CREBO:53270)

Praktijkinstructie Industriële automatisering 3 (ICT09.3/CREBO:53270)

pi.ict09.3.v1

© ECABO, 1 april 2002

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd, overgenomen, opgeslagen of gepubliceerd in enige vorm of wijze, hetzij elektronisch, kopieertechnisch, druktechnisch of fotografisch, zonder voorafgaande toestemming van ECABO. Correspondentie met betrekking tot overneming of reproductie: ECABO Postbus 1230 3800 BE AMERSFOORT

Praktijk

Inhoud Inleiding

3

Taak 1 PLC’s programmeren (eindterm 4)

5

Taak 2 Industriële netwerken beheren (eindterm 1, 2 en 5)

8

Taak 3 Met simulatie-, procesvisualiserings- en controlesoftware werken (eindterm 3 en 6)

Industriële automatisering 3

11

Praktijk


Praktijk

Inleiding Bij veel bedrijven wordt steeds vaker een link gelegd tussen industriële- en kantoorautomatisering. Het integreren van industriële- en kantoorautomatisering heeft veel voordelen, zowel op managementniveau als op operationeel niveau. Bij het beheren van industriële netwerken is het van groot belang dat u secuur te werk gaat. Alle werkzaamheden die u tijdens het beheren van de netwerken uitvoert, moeten dan ook opgenomen worden in een logboek. Hierdoor kunt u defecten beter bestrijden en in de toekomst zelfs voorkomen. Ook bij het installeren van (nieuwe) componenten en software binnen een industrieel netwerk dient u secuur te werken. Tevens is een goede voorbereiding van belang, vooral omdat het systeem voor een installatie vaak gedeeltelijk of volledig stil gelegd moet worden. Voor het correct besturen van een proces is de juiste software cruciaal. Vandaar dat een taak aan dit onderwerp besteed wordt. Bij besturingssoftware wordt onderscheid gemaakt tussen software voor embedded systemen en PLC’s (PLC-software) en software voor meet- en regelsystemen en HMI’s (HMI-software). De PLC-software is voornamelijk bedoeld om het proces draaiende te houden. De HMI-software is daarentegen bedoeld om het proces monitoren en te beïnvloeden. Taak 1 betreft het programmeren van PLC’s. Taak 2 gaat in op het monitoren en beheren van industriële netwerken. Tenslotte leert u in taak 3 werken met simulatie-, procesvisualiserings- en controlesoftware.


3

Praktijk


4

Praktijk

Taak 1

PLC’s programmeren Een PLC (Programmable Logical Controller) programmeren is een vak apart. Niet alleen omdat het zo moeilijk is, maar ook omdat er PLC’s zijn van verschillende fabrikanten met elk weer een net iets andere syntax. De componenten die tegenwoordig aan een PLC worden gekoppeld, worden ook steeds complexer. Denk hierbij bijvoorbeeld aan HMI’s. Vanwege deze complexiteit is het belangrijk om zicht te houden op het proces waarmee u bezig bent. De werkplannen uit deze taak kunnen u hierbij behulpzaam zijn. In de werkplannen maakt u kennis met het analyseren van een PLC, het maken van een functioneel ontwerp, het maken en omzetten van psd’s naar een PLC-syntax, een testomgeving creëren en het testen van de geprogrammeerde PLC.

Doel

Aan het eind van deze taak kunt u: Ø met behulp van specifieke software PLC’s aansturen (eindterm 4) Lees de werkplannen door om een beeld van de taak te krijgen.

