Szakdolgozat. Négy pozíciós zömítést végző körasztal PLC vezérlésének programozása. Készítette: Tóth Ágnes G-4BMR

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Robert Bosch Mechatronikai Tanszék

Szakdolgozat Négy pozíciós zömítést végző körasztal PLC vezérlésének programozása

Készítette: Tóth Ágnes G-4BMR 2013

Tartalom 1. Bevezető .................................................................................................................................... 1 1.1 Cégismertető ....................................................................................................................... 1 1.2 Célkitűzés ............................................................................................................................ 2 1.3 A szakdolgozat főbb fejezetei ............................................................................................. 2 2. Gyártási és vezérlési folyamat ismertetése................................................................................ 3 3. Hardverfelépítés tanulmányozása, hardveres reteszelés kialakítások áttekintése ..................... 6 3.1 Hardverfelépítés .................................................................................................................. 6 3.2 Biztonsági relé..................................................................................................................... 8 3.3 71.31.8.230.3022.PAS típusú Finder fázisfigyelő relé ....................................................... 8 3.4 Fényfüggöny ....................................................................................................................... 9 3.6 Körasztal ............................................................................................................................. 9 4. Gépbiztonsági- és munkavédelmi követelmények ismertetése ............................................... 10 5. A felhasználói igények felmérése a program működésével kapcsolatban .............................. 15 6. Szoftveres munkavédelmi és gépbiztonsági reteszelések ....................................................... 17 7. A szükséges szekvenciák alapján a programterv és a program elkészítése ............................ 25 7.1 A programterv elkészítése a sorrendi vezérlés alapján ..................................................... 25 7.2 Siemens S7-300 PLC ........................................................................................................ 27 7.3 Az FB programmodul és az instant-DB ismertetése ......................................................... 28 7.4 A DB adatmodul ismertetése ............................................................................................ 29 7.5 Az FC (függvény) programmodul ismertetése .................................................................. 29 7.5.1 „System ready” változó leírása .................................................................................. 30 7.5.2 FC1 programblokk ismertetése .................................................................................. 31 7.5.3 FC2 programblokk ismertetése .................................................................................. 36 7.5.4 FC3 programblokk ismertetése .................................................................................. 41 7.5.5 FC4 programblokk ismertetése .................................................................................. 46

I

7.5.6 FC11 blokk ismertetése .............................................................................................. 47 7.5.7 FC12 blokk ismertetése .............................................................................................. 48 7.5.8 Az FC13 blokk ismertetése ........................................................................................ 49 7.5.9 Az FC14 blokk ismertetése ........................................................................................ 50 7.5.10 Az FC15 blokk ismertetése ...................................................................................... 50 7.6 OB szervezőmodul ismertetése ......................................................................................... 51 7.6.1 Az OB1 progammodul ismertetése ............................................................................ 51 7.6.2 Az OB100 programmodul ismertetése ....................................................................... 53 8. A HMI (OP77) képernyők megtervezése, programozása ....................................................... 54 8.1 Az operációs panel hibajelző képernyője .......................................................................... 55 8.2 Az operátor panel alapértelmezett képernyője .................................................................. 55 8.3 Az operátor panel kézi üzemmódjának képernyője .......................................................... 56 8.4 Az operátor panel szerviz módjának képernyője .............................................................. 56 8.5 Az operátor panel Setup menüjének képernyője ............................................................... 57 9. Összefoglaló ............................................................................................................................ 58 10. Summary ............................................................................................................................... 59 Irodalomjegyzék .......................................................................................................................... 60

II

Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása

1. Bevezető

1.1 Cégismertető A békéscsabai Hirschmann Car Communication Kft. egyike a Hirschmann leányvállalatainak. A vállalatot 1924-ben alapította a Hirschmann család Németországban. Napjainkban nemzetközi szerepet tölt be autóantenna rendszerek, csatlakozók gyártásában. A

neckartenzlingeni

központú

vállalatnak

nem

csupán

Németországban

és

Magyarországon, hanem más fontosabb európai országokban, USA-ban és Ázsiában is rendelkezik telephelyekkel. A cégcsoport kínálatában megtalálhatók többek között a hálózati

komponensek,

optikai

csatlakozások,

síncsatlakozó

rendszerek,

ipari

csatlakozások, autóantenna rendszerek. A csoport kapcsolata Magyarországgal az 1960-as évekig nyúlik vissza. A HTV-vel majd a későbbi BHG-val megkezdett gyártási, fejlesztési kooperáció alapozta meg a cég és termékeinek hírnevét, valamit a későbbi együttműködést. 1991-ben Hirschmann-BHG néven vegyesvállalat jött létre, ami 1995-ben - a BHG rész kivásárlásával, Hirschmann Hungária Kft. néven - egy 100%-os külföldi tulajdonú vállalattá alakult. 2000-től a vállalat Hirschmann Electronics Kft. néven működött. 2006tól a cég elnevezése Hirschmann Car Communication Kft. A HCC kínálatába tartoznak különféle autórádió antennák, mobil rádió antennák, GPS és Telematik antennák, Orbocomm antennák, valamint tetra, iridium, WLAN/Bluetooth antennák és csatlakozók is. Vevői köre rendkívül kiterjedt, világvezető a modern TV-Hybrid-Tunerek gyártásában. [1] A nyári szakmai gyakorlatom során kerültem kapcsolatba ezzel a céggel és ők láttak el szakdolgozat témával, mely egy gyártásban működő négypozíciós körasztal PLC vezérléséről szól. A berendezéssel a PSA számára készít a Hirschmann autórádió tetőantennákat. A PSA Peugeot Citroën egy francia multinacionális cég, ami személygépkocsikat és motorokat ad el Peugeot és Citroën márkanevek alatt. Központja Párizs 16. kerületében található. A Volkswagen Csoport után ez a vállalat a legnagyobb autógyártója Európának, és a 2010-es adatok szerint a nyolcadik legnagyobb a világon. 1974 decemberében a Peugeot S.A. 38,2 % részesedést szerzett a Citroën részvényeiből. 1976-ban alakult meg végül a PSA Peugeot Citroën. Az évek folyamán sok díjnyertes személygépkocsival tudtak előállni (European 1


Car of the Year), az 1969-es Peugeot 504-től kezdve, a Citroën GS, a Citroën CX, a Peugeot 405 és a Citroën XM-en keresztül, a 2002-es Peugeot 307-ig. [2] 1.2 Célkitűzés A szakdolgozatban egy PSA tetőantennákat gyártó négypozíciós zömítő körasztal PLC programozásával foglalkozunk. A programot a Siemens cég által gyártott S7-300-as PLCjére

írjuk,

majd

kiválasztjuk

és

felprogramozzuk

a

program

alkalmazásához

elengedhetetlen operátor panelt is. Az első fejezetekben ismertetjük a programozáshoz és a berendezés megértéséhez szükséges háttér információkat. Ezek közé tartozik a gyártási technológia, az elektromos áramkör, a hardverfelépítés megismerése. Célunk egy olyan program létrehozása, mely a szabványoknak és biztonsági előírásoknak, valamint a megrendelő elvárásainak megfelelően előállítja a kívánt termékeket. Feladatunk az lesz, hogy kétféle terméknek megfelelő eljárást dolgozzunk ki. Az egyik esetében a tetőantennába csak egy műanyag tartóelemet és egy függőleges NYÁK-ot prégelünk, a másikba GPS NYÁK is kerül. Ezt szem előtt tartva készítjük el programunkat, majd töltjük fel a PLC-be.

1.3 A szakdolgozat főbb fejezetei A második fejezetben a gyártási és műveleti sorrendet ismertetjük. A harmadik fejezetben a hardverfelépítést, valamint a hardveresen történő reteszelési kialakításokat tanulmányozzuk. A negyedik fejezetben megismerkedünk a gépbiztonsági- és

munkavédelmi

követelményekkel. Az ötödik fejezetben a program működésével kapcsolatos felhasználói igényeket részletezzük. A hatodik fejezetben a szükséges szekvenciák alapján elkészítjük a programtervet, majd magát a programot. A hetedik részben megtervezzük és programozzuk a HMI (OP77) képernyőket. A nyolcadik fejezetben összefoglaljuk a szakdolgozatban elért eredményeket és vázoljuk a továbbfejlesztési lehetőségeket.

2


2. Gyártási és vezérlési folyamat ismertetése A négypozíciós zömítő berendezésünkkel a PSA francia konszern számára gyártunk autó tetőantennákat. Az antenna tartalmaz telefon és rádió modult, ami AM-FM funkciós (álló NYÁK), valamint típustól függően GPS modult is. Az antennát a modulokkal a 25. mellékletben tekinthetjük meg. A készterméknek ellenállónak kell lennie az időjárással szemben, mivel egy Peugeot vagy Citroen modell tetejére helyezik fel. A berendezéshez egy munkadarab felhelyező és három prégelést végző állomás tartozik. Az egyes állomások között egy körasztal végzi a munkadarabok szállítását, mely a feladatnak megfelelően négy pozícióval rendelkezik. A körasztallal történő szállítás nagyban lecsökkenti a gyártási időtartamot, így adott időtartam alatt több terméket tudunk vele elkészíteni, mintha a folyamatokat nem egy berendezéssel valósítanánk meg, hanem mindet külön géppel végeznénk el. A körasztal első pozíciójában, a nulladik állomáson helyezzük fel a munkadarabot. Egy leszorítóval rögzítjük, melyet kézzel működtetünk, nem tartalmaz pneumatikát. Egy optikai szenzor, mely a reflexió elvén működik, érzékeli le van-e hajtva a leszorító. Ha le van szorítva a munkadarab, a PLC egyik bemenetére jel érkezik. A start pedál megnyomásakor, ha a rendszer készen áll (a zöld lámpa világít), azaz megfelelően működik, a körasztal fordul egyet és pozícióba áll a következő állomáson. Az első állomáson, vagyis a második pozícióban két csapot, azaz két tartóelemet prégel (zömítése) a kettős működtetésű munkahenger. Így tudjuk rögzíteni a műanyag tartóelemet, melyet a 2.1 ábra mutat, a lemezhez.

2.1 ábra: Műanyag tartóelem

3


Zömítéssel

huzal-,

vagy rúdanyagból

leválasztott

előgyártmány teljes,

vagy

résztérfogatára kiterjedő keresztmetszet növeléssel lehet alkatrészeket gyártani. Az előgyártmány leggyakrabban, mint esetünkben is, hengeres szelvényű (előfordulhat hatszög és négyzet szelvényű is). A hideg és melegzömítés az iparban egyaránt elterjedt eljárás, azonban itt a hidegzömítést alkalmazzuk. A technológiai művelet változatai közül a szabad zömítési eljárással fejtjük ki a csapok teljes térfogatára a nyomó igénybevételt, mely eredményeképpen a műanyag alkatrész rögzül a lemezhez és csupán roncsolásos eljárással tudnánk eltávolítani. [3] A prégelést korábban kézi karos szerszámgéppel végezték, melynél, ha a munkadarab nem lett megfelelően központosítva két csap segítségével, a műanyag alkatrész nem rögzült megfelelően (2.2 ábra). Ennek következtében a megfelelő eljárással elkészült darabnál (2.3 ábra) látszik, hogy a fülhöz képest a tartóelem alacsonyabban helyezkedik el, mint a selejt esetén. Így nem csupán időt takarítunk meg a művelet automatizálásával, de kevesebb selejtet is hozunk létre vele. A megfelelő előgyártmányt a 2.3 ábra mutatja. Ezt a művelet akkor hajtja végre a berendezés, miután megtörtént a körasztal alátámasztása egy munkahengerrel, valamint az asztal alatt lévő induktív szenzor érzékeli a lesüllyedő rudat, melyet a munkadarab nyom le. Ezzel a közvetett módszerrel érzékelhető, hogy van-e munkadarab az állomáson, ugyanis a prégelés csakis ekkor történik meg.

2.2 ábra: Egy előgyártmány selejtről készült fénykép

4


2.3 ábra: Megfelelő technológiai eljárással készült tetőantenna előgyártmánya

A start pedál ismételt megnyomásának köszönhetően a második állomáshoz kerül a munkadarabunk, ami a körasztal harmadik pozícióját jelenti. Ennél a fázisnál a függőleges állású NYÁK beprégelése és a műanyag tartóelem két oldalról történő rögzítése történik egy-egy fül segítségével, melyet egy ollós prégelő végez el, ha az indukciós szenzor ugyancsak közvetett úton érzékeli a munkadarabot. Az ollós prégelőt egy kettős működtetésű tandem henger vezérli. A harmadik állomáson, azaz a negyedik pozícióban akkor történik csak prégelés, ha az antennába GPS kerámia is kerül. Ez típustól függően változik, ezért a megírt programunk során fontos, hogy adott gyártmány esetén, melybe nem kerül GPS alkatrész, az utolsó állomáson ne hajtódjon végre a gyártási folyamat. Ezt úgy oldjuk meg, hogy ha benne van az antennában ez a bizonyos alkatrész, egy kupakot meg fog emelni, melyet egy lézer érzékel és csak ezt követően hajtódik végre a művelet. A programunkban is lehetővé kell tennünk olyan program kiválasztását, mely nem indítja el a harmadik állomást, a termékünk nem tartalmazza a harmadik alkatrésztípust.

5


3. Hardverfelépítés tanulmányozása, hardveres reteszelés kialakítások áttekintése A PLC program áttekintéséhez elengedhetetlen, hogy tanulmányozzuk a berendezés hardveres felépítését. A 3 fázisú motor indításában és leállításában például, mely a körasztal mozgatásáért felel, nem csupán az elektronika, hanem a program is szerepet játszik. A motor típusáról nem rendelkezünk külön információval, ugyanis a körasztallal egybeépítve történt a beszerzése. 3.1 Hardverfelépítés Az elektromos kapcsolás, mely a 23. mellékletben található, több különálló áramkörből tevődik össze. Az egyik legfontosabb a vészkör, amit a melléklet 1. ábráján láthatunk. Egy AC/DC átalakítóval indul, mely átalakítja a hálózati 230V-os váltakozó áramú feszültséget 24V-os egyenfeszültséggé. Innen két ágra bomlik. Az egyik ág a motorvezérlő kártya tápját fogja szolgáltatni, a másik újabb szétágazás után, különböző kapcsolókon keresztül az SRB-NA-R típusú biztonsági reléhez tart. A kapcsolók alaphelyzetben zártak (NC=normally closed), azaz alaphelyzetben folyik rajtuk keresztül az áram. Itt találjuk a Schmersal ajtókapcsoló kapcsolóját, mely akkor nyit, ha az ajtó nyitva van. Ez biztonsági okok miatt elengedhetetlen, hogy ne történjen baleset. Ezt követi három vészgomb kapcsolója, az S4.1-es jelű gomb, melyet az előlapon láthatjuk és a két nyomógomb közül a piros színű. Ezzel tudjuk kikapcsolni a biztonsági kört. A K10-es relé kapcsolója akkor vált nyitott állapotba, ha a PLC Q5.0 kimenetére jel érkezik, ami engedélyezi a biztonsági relé működését. A másik ág egyik része a biztonsági reléhez tart közvetlenül, míg a másik egy párhuzamos kapcsoláson keresztül a PLC I0.3-as bemenetére. A párhuzamos kapcsolás két egymással párhuzamosan kapcsolt kapcsolót tartalmaz. Az egyik a K3-as relé kapcsolója, a másik a K2-é. Mindkettő normál esetben zárt. Az I0.3-as bementen így csak akkor jelenik meg jel, ha a K3-as és K2-es relé is meg van húzva, vagyis a biztonsági kör nem működik. Ugyancsak a reléhez van bekötve az S4.0-ás nyomógomb, melyet a fent említett előlapon találhatunk, a 2 nyomógomb közül a zöld színű. Ennek megnyomásával indíthatjuk újra a vészkört, vagyis alaphelyzetben nyitott állapotban kell bekötnünk (NO=normally open).

