Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, ein funktionsfähiges Steuerungsprogramm für eine Bohreinrichtung zu entwickeln und diese zu dokumentieren. Entsprechend der Vorgaben soll das Bohren und Spannen von Werkstücken mittels einer SPS gesteuert werden. Nach dem Einlegen des entsprechenden Werkstückes, wird die Maschine mit einem Taster gestartet. Dieser bewirkt, dass zunächst zwei Zylinder das Werkstück spannen und nach einer gesteuerten Zeit von zwei Sekunden den Bohrvorgang beendet. Anschließend bewegen sich die beiden Zylinder wieder in ihre Grundstellung und das Werkstück kann entnommen werden. Ein zweiter Taster beendet den Automatikbetrieb und hat zur Folge, dass die Maschine zu ihrem Ausgangszustand zurückkehrt.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1 Ziel und Aufgabenstellung dieser Arbeit
1.2 Aufbau dieser Arbeit
2. Grundlagen
2.1 Hard- und Software
2.1.1 Erläuterung Speicherprogrammierbare Steuerung
2.1.2 Taster
2.1.3 Zylinder
2.1.4 Sensoren
2.1.5 Software CoDeSys
3. Programmentwicklung
3.1 Variablendeklaration
3.2 Programmablauf
3.2.1 Programmablaufplan
3.2.2 Programmentwicklung in CoDeSys
4. OSI-Schichtmodell
4.1 Physikalische Schicht
4.2 Sicherungsschicht
4.3 Anwendungsschicht
5. Schluss
5.1 Zusammenfassung und Fazit
Zielsetzung & Themen
Das primäre Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und vollständige technische Dokumentation eines funktionsfähigen Steuerungsprogramms für eine Bohreinrichtung mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), um den automatisierten Spann- und Bohrvorgang von Werkstücken realitätsnah abzubilden.
- Grundlagen der Automatisierungstechnik und SPS-Programmierung
- Hardware-Komponenten wie Sensoren, Taster und Zylinder
- Softwarebasierte Programmentwicklung in CoDeSys unter Verwendung des Funktionsplans (FUP)
- Strukturierung von Programmabläufen mittels Programmablaufplänen (PAP)
- Relevanz des OSI-Schichtmodells für die industrielle Kommunikation
Auszug aus dem Buch
2.1.3 Zylinder
In der Industrie wird hauptsächlich zwischen pneumatischen und hydraulischen Zylindern unterschieden. Unter diesen beiden Gruppen finden die einfachwirkenden und doppelwirkenden Zylinder die häufigste Anwendung.
Prinzipiell arbeiten hydraulische und pneumatische Zylinder sehr ähnlich. Für unsere Vorrichtung nutzen wir doppelwirkende pneumatische Zylinder mit integrierter Ölbremse. Die Ölbremse erlaubt es kontrollierte Bewegungen nahezu unabhängig von der Last zu realisieren. Durch eine Druckerhöhung am Anschluss rechts des Kolbens (rechtes Bild in Abbildung 5) und eine Belüftung des Anschlusses vor dem Kolben (linkes Bild in Abbildung 5) fährt der Zylinder in seine Arbeitsstellung.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung erläutert die wachsende Bedeutung der Automatisierungstechnik und definiert das Ziel, eine automatisierte Bohreinrichtung mittels SPS-Programmierung zu realisieren.
2. Grundlagen: Dieses Kapitel beschreibt die essenziellen Hardware-Komponenten wie Speicherprogrammierbare Steuerungen, Taster, Zylinder und Sensoren sowie die verwendete Softwareumgebung CoDeSys.
3. Programmentwicklung: Hier erfolgt die konkrete Umsetzung des Steuerungsprogramms, beginnend mit der Variablendeklaration über die Erstellung eines Programmablaufplans bis hin zur Implementierung in FUP.
4. OSI-Schichtmodell: Das Kapitel bietet eine theoretische Einführung in das OSI-Referenzmodell mit Fokus auf die für die Automatisierung relevanten Schichten 1, 2 und 7.
5. Schluss: Abschließend werden die Ergebnisse zusammengefasst und Anforderungen für einen industriellen Praxiseinsatz, wie Sicherheitskonzepte und Fehlerabfragen, diskutiert.
Schlüsselwörter
Automatisierungstechnik, SPS, Bohreinrichtung, CoDeSys, Funktionsplan, FUP, Sensorik, Pneumatik, Zylinder, Programmablaufplan, OSI-Modell, Bitübertragungsschicht, Fertigungssicherheit, Steuerungstechnik, Regelungstechnik
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit?
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Dokumentation einer automatisierten Steuerung für eine Bohreinrichtung mittels einer SPS.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Zu den Kernbereichen zählen die Hardwareauswahl, die Programmierung in der Entwicklungsumgebung CoDeSys sowie theoretische Grundlagen der industriellen Kommunikation.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist die Erstellung eines funktionsfähigen Steuerungsprogramms, das den automatischen Spann- und Bohrvorgang eines Werkstücks steuert.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Die Arbeit nutzt die methodische Vorgehensweise der hardwarenahen Softwareentwicklung, unterstützt durch grafische Programmablaufpläne zur Strukturierung der Logik.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische fundierte Auswahl der Komponenten und die praktische Implementierung des Steuerungscodes sowie eine Analyse der Kommunikationsschichten.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie SPS, CoDeSys, Pneumatik, Zylindersteuerung und das OSI-Schichtmodell bestimmt.
Warum wird für diese Bohreinrichtung eine Ölbremse verwendet?
Die integrierte Ölbremse ermöglicht kontrollierte Bewegungen, die nahezu unabhängig von der wirkenden Last realisiert werden können.
Welche Rolle spielt das OSI-Schichtmodell im industriellen Kontext dieser Arbeit?
Es dient als Grundlage, um die Kommunikation zwischen technischen Systemen zu definieren, wobei insbesondere die Bitübertragungs- und Anwendungsschicht für die Anlagensteuerung von Bedeutung sind.
- Arbeit zitieren
- Alexander Drexl (Autor:in), 2020, Steuerungs- und Regelungstechnik. Thema "Bohreinrichtung", München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1167915