Werkplan 1

Een PLC analyseren Stap 1 Ga na om wat voor PLC het gaat. Dus de fabrikant en het type. Stap 2 Ga na of er instructieboekjes en dergelijke aanwezig zijn binnen het bedrijf waar u werkzaam bent. Mocht dit zo zijn, dan kunt u doorgaan met stap 4. Anders gaat u gewoon door met de volgende stap. Stap 3 Ga na bij welke firma de PLC is aangeschaft. Probeer bij die firma de benodigde instructieboekjes te achterhalen. Mocht dit niet mogelijk zijn, dan moet u bij de fabrikant zelf zijn. Stap 4 Onderzoek de syntax van de PLC. Onderzoek of u de syntax handmatig moet invoeren of dat u er speciale software voor kunt gebruiken. Stap 5 Onderzoek welke interfaces gebruikt kunnen worden bij het programmeren van de PLC. Maak van deze interfaces een lijst. Zet in die lijst ook de voor- en nadelen van de interfaces. Stap 6 Ga na welke interfaces aanwezig zijn binnen het bedrijf en noteer eventueel ontbrekende informatie. Stap 7 Bepaal hoeveel inputs en outputs de PLC bezit. Zet deze in een lijst en vermeld tevens de specificaties. Stap 8 Archiveer alle informatie die u hebt verzameld, zodat u deze kunt raadplegen als u de PLC een keer moet programmeren.

Werkplan 2

Een testomgeving creëren Stap 1 Stap 2 Stap 3 Stap 4

Ga na voor welk proces een testomgeving gecreëerd moet worden. Haal het functioneel ontwerp en de psd van dit proces erbij. Bepaal welke sensoren en actuatoren geïntegreerd zijn binnen het proces. Neem de juiste simulerende vervangingen voor de sensoren en actuatoren uit stap 3. Stap 5 Plaats een geprogrammeerde PLC binnen de testomgeving. Stap 6 Sluit alles aan zoals in de echte situatie ook zou gebeuren. Dus gebruik dezelfde topologie.

Taak 1


5

Praktijk

Stap 7 Laat alles controleren door uw praktijkopleider.

Werkplan 3

De geprogrammeerde PLC testen Stap 1 Ga na om welk proces het gaat. Stap 2 Ga vervolgens na welke PLC er gebruikt gaat worden en analyseer deze volgens werkplan 1. Stap 3 Ga na welke topologie gehanteerd wordt binnen het proces. Stap 4 Creëer een testomgeving met behulp van werkplan 2. Stap 5 Boots het proces na binnen de testomgeving. Monitor het proces en noteer al uw bevindingen. Stap 6 Bepaal samen met uw praktijkopleider het testresultaat.

Vragen

Beantwoord de vragen en bespreek de antwoorden met uw praktijkopleider. 1. 2. 3.

4.

5. 6.

7. 8. Taak 1

Wat is het verschil tussen digitale en analoge signalen? Hoe werkt een DA converter? Geef dit weer aan de hand van een tekening. Geef de volgende getallen weer in het binaire, octaal en hexadecimale stelsel: a. 182 b. 101 c. 234 d. 1023 e. 897 Vul de volgende waarheidstabellen in: a. AND

b.

OR

c.

EXOR

Hoe werkt een schuifregister? Geef dit weer aan de hand van een tekening. a. Welke uitvoeringsvormen van PLC’s worden binnen uw organisatie gebruikt; sequentieel, parallel of soft PLC’s? b. Waarom heeft uw organisatie voor deze uitvoeringsvorm(en) gekozen? Wat zijn de verschillen tussen de volgende typen geheugen: a. RAM en ROM? b. EPROM en EEPROM? Wat is SCADA?


6

Praktijk

9.

10. 11. 12. 13. 14.

Opdrachten

Taak 1

Wanneer worden de volgende typen variabelen binnen de organisatie gebruikt: a. BOOLE? b. BYTE? c. DATE? d. INT? e. REAL? f. STRING? g. TIME? h. WORD? Welke processen met betrekking tot ICT worden automatisch geregeld binnen de organisatie? Welke PLC’s worden gebruikt binnen de organisatie waar u werkzaam bent? Wat voor een soort HMI’s zijn aangesloten op de PLC’s binnen uw organisatie? Welke software wordt er gebruikt bij PLC’s? Waarvoor dient de software die wordt gebruikt bij PLC’s?

De opdrachten zijn een uitwerking van de werkplannen. Voordat u de opdrachten gaat uitvoeren, dient u na te gaan of het werk in uw bedrijf/organisatie op de hiervoor beschreven wijze gebeurt of dat de betreffende werkplannen moeten worden aangepast. Pas de werkplannen, in overleg met uw praktijkopleider, zo nodig aan. Voer daarna de opdrachten uit. 1.

