EINDWERK: Automatiseren van de Tile back coating line. Studiegebied Industriële Wetenschappen en Technologie
Opleiding Elektromechanica
Optie Automatisering
Academiejaar 2006-2007
Thomas Sweertvaegher
Voorwoord Graag wil ik de volgende mensen bedanken die de realisatie van dit eindwerk mogelijk hebben gemaakt:
Dhr. Paul Billiet, zaakvoerder van Cotinfi NV, voor het mogelijk maken van dit eindwerk en de hulp die hij me daarbij gegeven heeft.
Dhr. Ing. Dieter Van Lierde, mijn interne promotor bij wie ik altijd terecht kon voor vragen. Ook alle andere docenten van de PIH te Kortrijk van wie ik veel bijgeleerd heb.
Tot slot wil ik mijn dank betuigen aan mijn ouders en familie voor hun steun.
Thomas Sweertvaegher
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
i
Inhoudsopgave Voorwoord......................................................................................................................i Inhoudsopgave .............................................................................................................. ii Lijst van figuren ............................................................................................................ iv
1
Inleiding ..................................................................................................................1
2
Het productieproces .................................................................................................3
3
2.1
Algemene werking ..............................................................................................3
2.2
Onderdelen productieproces ................................................................................4
2.2.1 Snijmachine .................................................................................................4 2.2.2 Tile Back Coating Line (TBCL)........................................................................4 2.2.3 De tapijt-afroleenheid ...................................................................................6 2.2.4 De vlies-afroleenheid ....................................................................................9 2.2.5 De transportband ....................................................................................... 10 2.2.6 Eerste PVC-lijmschraper .............................................................................. 11 2.2.7 Tweede PVC-lijmschraper............................................................................ 12 2.2.8 De PVC-lijm................................................................................................ 13 2.2.9 De oven..................................................................................................... 13 2.2.10 De koeltafel ............................................................................................... 14 2.2.11 De opwikkeleenheid....................................................................................15 2.2.12 Ponsmachine.............................................................................................. 16 Communicatie ........................................................................................................ 17 3.1
Inleiding .......................................................................................................... 17
3.2
PROFIBUS DP .................................................................................................. 18
3.2.1 Transmissie................................................................................................ 18 3.2.2 PPO........................................................................................................... 19 3.3 MPI ................................................................................................................. 20 4
5
6
ProTool PRO .......................................................................................................... 21 4.1
Configuratie Touch Panel .................................................................................. 21
4.2
Hanteren van ProTool PRO................................................................................ 24
4.3
Area pointers ................................................................................................... 34
PID regelaar .......................................................................................................... 37 5.1
Oven ............................................................................................................... 37
5.2
Configuratie van de PID regelaar ....................................................................... 38
Bespreking programma........................................................................................... 40 6.1
Hardware onafhankelijk programmeren .............................................................. 40
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
ii
6.2
Manuele sturing ............................................................................................... 41
6.3
Uitlijning .......................................................................................................... 43
6.4
In- en uitschakelen van de lijn........................................................................... 43
7
Besluit ................................................................................................................... 45
8
Bibliografie ............................................................................................................ 46
9
Bijlagen ................................................................................................................. 47
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
iii
Lijst van figuren Figuur 1: Het volledige productieproces............................................................................3 Figuur 2: De volledige Tile Back Coating Line....................................................................5 Figuur 3: De tapijt-afroleenheid. ......................................................................................6 Figuur 4: De sensoren die instaan voor het uitlijnen van het tapijt......................................7 Figuur 5: Het tapijt is correct uitgelijnd. ...........................................................................7 Figuur 6: De afwikkeleenheid beweegt naar rechts............................................................8 Figuur 7: De afwikkeleenheid beweegt naar links ..............................................................8 Figuur 8: Afroleenheid van het vlies. ................................................................................9 Figuur 9: De Elbander VGA 18. ...................................................................................... 10 Figuur 10: Werking van de Elbander. ............................................................................. 10 Figuur 11: Werking PVC-lijmschraper. ............................................................................ 11 Figuur 12: Eerste PVC-lijmschraper. ............................................................................... 12 Figuur 13: Eerste aandrukwals. ..................................................................................... 12 Figuur 14: Tweede aandrukwals .................................................................................... 13 Figuur 15: De oven....................................................................................................... 14 Figuur 16: De koeltafel. ................................................................................................ 14 Figuur 17: De opwikkeleenheid...................................................................................... 15 Figuur 18: Voorzijde van de ponsmachine met de afwikkeleenheid. .................................. 16 Figuur 19: Netwerkconfiguratie...................................................................................... 17 Figuur 20: Het request-response principe. ...................................................................... 18 Figuur 21: PPO types.................................................................................................... 19 Figuur 22: NetPro......................................................................................................... 21 Figuur 23: Toestelselectie. ............................................................................................ 22 Figuur 24: PLC selectie. ................................................................................................ 22 Figuur 25: Communicatieparameters.............................................................................. 23 Figuur 26: Project venster. ............................................................................................ 24 Figuur 27: General tabblad van een Tag......................................................................... 26 Figuur 28: Functie tabblad van een Tag. ........................................................................ 26 Figuur 29: Tag. ............................................................................................................ 27 Figuur 30: Scherm van het touch panel. ......................................................................... 28 Figuur 31: General tabblad van een knop. ...................................................................... 29 Figuur 32: Functie tabblad van een knop........................................................................ 29 Figuur 33: Instellen van de parameters van een functie................................................... 30 Figuur 34: Menu........................................................................................................... 30 Automatiseren van de Tile Back Coating Line
iv
Figuur 35: General tabblad van een scherm.................................................................... 31 Figuur 36: Foutmelding bij het downloaden. ................................................................... 31 Figuur 37: Updaten van het touch panel......................................................................... 32 Figuur 38: PTUpdate..................................................................................................... 33 Figuur 39: Area pointer venster. .................................................................................... 34 Figuur 40: Aanmaken van een job mailbox. .................................................................... 35 Figuur 41: Job mailbox is aangemaakt. .......................................................................... 35 Figuur 42: Structuur van een job mailbox. ...................................................................... 36 Figuur 43: Doel van de parameters bij PLC job 51........................................................... 36 Figuur 44: Plaatsen van FB41. ....................................................................................... 38 Figuur 45: Koppelen van database aan functieblok. ......................................................... 39 Figuur 46: Aanmaken van DB41. ................................................................................... 39 Figuur 47: Hardware onafhankelijk programmeren. ......................................................... 41 Figuur 48: Lijmstation................................................................................................... 42
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
v
1 Inleiding Dit eindwerk werd gerealiseerd in Cotinfi te Deerlijk. Cotinfi is een eenmansbedrijf, bestuurd door Dhr. Paul Billiet die er innovatieve tapijtmachines ontwikkelt. Ieder jaar worden er stages uitgevoerd om de machines verder te ontwikkelen en te verbeteren.