6


Egy másik áramkör a SCRUB típusú fényfüggönnyel van összeköttetésben, amit a 23. melléklet 2. ábráján láthatunk. A +24V a K3 és K2 relék kapcsolóin megy keresztül, melyek alaphelyzetben zárva vannak. Ezt követően egy elágazás következik. Az egyik ág a fő levegő szelep vezérléséért felelős. Ha a PLC Q4.0 kimenetére jel érkezik, ami engedélyezi a fő levegő szelep működését, meghúzza a K11-es relét és a K11-es kapcsoló zárni fog, jel érkezik a fő levegő szelepre, ami nyitni fog és ellátja a rendszert levegővel. A másik ág a K4.4 reléhez tartozó kapcsolóval folytatódik, mely alaphelyzetben nyitott és a fényfüggöny egyik bemenetéhez csatlakozik. A K4.4-es relé akkor húz meg, ha a PLC Q4.1-es kimenetéről jel érkezik, vagyis engedélyezve van a főrelé és a K2 és K3 relé meg van húzva. A harmadik ág is a K4.4 reléhez kapcsolódó kapcsolóval kezdődik, majd a SIRIUS motorvédővel mechanikai kapcsolatban álló kapcsolókkal folytatódik, melyeket újabb elágazás után kerülnek be. Az egyik ágban az alaphelyzetben zárt kapcsolót találhatjuk, ami a PLC I0.6 bemenetére küld jelet, abban az esetben, ha a motorvédő nem működik. A másik ágban az alaphelyzetben nyitott kapcsoló helyezkedik el, mely egy kétállású kapcsolóval van összeköttetésben. A 71.31.8.230.3022.PAS típusú relé figyeli ezt az ágat, hogy megfelelő-e a fázisorrend és a feszültségszint. Ha nem felel meg, jel érkezik a PLC I0.7 bemenetére, ha megfelel, akkor meghúzza a K1-es relét. Ha a relé meg van húzva, a vele kapcsolatban álló alaphelyzetben nyitott állású kapcsoló zárt állapotba kerül, egy lámpa (H1) kigyullad, ezzel jelezve, hogy a Finder relé nem talált hibát az áramkörben. A következő áramkör is a fényfüggönyhöz kapcsolódik. A +24V-os tápot követően a K2 és K3 relékhez kapcsolódó kapcsolókat sorba kötötték egymással. Ha tehát a K2 és K3 relé meg van húzva, a fényfüggöny adója és vevője +24V-os tápot kap, ellenkező esetben a fényfüggöny

nem

működik.

A

motorvezérlő

kártya

is

csatlakoztatva

van

a

fényfüggönyhöz. A kártya is +24V-os tápot kap. Amennyiben a rendszer megfelelően működik, a fényfüggöny jelet küld a PLC I0.5-ös bemenetére, hogy a fényfüggöny szabad, valamint engedélyezi a szilárdtestrelét. A főág, mely a motor védelmét látja el, valamint a tápot szolgáltatja számára, a hálózathoz csatlakozik. Ezt a 23. melléklet 3. ábráján láthatjuk. Öt vezetékből álló szakasszal kezdődik, melyből az egyik vezeték a testre kerül, azaz leföldeljük. Ezt követően egy négy vezetékes szakasz jön, mely egy FI reléhez kapcsolódik. A relé 7


földzárlat elleni védelmet nyújt, ennek segítségével védhetjük meg a készüléket és a kezelőt. 100 mA-es föld felé szivárgó áramot engedélyez. Ezután a nullvezetéket is kivezetjük, mindössze a három fázis megy tovább. Az első leágazás elé helyezzük a főkapcsolót. A leágazásban további 3 ágra bomlik, melyek C osztályú kismegszakítókkal kezdődnek. A C osztály az ipari áram esetén alkalmazott kismegszakítót jelöli. A C16-os megszakítót követően, mely 16 A felett megbontja az áramkört, az első ág a vezérlőszekrényen belül található dugaljba vezet. A második ág egy C2-es kismegszakítót tartalmaz, ami azt jelenti, hogy 2 A felett megszakítja az áramot. Ez a világításhoz ad tápot. A harmadik is C2-es megszakítóval kezdődik, ami a PLC-nek és a Finder fázisfigyelő relének szolgáltat tápot. A főkapcsoló és a leágazás után a főág 3 fázisú 16 A-es megszakítót tartalmaz, ami azt jelenti, hogy ha az áram meghaladja a 16 A-t, a kapcsoló bontja az áramkört. Ezt követi a SIRIUS motorvédő, majd egy újabb leágazás, ahová a Finder fázisfigyelő relét helyezzük. A leágazást követően kerül a K1 relé és a szilárdtestrelé kapcsolója, mely mindkettő normál esetben nyitott és csak ezek végén adunk tápot a 3 fázisú motornak. 3.2 Biztonsági relé A biztonsági relé (4.3 ábra) Pilz gyártmány, mely 1987-ben fejlesztette ki az első vészleállító PNOZ relét. Ezt a típust alkalmazzuk az áramkörünkben, mely kiválóan alkalmas mind az ember, mind a gép megóvására. További előnye, hogy a felhasználók számára, vagyis számunkra szükségtelenné teszi a biztonsági területen alkalmazott áramkörökben a relék kábelezését. A LED-eknek köszönhetően gyors diagnosztikai lehetőségeket biztosít. [4] 3.3 71.31.8.230.3022.PAS típusú Finder fázisfigyelő relé Háromfázisú áram esetén felügyeli a feszültségi asszimmetriát, a feszültség csökkenését, növekedését. A kapcsolási értéket be tudjuk rajta állítani. Saját tápfeszültséggel rendelkezik, kikapcsolásra késleltetett. Ellenőrzi továbbá a fázissorend helyességét és a fáziskiesést. 100ms-os belül 500 mintavételi ciklust hajt végre. Amennyiben eltérést észlel, megszakítja az áramkört, ezzel óvva a berendezést. Névleges hálózati feszültsége 400V AC, a frekvencia 50/60 Hz. Az asszimmetria -5 és -15% közötti UN tartományban állítható. A feszültségértékek pedig ±(2…20)% UN tartományban állítható. Kikapcsolási késleltetés (0,1…12)s-ra választható a feszültség csökkenés vagy 8


növekedés, illetve aszimmetria esetén. Helytelen fázissorrend illetve a fáziskimaradás azonnali kikapcsolással jár. LED-es állapotjelzővel rendelkezik és 35 mm-es szerelősínre pattintható (EN 60715 TH35). [5] 3.4 Fényfüggöny Az általunk választott fényfüggöny a kötelezően előírt ISO 13849-1-es és az EN 614961 szabványoknak felel meg. Mindkettő olyan biztonsági leírásokat tartalmaz, melyeknek minden, gyártásban alkalmazott fényfüggönynek meg kell felelnie. 3.6 Körasztal A körasztal a német WEISS GmbH cég TC 220--04 típusú gyártmánya. A típus jellemzője, hogy körülbelül 1100 mm-es a szerkezeti átmérője. Egybeépítve kapható a motorral. Mivel négy munkafázisban tudjuk elvégezni a feladatunkat, ezért négyosztású körasztalra van szükségünk, de a 220 belül ezen kívül még sok fölosztásban találhatunk körasztalokat. A 4 osztás esetén a pontosság ±20˝. [6]

9


4. Gépbiztonsági- és munkavédelmi követelmények ismertetése

A PSA körasztal használati útmutatóját fontos, hogy elkészítsük a dolgozók számára, hogy megfelelően tudják kezelni a gépet, és mire kell ügyelniük a saját biztonságuk és a gép meghibásodásának elkerülése érdekében. A gép üzembe helyezése a következőképpen történik. A főkapcsoló (4.1 ábra) bekapcsolása után meg kell várnunk, amíg az operátorpanelen megjelenik az alapértelmezett képernyő. Hajtás be

Vészgomb

LV reset gomb Biztonsági áramkör be-ki

Főkapcsoló

4.1 ábra: A főkapcsolóról, vészgombról, LV reset nyomógombjáról, a hajtást bekapcsoló, valamint a biztonsági áramkört be- és kikapcsoló nyomógombjáról készült fénykép

Amint a fent említett operátorpanelen megjelenik az alapértelmezett képernyő, a biztonsági kör zöld színű gombjának (4.1 ábra) megnyomásával nyomás alá helyezzük a rendszert. Ha nem sikerül, akkor a Störung reset majd az LV reset megnyomása után kell újból megpróbálnunk. A Störung reset nyomógombnak (4.2 ábra) az a funkciója, hogy megnyomásával bekapcsoljuk a PLC biztonsági kör relét, vagyis a K10 jelű relét, valamint kikapcsoljuk az asztalvezérlő tiltást.

10


Az LV reset nyomógombbal (4.2 ábra) töröljük az állomások hibajelzéseit, alaphelyzetbe állítjuk vissza az állomásokat, valamint bekapcsoljuk a hajtást és nyitjuk vele a fő levegőszelepet.

4.2 ábra: Störung reset gombról, valamit az LV reset gombról készült fénykép

A vészgomb segítségével megszakíthatjuk a biztonsági áramkört, ami így kikapcsolja a hajtást és nyomás mentesíti a rendszert. Az S2-es állomás munkahengereiben megmarad a nyomás, ugyanis így kerülnek alaphelyzetbe a munkahengereket, azaz így lesz az olló nyitott állású, melynek például karbantartási oka is van. Két lámpafunkciót különböztetünk meg egymástól. Az egyik eset, ha a zöld lámpa gyullad ki, azt jelzi, hogy a rendszer készen áll a ciklusindításra, vagyis a fényfüggöny szabad, asztal megfelelő pozícióban áll, a munkadarabot mechanikusan tartó kar le van hajtva és nincs semmilyen hibajelzés. A másik oka az lehet, hogy az állomások préselési ciklust végeznek. A másik eset, ha a piros lámpa világít, mely azt jelzi, hogy a körasztal nem áll készen a ciklusra, vagy más hiba történt. Villog, ha a biztonsági áramkört a PLC valamilyen hiba miatt megszakította. Kétféle üzemmódban használhatjuk a berendezést, automata és kézi üzemmódban. A kézire például akkor van szükség, ha a berendezés meghibásodik, és meg akarjuk találni melyik állomáson, milyen műveletet nem tud elvégezni, vagyis hol akad meg a folyamat. Az automata üzemmódot szokták tehát általában használni. Ez a következőképpen történik. A körasztal a munkadarab elhelyezése után a pedál megnyomására egy fordulatot tesz, azaz befordul a következő munkaállomásra és elindul a préselés. 11


A panel kijelzőjéről különféle adatokat olvashatunk le. A „Total pieces” felirat mellett megtudhatjuk, hogy eddig összesen hány termék került legyártásra, míg a „Current pieces” mellett az aktuális darabszámot, mely az F4-es clear gombbal nullázható. Ezeket az alapértelmezett képernyőn találhatjuk meg. Az F1-es nyomógombbal a setup menüt tudjuk kezelni, azaz itt állíthatjuk be a különböző paramétereket. Az F2-vel a Manual, vagyis a kézi üzemmódra válthatunk át. A Service menüt nem használhatják a gépkezelők, csak a karbantartók és a programozó, mert elállíthatnak valamilyen fontos beállítást. A munkadarab felhelyezést végző állomáson kívül 3 munkavégző állomást különböztetünk meg egymástól. Az S1-es állomáson, azaz az első állomáson a rastelement prégelése történik, a másodikon (S2) a függőleges NYÁK-é és a rastelement oldalsó füléé, a harmadikon (S3) pedig a GPS NYÁK-ot rögzítjük hasonló eljárással. A Setup menüben ezeknek a prégelési idejét állíthatjuk be ms-ban. Az állomások be-vagy kikapcsolt állapota is látható (ON-OFF) a kijelzőn. A működés kiválasztása is itt történik, 3 program közül lehet a függőleges NYÁK és rastelement prégelést választani GPS NYÁKKAL, vagy a nélkül, valamint hogy csak kiforgás történjen és ne legyen prégelés. Az utóbbi akkor lényeges, mikor például kiforgatjuk az utolsó munkadarabokat, és már lesz olyan állomás, ahol nincs munkadarab és nincs szükség a zömítési folyamatra. A munkadarab ellenőrzést, azaz a „Check workpiece” be-, kikapcsolt állapotát az F3-as nyomógombbal változtathatjuk a „Setup” menüben. Bekapcsolt, vagyis ON helyzetben ellenőrzi, hogy van-e az aktuális fészekben munkadarab, amit prégelni akarunk. Amennyiben nincs, a prégelés nem indul el és hibajelzés történik. Ilyen hibajelzés történhet például, ha kimaradt a GPS NYÁK és a 2-es program van beállítva, ahol az S3 állomáson történne ennek az alkatrésznek a beprégelése. Indításnál és kifuttatásnál fontos, hogy OFF állapotba kerüljön a „Check workpiece”, így üres fészek esetén nem kapunk hibajelzést. A negyedik fordulat után automatikusan bekapcsol, tehát nem lehet kikapcsolt állapotban gyártani. Az F4-es gombbal a „Drive”, azaz a hajtás állítható ON-OFF állapotba. Alapértelmezésben bekapcsolt állapotban van, általában nem kell használni. Ha valamelyik kikapcsolt állapotban van a biztonsági kör elemei közül, legyen az az egyik vészstop gomb, az ajtó biztonsági kapcsolója, vagy a K10 relé, akkor ez azt jelenti, hogy a biztonsági áramkör szakadt, a gépet nem lehet nyomás alá helyezni és a hajtást működtetni.

