Project Automatiseringstechniek sem. 4

Project Automatiseringstechniek sem. 4

Titel:

Stempelautomaat

DK3401/2402

Het ontwerpen, programmeren en testen van een besturingsprogramma voor de FX1N PLC

Niveau Semester Auteur Periode Leerdoelen/eindtermen

BOL 4 4 HePe 6 weken

Groepsgrootte 2 Plaats School/thuis Einddatum SBU (inl. zelfstudie)

Naam:

Klas:

Uitreiking taak op:

Groep nummer:

Oriëntatiefase 1a. Het leerdoel : Wat ga ik doen, wat ga ik leren? Lees eerst de hele taak voordat je begint! • • • • • • • • • • • •

Je ontwerpt, schrijft en test een besturingsprogramma volgens specificaties. Je analyseert het proces en het pakket van eisen van de opdrachtgever. Je vertaalt het pakket van eisen in technisch handelen . Je maakt een keuze uit verschillende technische oplossingen Je hanteert ontwikkelmethodes volgens de IEC 61131 norm. Je programmeert met ontwikkelsoftware (GX IEC Developer FX). Je test het programma met een simulatie PLC (GX Simulator V6.0). Je download het programma in een Melsec FX1N- of FX0N-PLC. Je test het programma volgens specificaties en past deze eventueel aan Je houdt rekening met de Europese Richtlijnen en veiligheids-, milieu- en economische aspecten. Je werkt samen aan een project. Je reflecteert op het eigen handelen

1b. Taakeisen : Waarom, hoe en met wie? Elke groep: • Bestaat uit 2 deelnemers. • Zorgt voor een werkend programma volgens specificaties in 30 SBU's. • Houdt een logboek bij dat na elke projectdag wordt afgetekend door de aanwezige docent. • Koppelt hun bevindingen 1 x per week terug aan de begeleidende docent. De begeleidende docent maakt aan het begin van iedere week met de groepsleden een afspraak over plaats en tijd. Ieder groepslid: • Houdt zelf een procesverslag bij volgens de verslagspecificaties in 10 SBU’s. • Is verantwoordelijk voor het eindproduct dat moet worden ingeleverd op de einddatum die vermeld staat in de kop van de projectbeschrijving. Is verantwoordelijk voor de gemaakte afspraken met elkaar en met de begeleidende docent. HePe / JoFr

1


DK3401/2402

2. Voorkennis : Wat we(e)t(en) ik (wij) al van het onderwerp? Je moet minimaal antwoord kunnen geven op onderstaande vragen, wil je het project juist kunnen uitvoeren. "Proces analyse " zodat je een voorstelling krijgt van wat het proces uit je opdracht allemaal kan en welke veiligheid aspecten we hiervoor in acht moeten nemen. -

Welke bewegingen kunnen met dit model allemaal worden uitgevoerd en welk risico’s kan dit hebben voor de omgeving. Waarom passen we een SAFETY controller toe ? Wat is een SAFTY controller ? Kunnen of mogen we niet alles besturen met een PLC. Welke opnemers zijn er gebruikt voor de beveiliging en welke voor het verloop van het proces. Hoeveel ingangen heeft de PLC minimaal nodig ? Hoe zal je deze ingangen benoemen en waarom ? Hoe worden de proces-sensoren op de PLC aangesloten ? Hoeveel ingangen moet de SAFETY controller minimaal hebben ? Hoe worden de beveiligingssensoren op de SAFETY controller aangesloten ? Hoeveel uitgangen moet de PLC hebben om dit proces te kunnen besturen ? Hoe zal je deze uitgangen benoemen en waarom ?

Zoek in je boek op hoe een veiligheidscontroller (veiligheidsrelais) aangesloten moet worden volgens EN 60204. -

Waarom worden veel beveiligingsopnemers (sensoren) dubbel uitgevoerd of zijn dubbel werkend? Waarom worden de beveiligingsopnemers niet rechtstreeks op 24 V aangesloten maar op een aparte safety output ?

Zoek in je boek op hoe een SFC (functiediagram) er uit moet zien volgens de IEC 61131 norm. -

Waarom wordt bij SFC (functiediagram) het proces in stappen ingedeeld ? Wat is de voorwaarde om een stap naar een andere stap te gaan ? Waarom gebruiken we in een SFC (functiediagram) het liefst logische benamingen dan ingangsnummers en of uitgangsnummers van de PLC ?

Zoek in je boek of aanteken schrift op hoe een SFC (functiediagram) moet worden omgezet naar een PLC programma volgens de IEC 61131 norm. -

Waarom gebruiken we binnen de PLC merkers voor het weergeven van de verschillende stappen van het proces ? Waarom gebruiken we de SET functie om de juiste merkers te setten en niet te werken met overneem kontakten ? Waarom programmeren we eerst alle stappen en daarna pas de uitgangen en de gebruikte timers en counters ?