De Tile Back Coating Line heeft als doel het aanbrengen van een PVC-laag aan de rug van het tapijt. Dit wordt coaten genoemd. Deze PVC-laag zal het tapijt verstevigen alsook zelfliggend maken vanwege het aangebrachte gewicht. Nadat het tapijt gecoat is, wordt het tapijt in een andere machine tot tapijttegels gestanst.
De doelstelling van dit eindwerk is het schrijven van een nieuw programma voor een al reeds geautomatiseerde Tile Back-Coating Line. Deze productielijn heeft als doel de rug van tapijten te voorzien van een laag PVC-lijm. Het programma moet geschreven worden voor een PLC S7-300 SIEMENS. Er bestaat reeds een programma, geschreven voor een PLC S7200 SIEMENS. Dit is echter een pover programma.
Om een efficiënt programma te kunnen schrijven, is de kennis omtrent de juiste werking van de machine belangrijk. Hiervoor werd een studie gemaakt van de elektrische stuur- en vermogenkring.
Vooreerst moet de basisbediening van de machine geprogrammeerd worden: dit houdt een manuele en een automatische functie in.
In dit programma worden er ook subroutines aangebracht (vb. het wijzigen van de snelheid en onderbreken van de productie). Bij het wijzigen van de snelheid moeten de acht motoren op een andere snelheid draaien. Hiervoor dient de warmte, opgewekt door de IR-panelen, respectievelijk verhoogd of verlaagd te worden. Bij het onderbreken van de productie, bijvoorbeeld bij het einde van de werkdag, moet de dag nadien het tapijt dat zich in de oven bevindt extra warmte toegevoegd krijgen. Dit om het uitharden van de PVC-lijm optimaal te laten verlopen.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
1
Daarnaast moet een touch panel (TP170B color van SIEMENS) geprogrammeerd worden die instaat voor een gebruiksvriendelijke interface met de operator. De gebruiker mag hierbij geen ingrijpende beslissingen kunnen nemen. Een bijkomende doelstelling is het afregelen van de temperatuur van de oven.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
2
2 Het productieproces 2.1 Algemene werking De TBCL maakt deel uit van een volledig productieproces (Figuur 1). Waarbij vertrokken wordt van een 4m breed tapijt. Deze wordt getransporteerd naar een snijmachine en versneden in 2 gelijke delen van 2 m breed. De twee versneden tapijten worden achtereenvolgens afgerold in de afroleenheid van de Tile Back Coating Line. In de TBCL wordt op de rug van het tapijt een PVC-laag aangebracht ter versteviging van het tapijt. Daarna wordt in de ponsmachine het tapijt opgedeeld in tapijttegels met een afmeting van 0,5m x 0,5m.
Figuur 1: Het volledige productieproces.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
3
Het aanbrengen van een PVC-laag aan de rug van het tapijt noemt coaten. In principe kan elk soort tapijt gecoat worden, maar de nadruk ligt meestal op getuft tapijt. Bij tuften wordt het garen door de primaire backing gestikt. Geweven tapijt kan men ook coaten. Dit wordt echter minder gedaan omdat de geweven ondergrond zich minder goed leent tot hechting. Ook is dit tapijt kwalitatief te hoogstaand om er tapijttegels van te maken.
2.2 Onderdelen productieproces 2.2.1
Snijmachine
Het tapijt te coaten tapijt moet gesneden worden indien het breder is dan 2m. Meestal worden tapijten gemaakt met een breedte van 4m. Dit opgerolde tapijt wordt in de snijmachine doormidden gesneden in twee gelijke delen. De gesneden kant wordt de poolzijde of pile/tuft line genoemd. De niet gesneden kant wordt de rugkant genoemd en is niet voorzien van garen. Na het snijden zijn de kanten verschillend: aan wat eerst de buitenrand van het tapijt was is nu een zelfkant met een gedeelte backing; daar waar het tapijt gesneden werd, reikt het poolgaren tot tegen de rand. Van één doormidden gesneden rol, ontstaan aldus twee rollen. Vanaf de rugkant van deze rollen gezien, is de ene linksdraaiend en de ander rechtsdraaiend opgerold.
2.2.2
Tile Back Coating Line (TBCL)
De Back Coating Line heeft als doel de rug van de tapijten te voorzien van een laagje PVClijm. Deze PVC-lijmlaag zal het tapijt verstevigen. Zonder deze PVC-laag vervormt het tapijt gemakkelijker en zouden de hoeken van de tegels omhoog krommen, met als gevolg niet kwalitatieve tapijttegels. In het Duits wordt gesproken van “schwerbeschichtung”. Hiermee wordt aangeduid dat de aangebrachte coating een grote massa heeft. Hierdoor zal de gevormde tapijttegel onder invloed van die “zwaarte” zelfliggend worden. Het tapijt mag maximum 2m10 breed zijn.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
4
Figuur 2: De volledige Tile Back Coating Line.
De TBCL bestaat uit de volgende elementen (Figuur 2):
1) De tapijt-afroleenheid 2) De vlies-afroleenheid 3) De transportband 4) Eerst PVC-lijmschraper 5) Tweede PVC-lijmschraper 6) De InfraRood oven 7) De koeltafel 8) De opwikkeleenheid
In onderstaande punten worden alle opgesomde onderdelen van de machine besproken.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
5
2.2.3
De tapijt-afroleenheid
De tapijtrol wordt in de afroleenheid gebracht. Een driefasige asynchrone motor drijft de onderliggende walsen aan waardoor het tapijt afrolt. Hierbij dient de gesneden kant van het tapijt aan de rechterkant van de afroleenheid te liggen. Door het snijden van de tapijtrol moeten de 2 gelijke delen in een andere richting afgerold worden. De juiste afrolrichting moet worden ingesteld en het tapijt moet over de geleidende cilinders tot aan de aandrijfrol van het tapijt gebracht worden. De correcte plaatsing van de tapijtrol is van belang om het tapijt mooi uit te lijnen ten opzichte van de machine.
Figuur 3: De tapijt-afroleenheid.
Het uitlijnen gebeurt met behulp van een gesloten elektronisch sensorsysteem. Deze zorgt ervoor dat de gesneden zijkant van het tapijt tijdens het afwikkelen op dezelfde plaats blijft ten opzichte van de machine. De afwikkeleenheid is geplaatst op tandlatten die aan de grond gemonteerd zijn. Via een motoraansturing wordt de afwikkeleenheid juist gepositioneerd. De draairichting van de motor is afhankelijk van de toestand van de sensoren.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
6
Twee naast elkaar geplaatste optische sensoren (Figuur 4) detecteren of de afwikkeleenheid al dan niet naar links of naar rechts verplaatst moet worden.