12


A biztonsági relé (4.3 ábra) állapotáról három zöld színű LED nyújt tájékoztatást a számunkra. Ha egyik sem gyullad ki, akkor a biztonsági áramkör szakadt. Ha csak egy világít, akkor az áramkör nem sérült, vagyis zárt, de kikapcsolt állapotban van. Amennyibe három világít, a biztonsági áramkör bekapcsolt állapotban van, de ha mindössze kettő, akkor az áramkör meghibásodott. A „Manual” módban kézzel indíthatjuk el az egyes állomásokat és az asztalforgatást. Itt az F1 gomb az S1-es állomást jelöli ki, az „S1” felirat villog, ha ki van kapcsolva. Az F2es és F3-as gombokkal a megfelelő S2 és S3 állomást jelölhetjük ki. A K1, K2 és K3 gombokkal a prégelést indíthatjuk el az adott állomás esetén („GO”). Az F4-gyel egy fordulatot tesz a körasztal („STEP”). A K4 a „LOCK”-ot kapcsolja ki és be. Ha a „Move” után „LOCKED” áll, a munkahenger lent marad, „UNLOCKED” esetén alaphelyzetben áll és végrehajt egy prégelési ciklust. A főmenübe a felfelé nyíllal ellátott gombbal juthatunk vissza, vagy ha kétszer megnyomjuk egymás után az ESC-et. A hiba információs képernyőn a rendszer hibaüzenetei jelennek meg, ha üres, nincs hibajel. A főmenüből a felfelé mutató nyillal jelzett gomb segítségével érhetjük el és ugyanennek a megnyomásával vissza is térhetünk oda. Az S2, S2 és S3 állomásokon a hibák oka lehet, hogy a munkadarab ellenőrzés be van kapcsolva, de a fészek üres az állomáson, vagy munkahenger mozgási hiba, lassú henger mozgás, ciklusidő túllépés vagy szenzorhiba történt. Ha a „Table OFF” jelenik meg a kijelzőn, az asztal hajtása ki van kapcsolva. A „System halt” azt jelzi, hogy rendszerhiba történt, a „No air”, hogy nincs levegőnyomás, a „Drive error” pedig, hogy hiba van a hajtásban. A „Power error” hibát jelez a tápellátásban, ami lehet egy hiányzó fázis, asszimmetria, vagy fázissorendi hiba, ami a fázisfigyelő reléhez köthető, mely a 4.3 ábrán látható. A Motor trip relay azt mutatja, hogy leoldott a motorvédő relé (4.3 ábra), míg a „Motor overload”, hogy a motor túlterhelt, az asztal megakadt, vagy szorul. Ha az asztal túlfut a pozícióján az „Overrun” felirat jelenik meg. Ennél a hibánál nem szabad az asztalt tovább üzemeltetünk, mert fékhiba valószínű. A hibaelhárítás a következő módon történik. Ha a biztonsági kör leoldott, mert benyúltunk a fényfüggönyön, akkor Störung reset, majd LV reset gomb megnyomásával tudjuk visszakapcsolni az áramkört. Ha állomáshiba miatt megállt a rendszer működése, és a hibát a munkadarab ellenőrzés okozta, kapcsoljuk ki a figyelést a „Setup” menüben, majd nyomjuk meg az LV resetet. Ha az asztal megáll, mielőtt még pozícióba került volna,

13


„Manual” módba, azaz kézi irányításra kell átváltanunk. A Störung reset és az LV reset egyszerre történő nyomva tartása mellett a zöld gombbal kapcsoljuk vissza a biztonsági áramkört. 1-2 másodpercig nyomva kell még tartanunk a két gombot, míg a „Hajtás be” lámpa ki nem gyullad. Ezek után ellenőrizzük, hogy a leszorítók a helyükön vannak-e zárt állapotban, majd a Störung reset és LV reset egyszerre történő nyomva tartása mellett a terminálon a STEP gomb (F4) megnyomásával az asztal pozícióba áll. Ha nem történne meg, meg kell ismételnünk a műveletet, illetve a gépet kapcsoljuk ki a főkapcsolóval, majd vissza, azaz indítsuk újra a rendszert.

Fázisfigyelő relé

Motorvédő relé

Biztonsági relé

4.3 ábra: Vezérlőszekrényről készült fénykép

A vezérlőszekrényben 400V hálózati feszültség van jelen, ezért bekapcsolt állapotban életveszélyes és tilos benyúlnunk. A gépen mechanikai beállítást végeznünk csak a biztonsági áramkör kikapcsolt állapotában szabad. Az asztal forgása vagy a munkahengerek működése súlyos sérülést okozhatnak. A biztonsági elemek eltávolítanunk vagy áthidalnunk, ebbe az ajtókapcsoló is beletartozik, tilos és balesetveszélyes.

14


5. A felhasználói igények felmérése a program működésével kapcsolatban A berendezéssel, mely az 5.1 ábrán látható, a PSA (Peugeot S. A., francia multinacionális cég) számára készítünk tetőantennákat, amik főleg Peugeot és Citroën járművekbe kerülnek beszerelésre. Az antennákba különböző modulok kerülnek beépítésre, rádió-, telefon- és GPS modul. Vannak olyan típusok, melyekbe nem kerül bele a GPS modul, így tudunk két főbb típust elkülöníteni egymástól, a GSP kerámiás és az anélkül gyártott antennákat. Mivel ennek a modulnak a beprégelése a harmadik állomáson történik, ezért a programban lehetővé kell tennünk, hogy bizonyos típusú termékek gyártásakor választhassunk olyan automatikus programot, ahol ezen az állomáson nem végez a berendezés megmunkálást, kikapcsolt állapotban legyen. A harmadik lehetőségünk az, hogy üresben tudjuk kiforgatni a körasztalt, ekkor egyik állomás sem üzemel. Ennek szerelési, karbantartási céljai vannak, valamint a tervezett utolsó munkadarabok gyártása esetén, ezeket a darabokat is ki tudjuk forgatni az állomások működtetése nélkül.

4.3 ábra: Autó tetőantenna gyártó berendezés

15


Fontos, hogy automata üzemmód mellett kézi- és szerviz módot is tudjunk választani. Ezeknek az üzemmódoknak leginkább a karbantartás, valamint a hibakeresés esetén van nagy szerepük. Hibakeresésnél nem csak a PLC programunkat hívjuk segítségül, hanem egyenként végrehajthatjuk kézi vezérlés segítségével az egyes műveleteket és így hamarabb rájöhetünk a probléma forrására. Ahhoz, hogy különböző programokat tudjunk kiválasztani, egy megfelelő panelt kell alkalmaznunk és létrehoznunk rajta egy kezelőbarát felületet, vagyis meg kell terveznünk a képernyőket, és megjelenítenünk a szükséges bemeneteket, kimeneteket, változókat. Létre kell hoznunk egy olyan képernyőt, ahol be tudjuk állítani az időtagokat, bizonyos műveletek mennyi idő alatt hajtódjanak végre, illetve mennyi időt hagyjunk a végrehajtásukhoz, ami a megfelelő működést tudja biztosítani berendezésünk számára. A biztonsági előírások betartásáról sem feledkezhetünk meg. Szem előtt kell tartanunk milyen balesetveszély források fordulhatnak elő a gép kezelése folyamán, ezeket programozással, különböző eszközökkel kell megelőznünk. Ilyen például a fényfüggöny, mely érzékeli, ha a dolgozó keze bent van és akkor a gép nem végez zömítést. Ugyanerre alkalmas az ajtó helyzetét érzékelő szenzor. Ha nincs becsukva, a szenzor jelet küld a PLCnek, ami leállítja az állomások működését. Annak érdekében, hogy a kezelők, karbantartók, illetve mérnökök tudják működtetni a berendezést, használati utasítást kell készítenünk a géphez, mely részletesen leírja, hogy tudjuk bekapcsolni a gépet, hogyan kell gyártani vele a terméket, hibajelzések esetén mi a teendő. Ez a leírás megtalálható a szakdolgozat negyedik fejezetében.

16


6. Szoftveres munkavédelmi és gépbiztonsági reteszelések A

szoftveres

munkavédelmi

és

gépbiztonsági

reteszelésekkel

egy

külön

funkcióblokkban, az FC10-ben foglalkozunk. Az FC10 programját a 12-es melléklet tartalmazza. A koncepciónak megfelelően ebben a blokkban helyezzük el a PLC kimenetek, a többi FC-ben a kimenetek csupán memóriabitek. Ezekeket a memóriabiteket alkalmazva és társítva a biztonsági részekkel kapjuk a Q kimeneteket. A programmodult úgynevezett FBD-ben, funkciótervben programozzuk. Ez a megjelenítési mód a boolalgebrában alkalmazott logikai szimbólumokat használja fel. A különböző matematikai műveletek is rendelkeznek ebben a módban saját szimbólumokkal. [8] Az egyes networkben a fő levegő szeleppel foglalkozunk. A programrészt a 12. melléklet 1. ábráján láthatjuk. Ha az M4.0, úgynevezett főszelep merker, azaz memóriabit, be van billentve és a relés vezérlésű biztonsági kör működik (I0.3), akkor kapcsolja a PLC Q4.0-ás kimenetét, melynek következtében nyit a főlevegő szelep, mely sűrített levegővel látja el a rendszert. Az M4.0 merkernek az FC12 blokkban található feltétel teljesülése esetén lesz egyes az értéke, ha nem nyomtuk meg az LV reset gombot. A network 2-ben a főrelé meghúzásának feltételét láthatjuk. A programrészt a 12. melléklet 1. ábráján találhatjuk meg. Ha az M4.1-es merker, úgynevezett főrelé be van billentve, a nyomás rendben van, azaz értéke elérte a beállított mennyiséget, valamint a PLC I0.3 bemenetére nem érkezik jel, azaz a biztonsági kör működik, akkor a Q4.1-es kimenetére jel érkezik. Amennyiben a K2 és K3 relé normál esetben nyitott kapcsolójával, tehát ha a K2-es és K3-as relé is meghúzott állapotba kerül, a K4.4-es főrelé is meg lesz húzva. A hármas networkben a munkahengerek működésének engedélyezését írjuk le. A programrészt a 12. melléklet 2. ábráján láthatjuk. Ha a TS motorvezérlő kártyából jel érkezik az I1.0 bemenetre, akkor a körasztal pozícióban van, vagyis megfelelő pozícióban állt be az állomáshoz, hogy ott el lehessen végezni az adott műveletet. Amennyiben a levegő nyomása elérte a megfelelő mértéket és a fényfüggöny is szabad, akkor a PLC I0.0 és I0.5 bemenetére is jel érkezik. Ha az előbbi bemenetek mindegyikére érkezik jel és a biztonsági kör is működik, vagyis nincs jel az I0.3 bemeneten, akkor az M40.0 merker egyesre vált, a munkahengerek engedélyezve lesznek. 17


A négyes networktől a hetessel bezáróan a három állomáson található munkahengerek működtetését programozzuk. A programrészeket a 12. melléklet 2. ábráján láthatjuk. Reed relék segítségével érzékeljük a dugattyúrúd végének pozícióját, ezek küldik a PLC bemenetére a bináris jelet, hogy alsó véghelyzetben, vagy felső véghelyzetben van-e a dugattyú, de van egy olyan rövid idő is, mikor egyik sem érzékel. Ha ez az idő kitolódik, vagy mindkét bemenetre jel érkezik, akkor nem történik prégelés és vagy a relé működésében, vagy a munkahengerben kell keresnünk a hibát. Az első munkavégző állomáson található munkahenger vezérlése a következő feltételekhez van kötve. Ha a szenzor a körasztalt alátámasztó munkahenger dugattyújának felső véghelyzetét érzékeli (I9.1 „CS1_UP”) és alsó véghelyzetét (I9.0 „CS1_LP”) nem, akkor azt jelenti, hogy a körasztal megfelelően alá van támasztva. Ha a munkahengerek is engedélyezve vannak („Cylinders_enabled”) és az egyes munkahenger, C1 (6.1 ábra) működése is engedélyezve van (M4.2 „C1”), a PLC Q4.2-es kimenetére jel érkezik („Q_C1”=”Cylinder 1”). Ennek következtében elektromos jel érkezik a C1-et vezérlő 5/2-es útváltó szelepre, ami átvált és az 1-es bemenetére érkező sűrített levegőt a 2-es kimenetén át eljuttatja a munkahengerbe, az így keletkező nyomás hatására a dugattyúrúd kimegy a túlsó végállásba. Az M4.2 merker

az

FC

1-ben

setelődik,

ha

a

munkahengerek

engedélyezve

vannak

(„Cylinders_enabled”), a sorrendi vezérlésben szerepet játszó M11.1 merker be van billentve és a körasztal alá van támasztva az állomás alatt („CS1_UP”). A függőleges NYÁK prégelését végző állomáson (második munkavégző állomás, „Station 2”) a nagy C2.2 jelű kétoldali működtetésű munkahenger (6.1 ábra) vezérlését akkor engedélyezzük, ha a munkahengerek engedélyezve vannak („Cylinders_enabled”) és be van billentve az M4.4 („C2.2”) merker. Ekkor érkezik jel a PLC Q4.4 kimenetére („Q_C2.2”=Cylinder 2.2). Az M4.4 egyes értékének előfeltételeit az FC2-ben találhatjuk meg. Ha a hengerek engedélyezve vannak („Cylinders_enabled”) és az M11.1-hez hasonlóan a sorrendi vezérlésben szerepet játszó M21.1 merker is be van billentve, akkor seteljük az M4.4-et. Ennél az állomásnál nem szerepel alátámasztó henger a körasztal alatt, csak az egyes és kettes állomások alatt, ezért nem szerepel a feltételek között. A harmadik állomás C3 jelű munkahengerének (6.1 ábra) vezérlése hasonlóan történik a C1-es. A körasztalt alátámasztó munkahenger dugattyúját, ha felső véghelyzetben érzékeli a relé, a másik véghelyzetben nem a másik Reed relé, akkor az asztal megfelelően alá van 18


támasztva. Amennyiben a munkahengerek is engedélyezve vannak („Cylinders_enabled”) és az M4.5 (C3) merker is be van billentve, akkor a PLC Q4.5 kimenetére („Q_C3”=”Cylinder 3”) jel érkezik, vagyis a munkahenger dugattyúja kimegy alsó végállásba és elvégzi a GPS NYÁK beprégelését. Az FC3-ban találhatjuk meg az M4.5 bebillentésének

előfeltételeit,

melyek

a

következőkből

tevődnek

össze.

A

munkahengereknek engedélyezve kell lenniük („Cylinders_enabled”), az állomáshoz tartozó körasztalt tartó munkahenger dugattyújának kinti végállásban kell állnia („CS3_UP”), valamint a sorrendi vezérlésben szerepet játszó M31.1 merker értékének egyesnek kell lennie. Amennyiben az előbbi feltételek mindegyike teljesül, az M4.5 setelődik.

C2.2

C1

C3

6.1 ábra: C1, C2.2 és C3 jelű, az egyes állomásokhoz tartozó munkahengerek

19


Mivel a két alátámasztó munkahenger vezérlését egy darab közös 5/2-es pneumatikus útváltó szeleppel végezzük el, ezért egy kimenetről oldjuk meg az átváltásukat. A nyolcas számú network foglalkozik ezeknek a vezérlésével, melyet a 12. mellékletben a 3. ábrán találhatunk meg. Ha a munkahengerek engedélyezve vannak („Cylinders_enabled”) és a CSs jelű merker (M4.6) is be van billentve, akkor a PLC Q4.6 („Q_CSs”) kimenetére jel érkezik, azaz az alátámasztó hengerek dugattyúi kimennek és egy fémhenger segítségével megtámasztják a körasztalt. Erre azért van szükségünk, hogy pozícióban tartsuk vele a fészket és a benne lévő munkadarabot, az egyes állomásoknál lévő munkahengerek munkavégzése során az asztal ne hajoljon ki, ne gyártsunk selejtet és ne menjen tönkre a berendezésünk. A kilences networknél a nyomógombos, zöld lámpa („Pushbutton lamp”, lásd 4.2 ábra) világításának feltételét láthatjuk. A networköt a 12. melléklet 3. ábráján láthatjuk. Ha az M4.7 merker („Pushbutton lamp”) értéke egy lesz, akkor a Q4.7 kimenetre („Q_pushbutton_lamp”) jel érkezik, a nyomógomb folyamatosan pirosan fog világítani, azaz hibajelzést ad. Az M4.7 előfeltételét az FC12-ben találhatjuk, a kettes networkben, ahol a piros lámba két állapotainak magyarázatát olvashatjuk ki a programrészletből. Az egyik esetben pirosan fog villogni, a másikban, ami jelenleg minket érint, folyamatosan világít. A nyomógombos lámpa akkor fog folyamatosan világítani, ha a körasztal forgása resetelődik Alacsony szintű jelnél resetelődik, magas szintűnél nem, ezért szerepel a programban, hogy ON „Q_Rotary_table_reset” , mert ennek akkor lesz 1 az értéke, ha aktív alacsony jelszint érkezik a kimenetre (Q5.4). A másik feltétele, O L 0.0 villogó jelet fog adni az 500 ms-ként lefutó M101.4 merkernek köszönhetően, ha a biztonsági relé nem ad jelet. Tehát a folyamatos világítás feltétele mindenképp a Q5.4 kimenettől fog függeni. A network 10-ben a biztonsági relé kimeneti jelének feltételét ismerhetjük meg (12. melléklet 3. ábra). A Q5.0 kimenetre („Q_Safety_circuit_relay”) akkor érkezik jel, ha az 20


