gegenuber der SPS hat. Somit lassen sich Kon- flikte vermeiden.

Der Sinn und Zweck der Sache ist, dass es ideal ware, wenn man die Anlage weiter ent- fernt vom PC aus steuern konnte und gleichzeitig am Monitor den Prozessablauf ver- folgen kann.

Aufierdem ist Prozessvisualisierung nicht nur Veranschaulichung von Ein- und Aus- gangen oder aufnahme von Messwerten mit einem Kennlinienschreiber, sondern auch die Prozessbeobachtung in einer dreidimensionalen Ebene.

In der realisierten Anlage wird von TRYSIM aus, die eigens erstellt Anlage und das Forderband an der echten Sortieranlage simultan gesteuert. Aufierdem werden die ak- tuellen Forderbandspositionen der echten Sortieranlage dargestellt.

Man kann auch von dem Bedienpult, der echten Sortieranlage, die eigene und die in TRYSIM erstellten Anlage steuern. So was kann man sich ganz gut vorstellen, wenn die 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

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.5.26 Visualisierte Anlage

Es ist nicht gelungen den Weg welches das echte Forderband zurucklegen muss, zeitlich mit dem in TRYSIM erstellten Forderband zu synchronisieren, obwohl sich die Mog- lichkeiten bieten in TRYSIM das Forderband auf die Lange, Geschwindigkeit und An- laufphase zu parametrieren. Die Ursache ist die Ubertragungsrate. Welches dafur sorgt das durch das unsynchrone Ein- und Ausschalten des Forderbands es nicht gelingt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

6 Zusammenfassung und Ausblick

6.1 Erreichte Ergebnisse

In der Studienarbeit ist von klein auf, wie es verlangt worden ist, eine Sortieranlage er- stellt und programmiert worden. Diesbezuglich wurde noch vertieft in die Materie der 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. Aufierdem ist es gelungen die echte Sortieranlage in TRYSIM komplett zu re- produzieren. Zusatzlich zu diesem ist die Anbindung an die echte SPS gelungen. Dabei ist sehr vertieft in die Spezifikation und Programmierung der Kommunikation bzw. Te- lematik zwischen der TRYSIM Software und der echten SPS uber einen MPI Adapter eingegangen worden. Bei der Visualisierung der echten Sortieranlage ist ein kleines Demobeispiel erstellt worden, wobei man die echte Sortieranlage vom PC aus steuern und beobachten kann.

6.2 Ausblick

Durch die Anbindung der TRYSIM Software an die echte SPS ist nun das erstellen von beliebigen Anlage in TRYSIM die in SIMATIC Manager programmiert und uber die echte SPS betrieben werden moglich. Somit kann die Erweiterbarkeit der Ergebnisse in der Anbindung der TRYSIM Simulationssoftware an eine echte SPS uber die offenen Schnittstellen von TRYSIM gemacht werden. In naher Zukunft kann es durchaus mog­lich sein, das durch die Anbindung uber Profibus oder Netzwerk, anstatt uber RS 232 bessere Ubertragungsraten und Moglichkeiten in neueren Versionen von TRYSIM an- geboten werden.

Quellenverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Anlagenverzeichnis

Anlage 1 Programm der frei erstellten Sortieranlage in TRYSIM

Anlage 2 Programm der modifizierten Sortieranlage in TRYSIM

Anlage 3 Generierte Quelldatei in SIMATIC Manager

Anlage 4 Programm der modifizierten Sortieranlage in SIMATIC Manager

Anlage 5 Programm fur die Anbindung an die echte SPS in TRYSIM Programm fur die Anbindung an die echte SPS in SIMATIC Manager

56 von 56 Seiten

Details

Titel
Erstellung und Programmierung einer Sortieranlage mit der TRYSIM 3D Simulationssoftware sowie die Anbindung an eine SIEMENS S7-300 SPS
Hochschule
Hochschule Reutlingen
Note
1
Autor
Jahr
2003
Seiten
56
Katalognummer
V109005
Dateigröße
1066 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
In the control engineering laboratory at the Fachhochschule Reutlingen a concept for an automatic sorting system was modelled with the simulation software TRYSIM and implemented in a PLC program. In addition, a model of an existing automatic sorting system was built using the TRYSIM simulation software to examined the robustness of the TRYSIM capability in practice in order to see if a model created in TRYSIM could be controlled by an external PLC (SIEMENS S7&#x2010,300 in this case). A communication between TRYSIM and the PLC was established using an MPI&#x2010,ISA interface card. The interface was configured with PRODAVE S7 Mini configuration software. The possibility of exporting a PLC program written in TRYSIM above SIMATIC Manager to the PLC was also investigated.
Schlagworte
Erstellung, Programmierung, Sortieranlage, TRYSIM, Simulationssoftware, Anbindung, SIEMENS, S7-300
Arbeit zitieren
Sinisa Krecak (Autor), 2003, Erstellung und Programmierung einer Sortieranlage mit der TRYSIM 3D Simulationssoftware sowie die Anbindung an eine SIEMENS S7-300 SPS, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/109005

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