Figuur 4: De sensoren die instaan voor het uitlijnen van het tapijt.
Als de rand van het tapijt zich tussen de twee sensoren bevindt (Figuur 5) dan detecteert een van de twee sensoren het tapijt. Het tapijt is nu uitgelijnd.
Figuur 5: Het tapijt is correct uitgelijnd.
Als het tapijt niet wordt gedetecteerd door beide sensoren (Figuur 6), dan wordt met de PLC het commando gegeven om de afwikkeleenheid naar rechts te verplaatsen over de tandlatten. De afwikkeleenheid wordt verplaatst totdat het tapijt terug gedetecteerd wordt door een optische sensor. Het tapijt is nu terug uitgelijnd.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
7
Figuur 6: De afwikkeleenheid beweegt naar rechts als beide sensoren het tapijt niet detecteren.
Als het tapijt door beide sensoren gedetecteerd wordt (Figuur 7) dan wordt met de PLC het commando gegeven om de afwikkeleenheid naar links te verplaatsen over de tandlatten. Als het tapijt door de verplaatsing van de afwikkeleenheid door een optische sensor wordt gedetecteerd dan stopt deze beweging aangezien het tapijt terug in positie is.
Figuur 7: De afwikkeleenheid beweegt naar links als beide sensoren het tapijt detecteren.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
8
2.2.4
De vlies-afroleenheid
De coating bestaat uit twee lagen PVC met daartussen een glasvezelvlies die instaat voor een stabieler tapijt. De breedte van het vlies moet breder zijn dan dat van het te bewerken tapijt. De uitlijning van dit vlies gebeurt manueel. Het vlies wordt over de geleidende cilinders tot aan de aandrijfrol van het vlies gelegd (Figuur 8).
Figuur 8: Afroleenheid van het vlies.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
9
2.2.5
De transportband
De transportband is voorzien van een uitrichtsysteem, de Elbander VGA 18 (Figuur 9).
Figuur 9: De Elbander VGA 18.
Dit is een systeem dat gebruikt wordt om een continue bewegende transportband te geleiden en te voorkomen dat de band gaat verlopen over zijn rollen. De geleidingrol (1) is aan een kant vast bevestigd en aan de andere kant verstelbaar opgesteld. Via sensoren (2) wordt gedetecteerd of de band correct gepositioneerd is. Afhankelijk van de vereiste correctie, zal de geleidingrol onder een hoek worden geplaatst. Hierdoor zal de transportband terug verlopen terwijl de correctiehoek kleiner wordt. Is de transportband terug in positie dan is de correctiehoek gelijk aan nul.
Figuur 10: Werking van de Elbander. Automatiseren van de Tile Back Coating Line
10
Net boven de transportband bevinden zich twee lijmschrapers waaronder zich een lijmtafel bevindt. Dit is een stijve stalen balk die zich net onder de band bevindt. De PVC-lijm wordt hiermee onder de lijmschraper glad gestreken. Omdat bij het uitharden van de PVC-lijm geen trillingen mogen optreden, is de band voorzien van een opspansysteem.
2.2.6
Eerste PVC-lijmschraper
Dit is een rechte metalen lat over de volledige breedte van de band die de dikte van de lijmlaag bepaalt. Deze lat is verstelbaar en ze wordt afgesteld op 1 mm boven de band. Bovenop de lijmschraper is een slede gemonteerd met een PVC-kraan. Met behulp van deze slede wordt vóór de lijmschraper een koude viskeuze PVC-lijm over de breedte van de band verdeeld. Vervolgens wordt de PVC-lijm door de lijmschraper verdeeld over de band (Figuur 11). Dit levert dus een 1mm dikke lijmlaag op.
Figuur 11: Werking PVC-lijmschraper.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
11
De slede kan zowel manueel als automatisch bestuurd worden. Bij het automatisch aansturen wordt gebruik gemaakt van inductieve sensoren.
Figuur 12: Eerste PVC-lijmschraper.
Ondertussen beweegt de band tot aan de eerste aandrukwals (Figuur 13). Hier wordt het vlies door de aandrukwals in de PVC-lijm gedrukt.
Figuur 13: Eerste aandrukwals.
2.2.7
Tweede PVC-lijmschraper
Na de tweede schraper ligt er een nieuwe meer vloeibare lijmlaag met een dikte van 1,4mm boven op het vlies. Deze PVC-lijmschraper heeft dezelfde werking als de eerste. Ook deze lijmschraper wordt door een aandrukwals gevolgd. Automatiseren van de Tile Back Coating Line
12
Als de band de tweede aandrukwals bereikt, wordt het tapijt in de PVC-lijm gedrukt (Figuur 14).
Figuur 14: Tweede aandrukwals
2.2.8
De PVC-lijm
De bedoeling van de TBCL is om de rug van het tapijt te voorzien van een stevige ondergrond. Deze ondergrond bestaat uit een speciale toepassing van PVC namelijk plastisollijm. Deze lijm bestaat uit een mengsel PVC poeders waaraan hulp- en vulstoffen worden toegevoegd. Eigenschappen van plastisollijm: -
bestand tegen hoge en lage temperaturen
-
bestand tegen UV licht
-
heeft kenmerken van een brandvertrager
-
hoge chemische en fysieke weerstand
-
behoudt voor heel lange tijd deze eigenschappen
2.2.9
De oven
De infraroodoven bestaat uit 16 IR panelen, deze bevinden zich onderaan in de oven (Figuur 15). De rolband met het daarop liggende tapijt gaat door de infraroodoven. Door de zwaartekracht wordt het tapijt op de PVC-lijm gedrukt. De lijmverbinding tussen het tapijt en de lijm komt tot stand door verhitting van de PVC-lijm. De PVC-lijm wordt door de oven uitgehard, dit is een fysiek proces. Hierdoor wijzigt de PVC-lijm in een vaste plastiek film. Het Automatiseren van de Tile Back Coating Line
13
geeft het tapijt een mechanische sterkte, een dimensionale stabiliteit en het verhindert dat de hoeken van het tapijt opkrullen.
Figuur 15: De oven.
2.2.10
De koeltafel
Na de oven komt het tapijt terecht op de koeltafel. De koeltafel bestaat uit een rolband met daaronder watergekoelde panelen.