Bekijk, indien nodig, de theorie automatiseringstechniek, behandeld in deel 3 MK van Informatietechniek uitgeverij Nijgh en Versluys of raadpleeg internet of blackboard . HePe / JoFr

2

Tijd


DK3401/2402

3. Instructie : Plan van aanpak. Tijd In de praktijk (automatisering) komt het regelmatig voor dat je een besturing voor een of ander proces zowel hardware als software matig moet aanpassen of zelfs geheel ontwerpen . Het is daarom belangrijk dat we in de automatiseringstechniek dezelfde taal spreken. Zo moet een besturing aan verschillende eisen voldoen zoals veiligheid functionaliteit bediening gemak . Het programma moet gestructureerd, eenduidig, overzichtelijk zijn zodat ieder die hier mee te maken krijgt dit goed kan lezen en begrijpen. Maar wat ook heel belangrijk is dat je van een ”eenvoudige” beschrijving, die je van een klant kan krijgen, een goed werkend product kunt maken. Je moet samen met de klant het pakket van eisen omzetten in een eenduidig technisch handelen van het gehele proces. Met als achtergrond het proces functioneel te laten werken en de veiligheids-, milieu en economische aspecten in acht te nemen. Je krijgt nu de opdracht om zelf een complete besturing te ontwikkelen voor een nader omschreven project dat aan bijgevoegde specificaties voldoet. Het project moet in gebruik genomen worden.

HePe / JoFr

3


DK3401/2402

Uitvoeringsfase 4. Ervaring opdoen met de taken : Aan de slag!

Taken 1. 2.

SBU

Oriëntatie op het project Maak een planning voor het gehele project. Het plan van aanpak wordt aan de begeleidende docent voorgelegd. Dit gebeurt voordat je aan de slag gaat (go/no go beslissing). Bedenk bij iedere taak: • Wat moet er precies gedaan worden? • Waarom moet dit gebeuren? Wat is het doel van de taak? • Hoe ga ik dat aanpakken. Welke werkwijze hanteren we? • Wie gaat de taak uitvoeren? • Waar gaat hij deze taak uitvoeren? • Wanneer gaat hij dit doen? Sommige taken moeten na elkaar uitgevoerd worden, andere kunnen parallel lopen. Houdt hier bij de planning van het project rekening mee (bijvoorbeeld door middel van een strokenplanning). Als een taak benoemd is als mijlpaal (M) dient na afsluiting het resultaat hiervan aan de begeleidend docent getoond te worden. Plan tenminste 1 keer per week een vergadering waarbij de stand van zaken wordt vastgelegd. Hierin moeten tenminste de volgende zaken aan bod komen: • Activiteitenlijst van de afgelopen week. Liggen we op schema? • Voldoen de opgeleverde producten aan de gestelde eisen. • Een door de groep zelf te bepalen agendapunt. • Nieuwe activiteitenlijst. Welke werkzaamheden gaan we voor de volgende vergadering aanpakken. • Nieuwe vergadering plannen.

In deze planning hoeft voor de presentatie alleen de datum van presenteren opgenomen te worden. De planning voor het ontwikkeltraject voor deze presentatie wordt binnen de lessen Nederlands aangegeven. 3. Analyseer het proces en het pakket van eisen van de opdrachtgever. 4. Vertaal het pakket van eisen in technisch handelen. 5. Maak een keuze uit verschillende technische oplossingen 6. Evalueer en reflecteer de voorlopige plannen in de projectgroep. Kijk ook hoe de technische eisen vormgegeven kunnen worden. 7. Programmeer en test de PLC met ontwikkel software (GX IEC Developer FX). 8. Programmeer en test de SAFETY controller met de ontwikkel software (XPSMC Win.) 9. Test het programma volgens specificaties en pas deze eventueel aan. 10. Maak een presentatie over het ontwerp. TOTAAL HePe / JoFr

4

2 4


DK3401/2402

Evaluatiefase 5. Terugkijken en presenteren : Wat en hoe heb(ben) ik (wij) geleerd? (evaluatie van product & proces)

Tijd

Je kunt: • vertellen hoe je de besturing hebt ontworpen en samengesteld. • vertellen welke problemen zich hebben voorgedaan en hoe je deze opgelost hebt. • de werking van het programma demonstreren. • vragen over de automatiseringsopdracht beantwoorden en theoretisch onderbouwen. • Evalueren en reflecteren op de samenwerking binnen de projectgroep. 6. Diagnose / toets : Waarop worden we beoordeeld?

Tijd

Per ILS-groep: • • • • •

Één technisch rapport volgens het pakket van eisen. Waar het proces afwijkt van de gestelde eisen dient een deugdelijke verklaring overlegd te worden. Één demonstratie van het werkend proces. Een presentatie over het ontwerp van het besturingsprogramma Evaluatie en reflectie op samenwerking binnen de projectgroep.