M5.0 memóriabit („Safety_circuit_relay”) be van billentve. Ennek előfeltételeit a ugyancsak az FC12-ben találjuk meg, a 6-os networkben. Ha a Stoerung reset gombot (vagy Störung reset) megnyomjuk, a PLC I0.2 bemenetére jel fog érkezni. Ennek a jelnek a felfutó jele fogja setelni a biztonsági kör reléjét és szünteti meg a körasztalra érkező reset jelet közvetett módon, egy-egy merker segítségével. Az I0.2 felfutó jelét az FP M 101.6 segítségével tudjuk venni. A 11-es networkben a zöld lámpa („Green lamp”) világításának feltételét ismerhetjük meg, amit a 12. melléklet 3. ábrája mutat. A Q5.1 kimenetre („Q_Green_lamp”) akkor érkezik jel, vagyis akkor fog zölden világítani a lámpa, ha az M5.1 merker (Green_lamp) értéke 1 lesz. Az előfeltételét az FC12-ben tekinthetjük meg, az egyes networkben. O DB3.DBX2.0

//”System ready”, a rendszer készen áll a

start jelre O DB3.DBX2.2

//”S1_one_shot”, az S1 állomás végrehajt egy

prégelési műveletet O DB3.DBX2.3


prégelési műveletet O DB3.DBX2.4


prégelési műveletet =”Green_lamp”

//M5.1

memóriabit,

a

PLC

memóriájában

eltárolja az értékét

A különböző változókat VAGY kapcsolattal kapcsoltuk össze. Az értelmezésüket a DB3 Data Block-ban, azaz adatblokkban nézhetjük meg, ahol értéküket és azok változását is meg tudjuk jeleníteni. Tehát, ha a négy feltétel közül valamelyik értéke egy lesz, az M5.1 be fog billenni és a Q5.1 kimenet aktív lesz. A 12-es networkben a piros lámpa villogását írjuk le (12. melléklet 3. ábra). Ha az M5.2 memóriabit („Red_lamp”) értéke egy lesz, a Q5.2 kimenetre („Q_Red_lamp”) jel fog érkezni, aminek köszönhetően a piros lámpa hibát fog jelezni, azaz pirosan fog villogni. Az 21


M5.2 előfeltételeit ez alkalommal is az FC12-ben találhatjuk meg, a kettes networkben. XOR kapcsolat van a korábban említett L 0.0-ba betöltött érték és a zárójelben szereplő feltételek között. A zárójelben különböző hibalehetőségek kerülnek felsorolásra, mint például a körasztal túlfutott a pozicióján, a körasztal motorja túlterhelődött, ezek részletezésére a következő fejezetben térünk majd ki. A XOR logikai érték értelmében, ha valamelyik feltétel teljesül, de nem lesz azonos a kettő, akkor az M5.2 bebillen. Abban az esetben fog villogni a lámpa, ha nem kapcsol a biztonsági kör reléje, és ha a zárójelben szereplő hibák, változók értékének logikai kapcsolatának eredménye egy lesz. A 13-as network a körasztal start feltételeit tartalmazza, melyet a 12. melléklet 4. ábráján láthatunk. Ahhoz, hogy a PLC Q5.3 („Q_Rotary_table_start”) kimenetére jel érkezzen és elinduljon a körasztal, sok feltételnek kell teljesülnie. Az egyes és hármas állomásnál lévő támasztó munkahengerek dugattyúi nem lehetnek fent („CS1_UP”; „CS3_UP”), hanem alsó véghelyzetben kell állniuk („CS1_LP”; „CS2LP”), Amennyiben a támasztó munkahengerek oldása nem menne végbe ténylegesen, a mechanikai szerkezetet jelentősen károsítaná a következő negyed fordulat során, de legalábbis komoly üzemzavart idézne elő. A C1, C2.2 és C3 jelű munkahengereknek felső végállásban („C1_UP”; „C2.2_UP”; „C3_UP”) kell állniuk, a dugattyúik nem lehetnek lenti pozícióban („C1_LP”; „C2.2_LP”; „C3_LP”), mert ez is akadályozná az asztal fordulását, valamint komolyabb károkat

is

okozhat.

Az

(„Table_in_auto_mode”),

a

asztalnak

automata

vezérlésének

módban

engedélyezve

kell kell

működnie lennie

(„Table_drive_enabled”), a fényfüggönynek szabadnak kell lennie („Light_curtain_free”), a főrelének bekapcsolt állapotban kell lennie („Main_relay_on”) és a nyomásnak megfelelőnek kell lennie („Pressure switch”). Amennyiben nem automata módban működtetjük a berendezést, hanem kézi üzemmódban, a DB3.DBX2.1 változónak egyes értékűnek kell lennie, az LV, valamint a Stoerung reset gombot meg kell nyomnunk, vagy az optikai szenzornak érzékelnie kell a nulladik állomáson (S0) a munkadarabot helyzetben tartó excenteres leszorító kallantyúját („Opto_S0”). Ezek közül a vagy kapcsolattal összekapcsolt feltételek közül mindenképp teljesülnie kell valamelyiknek. Ha teljesülnek a korábbi feltételek és a relék nincsenek kikapcsolt állapotban („Relays_off_signal”), a motorvédő nincs kikapcsolva („Motor_protector_off”), a Finder fázisfigyelő relé nem észlel fázis vagy feszültség hibát („Power_error”), a körasztal nem futott túl a pozícióján („Table_overrun_error”), valamint a motor nem terhelődött túl („Table_motor_overrun”) 22


és az M5.3 memóriabit be van billentve, a körasztal el fog fordulni. Az M5.3 („Rotary_table_start”) előfeltételeit az FC13-ban találhatjuk, a network 2-ben, ezt a 7. fejezetben ismertetjük. A 14-es networkben körasztal reszetelését figyelhetjük meg (12. melléklet, 5. ábra). A Q5.4 kimenetről („Q_Rotary_table_reset”) alacsony szintű jel érkezik a motorvezérlő kártyára, vagyis ekkor reszeteljük a működését. Tehát akkor, ha vagy a rendszer nyomása nem megfelelő mértékű („Pressure_switch”), vagy az M5.4 merker nincs bebillentve („Rotary_table_reset”), vagy a Finder fázisfigyelő relé hibát jelez („Power_error”), vagy a motorvédő relé ki van kapcsolva („Motor_protector_off”), vagy a biztonsági relé nincs bekapcsolva („Q_Safety_circuit relay”). A 15-ös networkben a biztonsági feltételekkel foglalkozunk, melyek több lépésből tevődnek össze (12. melléklet, 5. ábra). Az első részben vagy logikai kapcsolatok vannak a különböző feltételek között, melyek az alábbiakból tevődnek össze, körasztal nincs pozícióban („Table_in_position”), a C1, C2.2, C3 jelű munkahenger dugattyúja nem áll fenti véghelyzetben („C1_UP”; „C2.2_UP”; „C3_UP”), a CS1, CS3 jelű támasztó munkahenger dugattyúja nincs lenti véghelyzetben. A másik részlet feltételei között is vagy logikai kapcsolat áll. Az egyik azt figyeli, hogy a fényfüggöny mikor nem lesz szabad (Light_curtain_free), vagyis a logikai 1 érték átváltását 0-ra (lemenő ág), a másik feltétel a start pedál jelének (Start_pedal) felmenő ágát figyeli, a 0 érték mikor lesz 1-es. A harmadik részletben és logikai kapcsolatot állítunk a Stoerungreset és az LV reset gombok jelei közé, majd ezek negáltját vesszük. Ez azt jelenti, hogy ha egyiket se nyomjuk meg, akkor kapunk a továbbiakban logikai 1 értéket. A három részt ezek után és kapcsolattal kötjük össze, tehát ha mindhárom rész feltételeinek eredményeképpen logikai egyet kapunk, akkor reszeteljük a főszelepet („Main_valve”), ezzel elzárjuk a rendszer sűrített levegő ellátását, a főrelét (K4.4) és a biztonsági kör reléjét. A biztonsági kör reszetelése úgy történik, hogy a PLC Q5.0 kimeneti jele nem húzza meg a K10-es relét, így annak munkaérintkezője a biztonsági kör bontva tartásával nem kapcsolja a biztonsági relét, gátolva ezzel a berendezés működését. Valamint seteljük a DB2.DBX0.6 változót, ami kijelzi,

hogy

biztonsági

probléma

merült

fel

a

rendszer

működése

kapcsán

(„Safety_error”).

23


A 16-os networkben a motor túlterhelési hibáját jelenítjük meg egy változóban, a DB2es data blokkban, azaz adatblokkban. A 16- 20 networköket a 12. melléklet 6. ábráján láthatjuk. A motorvezérlő kártyától („TS card”) megy jel a PLC I1.3 bemenetére („Table_motor_overload”), ami azt jelzi, hogy a körasztal túl lett terhelve, vagy megakadt, ennek következtében a DB3.DBX0.3 változó értéke egyes lesz, ami az asztal mozgását végző motor hibaüzenetét jelzi („Motor_overload”). A 17-es networkben a körasztal túlfutásának hibájának kijelzésére írt programrészt találhatjuk. A motorvezérlő kártya küldi a PLC I1.2 bemenetére a körasztal túlfutásának hibajelét (Table_overrun_error), ennek következtében a DB2.DBX0.4 változó értéke egyes lesz (Table_overrun). Ez jelzi ki számunkra hol található a rendszer működésében a hiba. A 18-as networknél a meghajtási hiba feltételeit találhatjuk. Ha a motorvédő ki van kapcsolva (Motor_protector_off), vagy a Finder fázisfigyelő relé fázis vagy feszültség hibát észlelt, vagy a körasztal túlfordult a munkavégző pozíción, vagy a motor túlterhelődött, a DB2.DBX0.5 változó („Drive_error”) logikai értéke egyes lesz, azaz kijelzi, hogy hiba történt a meghajtásban. A 19-es network a tápellátás hibájával foglalkozik. Amennyiben a Finder fázisfigyelő relé fázis vagy feszültség hibát észlel, jelet küld a PLC I0.7 bemenetére („Power_error”), vagy a motorvédő ki van kapcsolva („Motor_protector_off”), a DB2.DBX0.7 változó értéke egyesre vált, azaz hibát jelez a tápellátásban („Power_error”). A 20-as networkben a rendszer leállásának okát ismerhetjük meg. Ha PLC Q5.0 kimenetére nem érkezik jel („Q_Safety_circuit_relay”), a K10-es relé nem húz meg, így a biztonsági kör nem fog működni. Ennek következtében a DB2.DBX1.5 változó („System_halt”) értéke egyesre változik, ami jelzi számunkra, hogy a biztonsági a PLC miatt nem működik. Az utolsó, 21-es network az inicializálási hibával foglalkozik (12. melléklet 7. ábra). Amennyiben a program beolvasása során hiba történik, a DB2.DBX1.4 változó („Init_error”)

értéke

1-es

(„Safety_circuit_relay”),

lesz,

így

a

PLC

közvetett

reseteli módon

az

M5.0

a

Q5.0

memóriabitet kimenetet

(„Q_Safety_circuit_relay”) is. Ennek következtében a biztonsági kör nem fog működni és a

biztonsági

relé

is

kikapcsolt

állapotban

lesz,

a

rendszer

leáll. 24


7. A szükséges szekvenciák alapján a programterv és a program elkészítése A hetedik fejezetben elkészítjük állomásokra lebontva a programtervünket, majd ennek segítségével megírjuk a Siemens S7-300 PLC-re a programunkat. 7.1 A programterv elkészítése a sorrendi vezérlés alapján 0. állomás: 1. felhelyezzük a munkadarabot a következő elemekkel: műanyag tartóelem, függőleges NYÁK, és ha van, GPS NYÁK, majd leszorítóval rögzítjük őket 2. fényfüggöny szabad, megnyomjuk a pedált 3. a körasztal tesz egy negyed fordulatot (ha nincs hiba a rendszerben) 1. állomás: 4. a körasztal pozícióba kerül az S1 (egyes) állomáson, 5. a támasztó henger (Cs1) dugattyúja kimegy (ha van munkadarab az állomáson és nincs hiba a rendszerben) és felső végállásba kerül 6. a zömítő munkahenger (C1) dugattyúja kimegy és alsó végállásba kerül (zömítés) 7. C1 dugattyúja alsó végállásban marad 1s-ig 8. C1 dugattyúja visszatér, felső végállásba kerül (visszaáll alaphelyzetbe) 9. Cs1 dugattyúja visszatér alsó véghelyzetbe (2.1 ábra)

7.1 ábra: Cs1 és C1 munkahengerek út-idő diagramja 10. a lábpedált megnyomjuk 25


11. a körasztal negyed fordulatot tesz

2. állomás: 11. a körasztal pozícióba kerül 12. a prégelő munkahenger (C2.2) dugattyúja kimegy és alsó végállásba kerül (ha van munkadarab és nincs hiba a rendszerben)(zömítés) 13. C2.2 dugattyúja lent marad 1 s-ig 14. C2.2 dugattyúja visszatér felső véghelyzetbe (7.2 ábra)

7.2 ábra: C2.2 munkahenger út-idő diagramja 15. a lábpedált megnyomjuk 16. a körasztal negyed fordulatot tesz 3. állomás: 17. a támasztó munkahenger (Cs3) dugattyúja felső végállásba megy ki (ha van GPS NYÁK és nincs hiba a rendszerben) 18. a prégelő munkahenger (C3) dugattyúja kimegy alsó végállásba (zömítés) 19. C3 dugattyúja alsó végállásban marad 1 s-ig 20. C3 dugattyúja visszatér felső végállásba (alaphelyzet) 21. Cs3 dugattyúja visszatér alsó végállásba (7.3 ábra) 22. megnyomjuk a pedált 23. körasztal tesz egy negyed fordulatot 24. elkészült munkadarab levétele és újabb felrakása, új ciklus kezdete 26


7.3 ábra: Cs3 és C3 munkahengerek út-idő diagramja 7.2 Siemens S7-300 PLC A Siemens Simatic S7-300 PLC-t, melyet a 7.4 ábra szemléltet, legfőképp ipari megoldásokhoz

alkalmazzák.

Moduláris

bővítési

lehetőségekkel

rendelkezik.