Figuur 16: De koeltafel.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
14
2.2.11
De opwikkeleenheid
Op het einde van de lijn wordt het gecoate tapijt systematisch terug opgerold. Het tapijt wordt tussen de koeltafel en de opwikkeleenheid gespannen met behulp van een scharnierende rol. Het eenvoudigste regelsysteem voor dergelijke oproller is een AAN-UIT systeem. Als het tapijt teveel is opgespannen, wordt de rol omhoog gehesen. Hierdoor wordt een contact ingedrukt. Dit contact stopt de motor die instaat voor het opwinden van het tapijt. Hangt het tapijt te los, dan wordt een ander contact ingedrukt en start de motor. Een meer gesofistikeerd systeem betreft een proportionele regeling: de positie van de dansrol is met een potentiometer verbonden, die een proportioneel signaal kan uitzenden. De oprolmotor moet dan wel in snelheid kunnen variëren. Dit is het geval bij de TBCL: de oprolmotor is een servomotor, met een drivesturing.
Figuur 17: De opwikkeleenheid.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
15
2.2.12
Ponsmachine
Deze machine rolt het gecoate tapijt uit de TBCL terug af en ponst er tegels uit. Bij het afrollen (Figuur 18) wordt het tapijt uitgelijnd op dezelfde manier als bij de TBCL. Zo wordt de zijkant van het tapijt ten opzichte van de machine op zijn plaats gehouden. De geponste tegels zijn 0,5m op 0,5m. Als het verwerkte tapijt met de TBCL iets breder is dan 2 meter, kan men in de breedte makkelijk 4 tegels eruit ponsen.
Figuur 18: Voorzijde van de ponsmachine met de afwikkeleenheid.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
16
3 Communicatie
3.1 Inleiding In de TBCL zijn 8 drives aanwezig van het type Masterdrives MC Compact Plus versie 01.4. Hiermee worden de 8 servomotoren aangestuurd die instaan voor de werking van de TBCL. Deze drives zijn van de Simovert familie van SIEMENS. De eenvoudigste manier om deze drives aan te sturen is via digitale en analoge in- en uitgangen aangesloten op de klemmenrij X101. Het is echter de bedoeling om deze te laten communiceren met de PLC via PROFIBUS DP. Het touch panel is eveneens van het merk SIEMENS (TP 170B) en zal de interface verzorgen tussen de operator en de PLC. De communicatie tussen het touch panel en de PLC gebeurt via Multi Point Interface (MPI).
Figuur 19: Netwerkconfiguratie.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
17
3.2 PROFIBUS DP PROFIBUS is in Europa het meest gebruikte open veldbussysteem. Het systeem is gestandaardiseerd in de EN50170 (EN=Europese Norm). PROFIBUS DP verzekert een snellere en efficiënte datatransmissie ten opzichte van de andere versies.
3.2.1
Transmissie
PROFIBUS maakt een onderscheid tussen actieve (master) en passieve deelnemers (slaves). De slaves zijn in dit geval de 8 drives. De master is meestal een PLC en controleert het verkeer op het netwerk. Meerdere masters kunnen aanwezig zijn op een netwerk. Hiervoor wordt Hybrid Acces Method gebruikt. Dit is een combinatie van de master-slave methode met het doorgeven van een token. Een token is als het ware een sleutel die toegang verleent tot het netwerk. De master die in het bezit is van dit token beschouwt de andere masters nu als slaves. De master heeft nu toegang tot het netwerk en kan communiceren met de aangesloten deelnemers. Het token wordt vervolgens doorgegeven naar een andere master die op zijn beurt kan communiceren met de slaves. De master kan enerzijds data versturen naar andere deelnemers zonder dat deze deelnemer hiernaar vraagt en anderzijds data opvragen van de deelnemers.
Een boodschappencyclus (Figuur 20) bestaat uit een actieframe (request of command) afkomstig van de master,
een antwoordframe (response)
of bevestigingsframe
(acknowledge) van de geadresseerde master of slave. Deze cyclus is een handshake protocol. De master zendt een request en blijft wachten op een antwoord. Alle slaves zullen dit ontvangen. Enkel de slave waarvoor deze request bestemd is, zal antwoorden met een response. De master mag pas een nieuwe request sturen als een response is toegekomen.
Figuur 20: Het request-response principe. Automatiseren van de Tile Back Coating Line
18
De communicatie kan over twee kanalen gebeuren: een cyclisch en een acyclisch kanaal. -
Bij acyclische communicatie wordt éénmalig data uitgewisseld op aanvraag van de master. Hiermee kunnen enkel willekeurige parameters aangesproken worden.
-
Bij cyclische communicatie ontvangt elke slave één cyclisch telegram van de master (vb. request) per communicatiecyclus en stuurt een telegram (response) terug. Het cyclische telegram dat verstuurd wordt naar de slave en verzonden wordt door de slave, wordt ook PPO (Parameter Process data Object) genoemd.
3.2.2
PPO
Een PPO bestaat uit twee grote delen, een PCV en PCD gedeelte. Het PCV gedeelte (niet-tijdskritisch data versturen en te ontvangen) wordt indien nodig in één blok verstuurd. Dit deel laat toe om parameters te lezen en te schrijven. Hiervoor zijn maximum 4 woorden voorzien. Het PCD gedeelte (tijdskritisch data versturen en te ontvangen) bepaalt welke parameters er ontvangen worden en welke verstuurd worden naar de PLC. Er zijn 5 voorgedefinieerde PPO types waaruit gekozen moet worden bij het instellen van de drive. Er wordt hierbij onderscheid gemaakt tussen het al dan niet aanwezig zijn van een PCV gedeelte en de lengte van het PCD gedeelte.
Figuur 21: PPO types.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
19
3.3 MPI De PLC’s van de S7-300 en de S7-400 reeks hebben een aansluiting voor de MPI interface. MPI staat voor Multi Point Interface. Deze interface wordt hoofdzakelijk gebruikt om een toestel te programmeren. MPI kan tevens gebruikt worden om data te lezen en te schrijven van en naar de PLC. In dit eindwerk zullen het touch panel en de PLC met elkaar communiceren via MPI. Dit om het PROFIBUS netwerk niet onnodig te belasten.
MPI is gebaseerd op de RS485 standaard. Deze standaard definieert de elektrische interface tussen de toestellen die met elkaar verbonden zijn. De fysische laag van de interface is een twisted-pair kabel. De interface werkt volgens een differentieel principe,
met andere
woorden de datalijnen tussen zender en ontvanger zijn niet gerefereerd ten opzichte van de ground. Doordat de data de verschilspanning is tussen de twee lijnen is deze datatransmissie minder gevoelig aan interferentiesignalen.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
20
4 ProTool PRO ProTool en WinCC zijn softwarepakketten van SIEMENS die dienen om HMI voorzieningen te configureren. Hiervoor is er niet veel programmeerkennis nodig omdat alles object- en symboolgeoriënteerd is. Om de kosten binnen het bedrijf zo laag mogelijk te houden, wordt geen nieuw materiaal aangekocht. Er moet dus gewerkt worden met STEP7 V5.1. Dit heeft tot gevolg dat werken met WinCC uit den boze is. ProTool moet bijgevolg gehanteerd worden om het panel te configureren.