Analyseer alle aanwezige en actieve PLC’s binnen de organisatie. Gebruik hiervoor werkplan 1. Zet de gevonden resultaten in een archief zodat u deze later altijd nog kan raadplegen. Laat deze resultaten eerst controleren door uw praktijkople ider.

2.

Inventariseer alle soorten software die direct betrokken zijn bij het werken met PLC’s. Bepaal de functionaliteit van de software. Zorg er ook voor dat u alle documentatie over de software hebt.

3.

Ga na of er functionele ontwerpen zijn van de al draaiende geautomatiseerde processen. Maak hier een overzicht van.


7

Praktijk

Taak 2

Industriële netwerken beheren Bij het beheren van industriële netwerken is het erg belangrijk om het systeem betrouwbaar te houden. Het is dan ook zaak om preventief te werk te gaan. Helaas is dit preventieve werk niet altijd voldoende en zullen er regelmatig herstelwerkzaamheden nodig zijn. Om industriële netwerken goed te kunnen beheren en betrouwbaar te houden, moet u nauwkeurig te werk gaan. Bij deze taak is het dan ook van groot belang om al uw bevindingen en die van uw collega’s nauwkeurig en overzic htelijk te noteren.

Doel

Aan het eind van deze taak kunt u: Ø de relevante soorten sensoren en actuatoren installeren (eindterm 1) Ø de relevante soorten sensoren en actuatoren testen (eindterm 2) Ø met behulp van specifieke software aan de hand van instructies eenvoudige industriële netwerken beheren (eindterm 5) Lees de werkplannen door om een beeld van de taak te krijgen.

Werkplan 1

Een industrieel netwerk monitoren Stap 1 Ga na welke HMI’s (Man-Machine Interfaces) worden gebruikt bij het industriële netwerk. Stap 2 Ga na of de symbolen die gebruikt worden bij de HMI’s voldoen aan de geldende normen. Mocht dit niet zo zijn, achterhaal dan de betekenis van de symbolen die gebruikt worden. Neem de handleiding van de HMI’s er zo nodig bij. Stap 3 Bepaal welke inputs bestuurbaar zijn vanaf de HMI’s en zoek uit hoe deze in te stellen zijn. Doe dit aan de hand van de handleiding. Stap 4 Houd een logboek bij van de afgelezen waarden en gebeurtenissen.

Werkplan 2

Defecten binnen een industrieel netwerk opsporen en analyseren Stap 1 Onderzoek wat de omschrijving is van een gesigna leerd defect. Stap 2 Bepaal om welk netwerk het gaat, en welke componenten betrokken zijn bij het defect. Stap 3 Neem het functioneel ontwerp en de PSD van het betreffende netwerk bij de hand. Stap 4 Maak een lijst van logische functies die mogelijk de oorzaak van het defect kunnen zijn. Doe dit in samenwerking met uw praktijkopleider en met behulp van de PSD. Stap 5 Bepaal welke componenten betrokken zijn bij de logische functies van stap 4. Stap 6 Controleer aan de hand van documentatie per functie of de output ervan in overeenstemming is met de werking van de functie. Als het niet het geval is, bepaal waar het in de functie fout gaat en bepaal vervolgens welke component de oorzaak is van deze fout. Stap 7 Documenteer uw bevindingen en bespreek deze met uw praktijkopleider. Stap 8 Zoek in de documentatie naar mogelijke oplossingen van het defect en bepaal in overleg met uw praktijkopleider of en hoe u het defect kunt oplossen. Indien u het defect zelf kunt oplossen, ga dan naar stap 9. Stap 9 Los het defect op en noteer uw handelingen in het betreffende logboek.

Taak 2


8

Praktijk

Werkplan 3

Een testomgeving creëren en sensoren en actuatoren testen Stap 1 Ga na voor welke sensoren en/of actuatoren een testomgeving gecreëerd moet worden en verzamel de relevante gegevens over deze sensoren en/of actuatoren. Stap 2 Bepaal welke andere sensoren en actuatoren geïntegreerd zijn binnen het proces. Stap 3 Neem juiste simulerende vervangingen voor de sensoren en actuatoren uit stap 2. Stap 4 Plaats een geprogrammeerde PLC binnen de testomgeving. Stap 5 Sluit alles aan zoals in de echte situatie ook zou gebeuren. Dus gebruik dezelfde topologie. Stap 6 Laat alles controleren door uw praktijkopleider. Stap 7 Ga na om welke sensoren en/of actuatoren het gaat en analyseer deze. Stap 8 Zet ze in de testomgeving en laat ze functioneren zoals het hoort. Stap 9 Noteer al uw bevindingen. Stap 10 Concludeer samen met uw praktijkopleider of ze functioneren zoals het hoort. Mocht dit niet zo zijn, geef dan de oorzaak aan.

