Steuerungs- und Regelungstechnik. Thema "Bohreinrichtung"

I. Inhaltsverzeichnis

I. Inhaltsverzeichnis

II. Tabellenverzeichnis

III. Abbildungsverzeichnis

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

IV. Literaturverzeichnis

II. Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Variablendeklaration I/O

III. Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Prinzipbild der Bohreinrichtung

Abbildung 2: Aufbau einer SPS am Beispiel der S7300 der Firma Siemens

Abbildung 3: EVA-Prinzip

Abbildung 4: Schalttechnik aus dem Produktportfolio der Firma Siemens

Abbildung 5: Doppelwirkender Zylinder Prinzipdarstellung

Abbildung 6: Ölbremszylinder

Abbildung 7: Magnetsensor der Firma Sick am Zylinder montiert

Abbildung 8: Prinzipdarstellung eines Magnetsensors

Abbildung 9: Programmablaufplan

Abbildung 11: Programmentwicklung in CoDeSys

Abbildung 12:OSI-Modell

Anmerkung der Redaktion: Einige Abbildungen wurden aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.

1. Einleitung

Die Automatisierungstechnik ist aus der heutigen zeit kaum noch wegzudenken. Sie hat auf nahezu jede Anwendung im industriellen wie auch im häuslichen Bereich Einfluss. Der Begriff der Automatisierung umfasst die Bereiche Steuerungs- und Regelungstechnik sowie der Visualisierung der Vorgänge. Damit ein Vorgang automatisiert werden kann wird hier meist eine Speicherprogrammierbare Steuerung, kurz SPS, oder ein Industriecomputer verwendet.

Gerade in der heutigen schnelllebigen Zeit, nimmt die Automatisierung eine immer größer werdende Rolle ein. Sie dient zur Entlastung des Menschen, fördert die Produktivität eines Unternehmens oder trägt maßgeblich zur Entwicklung von Produkten bei.

1.1 Ziel und Aufgabenstellung dieser Arbeit

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.

Anmerkung der Redaktion: Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.

Abbildung 1: Prinzipbild der Bohreinrichtung

1.2 Aufbau dieser Arbeit

Im ersten Teil dieses Assignments, unter Punkt 3, wird auf die Grundlagen, die zum Verständnis notwendig sind, eingegangen. Im Anschluss daran wird mit Hilfe der Softwareapplikation CoDeSys das Programm erstellt und genauestens erläutert. Bevor das Assignment mit einer Zusammenfassung abgeschlossen wird, wird das OSI- Schichtmodell noch genauer erläutert. Besonderes Augenmerkt wird hierauf die Kommunikationssysteme, die in der Automatisierung Verwendung finden geworfen.

2. Grundlagen

2.1 Hard- und Software

Um die geforderte Bohreinrichtung realisieren zu können, werden folgenden Komponenten benötigt:

- SPS
- Taster
- Zylinder inklusive Ventile
- Sensoren (induktiv)
- Software CoDeSys

Im folgendem werden nun die einzelnen Hardwarekomponenten etwas genauer erläutert.

2.1.1 Erläuterung Speicherprogrammierbare Steuerung

Die Steuerung ist das Herzstück einer jeden Anlage. Der Begriff SPS leitet sich von dem englischen Terminus PLC, Programmable Logic Controller ab. Die exakte Definition ist in der EN61131, Teil zu finden.¹

Anmerkung der Redaktion: Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Aufbau einer SPS am Beispiel der S7300 der Firma Siemens
Sehr vereinfacht ausgedrückt, arbeitet eine SPS nach dem EVA-Prinzip. Die detaillierte Beschreibung ist in der kommenden Abbildung zu sehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: EVA-Prinzip

2.1.2 Taster

Taster gehören zu der Gruppe der Schalttechnik. Ein Taster gibt im Vergleich zu einem Schalter bei Betätigung nur einen kurzen Impuls ab. Diesen kurzen Impuls detektiert die SPS anhand ihrer Eingangsbaugruppe. In unserem Fall werden die Taster als Schließer ausgelegt, dies hat zur Folge, dass der Stromkreis bei Betätigung geschlossen wird.

Anmerkung der Redaktion: Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.

Abbildung 4: Schalttechnik aus dem Produktportfolio der Firma Siemens

[...]

¹ Vgl. Speicherprogrammierbare Steuerung