4.1 Configuratie Touch Panel Doordat ProTool geïntegreerd is in STEP7 is het eenvoudig om een touch panel toe te voegen. Na het openen van Netpro in Simatic Manager wordt de communicatiemethode weergegeven. In het rechterkader bevindt zich de catalogus. Onder de map “Stations” bevindt zich “SIMATIC OP”, door dit te selecteren en te verslepen naar het configuratieveld wordt een touch panel geplaatst (Figuur 22).
Figuur 22: NetPro
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
21
Het touch panel moet nog geconfigureerd worden. Dit kan als ProTool in STEP7 geïntegreerd is door dubbel te klikken op het OP 1 icoon, ProTool wordt hierdoor automatisch opgestart. Als ProTool opgestart is, wordt een Project Wizard weergegeven. Hier wordt het gewenste touch panel geselecteerd (Figuur 23) en kan begonnen worden met het configureren ervan.
Figuur 23: Toestelselectie.
Door op “Volgende >” te klikken verschijnt het onderstaand scherm waar de naam van de gegevensbron en het gebruikte protocol dient gekozen te worden (Figuur 24).
Figuur 24: PLC selectie.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
22
Door op de “Parameters…” knop te klikken verschijnt een nieuw scherm (Figuur 25) waar de parameters ingesteld kunnen worden. Om het gebruikte PROFIBUS netwerk tussen de drives en de PLC niet te overbelasten, communiceert het touch panel via MPI met de PLC. De overdrachtsnelheid van MPI is 187.5 Kbits/sec. Dit is veel lager dan de overdrachtsnelheid van PROFIBUS die 1.5Mbits/sec bedraagt. Doordat over het MPI netwerk geen deterministische gegevens verzonden worden, is het van minder belang dat de overdrachtsnelheid trager is.
Figuur 25: Communicatieparameters.
Als alle parameters zijn ingesteld wordt verdergegaan door op “OK” en vervolgens op “Voltooien” te klikken. Het configureren van het project is nu voltooid. Vervolgens kunnen nu schermen aangemaakt worden. In NetPro kan nu duidelijk worden waargenomen dat het touch panel via het MPI netwerk met de PLC is verbonden (Figuur 19).
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
23
4.2 Hanteren van ProTool PRO Hieronder wordt aan de hand van voorbeelden enkele relevante zaken van ProTool in verband met het eindwerk besproken. Dit zijn: -
het aanmaken van tags
-
het aanmaken van screens en buttons
-
downloaden van het project
Door in de linker kolom dubbel te klikken op een object, kan het geselecteerde object aangemaakt worden (Figuur 26).
Figuur 26: Project venster.
A) Tags Tags zijn de belangrijkste manieren van communicatie en data-uitwisseling tussen het touch panel en de PLC. Het is een geheugenadres waar waarden kunnen ingeschreven of uitgelezen worden. Een tag bezit een symbolische naam en een gedefinieerd datatype. Er zijn Global Tags en Local Tags.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
24
Global Tags hebben een link naar de PLC en definiëren een geheugenadres in de PLC. De PLC en het touch panel hebben beiden rechten om naar dit adres te schrijven en het te lezen. Local Tags hebben geen link naar de PLC. Ze zijn enkel toegankelijk voor het touch panel. De volgende Tag types zijn bruikbaar:
Data type
Bit System
Range of Values
BYTE
8 bit
0 through 255
INT
16 bit
- 32768 through 32767
UINT
16 bit
0 through 65535
LONG
32 bit
- 2147483648 through 2147483647
ULONG
32 bit
0 through 4294967295
FLOAT
32 bit
Upper limit: ± 3.402823 e+38
(OP 7/17 only)
Lower limit: ± 1.175495 e-38 DOUBLE
64 bit
Approx. 12 valid digits
(OP7/17 only) BOOL
true (1), false (0)
STRING
1 to 128 bytes
DATE
64 bit
ARRAY tags
Date/time value This tag type combines a given number of tags of the same type to form a total, which can be handled as a whole.
Bij het aanmaken van een Tag verschijnt een nieuw venster waar een naam gekozen wordt voor de Tag (Figuur 27). Onder “PLC:” wordt gekozen of de Tag al of niet gekoppeld moet zijn aan de PLC, met andere woorden of het een Global of een Local Tag is. Indien gekozen wordt voor een Global Tag dan moeten nog extra gegevens ingevuld worden in verband met het adres van de tag. Wordt in de PLC met symbolische namen gewerkt dan is het mogelijk om die onderaan te selecteren in het kader onder “Symbol:”. Dit maakt adressering overbodig. Automatiseren van de Tile Back Coating Line
25
Figuur 27: General tabblad van een Tag.
Onder het tabblad “Functions” kan aan deze Tag nu functies toegewezen worden (Figuur 28). Alle functies kunnen gekozen worden in het rechter menu. Bij “Selected Functions for Event” kan ingesteld worden wanneer de functie geactiveerd wordt.
Figuur 28: Functie tabblad van een Tag.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
26
Na instellen van de gewenste functies voor de tag, is de tag aangemaakt (Figuur 29).
Figuur 29: Tag.
B) Screens en buttons Bij het toevoegen van een scherm, verschijnt een afbeelding van het scherm waarin andere objecten kunnen toegevoegd worden (Figuur 30). Door met de rechter muisknop in het scherm te klikken verschijnt een menu. Bij het kiezen van “Insert Object” verschijnt een tweede menu met alle toe te voegen objecten.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
27
Figuur 30: Scherm van het touch panel.
Door op button te klikken, verdwijnt het menu en verandert de cursor naar
. Eenmaal klikken zorgt ervoor dat de knop wordt aangemaakt en
een nieuw venster waar alle eigenschappen van de net aangemaakte knop aanpasbaar zijn (Figuur 31).
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
28
Figuur 31: General tabblad van een knop.
Aan deze knop kunnen er nu functies toegewezen worden; dit gebeurt onder het tabblad “Functions” (Figuur 32). Alle functies kunnen gekozen worden in het rechter venster. Ook hier kan onder “Selected Functions for Event” gekozen worden wanneer de functie geactiveerd wordt (Figuur 32). Bijvoorbeeld bij het indrukken van de knop of bij het loslaten van de knop.
Figuur 32: Functie tabblad van een knop.
Wordt gekozen voor “Edit Bits” en daarna voor “Set_bit”, dan verschijnt er een nieuw venster (Figuur 33). Hier kan geselecteerd worden welke bit met deze Automatiseren van de Tile Back Coating Line
29
functie geset wordt. Hiervoor kan een reeds bestaande Tag geselecteerd of aangemaakt worden.