Werkplan 4

Sensoren en actuatoren in netwerken installeren Stap 1 Ga na welke sensoren en/of actuatoren geïnstalleerd moeten worden en bepaal in welk netwerk ze geïnstalleerd moeten worden. Stap 2 Bepaal of het netwerk stopgezet moet worden voor het plaatsen van de componenten en regel dat zo nodig. Stap 4 Lees de installatie-instructies van de componenten goed door en installeer de componenten op het afgesproken tijdstip. Stap 5 Controleer de componenten op hun functionaliteit en los verder eventuele problemen op. Stap 6 Start het netwerk zo nodig weer op.

Vragen

Beantwoord de vragen en bespreek de antwoorden met uw praktijkopleider. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Taak 2

Hoeveel industriële netwerken zijn er binnen het bedrijf? Hoe worden de industriële netwerken gemonitord? Is er een logboek aanwezig van de netwerken? Hoe vaak zijn er defecten binnen het systeem? Worden de systemen over het algemeen stopgezet als reparaties worden uitgevoerd? Is er een testomgeving aanwezig binnen het bedrijf? Welke processen worden door de netwerken ondersteund? Werden deze processen altijd op deze manier geregeld? Hoeveel mensen zijn er nodig om de netwerken te beheren? Welke sensoren en actuatoren worden in de processen gebruikt? Wat is het verschil tussen systemen die werken met een klassiek automatiseringssysteem en een systeem dat werkt met bustechnologie? a. Hoe ziet de topologie van een bussysteem er globaal uit? b. Wat zijn de voordelen van de bustechnologie? c. Wat zijn de nadelen van de bustechnologie?


9

Praktijk

Opdrachten

Taak 2

De opdrachten zijn een uitwerking van de werkplannen. Voordat u de opdrachten gaat uitvoeren, dient u na te gaan of het werk in uw bedrijf/organisatie op de hiervoor beschreven wijze gebeurt of dat de werkplannen moet worden aangepast. Pas de werkplannen, in overleg met uw praktijkopleider, zo nodig aan. Voer daarna de opdrachten uit. 1.

Inventariseer de industriële netwerken binnen het bedrijf en geef aan welke processen ze besturen en uit welke componenten de netwerken bestaan.

2.

Archiveer zo nodig alle handleidingen van alle componenten binnen de organisatie en zet deze in één groot archief. Met behulp van dit archief zal men de handleidingen in de toekomst snel kunnen raadplegen. U kunt hier gebruik maken van uw bevindingen uit opdracht 1.

3.

Los gedurende enige tijd zoveel mogelijk conflicten en defecten op binnen het systeem. U kunt hierbij gebruik maken van alle werkplannen uit deze taak. Noteer de werkzaamheden die u verricht.

4.

Test alle componenten van het systeem periodiek, zodat eventuele conflicten en defecten te voorspellen zijn. Gebruik hierbij de werkplannen 3 en 4. Bepaal samen met uw praktijkopleider hoe vaak deze controles plaats moeten vinden.

5.

Ga na of het systeem verbeterd kan worden door het installeren van bepaalde sensoren en/of actuatoren. Mocht dit zo zijn, bespreek dan met uw praktijkopleider welke maatregelen er genomen moeten worden en voer de installaties zo nodig uit.


10

Praktijk

Taak 3

Met simulatie-, procesvisualiserings- en controlesoftware werken Het werken met simulatie-, procesvisualiserings- en controlesoftware is van essentieel belang bij het beheren van industriële netwerken. Het is dan ook zaak dat u dit goed beheerst. Zonder het vakkundig werken met de betreffende software heeft u totaal geen invloed op de processen. In de werkplannen gaat u HMI’s analyseren en meet- en regelsystemen bedienen

Doel

Aan het eind van deze taak kunt u: Ø met behulp van specifieke software geautomatiseerde meet- en regelsystemen bedienen (eindterm 3) Ø met behulp van simulatie-, procesvisualiserings- en controlesoftware concepten uit de industriële automatisering beschrijven (eindterm 6) Lees de werkplannen door om een beeld van de taak te krijgen.