Individueel: • • • •

Kan in een groep werken . Kan een presentatie houden Kan technisch vragen goed beantwoorden. Kan evaluatie- en reflectie vragen goed beantwoorden.

Reflectiefase 7. Vooruitkijken (reflectie) : Waar en hoe kan ik de leerstof gebruiken?

Tijd

Je kunt vertellen: • wat je geleerd hebt en waar je dit kunt gebruiken/toepassen. • wat goed ging en minder goed en wat je de volgende keer kunt verbeteren.

8. Diagnose/toets : Beheers ik de leerstof?

Tijd

De beoordeling van het groepsproduct. HePe / JoFr

5


DK3401/2402

Bijlage 1: Inleiding van het besturingsmodel.

Stempelautomaat. De stempelautomaat is in de mechanische werkplaats compleet samengesteld. De constructeur heeft gekozen voor een pneumatische bediening van de pers. En bestaat uit een horizontaal opgestelde cilinder A met magnetische zuiger. De transportwagen (1) is magnetisch gekoppeld met de zuiger (figuur 1).

figuur 1 HePe / JoFr

6


DK3401/2402

De snelheid van de zuiger wordt geregeld door snelheidsregelventielen. Aan de transportwagen is verticaal cilinder B gemonteerd waaraan de stempel kan worden gemonteerd. De cilinders worden door elektrisch bediende monostabiele 5/2 ventielen gestuurd.

C+

HePe / JoFr

7

Deur


DK3401/2402

Voor de veiligheid heeft de constructeur gekozen om de gehele machine te voorzien van doorzichtige afschermkappen die voor onderhoud werkzaamheden wel geopend moeten kunnen worden. De hardware ingenieur heeft de pers van de nodige sensoren voorzien voor zowel de stempel besturing als voor de veiligheids controle. Voor de besturing is gekozen voor een Mitsubishi Melsec FX1N PLC . De veiligheidsfuncties worden waargenomen door een safety controller XPS-MC van Telemecanique. De safety controller is verbonden met een controlepaneel zodat alle statussen van de safety controller eenvoudig kan worden uitgelezen.

Bijlage 2: pakket van eisen van het besturingsmodel. De stempelautomaat moet door iedereen bediend kunnen worden m.a.w. een zeer eenvoudig bediening hebben. Als er één kaart is ingelegd en op de start knop gedrukt wordt moet er geheel automatisch één afdruk gemaakt worden. De stempel beweegt zich dan naar het inktdepot neemt inkt op en gaat naar de plaats waar de kaart is ingelegd en maakt een afdruk, de stempel beweegt vervolgens weer terug naar de begin positie. Het moet ook mogelijk zijn om met geopende voorschuif een afdruk te maken met inachtneming van alle veiligheidsaspecten (tweehandbediening). Als een van de beschermkappen word geopend is het allen mogelijk om samen met een toestemmingsschakelaar en de startdrukknop de transportwagen te bewegen of samen met de sleutelwerkschakelaar de pers te bedienen. Bij bediening van de nooddrukker mag er absoluut geen activiteiten meer worden uitgevoerd en moet er een veilige situatie worden gecreëerd.

Bijlage 3: pakket van eisen van het verslag. Het procesverslag moet minimaal bestaan uit: • • • • • • • • • •

een totaalplanning die aan het begin van het project gemaakt is. alle weekplanningen. agenda’s, notulen en actielijst van alle vergaderingen. Ieder groepslid dient persoonlijk voor deze zaken zorg te dragen. een rapportage over de samenwerking binnen de projectgroep. een rapportage over zaken die we de volgende keer weer zo doen. een rapportage over zaken die we de volgende keer anders aanpakken. Alle analytische en technische rapporten Een SFC-diagram volgen de IEC 61131 norm. Alle print-outs van het besturingsprogramma (GX IEC Developer FX) Beoordelingscriteria: * Zelfevaluatie-formulier ”Presentatie” bijlage 5. * Zelfevaluatie-formulier ”Techniek” bijlage 6. * eind beoordeling Automatiseringstechniek bijlage 7.

HePe / JoFr

8


DK3401/2402

Bijlage 4: pakket van eisen aan de presentatie Eisen aan de inhoud: • • • • • •

Plan van aanpak. Het totale technisch ontwerp van de procesbesturing. Wie heeft wat gedaan? Opgedane ervaringen. Ervaren knelpunten en gevonden oplossingen. Conclusie.

Eisen aan de vorm: • • • • • •

Duur 15-20 minuten. Gelegenheid tot vragenstellen na de presentatie (maximaal 10 minuten). Evenredige bijdrage door alle projectleden. Presentatie met gebruikmaking van relevant jargon. Gericht op, qua voorkennis, gemengde groep semester 3/4. Gebruikmaking van PowerPoint door alle projectleden, gecontroleerd op de juiste spelling.