Figuur 33: Instellen van de parameters van een functie.
Na bevestiging wordt teruggekeerd naar het Project venster. Door met de rechter muisknop op PIC_1 te klikken onder “Screens”, verschijnt een menu (Figuur 34).
Figuur 34: Menu.
Door “Properties…” te selecteren kan de naam van het scherm aangepast worden. Ook kan de checkbox “Start Screen” aangevinkt worden (Figuur 35).
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
30
Bij het opstarten van het touch panel zal dit scherm nu altijd eerst getoond worden.
Figuur 35: General tabblad van een scherm.
Downloaden van het project Na afwerking van het project moet alles nog gecompileerd worden. Is het project vrij van fouten dan kan het via de MPI kabel naar het touch panel gedownload worden. Het touch panel moet echter eerst in Transfer mode geplaatst zijn. Doordat gewerkt wordt met een oudere versie van ProTool en een nieuw touch panel, verschijnt tijdens het downloaden een foutmelding (Figuur 36).
Figuur 36: Foutmelding bij het downloaden.
Het gebruikte operating system voor het touch panel is WinCE. De oorzaak van de foutmelding is het feit dat de gebruikte WinCE versie op het touch
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
31
panel niet overeenkomt met de WinCE versie die door ProTool ondersteund wordt. Dit probleem is op te lossen door de WinCE versie die ondersteund wordt door ProTool in het touch panel te laden. Hiervoor wordt als volgt te werk gegaan:
Op de installatie CD van ProTool onder de map “Images” bevinden zich de hiervoor nodige bestanden. In deze map wordt de map met het gebruikte panel geselecteerd.
Figuur 37: Updaten van het touch panel.
Start “PTUpdate.exe” om de update door te voeren. Via “File > Open” wordt het Image bestand gekozen en geopend door op “Open” te klikken.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
32
Figuur 38: PTUpdate.
Via de configuratieknop
kan de vorm van communicatie gekozen worden.
In dit geval wordt gekozen voor MPI. Via de transferknop
wordt de
overdacht van het operating system tussen de PC en het touch panel gestart. Eens de overdracht succesvol voltooid is, moet het touch panel heropgestart worden. Hierna kan het met ProTool aangemaakte project zonder problemen gedownload worden naar het touch panel.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
33
4.3 Area pointers Een gedefinieerde geheugenlocatie in de PLC om data uit te wisselen met het touch panel wordt in het touch panel geadresseerd met een area pointer. Door in de taakbalk te klikken op “System > Area Pointers…” verschijnt het venster om area pointers aan te maken (Figuur 39).
Figuur 39: Area pointer venster.
Er zijn verschillende types area pointers die gebruikt kunnen worden. In de handleiding van ProTool wordt er een overzicht gegeven van de verschillende area pointers en waarvoor ze gebruikt kunnen worden. Dit overzicht is bijgevoegd in bijlage. Het aantal beschikbare area pointers is afhankelijk van het gebruikte touch panel. Een area pointer van het type job mailbox of PLC job, kan gebruikt worden om vanuit de PLC, functies (zoals tijd en datum weergeven) op te starten in het touch panel. PLC jobs kunnen enkel door de PLC opgestart worden wanneer het touch panel in online mode is.
Om de TBCL op te starten wordt in het STEP7-programma gewerkt met een stappen sturing (JL). Op het touch panel verschijnt er welke taak de operator moet uitvoeren. Is de taak uitgevoerd dan moet de operator dit bevestigen op het touch panel, waarna de PLC nog enkele taken uitvoert. Zijn de taken van de PLC afgehandeld, dan verschijnt er een nieuw scherm met een nieuwe taak op het touch panel. Om vanuit de PLC het volgende scherm op het touch panel te tonen wordt er gebruikt gemaakt van de area pointer job 51.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
34
Een job mailbox wordt aangemaakt door dit type te selecteren in het area pointer venster en op “Add…” te klikken.
Figuur 40: Aanmaken van een job mailbox.
In het nieuwe venster moet de locatie opgegeven worden waar de area pointer zal bewaard worden (Figuur 40). Wordt in de PLC met symbolische namen gewerkt dan kan net als bij tags, deze symbolische naam geselecteerd worden in het kader onder “Symbol:”. Dit maakt adressering overbodig. Door op “OK” te klikken is de job mailbox aangemaakt (Figuur 41).
Figuur 41: Job mailbox is aangemaakt.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
35
Merk op dat een PLC job (Figuur 42), 4 woorden lang is. Het eerste datawoord bevat het nummer van de PLC job, dit nummer bepaalt wat er uitgevoerd zal worden. De 3 andere datawoorden worden gebruikt om parameters door te zenden. Deze paramaters zijn afhankelijk van het type job. Het nummer van de verschillende PLC jobs alsook hoe de parameters gebruikt worden, kan terug gevonden worden in de bijlage.
Figuur 42: Structuur van een job mailbox.
Om het scherm te wijzigen moet het getal 51 in het eerste datawoord geplaatst worden (Figuur 43). Bij PLC job 51 worden enkel parameter 1 en 3 ingevuld. Bij het aanmaken van de schermen, krijgt ieder scherm een nummer mee. Parameter 1 dient om dit nummer van het gewenste scherm mee te geven. Parameter 3 dient om het veldnummer mee te geven. Het veld is van geen belang bij touch panels aangezien een scherm maar 1 veldnummer heeft.