Kibővíthetjük analóg és digitális be- és kimeneti modulokkal. Az általunk használt PLC csak digitális bővítő modulokat tartalmaz, mivel feladatunkhoz felesleges az analóg modul. A hálózati kialakítás történhet MPI, SIMATIC NET, valamint manapság már PROFINET alkalmazásával is. Mi az MPI buszrendszert alkalmazzuk. Alkalmas olyan feladatok elvégzésénél, ahol a hely kritikus szempont, valamint elosztott rendszerek megvalósítására is. [7]

7.4 ábra: Siemens S7-300 PLC-ről készült fénykép

27


A Siemens S7-300 PLC központi egységében, a CPU-ban két program is fut szekvenciálisan, az operációs rendszer és a felhasználói program. Szekvenciális futás alatt azt értjük, hogy a program egy szálon fut. Az operációs rendszer először elvégzi az önellenőrzést és a kommunikációs feladatokat, majd megszakításokkal az általunk írt program fog lefutni, mert közben az operációs rendszer végrehajtja a belső működést, elvégzi a menet közbeni kommunikációt. Ez a PLC nem képes multitaskingos programfuttatásra, ezért történnek a megszakítások. Az operációs rendszert minden CPU tartalmazza. Minden olyan funkció és folyamat irányítását ez látja el, melyek nincsenek kapcsolatban valamely specifikus vezérlési feladattal. Feladatai közé tartozik az új indítás, a Warmstart és újraindulás végrehajtása, a bemeneti és kimeneti folyamati tárkép aktualizálása, a felhasználói program hívása. Továbbá megszakításkérések érzékelése és a megszakítási OB-k hívása, hibák felismerése és kezelése, a tárterületek kezelése és a kommunikáció végrehajtása a programozó készülékkel és más kommunikációs partnerekkel. A felhasználói programot a programozó készíti el, és tölti fel a PLC-be. Minden olyan műveletet tartalmaz, ami sajátos irányítástechnikai feladatai végrehajtásához szükséges. A felhasználói program különböző blokkokból, más néven programmodulokból épül fel. [8] A struktúrált programírás sok előnnyel bír. Nagyméretű programokat áttekinthetően tudunk programozni, szabványos, többször felhasználható programrészeket hozhatunk létre vele, a programszervezés is egyszerűsödik. Valamint a programváltoztatásokat könnyebben végrehajthatjuk és a kipróbálása is egyszerűbbé válik számunkra az által, hogy részletekben is üzembe helyezhető a program. [8] 7.3 Az FB programmodul és az instant-DB ismertetése Az FB-k olyan programmodulok, amelyeket mi, felhasználók írunk. A funkciómodul végrehajtandó kódokat tartalmaz és rendelkezik „emlékezettel” (saját adatterülettel). A saját adatterületet, egy DB, úgynevezett Instant-DB alkotja. Az átadásra kerülő paramétereket valamint statikus változókat az instant adatmoduljában tároljuk. Az átmeneti (temporális) változókat a rendszer a lokális veremtárban tárolja. Az instant-DB-ben tárolt adatok nem vesznek el, amikor az FB futása befejeződik. A lokális veremtárban lévő adatok azonban az FB feldolgozásának befejeződése után törlődnek. Az FC-kel ellentétben az FB kezdeti értékeket is tárolhat a paraméterek számára. Ezeket az értékeket az FB az instant-DB-jében tárolja, amelyeket híváskor kell hozzárendelnünk az FB-hez. Ha híváskor 28


az FB valamely formális paraméteréhez nem rendelünk aktuális paramétert, akkor az FB az instant-DB-ből veszi az aktuális értéket. Feladatunk során két gyárilag megírt soros kommunikációs blokkal találkozunk, az FB2-vel (P_RCV) és az FB3-mal (P_SEND). Ezek automatikusan hozzák létre maguknak az adatterületüket, a DB10-et és DB11-et. A két FB titkosítva van, mi nem tudunk hozzáférni. További belső gyári blokkok is vannak, mint az SFB4 (TON), az SFC58, vagy az SFC59, melyek a fejlesztői környezet blokkjai és ugyancsak titkosítva vannak. A feladatunk során alkalmazott instant-DB-ket a 4. és 5. melléklet tartalmazza.[8] 7.4 A DB adatmodul ismertetése Az adatmodulok (DB) a kódmodulokkal (FB, FC, OB) szemben nem tartalmazhatnak STEP7 utasításokat. Feladatuk azon felhasználói adatok tárolása, amelyekkel a felhasználói program dolgozik. A globális adatmodulok olyan felhasználói adatok tárolására szolgálnak, amelyeket bármelyik programmodul használ. A DB-k mérete más és más, maximális méretük CPU-függő. A DB-ben tárolt adataink nem törlődnek, sem a kódmodul, sem az adatmodul bezárása esetén. A feladatunk során alkalmazott DB-ket az 1-3. és a 6. és 7. mellékletben tekinthetjük meg. [8] 7.5 Az FC (függvény) programmodul ismertetése A függvények olyan programmodulok, amelyeket a felhasználó ír. A függvény végrehajtandó kódokat tartalmaz és nem rendelkezik „emlékezettel” (saját adatterülettel). Az FC temporális (időközi) változóit a rendszer a lokális adatok veremtárában tartja. Ezek az adatok a függvény lefutása után eltűnnek. Adatok tárolására a programozó a globális adatmodulokat (DB) használhatja. Mivel az FC nem rendelkezik hozzárendelt tárterülettel, az aktuális paramétereket abszolút címeken keresztül kell átadni. Az FC-ket akkor alkalmazzuk, amikor valamilyen függvényértéket akarunk a hívó programmodulnak visszaadni, például matematikai függvényeket, vagy valamilyen technológiai funkciót akarunk végrehajtani, például az egyes állomáson a zömítési technológia elvégzése sorrendi vezérléssel, logikai műveletek segítségével. A következőkben az FC adatmodulokat ismertetjük úgynevezett networkönként, melyek a blokkon belüli program részegységeit tartalmazzák. A PLC kimeneteket az FC10, az interlock outputs nevű függvény tartalmazza, valamint az OB1. Ez a konstrukció miatt történik így, ahogy korábban már említést tettünk róla. A többi FC-ben kimenetként memóriabiteket 29


alkalmazunk csupán, az interlockban társítjuk őket a biztonság technikai résszel és így kapjuk a Q kimeneteket. Tehát a függvényekben szereplő memóriabitekkel csupán közvetetten tudjuk irányítani a kimeneteket. Az egyszerűbb megfogalmazást segítendő, az FC-kben a setelt és resetelt memóriabiteket úgy említjük, mintha közvetlenül ezek végeznék a vezérlést. [8] A függvényekben használt be- és kimenetek, valamint merkerek elnevezését és rövid leírását a szimbólum táblában találhatjuk, melyet a 20. melléklet tartalmaz. Az alábbiakban az első három, azaz FC1, FC2 és FC3 blokk ismertetése kerül sorra, mely a három zömítést végző munkaállomás sorrendi vezérlését írja le FBD-ben, előtte azonban ismertetnünk kell néhány változót a programblokkok megértését segítendően. 7.5.1 „System ready” változó leírása A változót az FC11-es függvény 6-os networkjében ismertetjük, amit a 13. melléklet 3. ábráján láthatunk. A „System ready” (DB3.DBX2.0) bit az jelzi, hogy a rendszer készen áll a start jelre. Ehhez azonban sok feltételnek kell teljesülnie. Az egyes állomások műveleti idejének nem szabad lejárnia (DB2.DBX1.1-DB2.DBX1.3), és nem szabad hibát jelezniük (DB2.DBX0.0-DB2.DBX0.2),

a

munkahengereknek

engedélyezve

kell

lenniük

(„Cylinders_enabled”). A „Cylinders_enabled” előfeltételei az FC10 függvény 3-as networkjében kerültek ismertetésre, mely szöveges leírása a 6-os fejezetben található. A sorrendi vezérlésben szerepet játszó M11.0, M21.0 és M31.0 merkereknek szetelve kell lenniük. A nyomásnak megfelelőnek (I0.0), és a biztonsági körnek bekapcsolt állapotban (I0.3 értéke 0) kell lennie. A fő relé is be legyen kapcsolva (I0.4), a fényfüggönynek szabadnak kell lennie (I0.5), a motorvédő relé be legyen kapcsolva (I0.6 értéke 0), a Finder relé pedig ne jelezzen hibát (I0.7). Továbbá a körasztal pozícióban álljon (I1.0), ne fusson túl azon (I1.2), készen álljon egy fordulatra (I1.1), az asztalt hajtó motor ne legyen túlterhelve (I1.3) és az asztal automata módban legyen (I1.4). Legvégül teljesülnie kell, hogy a 0. állomáson az optikai szenzornak érzékelnie kell, hogy a munkadarab le legyen szorítva (I9.4) és hogy nincs engedélyezve egyik állomáson se az egy zömítési műveletet engedélyező változó sem (DB3.DBX2.2-DB3.DBX2.4). Amennyiben mindezen feltételek teljesülnek, csak akkor kerül logikai egybe a „System_ready” nevű változónk.

30


7.5.2 FC1 programblokk ismertetése Az FC1 a 7.5 ábrán látható egyes állomás vezérlését („Station 1 control”) írjuk le, a programblokkot a 8. mellékletben találhatjuk meg. Bemutatja az alátámasztó és zömítést végző munkahengerek feladatát és sorrendi működését. Az S1 állomás folyamatát a 7.7 ábra segítségével szemléltetjük. A Network 1-ben az alapállapot leírását találhatjuk, valamint a sorrendi vezérléshez elengedhetetlen merkereket, mely a melléklet 1. ábráján található. Amennyiben az M11.1M11.7 memóriabitek közül egyik logikai értéke sem egy, akkor resetelődik az M4.2-es merker (C1), vagyis közvetetten a C1-es jelű munkahenger, a dugattyúja felső véghelyzetbe kerül. Továbbá reseteljük az M40.1-et (Virtual_Cs_1), ami a körasztal alátámasztásában szerepet játszó, egyes állomásnál található munkahenger 5/2-es vezérlőszelepén szünteti meg a jelet, így a munkahenger dugattyúja alsó végállásba kerül. Valamint seteljük az M11.0-át, így jutunk a sorrendi vezérlés következő lépéséhez.

7.5 ábra: Az egyes állomásról (S1)készült fénykép

A network 2-ben a start feltételeket figyelhetjük meg. A melléklet 2. ábráján láthatjuk ezt a programrészt. Ha a DB3.DBX3.4-en (Check_workpiece) és a I9.5-en (Prox_S1) van jel, vagyis ha be van kapcsolva a munkadarab ellenőrzés és az induktív szenzor érzékeli a munkadarab jelenlétét, vagy ha nincs jel a DB3.DBX3.4-en, akkor továbbjut a logikai egy 31


jel egy és kapuhoz. Ha az előbbivel együtt teljesül, hogy a munkahengerek engedélyezve lettek (Cylinders_enabled=M40.0), az M11.0, a DB3.DBX3.1 (S1_state), a DB3.DBX2.2 (S1_one_shot) logikai egyben van, vagyis az S1 állomás be van kapcsolva és engedélyezve van az egy zömítési művelet végrehajtása, az és logikai kapu kimenetére jel érkezik. Ha logikai egy jel érkezik az előbbi és kapu kimenetére, egy P jelű függvény és M100.0 segítségével a felfutó élét figyeljük, ez vezérli az alábbi változók értékét. Reseteli az M11.0-át és seteli az M11.1-et, így jutunk el a következő lépéshez. Valamint reseteljük a DB3.DBX14.0-át (S1_done), mely változó azt jelzi, hogy lezárult az S1-es állomás technológiai művelete és seteli az M40.1-et (Virtual_Cs_1), ami jelet ad az alátámasztást végző munkahenger, Cs1 (7.6 ábra) vezérlőszelepének, mely átvált és a sűrített levegő hatására a munkahenger dugattyúja külső véghelyzetbe kerül. Így megtámasztja alulról a körasztalt.

7.6 ábra: Cs1 alátámasztó munkahengerről készült fénykép

A network 3 a zömítési művelet kezdetének feltételeit írja le. A mellékletben a 2. ábrán láthatjuk a programrészt. Ha a munkahengerek engedélyezve vannak (Cylinders_enabled), az M11.1-en és az I9.1-en (CS1_UP) is van jel, vagyis a technológiai műveletet végző munkahenger dugattyújának felső véghelyzetét figyelő Reed relé jelt küld a PLC I9.1 bemenetére, akkor az M11.1-en megszünteti a jelet (reseteli) és seteli a sorrendi vezérlésnek megfelelő következő merkert, az M11.2-t. Valamint jelet ad (seteli) az M4.2-t (C1), melynek következtében, a C1 jelű munkahenger dugattyúja kimegy alsó végállásba és a két kiálló csap zömítésével rögzíti a műanyag tartóelemet a munkadarabhoz.

32


A 4-es networkben egy timer jelére várunk, mely reseteli a zömítést végző munkahengert (melléklet 3. ábra). Ha az I9.1 (CS1_UP), az M40.0 (Cylinders_enabled), az I8.0 (C1_LP) és az M11.2 logikai egyes értékű, akkor elindul a T1-es számláló. Tehát ha a támasztó munkahenger dugattyúja felső, a prégelést végzőé alsó véghelyzetben van, a munkahengerek engedélyezve vannak és a sorrendi vezérlésben szerepet játszó M11.2 merker is be van billentve, akkor a timer a DB1.DBW0-nak megfelelően (S1_time) 1s-ig fogja késlelteti a jelet a kimenet felé, reszetelni a DB3.DBX14.4 (Stations sequences locked in down)tudja, de ez csak kézileg szetelhető. Erre a késleltetésre a művelet végrehajtása miatt van szükség. Amennyiben letelt az 1s, az M11.2 merker és a C1-es jelű munkahenger reszetelődik, a dugattyúja felső végállásba kerül. Az M11.3 memóriabit pedig szetelődik, ezzel jutunk el a következő lépéshez. Az 5-ös networkben ha a T12-es, T4-es, T11-es bekapcsolásra késleltetett timerek közül valamelyik jelet ad, vagy a DB3.DBX14.4-nek lefutó jelét érzékeli, vagy az M11.3 bit be van billentve egybe és a C1-es zömítést végző munkahenger dugattyúja felső végállásban áll, akkor a vagy kapu kimenetére jel érkezik. Ez a kimenő jel reszeteli a DB3.DBX2.2-t (S1_one shot), vagyis az egyes állomás egy zömítési műveletet végrehajtó engedélyét, az M40.1-et (Virtual_Cs_1), mely következtében az alátámasztó munkahenger szelepe visszatér alaphelyzetbe és a alátámasztó henger dugattyúja alsó végállásba kerül. Reszeteli továbbá a sorrendi vezérlésben szerepet játszó merkereket, az M11.1-et, M11.2-t és az M11.3-at, az M11.0-át azonban szeteli, mely következtében más feltételek teljesülése mellett a kettes networkben leírtak hajtódnak végre. Szeteli a DB3.DBX14.0-át is (S1_done), mely azt jelzi ki, hogy az S1-es állomás elvégezte a zömítési feladatot. A networköt a melléklet 3. ábrája mutatja. A 6-os networkben a hibaellenőrzéssel ismerkedhetünk meg (melléklet 4. ábra). Ha a körasztal pozícióban van (Table_in_position), a DB3.DBX3.1 (S1_state) és DB3.DBX3.4 (Check_workpiece) logikai értéke is egy, vagyis az S1 állomás és a munkadarab ellenőrzés is be van kapcsolva, viszont az egyes állomáson nem érzékeli a munkadarab jelenlétét (Prox_S1), akkor elindul a T12-es időzítő. A T12-es időzítő bekapcsolásra késleltetett, ha 800 ms-ig nem érkezik jel a Prox_S1-ről, vagyis addig nem érzékeli az induktív szenzor a munkadarab jelenlétét az állomáson, akkor szeteli a DB2.DBX0.0-át. Ez a változó azt jelzi ki nekünk, hogy az S1-es állomáson hiba történt (S1_error). 33


