Alkalmazási példa Dr. Ajtonyi István – Trohák Attila Gyártóberendezés-modell automatizálása PROFIBUS DP-n kommunikáló SIMATIC S7-300 és S7-200 rendszerekkel, valamint AS-i szenzorokkal A Siemens automatizálási eszközinek felhasználásával került megépítésre egy olyan gyártóberendezés
modellje,
mely
jól
szemlélteti
a
terepi
buszrendszerek
alkalmazásának lehetőségeit.
A modell felépítése:
S4
S3
ASi PS
S7-200 A3 B
A2
S5 S6
A A1 S2
2008. június
S1
1/15
A működés során az A pontból kell munkadarabokat eljuttatni a B pontba az A1, A2, A3 munkahengerek működtetése révén. A munkahengerek végállásait az S1-S6 közelítéskapcsolók jelzik. Az A1-es munkahenger bistabil, az A2-es és A3-as monostabil.
2008. június
2/15
Az irányítórendszer felépítése: S7-300 PLC PROFIBUS kábel S7-200 EM CP PLC 277 243-2 AS-i kábel AS-i alrendszer A rendszer kiépítése során felhasznált Siemens elemek: Megnevezés CPU 315F-2DP PLC CPU 224 PLC EM 277 PROFIBUS DP bővítő S7-200hoz CP 243-2 AS-i bővítő S7-200-hoz AS-i kábel – sárga PROFIBUS kábel – lila PROFIBUS csatlakozó AS-i tápegység PS 307 tápegység BERO 3RG közelítés kapcsoló M12-es csatlakozó AS-i kábelre M12-es könyök csatlakozó M12-es egyenes csatlakozó
Azonosító 315-6FF01-0AB0 214-1BD22-0XB0 277-0AA22-0XA0 243-2AX01-0XA0 3RX9010-0AA00 6XV1 830-0EH10 972-0BB12-0XA0 3RX907-1AA00 307-1BA00-0AA0 3RG 4613-3WS00 3RX9801-0AA00 3 RX1 668 3 RX1 505
BERO 3RG közelítés kapcsoló
2008. június
3/15
M12-es csatlakozó AS-i kábelre
M12-es egyenes csatlakozó
M12-es könyök csatlakozó
A szenzor csatlakoztatása a buszra
2008. június
4/15
Az S7-200-as rendszer: Az S7-200-as rendszer egy 224-es CPU-t, egy CP243-2 típusú AS-i bővítőmodult és egy EM277 típusú PROFIBUS DP bővítőmodult tartalmaz.
A rendszer feladatai: • az AS-i szenzorok kezelése • a kézi működtetés nyomógombjainak kezelése • a szenzorok, nyomógombok állapotainak továbbítása PROFIBUS DP-n • a kimeneteken beállítandó állapotok fogadása PROFIBUS DP-n • a munkahengerek működtetése A fentebb ismertetett feladatok ellátásához ciklikusan meghívunk egy szubrutint.
2008. június
5/15
A szubrutin feladatai: • Az AS-i bővítőmodul AIW0 memóraiterületéről a PLC V100 memóriaterületére másoljuk az AS-i eszközök állapotait • Az AS-i szközök állapotait a PLC V100 memóriaterületéről a PROFIBUS DP bővítőmodul V208 küldő bufferébe másoljuk • A kézi működtetés nyomógombjainak állapotait a PLC I0 bemeneti memóriaterületéről a PROFIBUS DP bővítőmodul V212 küldő bufferébe másoljuk • A PROFIBUS DP bővítőmodul V200 fogadó bufferéből a kimeneteken beállítandó állapotokat a PLC Q0 kimeneti memóriaterületére másoljuk
Az S7-300-as rendszer: Az S7-300-as rendszer egy 315F-2DP típusú PLC-ből áll, mely PROFIBUS DP-n keresztül kommunikál az S7-200-as rendszerrel.
A PROFIBUS DP-n keresztüli adatcserére 8 kimeneti és 8 bemeneti byte áll rendelkezére. 2008. június
6/15
Az EM277 bővítőmodul V-memóriabeli eltolás értéke: 200.
A rendszer feladatai: • a szenzorok, nyomógombok állapotainak fogadása PROFIBUS DP-n • a gyártóberendezés-modell működtető szoftverének futtatása • a kimeneteken beállítandó állapotok küldése PROFIBUS DP-n. A fentebb ismertetett feladatok ellátásához ciklikusan meghívunk három szubrutint.
2008. június
7/15
Az első szubrutin feladata az AS-i szenzorok által szolgáltatott adatok alapján meghatározni azok állapotát. A BERO 3RG közelítés kapcsoló két biten szolgáltat információt az érzékelésről. A lehetséges négy kombináció 4 érzékelési tartományt különböztet meg, melyből 3 a megfelelően „közel” állapotot jelenti számunkra. Az egyszerűbb program érdekében a nem megfelelő állapot negálásával állítjuk 1-be az érzékelést jelentő bitet.
2008. június
8/15
A második szubrutin tartalmazza a gyártórendszer-modell működtető logikáját. A három pályaszakaszon lévő munkadarabok számát le-fel számlálók segítségével követjük nyomon.
2008. június
9/15
2008. június
10/15
A pályák telítettségét komparálással állapítjuk meg.
2008. június
11/15
A véghelyzetbe érkezett munkadarab jelzésére egy RS flip-flop van felhasználva.
A két monostabil, majd a bistabil munkahengerek működtetése.
2008. június
12/15
A munkahengerek kívánt állapotai a PLC M80-as memóraterületén helyezkednek el, ezért azt onnan a Q110-es memóriaterületre másoljuk, a PROFIBUS DP kimenő adatainak területére.
2008. június
13/15
A harmadik szubrutin a kézi működtetés nyomogombjait kezeli.
A gyártórendszer-modell szenzorainak állapotai láthatóak alaphelyzetben az alábbi változótáblában.
A következő táblázatban a program szimbólum táblázata látható.
2008. június
14/15
2008. június
15/15