Figuur 43: Doel van de parameters bij PLC job 51
Nu de area pointer is aangemaakt moet in het sturingsprogramma nog een stukje code geschreven worden.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
36
5 PID regelaar
5.1 Oven Het gelificatieproces in de IR-oven wordt tot stand gebracht door energietoevoer naar de PVC-lijm, waardoor de lijm uithardt. De hoeveelheid toegevoerde energie is vast bepaald per vierkante meter. Dit brengt met zich mee dat bij het versnellen of vertragen van de band respectievelijk meer of minder energie moet geleverd worden om aan de hoeveelheid toegevoerde energie per vierkante meter te voldoen. De energietoevoer wordt verwezenlijkt door de 16 IR-elementen in de oven. Deze elementen worden aangestuurd door triac’s die zich in de elektrische kast bevinden. Er zijn 4 triac’s voorzien, die dus elk 4 IR-panelen aansturen. De panelen worden opgedeeld in 4 groepen:
Groep
IR-panelen
Aangestuurd door
I
1-2-4-5
Triac 1
II
6-8-9-10
Triac 2
III
12-13-14-16
Triac 3
IV
3-7-11-15
Triac 4
Triac 1, 2 en 3 worden door de PLC aangestuurd via een 0-10 V signaal waarmee de IRpanelen energie kunnen uitstralen van 0-100%. Dit signaal is afhankelijk van 4 zaken: -
de snelheid van de lijn
-
het type tapijt
-
dikte van het gebruikte vlies
-
dikte van de backinglaag (=lijmlaag)
-
type PVC-lijm
De 4de triac wordt aangestuurd met een 4-20 mA signaal. Dit signaal wordt aangemaakt door een PID regelfunctie in de PLC. Dit is nodig omdat door verliezen de temperatuur in de oven kan variëren. De 4de triac zal zodanig geregeld worden dat de temperatuur in de oven altijd optimaal is. De temperatuur in de oven wordt gemeten met een Pt100 warmtesensor die zich in de ovenafzuiging bevindt. Het signaal van deze sensor wordt ingelezen in de PLC en wordt gebruikt om de 4de triac af te regelen. Automatiseren van de Tile Back Coating Line
37
5.2 Configuratie van de PID regelaar STEP7 voorziet interrupt OBs (Organisation Blocks). Deze OB’s zullen het programma na bepaalde tijdsintervallen onderbreken. OB35 is hier één van en onderbreekt het programma na instelbare tijdsinterval. In OB35 zal functiebouwsteen FB41 geplaatst worden. Deze FB bevat de PID regelaar. De FB met de PID regelaar is door SIEMENS zelf geprogrammeerd. Het plaatsen van deze functiebouwsteen gebeurt als volgt:
Open in Simatic manager OB35. In het LAD/STL/FBD venster is er een catalogus beschikbaar. Haal de gewenste PID regelaar uit de map “PID Control Blocks” en plaats deze in het gewenste netwerk van OB35 (Figuur 44).
Figuur 44: Plaatsen van FB41.
Dit functieblok moet nu nog aan een DB (database) gekoppeld worden. Dit kan gedaan worden met een tool om parameters toe te wijzen, “Start > Alle Programma’s >Simatic > STEP7 > Assign PID Control Parameters Assignment”. Dit programma is meegeleverd met STEP7.
Door een nieuw project te starten, het gewenste STEP7-programma te selecteren en bij “Object name” de gewenste DB in te geven, kan deze database aan de functiebouwsteen gekoppeld worden door op “OK” te klikken (Figuur 45).
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
38
Figuur 45: Koppelen van database aan functieblok.
Vervolgens moet deze koppeling nog eens bevestigd worden door op “OK” te klikken waarna een nieuw venster verschijnt om de basisinstellingen te maken. Terug in het LAD/STL/FBD venster kan nu na de oproepfunctie “, DB41” toegevoegd worden, gevolgd door een Return.
Figuur 46: Aanmaken van DB41.
Door “Yes” aan te klikken wordt DB41 aangemaakt en kan in het LAD/STL/FBD venster van DB41 alle in- en uitgang parameters ingesteld worden (Figuur 46). Om de in- en uitgangsparameters te kunnen instellen, is het van belang om de betekenis van iedere in- en uitgang te kennen. Een volledig overzicht is samen met het blokschema van de PID regelaar terug te vinden in bijlage.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
39
6 Bespreking programma Vóór het programmeren worden eerst alle elektrische schema’s van de TBCL bestudeerd. Dit is nodig om de werking van de machine te kunnen begrijpen en zo kan een lijst opgesteld worden met alle nodige in- en uitgangen van de PLC. Een flowchart van het programma is terug te vinden in bijlage.
6.1 Hardware onafhankelijk programmeren Er wordt gekozen om de hardware onafhankelijk te programmeren. Hiermee worden de I/O niet rechtstreeks aangesproken in het programma. Het voordeel hiervan is dat aanpassingen in de aansluiting van de I/O zonder extra programmeerwerk kan gebeuren.
FB30 en FB31 worden gebruikt voor de I/O. FB30 (FB_IN) bevat de interne datapunten die naar de ingangen verwijzen terwijl FB31 (FB_OUT) de datapunten bevat die naar de uitgangen verwijzen. Aan alle interne datapunten is een functionele naam toegewezen die aanpassingen en leesbaarheid van het programma makkelijk maakt.
FC30 bevat twee netwerken. In het eerste netwerk wordt FB_IN gekoppeld aan een database door de volgende coderegel: Call FB30, DB30 DB30 wordt nu gegenereerd. In het tweede netwerk wordt FB_OUT gekoppeld aan een database via diezelfde coderegel: Call FB31, DB31 DB31 wordt nu ook gegenereerd. Door deze code worden de interne datapunten gekoppeld aan de I/O van de PLC. DB30 en DB31 zijn net als de bijhorende FB’s voorzien van een functionele naam respectievelijk “IN” en “OUT”. Dit maakt het makkelijker om de interne datapunten van deze DB aan te spreken.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
40
Figuur 47: Hardware onafhankelijk programmeren.
In netwerk 3 van OB1 wordt FC30 opgeroepen (Figuur 47). De PLC roept OB1 cyclisch op. Hierdoor start de cyclische uitvoering van het programma dat in deze OB geplaatst is. De status van de in- en uitgangen worden bijgevolg iedere cyclus binnengelezen in de PLC.
6.2 Manuele sturing De volledige manuele bediening van de machine wordt niet meer gerealiseerd door de elektrische kring, maar is overgebracht naar de PLC.
Een eerste subroutine maakt de volgende handelingen waar: -
de tapijt-afroleenheid voor- en achterwaarts laat draaien;
-
de rol die het tapijt trekt voor- en achterwaarts laat draaien;
-
de rol die het vlies trekt voor- en achterwaarts laat draaien;
-
de transportband voor- en achterwaarts laat draaien;
-
de transportband in rusttoestand brengen;
-
de koeltafel voor- en achterwaarts laat draaien;
-
de opwikkeleenheid voor- en achterwaarts laat draaien.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
41
Een tweede subroutine is een geparametreerde functie die zorgt voor de sturing van de lijmstations. Deze functie bevat zowel de manuele als de automatische bediening. Van deze subroutine worden vier instanties gemaakt. Dit is nodig om de twee lijmstations links en rechts te laten bewegen.
Het lijmstation beweegt heen en weer om de PVC-lijm over de breedte van de band te verdelen (Figuur 48). Hier bij wordt de positie van het lijmstation gedetecteerd door 2 inductieve sensoren. Wordt het lijmstation gedetecteerd door een van de inductieve sensors dan wordt de richting van de beweging gewijzigd. Bij een defect aan één of beide sensors wordt de richting niet meer gewijzigd wat beschadiging tot gevolg heeft. Hiervoor zijn er aan beide uiteinden een eindeloopschakelaar voorzien die dit defect kunnen opvangen.
Figuur 48: Lijmstation.