A 7-es network (melléklet 4. ábra) az S1 állomás műveleti idejét határozza meg, és ha túllép az általunk beállított időkereten, azt jelzi, hogy a működés során hiba lépett fel. Ha az M11.0 merkeren 20 s-ig nincs jel, akkor szeteli az M11.3-at és a DB2.DBX1.1-et (S1_timeout). Az időzítőt a DB3.DBX14.4 tudja reszetelni, amit csak kézileg tudunk egyesbe billenteni. Az M11.3 az ötös networköt futtatja le, ha teljesül, hogy a C1 munkahenger dugattyúja felső végállásban van. Ekkor visszaállítja az alapállapotot. Az S1_timeout azt jelzi nekünk, hogy az állomás kifutott a műveleti időből, tehát ezen az állomáson kell keresnünk a hiba okát. A 8-as network ugyancsak hibajelzést tartalmaz, melyet a melléklet 4. ábrája tartalmazza. Ha nem teljesül, hogy a C1-es zömítést végző és a CS_1-es alátámasztó munkahengerek esetén csak az egyik véghelyzetet érzékeli (C1_LP, C1_UP; CS1_LP, CS1_UP) a Reed relé, akkor elindítja a T4-es időzítőt. A T4-es timer bekapcsolásra késleltetett. Ha 2s-ig nem szűnik meg a jel, vagyis ez alatt továbbra is valamelyik munkahenger esetén az érzékelő vagy mindkét véghelyzetet érzékeli egyszerre, vagy egyiket sem, akkor a T12-es timerhez hasonlóan szeteli a DB2.DBX0.0 (S1_error) kimenetet, ami azt jelzi, hogy az S1 állomáson hiba lépett fel. A C1-es munkahenger, és a „Virtual_Cs1” setelés, illetve resetelése esetén egy-egy 5/2es elektromos vezérlésű, rugós visszatérítésű szelepet működtetünk. A Virtual_Cs1 (itt az 5/2 szelep elnevezése) ráadásul megegyezik a Virtual_Cs3-mal, vagyis ugyanaz az 5/2-es szelep végzi a két alátámasztó munkahenger vezérlését, ezért is használjuk a virtual megnevezést. A feladatunk során alkalmazott munkahengerek mindegyike kétoldali működtetésű, és kivétel nélkül 5/2-es, rugós visszatérítésű főszelepeket használunk a vezérlésükhöz. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X.

alaphelyzet: C1 fent, Cs1 lent Cs1 felmegy C1 lemegy (zömítés) C1 1 s-ig lent marad C1 visszamegy (felmegy) Cs1 visszamegy (lemegy) Rendben lezárult a zömítési feladat hibajelzés S1 állomáson hiba lépett fel (hibajelzés) S1 állomás kifutott az időből (hibajelzés)

34


1: S1 állomás bakapcsolt állapotban van-e („S1_state”FC11, Network 3-5) 2: 1 zömítési művelet engedélyezve van-e (”S1_one_shot”-FC11, Network 9) 3: Munkahengerek engedélyezve vannak-e („Cylinders_enabled”FC10, Network 3) 4: Be van-e kapcsolva a munkadarab ellenőrzés (DB3.DBX3.4-FC11, Network1314) 5: Van-e md. az állomáson (induktív szenzor szolgáltatja a jelet) 6: 800 s-on belül érzékeli-e a md.ot a szenzor 7: Cs1 dugattyúja felső véghelyzetben van-e 2 s-on belül 8: C1 dugattyúja alsó véghelyzetben van-e 2 s-on belül

9: C1 dugattyúja felső véghelyzetben van-e 2 s-on belül 10: Cs1 dugattyúja alsó véghelyzetben van-e 2 s-on belül

11: 20 s alatt lezajlott-e az S1 állomás művelete

35


7.7 ábra: S1 állomás folyamatábrája és jelkép magyarázatai

7.5.3 FC2 programblokk ismertetése Az FC2 a 7.8 ábrán látható kettes állomás vezérlését (Station 1 control) mutatja be. A programblokkot a 9. mellékletben találhatjuk. Az állomáson egy tandem munkahenger segítségével (C2.2) történik a prégelési folyamat, mely a 2. fejezetben leírtak szerint történik. A munkahenger jelölése azért történik C2.2-vel és nem csak C2-vel, mert egy korábbi konstrukcióban két kettős működtetésű munkahenger végezte el a két különböző alkatrész rögzítését, de nem tudtak kifejteni akkora erőt, hogy a rögzítés megfelelő legyen. Így került ezek helyére a tandem henger, mely már el tudja látni a feladatot, azonban a programban csak annyi változtatás történt, hogy ezzel azonosítottuk a C2.2-t, a C2.1-et pedig nem használjuk. Az S2 állomás folyamatát a 7.9 ábra segítségével szemléltetjük. Az FC2 program 1-es networkjében az alapállapot leírását találhatjuk, valamint a sorrendi vezérléshez elengedhetetlen merkereket (melléklet 1. ábra). Amennyiben az M21.1-M21.7 memóriabitek közül egyik logikai értéke sem egy, akkor resetelődik az M4.4 („C2.2”), vagyis közvetetten a C2.2-es munkahenger, a dugattyúja felső véghelyzetbe kerül. Továbbá seteljük az M21.0-át, ami a sorrendi vezérlésben játszik szerepet, így 36


jutunk el a következő networkig, azaz a következő lépéshez. Ennél az állomásnál nincs támasztó munkahenger a körasztal alatt.

7.8 ábra: A kettes állomásról (S2) készült fénykép

A network 2-ben a start feltételeket figyelhetjük meg (melléklet 2. ábra). Ha a DB3.DBX3.4-en („Check_workpiece”) és a I9.6-on („Prox_S2”) van jel, vagyis ha be van kapcsolva a munkadarab ellenőrzés és az induktív szenzor érzékeli a munkadarab jelenlétét, vagy ha nincs jel a DB3.DBX3.4-et, akkor továbbjut a logikai egy jel egy és kapuhoz. Ha az előbbivel együtt teljesül, hogy a munkahengerek engedélyezve lettek („Cylinders_enabled”), az M21.0, a DB3.DBX3.2 („S2_state”), a DB3.DBX2.3 („S2_one_shot”) logikai egyben van, vagyis az S2 állomás be van kapcsolva és engedélyezve van egy zömítési művelet végrehajtása, az és logikai kapu kimenetére jel érkezik. Ha logikai egy jel érkezik az előbbi és kapu kimenetére, egy P jelű függvény és M100.2 segítségével a felfutó élt figyeljük, ez vezérli az következő változók értékét. Reseteli az M21.0-át és seteli az M21.1-et, így jutunk el a következő lépéshez. Valamint reseteljük a DB3.DBX14.1-et („S2_done”), mely változó azt jelzi, hogy lezárult az S2-es állomás technológiai művelete. A network 3 azt írja le, hogy kerül a C2.2 dugattyúja alsó véghelyzetbe, vagyis a prégelési művelet kezdetének feltételeit írja le. A melléklet 2. ábráján láthatjuk. Ha a 37


munkahengerek engedélyezve vannak („Cylinders_enabled”), és az M21.1 szetelve lett, azaz végrehajtódott a network 1-ben leírt programrészlet, akkor az M21.1-en megszünteti a jelet és seteli a sorrendi vezérlésnek megfelelő következő merkert, az M21.2-t. Valamint jelet ad az M4.4-re („C2.2”), melynek következtében, a C2.2 jelű munkahenger dugattyúja kimegy alsó végállásba és az olló elvégzi a NYÁK és a műanyag tartóelem rögzítését a lemezhez. A 4-es networkben egy timer jelére várunk, mely reseteli a C2.2-t vezérlő 5/2-es szelep jelét (melléklet 2. ábra). Ha az I8.4 („C2.2_LP”) és az M21.2 logikai egyes értékű, vagyis a C2.2 alsó végállásban van és végrehajtódott az előző művelet (network 3), akkor elindul a T2-es számlálót. A bekapcsolásra késleltetett timer a DB1.DBW2-nek megfelelően („S2_time”) 1s-ig fogja késlelteti a jelet a kimenet felé. A timert a DB3.DBX14.4 (Stations sequences locked in down) tudja reszetelni, de ez csak kézileg billenthető be egyes értékbe. Erre a késleltetésre a művelet végrehajtása miatt van szükség. Amennyiben letelt az 1s, az M21.2 merker és a C2.2-es jelű munkahenger reszetelődik, a dugattyúja felső végállásba kerül. Az M21.3 memóriabit pedig szetelődik, ezzel jutunk el a következő lépéshez. Az 5-ös network tartalmazta korábban a C2.1 jelű munkahengerre vonatkozó programrészletet, de az átalakítást követően ki lett törölve. A 6-os networköt a sorrendi vezérlés miatt hoztuk létre (melléklet 3. ábra). Ha a C2.2 munkahenger dugattyúja visszatért alapállapotba, vagyis felső véghelyzetbe (C2.2_UP) és az M21.1-en logikai egy jel van, akkor reszeteljük az M21.3-at és szeteljük az M21.4 memóriabitet. A 7-es network tartalmazza a kettes állomás feladatának befejezését (melléklet 3. ábra). Ha a T6-os vagy a T34-es bekapcsolásra késleltetett timerek kimenetére jel érkezik, vagy az M21.4-en jel van, vagy a DB3.DBX14.4 változónak a lefutó jele érkezik a vagy kapu bemenetére, akkor reszeteljük a sorrendi vezérlésben részt vevő merkereket M21.1-M21.4ig, és szeteljük az M21.0-át. Valamint reszeteljük a C2.2-t, a prégelést végző munkahengerünket és a DB3.DBX2.3-mat (S2_one_shot), ezzel megszüntetjük az egy művelet elvégzését engedélyező bit logikai egyes jelét. Továbbá szeteljük a DB3.DBX14.1-et (S2_done), ami azt jelzi számunkra, hogy az S2 állomás műveletei lezajlottak. 38


A 8-as networkben a hibaellenőrzéssel ismerkedhetünk meg. A networköt a 9-essel és 10-essel együtt a melléklet 4. ábráján láthatunk. Ha a körasztal pozícióban van (Table_in_position), a DB3.DBX3.2 (S2_state) és DB3.DBX3.4 (Check_workpiece) logikai értéke is egy, vagyis a az S1 állomás és a munkadarab ellenőrzés is be van kapcsolva, viszont a kettes állomáson nem érzékeli a munkadarab jelenlétét (Prox_S2), akkor elindul a T34-es időzítő. A T34-es időzítő bekapcsolásra késleltetett, ha 800 ms-ig nem érkezik jel a Prox_S1-ről, vagyis addig nem érzékeli az induktív szenzor a munkadarab jelenlétét az állomáson, akkor szeteli a DB2.DBX0.1-et. Ez a változó azt jelzi ki nekünk, hogy az S2-es állomáson hiba történt (S2_error). A 9-es network az S2 állomás műveleti idejét határozza meg, és ha túllép az adott időkereten, ez azt jelenti, hogy a működés során hiba lépett fel. Ha az M21.0 merkeren 20 s-ig nincs jel, akkor szeteli az M21.3-at és a DB2.DBX1.2-et (S2_timeout). Az időzítőt a DB3.DBX14.4 tudja reszetelni, amit csak kézileg tudunk egyesbe billenteni. Az M21.3 a hatos networköt futtatja le, ha teljesül, hogy a C2.2 munkahenger dugattyúja felső végállásban van. Ekkor visszaállítja az alapállapotot. Az S2_timeout azt jelenti, hogy az állomás kifutott a műveleti időből, tehát ezen az állomáson kell keresnünk a hiba okát. A 10-es network dugattyúhibát tartalmaz. Ha nem teljesül, hogy a C2.2-es prégelést végző munkahengernek csak az egyik véghelyzetet (C2.2_LP, C2.2_UP) érzékeli a Reed relé, akkor elindítja a T6-os időzítőt. A T6-es timer bekapcsolásra késleltetett. Ha 2s-ig nem szűnik meg a jel, vagyis ez alatt a munkahenger dugattyúhelyzetét érzékelő relé továbbra is mindkét véghelyzetet érzékeli egyszerre, vagy egyiket sem, akkor szeteli a DB2.DBX0.01 (S1_error) kimenetet, ami azt jelzi, hogy az S2 állomáson hiba lépett fel.

1: S2 állomás bakapcsolt állapotban van-e („S2_state”-FC11, Network 3-5) 2: 1 zömítési művelet engedélyezve van-e (”S2_one_shot”-FC11, Network 10) 3: Munkahengerek engedélyezve vannak-e („Cylinders_enabled”-FC10, Network 3) 4: Be van-e kapcsolva a munkadarab ellenőrzés (DB3.DBX3.4-FC11, Network13-14) 5: Van-e munkadarab az állomáson (induktív szenzor szolgáltatja a jelet) 6: 800 s-on belül érzékeli-e a md.-ot a szenzor 7: C2.2 dugattyúja alsó véghelyzetben van-e 2 s-on belül 8: C2.2 dugattyúja felső véghelyzetben van-e 2 s-on belül

9: 20 s alatt lezajlott-e az S2 állomás művelete

39


I. II. III. IV. V.

alaphelyzet: C2.2 fent C2.2 lemegy (zömítés) C2.2 1 s-ig lent marad C2.2 visszamegy (felmegy) Rendben lezárult a zömítési feladat VI. hibajelzés VII. S2 állomáson hiba lépett fel (hibajelzés) VIII. S2 állomás kifutott az időből (hibajelzés)


40


7.5.4 FC3 programblokk ismertetése Az FC3 a 7.10 ábrán látható hármas állomás vezérlését (Station 3 control) írja le. A programblokkot a 10. mellékletben találhatjuk meg. Bemutatja az alátámasztó és zömítést végző munkahengerek feladatát és sorrendi működését. Az S3 állomás folyamatát a 7.11 ábra segítségével szemléltetjük.