Werkplan 1

HMI’s analyseren Stap 1 Ga na welke HMI’s gebruikt worden bij de industriële netwerken. Stap 2 Achterhaal alle documenten en handleidingen van deze HMI’s. Stap 3 Ga na of de software van de HMI’s door het bedrijf is ontwikkeld. Mocht dit niet zo zijn dan kunt u gelijk doorgaan met stap 5 en anders gaat u door met de volgende stap. Stap 4 Ga na of de symbolen overeenkomen met de internationale standaarden. Stap 5 Bepaal welke waarden getoond worden door de HMI. Stap 6 Bepaal welke invloeden uitgeoefend kunnen worden door de HMI. Stap 7 Noteer uw bevindingen en laat deze controleren door uw praktijkopleider.

Werkplan 2

Meet- en regelsystemen bedienen Stap 1 Stap 2 Stap 3 Stap 4 Stap 5 Stap 6 Stap 7 Stap 8

Vragen

Beantwoord de vragen en bespreek de antwoorden met uw praktijkopleider. 1. 2. 3. 4. 5.

Taak 3

Bepaal om welk te bedienen HMI het gaat. Neem uw bevindingen van werkplan 1 over de betreffende HMI bij de hand. Ga, één voor één, alle opties van de software binnen de HMI af. Zet bij elke optie de functie en de werking er naast. Maak van dit geheel een overzicht, als dit niet al aanwezig is. Onderzoek welke grootheden worden weergegeven door de HMI. Hierbij kunt u uitgaan van de bevindingen uit werkplan 1. Onderzoek welk formaat de grootheid heeft. Hierbij moet u denken aan bijvoorbeeld een diagram. Lees de gemeten waarden af en zet deze in een grafiek tegen de tijd. Laat de grafiek controleren door uw praktijkopleider.

Welke processen worden bestuurd door de HMI’s? Wat wordt er gedaan met de gegevens die vrij komen uit de HMI’s? Welke soorten software worden er gebruikt binnen het industriële netwerk van uw organisatie? Waar zijn de HMI’s geplaatst? Wat is (in het kort):


11

Praktijk

6.

7.

8.

Opdrachten

Taak 3

a. een systeem? b. een proces? c. een systeemtoestand? d. een omgeving? e. een gesloten systeem? f. een open systeem? g. een storing? h. statisch gedrag? i. dynamisch gedrag? j. een regalateursysteem? k. een servosysteem? Wat is (in het kort) de functie van: a. een regelaar? b. een actuator? c. een proces? d. een sensor? e. een transmitter? Wat zijn de kenmerken van de volgende type regelaars: a. een P-regelaar? b. een PI-regelaar? c. een PID regelaar? Wat betekenen de volgende begrippen: a. offset? b. stabiliteit? c. instabiliteit?

De opdrachten zijn een uitwerking van de werkplannen. Voordat u de opdrachten gaat uitvoeren, dient u na te gaan of het werk in uw bedrijf/organisatie op de hiervoor beschreven wijze gebeurt of dat de betreffende werkplannen moeten worden aangepast. Pas de werkplannen, in overleg met uw praktijkopleider, zo nodig aan. Voer daarna de opdrachten uit. 1.

Monitor de actieve processen met behulp van de aanwezige software. Gebruik hierbij werkplan 1 en 2. Doe dit gedurende de door uw praktijkopleider aangegeven momenten.

2.

Onderzoek of er binnen de organisatie procesvisualiseringssoftware aanwezig is. Is dit het geval, onderzoek dan welke componenten gebruikt worden en zet deze in een overzicht per softwarepakket

3.

Ga na welke simulatiesoftware aanwezig is binnen het bedrijf. Gebruik deze en noteer de bevindingen van de simulatie in een logboek.


12

CREBO:53270)

Recommend Documents