Doordat de manuele en automatische sturing van de lijmstations in een subroutine is ondergebracht en dus ander oproepvoorwaarden heeft, kan deze niet in eerste subroutine ondergebracht worden. Dit is overigens uit een noodzaak geboren: de bediening van de lijmstations vergt de aanwezigheid van een operator. Deze bediening moet altijd manueel kunnen geschieden, ook al staan de lijmstations in automatische mode. Hierdoor kan de operator die de gelijkmatige en voldoende verspreiding van pasta voor de schrapers moet bewaakt gemakkelijk bijsturen.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
42
6.3 Uitlijning Er dienen samen twee zaken uitgelijnd te worden, de tapijt-afroleenheid en de transportband. Deze uitlijning is al eerder besproken in dit eindwerk (2.2.3 De tapijtafroleenheid / 2.2.5 De transportband). Deze uitlijning is noodzakelijk om kwalitatieve tapijt tegels te bekomen.
6.4 In- en uitschakelen van de lijn Het inschakelen van de lijn gebeurt door het indrukken van de startknop. Hiermee wordt een subroutine aangeroepen die gedurende 2 seconden een rode lamp laat werken. Als de rode lamp gedoofd is moet binnen 5 seconden een tweede maal op de startknop gedrukt worden. Hierna wordt overgegaan naar een stappen structuur. Hierbij wordt via het touch panel gecommuniceerd met de operator. De operator dient op het touch panel de keuze te maken tussen het starten van een nieuwe productie of het voortzetten van een reeds aanwezige productie. Bij het kiezen van de laatste optie wordt overgegaan naar een automatisch subroutine waarbij de lijn in een keer wordt ingeschakeld. Bij de eerste optie wordt de stappen structuur verder doorlopen. De PLC geeft de operator via het touch panel een taak. Deze taken worden met behulp van een job mailbox op het scherm opgeroepen. Eens de taak afgewerkt is moet de operator dit bevestigen op het touch panel. De PLC voert hierna enkele taken uit en geeft de operator een nieuwe opdracht. Deze dialoog zet zich verder tot de tapijt door de volledige machine tot aan de opwikkeleenheid is gebracht. Vervolgens wordt overgegaan naar regimewerking en wordt de automatische subroutine opgeroepen.
Tijdens de stappen structuur moet de PLC de transportband over een bepaalde afstand laten bewegen. Hiervoor is een speciale subroutine voorzien die berekent hoelang de motor aangestuurd moet worden om een bepaalde afstand te overbruggen. Hierbij wordt gebruikt gemaakt van een database waarin zich de afmetingen van de machine bevinden.
Men kan inzien dat deze sequentiële dialoog eigenlijk een alternatief is voor volledige automatisatie: de operator vervult hier als het ware niet alleen de functie van “uitvoeren van
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
43
handelingen”, maar ook van “sensor” die de toestand van het resultaat van de handeling/operatie meedeelt. De stop sequentie verloopt gelijkaardig. Hier kan gekozen worden om de lijn in een keer stop te zetten of om met behulp van een stop sequentie het aanwezige tapijt uit de machine te werken.
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
44
7 Besluit Het was een leerrijke ervaring om een project van het begin tot het einde mee te maken. Het was niet evident om de werking van de machine te begrijpen. Hiervoor waren wel elektrische schema’s beschikbaar, maar deze waren echter niet gedocumenteerd en onvolledig. Hierbij heb ik aan de lijve ondervonden dat gedetailleerde en volledige schema’s een must is.
Het programmeren van een touch panel was voor mij nieuw en vormde dus ook een meerwaarde aan mijn opleiding. Hierbij heb ik kennis gemaakt met het programma ProTool Pro om deze te programmeren. Dit is echter een verouderd programma, maar de gelijkenissen met het nieuwere WinCC Flexible zijn niet zo groot.
Door het ontbreken van de TBCL, was het niet evident om de parameters van de PIDregelaar in te stellen. Het volledige programma kon om deze reden niet worden uitgetest.
Aan dit eindwerk zou nog een vervolg gekoppeld kunnen worden. De voorwaarde hiervoor is dat de machine ter beschikking is in het bedrijf. Dan kan verder gegaan worden met het instellen van de PID-regelaar, het volledig uittesten van het programma en het programmeren van de snelheidswijziging van het volledige systeem.
Bereikte doelstellingen: -
omschrijving van machine, zijn hardware, actoren en sensoren/bedieningsknoppen
-
studie van de elektrische stuur- en vermogenkring
-
integreren van een PID-temperatuursregeling voor de verwarmingselementen
-
basis bediening van de machine (manueel en automatisch) met behulp van een touch panel
-
opbouw van dialoog tussen operator en touch panel
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
45
8 Bibliografie - Mollet, D., Automatiseren van de Tile backcoating line. 10/12/2006. 2001
- Billiet Paul, C O T I N F I nv – Belgium. 6/12/2006. http://users.skynet.be/cotinfi
- Dricot, P., Servoaandrijvingen en andere procesfuncties op een tapijtmachine m.b.v. een PLC. 15/4/2007. 2001
Billiet Paul, C O T I N F I nv – Belgium. 6/12/2006. http://users.skynet.be/cotinfi
- Wikipedia, Plastisollijm. 9/12/2006. http://nl.wikipedia.org/wiki/Plastisollijm
- SIEMENS AG, SIMATIC HMI ProTool, Configuring Windowsbased Systems , Duitsland: SIEMENS AG, 2000
- SIEMENS AG, SIMATIC S7-300/400, Statement List (STL) for S7-300 and S7-400 Programming, Duitsland: SIEMENS AG, 2000
- Capoen H., Vandenhoeke D., Geïntegreerde automatisering, cursus gedoceerd in het kader van
het
vak
Geïntegreerde
automatiseringssystemen,
Hogeschool
West-Vlaanderen,
departement Provinciale Industriële Hogeschool, Kortrijk, 2006
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
46
9 Bijlagen 9.1
Overzicht van de area pointers ............................................................................. 48
9.2
Parameter gebruik bij PLC jobs ............................................................................. 49
9.3
Overzicht parameters van PID regelaar .................................................................51
9.4
Blokschema van de PID regelaar........................................................................... 54
9.5
Flowchart van het programma .............................................................................. 55
9.6
STEP7 programma............................................................................................... 56
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
47
9.1 Overzicht van de area pointers
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
48
9.2 Parameter gebruik bij PLC jobs
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
49
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
50
9.3 Overzicht parameters van PID regelaar
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
51
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
52
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
53
9.4 Blokschema van de PID regelaar
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
54
9.5 Flowchart van het programma
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
55
9.6 STEP7 programma
zie ingesloten CD
Automatiseren van de Tile Back Coating Line
56