7.10 ábra: A hármas állomásról (S3)készült fénykép

A Network 1-ben az alapállapot leírását láthatjuk, valamint a sorrendi vezérléshez elengedhetetlen merkereket. A melléklet 1. ábráján találhatjuk meg ezt a programrészt. Amennyiben az M31.1-M31.7 memóriabitek közül egyik logikai értéke sem egy, akkor resetelődik az M4.5-ös merker (C3), vagyis közvetetten a C3-as munkahenger, a dugattyúja felső véghelyzetbe kerül. Továbbá reseteljük az M40.2-őt (Virtual_Cs_3), ami a körasztal alátámasztásában játszik szerepet, a hármas állomásnál található munkahenger 5/2-es vezérlőszelepén szünteti meg a jelet, így a munkahenger dugattyúja alsó végállásba kerül. Ez az 5/2-es szelep közös az egyes állomás alátámasztó hengeréével. Valamint szeteljük az M31.0-át, így jutunk a sorrendi vezérlés következő lépéséhez. A network 2-ben a start feltételeket találjuk, melyet a melléklet 2. ábráján láthatunk. Ha a DB3.DBX3.4-en (Check_workpiece) és a I9.7-en (Laser_S3) van jel, vagyis ha be van kapcsolva a munkadarab ellenőrzés és a lézer érzékeli a GPS kerámia lefogó szerkezetének csavarját, ami azt jelzi, benne van az alkatrész, vagy ha nincs jel a DB3.DBX3.4-en, akkor 41


továbbjut a logikai egy jel egy és kapuhoz. Ha az előbbivel együtt teljesül, hogy a munkahengerek engedélyezve lettek (Cylinders_enabled), az M31.0, a DB3.DBX3.3 (S3_state), a DB3.DBX2.4 (S3_one_shot) logikai egyben van, vagyis az S3 állomás be van kapcsolva és engedélyezve van egy zömítési művelet végrehajtása, az és logikai kapu kimenetére jel érkezik. Ha logikai egy jel érkezik az előbbi és kapu kimenetére, egy P jelű függvény és M100.3 segítségével a felfutó élet figyeljük, ez vezérli az alábbi változók értékét. Reszeteli az M31.0-át és szeteli az M31.1-et, a sorrendi vezérlés miatt. Valamint reszeteljük a DB3.DBX14.2-t (S3_done), mely változó azt jelzi, hogy lezárult az S3-as állomás technológiai művelete és szeteli az M40.2-t (Virtual_Cs_3), ami jelet ad az alátámasztást végző munkahenger vezérlőszelepének, mely átvált és a sűrített levegő hatására a munkahenger dugattyúja külső véghelyzetbe kerül. Így megtámasztja alulról a körasztalt. A network 3 a zömítési művelet kezdetének feltételeit írja le, melyet a melléklet 2. ábrája mutat. Ha a munkahengerek engedélyezve vannak (Cylinders_enabled), az M31.1en és az I9.3-en (CS3_UP) is van jel, vagyis a technológiai műveletet végző munkahenger dugattyújának felső véghelyzetben van, akkor az M31.1-en megszünteti a jelet és szeteli a sorrendi vezérlésnek megfelelő következő merkert, az M31.2-t. Valamint jelet ad az M4.5t (C3), mely következtében, a C3 jelű munkahenger dugattyúja kimegy alsó végállásba és rögzíti a GPS NYÁK-ot a lemezhez. A 4-es networkben a T3-as időzítő jelére várunk, mely reszeteli a zömítést végző munkahengert. Ha az I9.3 (CS3_UP), az M40.0 (Cylinders_enabled), az I8.6 (C3_LP) és az M31.2 logikai egyben van, akkor elindul a T3-as számláló. Tehát ha a támasztó munkahenger dugattyúja felső, a prégelést végzőé alsó véghelyzetben van, a munkahengerek engedélyezve vannak és a sorrendi vezérlésben szerepet játszó M31.2 merker is be van billentve, akkor a timer a DB1.DBW4-nek megfelelően (S3_time) 1s-ig fogja késlelteti a jelet a kimenet felé. Reszetelni a DB3.DBX14.4 (Stations sequences locked in down) tudja, de ez csak kézileg billenthető be egyesbe. Erre a késleltetésre a művelet végrehajtása miatt van szükség. Amennyiben letelt az 1s, az M31.2 merker és a C3-es jelű munkahenger reszetelődik, a dugattyúja felső végállásba kerül. Az M31.3 memóriabit pedig szetelődik, ezzel jutunk el a következő lépéshez. (melléklet 3. ábra)

42


Az 5-ös networkben ha a T32-es, T5-es, T31-es bekapcsolásra késleltetett timerek közül valamelyik jelet ad, vagy a DB3.DBX14.4-nek lefutó jelét érzékeli, vagy az M31.3 bit be van billentve egybe és a C3-as zömítést végző munkahenger dugattyúja felső végállásban áll, akkor a vagy kapu kimenetére jel érkezik. Ez a kimenő jel reszeteli a DB3.DBX2.4-et (S3_one shot), vagyis az egyes állomás egy zömítési műveletet végrehajtó engedélyét, az M40.2-t (Virtual_Cs_3), mely következtében az alátámasztó munkahenger szelepe visszatér alaphelyzetbe és az alátámasztó henger dugattyúja alsó végállásba kerül. Reszeteli továbbá a sorrendi vezérlésben szerepet játszó merkereket, az M31.1-et, M31.2-t és az M31.3-at, az M31.0-át azonban szeteli, mely következtében más feltételek teljesülése mellett a kettes networkben leírtak hajtódnak végre. Szeteli a DB3.DBX14.2-t is (S3_done), mely azt jelzi, hogy az S3 állomás elvégezte a zömítési feladatot. (melléklet 3. ábra) 1: S3 állomás bakapcsolt állapotban van-e („S3_state”-FC11, Network 3-5) 2: 1 zömítési művelet engedélyezve van-e (”S3_one_shot”-FC11, Network 11) 3: Munkahengerek engedélyezve vannak-e („Cylinders_enabled”-FC10, Network 3) 4: Be van-e kapcsolva a munkadarab ellenőrzés (DB3.DBX3.4-FC11, Network13-14) 5: Van-e GPS NYÁK az előgyártmányban (lézer szolgáltatja a jelet) 6: 800 s-on belül érzékeli-e a md.-ot a szenzor 7: Cs3 dugattyúja felső véghelyzetben van-e 2 s-on belül 8: C3 dugattyúja alsó véghelyzetben van-e 2 s-on belül 9: C3 dugattyúja felső véghelyzetben van-e 2 s-on belül 10: Cs3 dugattyúja alsó véghelyzetben van-e 2 s-on belül 11: 20 s alatt lezajlott-e az S3 állomás művelete

I. II. III. IV. V. VI. VII.

alaphelyzet: C3 fent, Cs3 lent Cs3 felmegy C3 lemegy (zömítés) C3 1 s-ig lent marad C3 visszamegy (felmegy) Cs3 visszamegy (lemegy) Rendben lezárult a zömítési feladat VIII. hibajelzés IX. S3 állomáson hiba lépett fel (hibajelzés) X. S3 állomás kifutott az időből (hibajelzés)

43


44



A 6-os networkben a hibaellenőrzéssel foglalkozunk, melyet a melléklet 4. ábráján találunk meg. Ha a körasztal pozícióban van (Table_in_position), a DB3.DBX3.3 (S3_state) és DB3.DBX3.4 (Check_workpiece) logikai értéke is egy, vagyis az S3 állomás és a munkadarab ellenőrzés is be van kapcsolva, viszont a hármas állomáson nem érzékeli a munkadarab jelenlétét (Laser_S3), akkor elindul a T32-es időzítő. A T32-es timer bekapcsolásra késleltetett, ha 800 ms-ig nem érkezik jel a Laser_S3-tól, vagyis addig nem érzékeli az lézer a munkadarab jelenlétét az állomáson, akkor szeteli a DB2.DBX0.2-t. Ez a változó azt jelzi ki nekünk, hogy az S3 állomáson hiba történt (S3_error). A 7-es network (melléklet 4. ábra) az S3 állomás műveleti idejét határozza meg, és ha túllép az általunk beállított időkereten, azt jelzi, hogy a működés során hiba lépett fel. Ha az M31.0 merkeren 20 s-ig nincs jel, akkor szeteli az M31.3-at és a DB2.DBX1.3-at (S3_timeout). Az időzítőt a DB3.DBX14.4 tudja reszetelni, amit csak kézileg tudunk egyesbe állítani. Az M31.3 az ötös networköt futtatja le, ha teljesül, hogy a C3 munkahenger dugattyúja felső végállásban van. Ekkor visszaállítja az alapállapotot. Az S3_timeout azt jelzi számunkra, hogy az állomás kifutott a műveleti időből, tehát ezen az 45


állomáson kell keresnünk a hiba okát. Fontos, hogy mindhárom állomás esetén azonos műveleti időt állítsunk be, hogy szinkronban tudjanak működni az állomások. A 8-as network a dugattyúhibát írja le, melyet a melléklet 4. ábráján láthatunk. Ha nem teljesül, hogy a C3-as zömítést végző és a CS_3-as alátámasztó munkahengerek esetén csak az egyik véghelyzetet érzékeli („C3_LP”, „C3_UP”; „CS3_LP”, „CS3_UP”) a Reed relé, akkor elindítja a T5-ös időzítőt. A T5-ös timer bekapcsolásra késleltetett. Ha 2s-ig nem szűnik meg a jel, vagyis ez alatt továbbra is valamelyik munkahenger esetén az érzékelő vagy mindkét véghelyzetet érzékeli egyszerre, vagy egyiket sem, akkor szeteli a DB2.DBX0.2 („S3_error”) kimenetet, ami azt jelzi, hogy az S3 állomáson hiba lépett fel. 7.5.5 FC4 programblokk ismertetése Az FC4-es függvény STL-ben van programozva. A programblokkot a 11. mellékletben találhatjuk, FBD nyelven az 1. ábrán, STL-ben pedig a 2.-on láthatjuk. Az STL, utasításlistás megjelenítési mód gépi kódhoz hasonló szöveges nyelv. Az egyes utasítások nagyrészt azon lépéseknek, melyekkel a CPU végrehajt egy programot. Több utasításból épül fel egy hálózat. A blokkban a támasztó munkahengerek kezelését ismerhetjük meg. [8] Az egyes networkben az M40.3 memóriabit logikai egyesbe állításának előfeltételét ismerhetjük meg. Ha vagy a C1 vagy a C3 munkahenger dugattyúja van alsó végállásban (C1_LP, C3_LP), vagy nincsenek felső végállásban (C1_UP, C3_UP), vagy az M40.1 (Virtual_Cs_1, Virtual_Cs_3) és az M40.2 be van billentve egybe, akkor az M40.3 logikai egyes értékű lesz. O „C1_LP” O „C3_LP” ON „C1_UP” ON „C3_UP” O „Virtual_Cs_1” O „Virtual_Cs_3” = M 40.3 A 2-es networkben a körasztalt alátámasztó munkahengerek vezérlő szelepére érkező jel egyik előfeltételét kapjuk, ha az M40.3 értéke egy, azaz ezzel szeteljük az M4.6-ot (CSs). Ebből is láthatjuk, hogy az alátámasztó munkahengereknek tulajdonképpen egy közös 5/246


es vezérlő szelepe van és a Virtual_Cs_1 és a Virtual_Cs_3 merkerek egyes értéke csupán előfeltétele az M4.6-nak, de áttekinthetőbbé és érthetőbbé teszik számunkra a programot. A M 40.3 S „CSs” A 3-as networkben a támasztó munkahengerek dugattyúinak alsó véghelyzetbe kerülésének előfeltételét láthatjuk. Ha az M40.3-án nincs jel, és a C1 ás C3 munkahengerek alsó véghelyzetét érzékelő Reed relétől sem érkezik jel a PLC bemenetére (C1_LP, C3_LP), akkor resetelődik az M4.6 (CSs). AN M 40.3 AN „C1_LP” AN „C3_LP” R „CSs” 7.5.6 FC11 blokk ismertetése A FC11-es függvény FBD-ben íródott. A blokkban az automatikus mód irányításával ismerkedhetünk meg. A programblokkot a 13. mellékletben találhatjuk. Az egyes networkben meghívjuk a FC4-es függvényt („Supporters”), ami az alátámasztó munkahengerek működtetését tartalmazza. (melléklet 1. ábra) A 2-es networkben munkadarab számlálást végzünk két counter, azaz számláló segítségével. Az egyik az aktuálisan legyártott termék mennyiséget számolja (DB3.DBW12=”Product_counter”), a másik pedig a berendezéssel eddig gyártott összes termék mennyiségét (DB1.DBD8=”Total pieces”). Ennek az az előfeltétele, hogy a munkadarab jelen legyen az S2 állomáson („Prox_S2”) és a munkahenger dugattyúja alsó végállásban legyen („C2.2_LP”). A networköt a melléklet 1. ábrája mutatja. A következő három network három programindítási módot tartalmaz. A „CMP ==I” összehasonlító integer segítségével, ha a DB1.DBW6-os változóba („Program”) 1-et töltünk be, akkor csak az S1-es (DB3.DBX3.1) és S2-es (DB3.DBX3.2) állomás indul el, ha 2-t, akkor az S3-asat (DB3.DBX3.3) is elindítjuk. Ez attól függ, van-e GPS NYÁK a termékünkben. Ha 10-et töltünk be a változóba, akkor egyik állomást sem indítjuk el, csak a körasztalt tudjuk forgatni. (melléklet 2. ábra) A 6-os network tartalmazza azt a feltételt, mely jelzi, hogy készen áll-e a rendszerünk a start jelre („System_ready”). Ez 7.5-ös alfejezetben került részletezésre. (melléklet 3. ábra) 47


A 7-es networkben a start pedál pozitív jelére (I1.5) és amennyiben a rendszer készen áll („System_ready”), seteljük a DB3.DBX2.5-ös változót („Rotate_table_once”). A mellékletben a 4. ábrán találhatjuk. A 8-as networkben a DB3.DBX2.5 jelére elindítjuk a T7-es timert, mely 100 ms-os impulzust ad a kimenetnek („Rotary_table_start”), mely a vezérlő kártyán keresztül start jelet ad a körasztalnak így megtesz egy negyed fordulatot. (melléklet 4. ábra) A következő három, 9-11-es network a 3 munkavégző állomás start jelét adja (DB3.DBX2.2-DB3.DBX2.4), ha a körasztal pozícióban van („Table_in_position”), a körasztal elfordulása engedélyezve lett (DB3.DBX2.5) és az adott zömítést végző állomás be lett kapcsolva (DB3.DBX3.1-DB3.DBX3.3). (melléklet 4. ábra) A 12-es network a körasztal forgásának reteszelését tartalmazza (DB3.DBX2.5), melyet a körasztal pozícióba kerülésének („Table_in_position”) felfutó éle vezérel. A mellékletben az 5. ábrán találhatjuk meg ezt a programrészletet. A 13-as és 14-es networknek akkor van szerepe, mikor elkezdjük gyártani a munkadarabokat és az elején még nem szerepel minden állomáson munkadarab, ezért még nincs bekapcsolva a munkadarab ellenőrzés (DB3.DBX3.4). Azonban ha az asztal pozícióban áll („Table_in_position”), elindítunk egy felfelé számlálót, mely értékét az MW97 segítségével összehasonlítjuk egy konstans értékével, 4-gyel, ha azzal megegyezik, vagy annál több, akkor seteljük a munkadarab ellenőrzést. (melléklet 5. ábra) 7.5.7 FC12 blokk ismertetése Az FC12 a 0. állomás előtt található zöld és piros lámpák, valamint az LV reset és a Stoerungreset nyomógombok funkcióit ismerteti STL-ben. A programblokkot a14. mellékletben találhatjuk meg. Az egyes networkben a zöld lámpa világításának feltételeivel ismerkedhetünk meg, mely programrészletet a melléklet 1. ábrája tartalmazza. Ha a rendszer készen áll a start jelre („System_ready”) vagy valamelyik állomás zömítési művelete engedélyezve lett (DB3.DBX2.2-DB3.DBX2.4), akkor világítani fog a zöld lámpa („Green_lamp”). A 2-es network a piros lámpa és a nyomógombos lámpa (zöld színű) világításának funkcióját írja le. A melléklet 1. ábráján találhatjuk a programrészt. Az M101.4-es memóriabit impulzusokat biztosít, azaz villogtatja a piros lámpát („Red_lamp”), ha a biztonsági relé nincs bekapcsolva (Q_Safety_circuit relay). Pirosan világít, ha vagy a körasztal túlfutott a pozícióján, a motor túlterhelődött, fázis vagy feszültség hiba lépett fel, 48


nem megfelelő a nyomás, a biztonsági rendszer nem működik, vagy a motorvédő relé kikapcsolt állapotban van. Továbbá, ha világít a zöld lámpa („Green_lamp”) és engedélyezve lett valamelyik állomás zömítő művelete, de vagy hiba lépett fel az egyik állomáson, vagy valamelyik kifutott a műveleti időből, vagy a szilárd test relé hibásodott meg, vagy pedig vezérlési hiba történt, a piros lámpa folyamatosan fog világítani. A körasztal resetelésénél a Stoerung nyomógomb lámpája fog folyamatosan zölden világítani (4.2 ábra). A