HePe / JoFr

9


DK3401/2402

Bijlage 5: Zelfevaluatie-formulier ”Presentatie” Automatiseringstechniek Naam: Klas: Datum: Beoordelingscriterium Voldaan 1 Kan een presentatie verzorgen volgens het pakket van eisen. 1.1 Structuur en inhoud van de presentatie: - Een duidelijke en verzorgde introductie - Overzicht en tijdsplanning van de presentatie - Duidelijk onderscheid inleiding-kern-conclusie - Duidelijke verdeling van de presentatie onder de groepsleden - Mogelijkheden tot vragen voor het publiek 1.2 Interactie met het publiek: - Oogcontact. - Gericht op, qua voorkennis, gemengde doelgroep. - Geeft gelegenheid tot vragen stellen. - Interesse wekkend. - Duidelijke voorbeelden ter ondersteuning 1.3 Verbale communicatie: - Kan zich in correct Nederlands uitdrukken (woordenschat, vakjargon, stopwoorden) - Goede spreektechniek (articulatie, intonatie, tempo en volume) - Spreektaal 1.4 Non verbale communicatie: - Ontspannen indruk - Functionele gebaren. - Representatief opstellen. - Enthousiasme 1.5 Media gebruik: - Adequaat gebruik van de beschikbare media - Een goed voorbereide PowerPoint-presentatie - Een functionele PowerPoint-presentatie - Een evenredig gebruik van PowerPoint door de groepsleden - Een eenvormige lay-out voor de gehele PowerPoint-presentatie - Stijl en spelling in de Powerpoint-presentatie 1.6 Kan evaluatie- en reflectie vragen goed beantwoorden.

HePe / JoFr

10

Acties


DK3401/2402

Bijlage 6: Zelfevaluatie-formulier ”Techniek” Automatiseringstechniek Naam: Klas: Datum: Beoordelingscriterium 2 Kan een ontwerp maken dat voldoet aan het programma van eisen voor het besturingsmodel 2.1 Het pakket eisen van de opdrachtgever is juist geanalyseerd. 2.2 Het pakket van eisen (bijlage 2) is juist vertaalt in technisch handelen. 2.3 Eventuele afwijkingen zijn deugdelijk onderbouwd en overlegt met de opdracht gever 2.4 De juiste technische oplossing is gekozen. 2.5 Er is een veiligheidsanalyse gemaakt 2.6 De mogelijkheden van de safeytcontroller zijn onderzocht. 2.7 Er is een SFC-diagram volgens de IEC 61131 norm ontwikkeld. 2.8 Er is een ladderdiagram c.q. functieblokdiagram volgens de IEC 61131 norm ontwikkeld. 2.9 Het plc programma is ontwikkeld met het softwareprogramma GX IEC Developer FX. 2.10 Het safetyprogramma is ontwikkeld met het softwareprogramma XPS-mc Win 2.11 Het PLC-programma is getest met de GX Simulator V6.0 2.12 Het PLC-programma is gedownload in een Melsec FX1N- of FX0N-PLC 2.13 De MMI is overzichtelijk en gebruikersvriendelijk geprogrammeerd 2.14 Ontwerp testen en evalueren 2.15 Ontwerp opleveren in de vorm van een presentatie 2.16 Kan evaluatie- en reflectie vragen goed beantwoorden. 3 Kan in een projectgroep functioneren. 3.1 Samenwerkingsvermogen 3.2 Zichzelf presenteren 3.3 Initiatief nemen 3.4 Inspelen op veranderingen 3.5 Planmatig handelen 3.6 Verantwoordelijkheidsgevoel 3.7 Overleggen 3.8 Afspraken nakomen HePe / JoFr

11

Voldaan

Acties

Project Automatiseringstechniek sem. 4 3.9 Doorzettingsvermogen 3.9 Doelgericht 3.10 Feedback geven 3.11 Inzet

HePe / JoFr

12

DK3401/2402


DK3401/2402

Bijlage 7: Eind beoordelings Automatiseringstechniek Naam: Klas: Datum:

Eindoordeel:

Beoordelingscriterium

Onvoldoende

1 Kan een verslaggeving schrijven volgens het programma van eisen bijlage 3. 2 Kan een presentatie verzorgen volgens het programma van eisen bijlage 4. 3 Kan een technisch ontwerp maken dat voldoet aan het programma van eisen bijlage 2 4 Kan in een projectgroep functioneren. Alle 4 de punten voldoende voor een voldoende eindoordeel: Algemene opmerkingen/ bijzondere omstandigheden:

HePe / JoFr

13

onvoldoende voldoende Voldoende

Project Automatiseringstechniek sem. 4

Recommend Documents