3-as

és

4-es

network

egy-egy

timer

segítségével

villogtatja

500

ms

időtartományokban az M101.4 merkert. (melléklet 2. ábra) Az 5-ös network az LVreset gomb jelének felfutó jelét figyeli, mellyel törli az összes hibaüzenetet (DB2) és megszünteti a körasztal forgási engedélyét (DB3.DBX2.5), valamint seteli főszelepet („Main_valve”) és a főrelét („Main_relay”) és a sorrendi vezérlésben szerepet játszó M11.3, M21.3 és M31.3 merkereket. A melléklet 2. ábrája tartalmazza ezt a programrészt. A 6-os network a Stoerungreset gomb jelének felfutó élét figyeli, ennek hatására kapcsolja be a biztonsági relét és szünteti meg a reset jelet a körasztal esetén. (melléklet 2. ábra) 7.5.8 Az FC13 blokk ismertetése Az FC13 blokkban a kézi üzemmódban történő vezérlést láthatjuk FBD megjelenítési módban. A programblokkot a 15. melléklet tartalmazza. Az egyes networkben az optikai szenzor jelének felfutó élére (Opto_S0), vagy a fényfüggöny jelének le-, vagy lefutó élére („Light_curtain_free”) megszüntetjük mindhárom állomás zömítési műveletet engedélyező változójának jelét és körasztal egy fordulatát engedélyező jelet (DB3.DBX2.5). Valamint seteljük a sorrendi vezérlésben alkalmazott M11.3, M21.3 és M31.3 memóriabiteket. (melléklet 1. ábra) A 2-es network tartalmazza a körasztal egy negyed fordulatának feltételeit, melyet a melléklet 2. ábráján láthatunk. A három prégelést végző munkahenger dugattyújának felső, a támasztó munkahengerekének alsó végállásban kell lenniük, a DB3.DBX2.5-nek logikai egyesben kell lennie. A sűrített levegő nyomásának is megfelelőnek, a biztonsági relének, a főrelének és a motorvédő relének pedig bekapcsolt állapotban kell lennie. Továbbá a Finder fázisfigyelő relé nem érzékelhet, hogy fázis, vagy feszültség hibát, a fényfüggönynek szabadnak kell lennie, a körasztalnak automata módban kell lennie és 49


készen kell állnia a ciklusra. Valamint vagy érzékelnie kell az optikai szenzornak a 0. állomáson, hogy le van engedve a leszorító kallantyúja, vagy meg kell nyomnunk az LVreset és Stoerungreset gombokat. Ha mindezen feltételek teljesülnek 100 ms-on belül, a kimeneten jel jelenik meg („Rotary_table_start”), mely következtében a körasztalunk el fog fordulni. A 3-as networben reseteljük a körasztal forgatását, amennyiben pozícióba került az egyik állomáson („Table_in_position”). A pozícióba kerülést a TS (motorvezérlő) kártya továbbítja a PLC bemenetére, ennek a felfutó élét figyeljük. (melléklet 2. ábra) A 4-es networkben az FC4 programmodult hívjuk meg („Supporters”) a blokk számára, melyet a melléklet 2. ábráján figyelhetünk meg. 7.5.9 Az FC14 blokk ismertetése Az FC14-es blokk FBD-ben írjuk le a szerviz módot. A blokkot a 16. mellékletben láthatjuk. Különböző inputokat a „move” blokk segítségével a digitális inputokba helyezzük („Digital_inputs”), melyeket így már meg tudunk jeleníteni az operációs panel szerviz képernyőjén. A bemenetek különböző hibajelzéseket (IB0), motorvezérlő kártyáról érkező jeleket (IB1), a prégelést végző munkahengerek dugattyújának pozícióit (IB8), valamint a támasztó munkahengerek pozícióit és más érzékelők jeleit (IB9) foglalják magukba. 7.5.10 Az FC15 blokk ismertetése Az FC15-ös programmodul a sorrendi kommunikációt tartalmazza, melyet a 17. mellékletben találhatunk meg. Ennek segítségével tudja a PLC az adatokat küldeni és fogadni. Ennek megírásában 2 gyári függvény is a segítségünkre volt, az FB2-es („P_RCV”) és az FB3 („P_SEND”), melyeket meg is hívunk a függvényünkbe az egyes (melléklet 1. ábra), illetve az ötös networkben (melléklet 2. ábra). A 2-es networkben azt írjuk le, mikor áll készen a PLC a küldésre, vagyis mikor engedélyezzük a küldés folyamatát. A DB12.DBB0-ba betöltünk egy számot, ami ha megegyezik a konstanssal, azaz a 36-tal és az adatfogadás rendben lezajlott, akkor az adatküldési kérelem engedélyezve lesz. (melléklet 1. ábra) A 3-as networkben, ha a DB12.DBB0-ba 114-et töltünk be és az adatfogadás rendben van, betölt egyet a DB3.DBW12-be („Product counter”), azaz eggyel növeli a változóban tárolt értéket. (melléklet 2. ábra) 50


A 4-es networkben, ha az adatfogadás rendben van, vagy hiba lépett fel közben reseteljük az ezeket jelző biteket (rec_ok_ndr; rec_nok). (melléklet 2. ábra) A 6-os networkben az adatküldési kérelem resetelése történik, ha az adatátvitel rendben megtörtént vagy hiba lépett fel közben. (melléklet 2. ábra) A 7-es networkben az adatküldés és fogadás folyamatát is reseteljük 1 s-ig, ha egyszerre nyomjuk meg az LVreset és a Stoerungreset gombot. (melléklet 3. ábra) 7.6 OB szervezőmodul ismertetése A különböző programmodulok közül az OB szervezőmodul határozza meg a felhasználói program szerkezetét. Az OB-k képezik a csatlakozófelületet az operációs rendszer és a felhasználói programok között. Ezeket a blokkokat mindig az operációs rendszer hívja meg, amennyiben a velük kapcsolatos esemény bekövetkezett, mint például egy megszakításkérés, vagy egy ciklikus programfuttatás. A CPU viselkedését a szervezőmodulokba írt program alapján tudjuk meghatározni. Azokat az eseményeket, melyek egy adott OB indítását előidézik, megszakításoknak (Alarm, interrupt) is hívjuk. A szervezőmodulok különböző prioritási osztályokba sorolhatók rendeltetésük szerint. Ezek közül nem minden CPU-ban található meg az összes. Az általunk választott PLC szakkönyvében a gyártónak ezt fel kell tüntetnie. Jelenleg az OB1 és OB100 szervezőmodulok részletezése fontos számunkra, mert ezek tartalmazzák az általunk írt programrészleteket, melyek elengedhetetlenek a feladat elvégzése szempontjából. [8] 7.6.1 Az OB1 progammodul ismertetése Az OB1 tartalmazza a szabad ciklust, mely prioritási szempontból az első helyen áll. A tároltprogramú vezérléseknél (PLC) első sorban a ciklikus programfeldolgozás az uralkodó végrehajtási mód, azaz az operációs rendszer állandóan, hurokszerűen fut, és minden hurokban egyszer hívja az OB1-et. A felhasználói program az OB1-ben tehát ciklikusan kerül végrehajtásra. Itt történnek a különböző programmodulok meghívásai (FC, DB, FB stb.), hogy le tudjuk futtatni a felhasználói programot, melyet egy STEP7 művelettel, a modulhívással lehet végrehajtani (CALL). A modulhívások sorrendjét és egymásba foglalását hívási szerkezetnek, hívási hierarchiának nevezzük. A megengedett egymásba foglalási mélység CPU-függő. A blokkok elkészítésének sorrendjét be kell tartanunk a program elkészítése során. A programmodulokat fentről lefelé kell megcsinálnunk, minden modulnak, amit meg akarunk hívni már készen kell lennie, különben hibajelzést kapunk. 51


Az OB1 elkészítését kell utoljára hagynunk. A ciklikus programfeldolgozás bizonyos okokból (megszakítások) felfüggeszthető. Ha egy ilyen megszakítást kiváltó esemény bekövetkezik, akkor az éppen feldolgozás alatt álló programmodult az operációs rendszer utasításhatáron megállítja, és másik, az adott eseményhez rendelt szervezőmodult indít el. Ennek végrehajtása után folytatódik a ciklikus program a megszakítási helyen. [8] Az OB1-es blokkban írjuk meg a program fő részét és hívjuk meg a többi blokkot, ugyanis Siemens PLC esetén ez az a blokk, ami mindig lefut. Az OB1 szervezőmodult a 18. mellékletben találjuk. Egyes funkcióblokkok meghívásához (call), azonban feltételeket is kötünk. Az FC12-es (Buttons lamps handling) és FC15-ös („Serial communication”) blokkokat előfeltétel nélkül hívjuk meg. Az FC12-ben a különböző jelzésértékű lámpák világításának, az FC15-ben a soros kommunikáció programozásának leírása történik. Ezeket az 1-es és 2-es networkben, a melléklet 1. ábráján találhatjuk meg. A hármas, négyes és ötös networkben az indítás módjának feltételeit írtuk le. Ha a DB3.DBW0-ba („Mode”) 1-et töltünk be, akkor a automata módot, ha 2-t, akkor a kézi üzemmódot, ha pedig 3-at, akkor a szerviz üzemet választhatjuk ki. A kiválasztásnál szerepet játszik a „CMP ==I” blokk, mely összehasonlítja az általunk bevitt értéket a kettes bemenetén megadott konstans értékével és csak akkor ad kimenő jelet, ha a kettő megegyezik. (melléklet 2. ábra) A következő három (6-8) networkben az egyes állomások programjait hívjuk meg a CALL blokk segítségével. Mindhárom esetén megegyeznek a feltételek, vagyis csak akkor hívjuk meg az S1, S2 és S3 jelű állomások programját, ha kézi, vagy automata üzemmódot választottunk ki a panelen. Tehát szerviz mód esetén, mikor a karbantartás és a javítások folynak, az állomások egyike se lehet bekapcsolt állapotban, mert az balesetveszélyes lenne és a különféle munkálatokat se lehetne elvégezni. (melléklet 2. és 3. ábra) Amennyiben

az

automatikus

módot

választottuk,

meghívjuk

az

FC11-es

funkcióblokkot, az automatikus mód vezérlését tartalmazó programrészletet, mely a 9-es networkben található . A 10-es networkben, ha a kézi üzemmódot választottuk, az FC13-as funkcióblokkot indítjuk el, melyben az üzemmód kezelésére vonatkozó programrészlet található. A network 11-ben, pedig a szerviz mód választásának megfelelő, FC14

52


funkcióblokk kerül meghívásra. Az utolsó, 12-es network az FC10-et hívja meg. Ez írja le a szoftveres munkavédelmi és gépbiztonsági reteszeléseket. (melléklet 3. ábra) 7.6.2 Az OB100 programmodul ismertetése Az OB100, felfutás megszakításfajta („Startup”), mely a 27-es prioritási osztályba tartozik, a teljes újraindítást („Warm restart”) tartalmazza. A programmodult a 19. mellékletben találhatjuk. Az első 3 networköt a melléklet 1. ábráján, 4-es és 5-ös networköt pedig a 2. ábráján láthatjuk. [8] Az első networkben egy hexadecimális szám segítségével a program logikai egybe állítja a DB2.DBW0 struktúrából a DB2.DBX1.5 bitet, azaz a „System_halt”-ot, vagyis kikapcsolja a biztonsági relét. A 2-es networkben egyes értéket töltünk fel a kezelési mód kiválasztásának változójába („DB3.DBW0”), melynek következtében a program az automata üzemmódot indítja el. A 3-as networkben az elsőhöz hasonlóan egy hexadecimális számot töltünk be egy változóba, a DB3.DBW2-be. Ennek segítségével visszaállítja a DB3 adatblokkban az alapértelmezett beállításokat, megadja a bitek kezdeti értékeit. A 4-es networkben reseteljük a digitális kimeneti értékeket („Digital_outputs”), valamint a késztermék számlálót („Product_counter”). Valamint 0-s helyzetbe állítjuk a három állomás folyamatának flagjeit, amik azt figyelik, hányadik lépésnél tart a folyamat Az 5-ös networkben 0 értéket töltünk a DB3.DBW14-be, ezzel reseteljük az állomások jelzését, miszerint lezárul egy zömítési folyamat és alaphelyzetbe állítjuk a workert tartalmazó többi bit értékét is. Bekapcsoljuk a piros lámpa világítását, ami figyelmeztet minket, hogy meleg újraindítás („warm restart”) történt. Továbbá engedélyezzük a kommunikációt („rec enable”; „sen_enable”), és reseteljük a körasztal mozgását, az engedélyt,

hogy

megtegyen

egy

negyed

fordulatot,

a

munkahengerek

(„Cylinders_enabled”), valamint az egyes állomások műveleteinek engedélyezését.

53


8. A HMI (OP77) képernyők megtervezése, programozása Az operációs panel kiválasztása és felprogramozása a WinCC flexible RT nevű program segítségével történik. A programon belül különböző menüpontokat találhatunk. A Screens, vagyis a képernyők menüpont alatt különböző siemens képernyőterveket találhatunk melyek közül 8.1 ábrán láthatót választottuk ki. A kiválasztott képernyőkre itt különböző fix szövegeket, illetve adatmezőket tudunk felvinni. Az adatmező beállítás is ezen a menüponton belül, alul történik, ahol különböző tulajdonságokat adhatunk hozzájuk, mint például kinézete milyen legyen és animációkat. Az animációkhoz hozzá lehet rendelni tageket (változókat), mely segítségével láthatóvá is tehetjük vagy éppen eltüntetjük őket a képernyőről. A panelen látható gombokhoz (F1-F4; K1-K4) az Events-en belül hozzá tudunk rendelni változókat, melyeket a gombok megnyomásával be tudunk billenteni. A setbit kiválasztása után alá kell beírnunk, melyik bitet akarjuk így bebillenteni. A Tagek menüponton belül tudjuk felvenni a különböző változókat és mindegyik mellé be tudjuk írni egyenként, hogy milyen időközönként frissüljön az értékük. A tagek a PLCn belül általában DB-kre mutatnak, de lehetnek inputok is. Tudjuk őket monitorozni, valamint a PLC-től függően változtatni.

8.1 ábra: Az operációs panelről készült fénykép, melyen az alapértelmezett képernyő látható

54


A Connection menüponton belül a Connection alpontban választhatjuk ki, mivel csatlakoztassuk a panelt a PLC-hez. Többféle lehetőség közül tudunk választani, mint a profibus, ethernet, MPI busz, stb. Mi az MPI buszt alkalmazzuk a feladatra. A Cycleben tekinthetjük meg a tagekhez milyen frissítési időtartamokat tudunk rendelni. A fent említett menüpontokon kívül más menük is vannak, ahol például struktúrákat hozhatnánk létre, de ezeket most nem használjuk. A felvett tagek és a panel megszerkesztett képernyői és további adatok a csatolt mellékletben találhatók, a gombok leírásáról és alkalmazásáról a 4-es fejezetben is olvashatunk. A fejlesztői környezetről készült képek a 24. mellékletben találhatók, a felvett és megjelenített változókat pedig a 22. mellékletben tekinthetjük meg. 8.1 Az operációs panel hibajelző képernyője Az alábbiakban a panel képernyőit ismertetjük. A 8.2 ábrán a hibainformációs képernyőt láthatjuk. Ha valamelyik felirat láthatóvá válik a kijelzőn, akkor a rendszerben a jelentésének megfelelő hiba áll fenn. Az egyes, kettes, illetve hármas állomáson keletkező hibát az „S1”, „S2”, „S3” felirat megjelenése mutatja. A „Drive error” a hajtási hibát, „Overrun” a körasztal túlfutását a pozícióján, a „Motor overload” a motor túlterhelését, a „Safety error” a biztonsági hibát jelzi. A „Power error” tápellátási hibát, a „System halt”, rendszerhibát, a „Motor trip relay” a motorvédő leoldását jelzi ki. „No air” esetén nem megfelelő a sűrített levegő nyomása. A „Table OFF” megjelenése esetén pedig a körasztal hajtása resetelve van.

S1 S2 S3 Drive error Overrun Motor overload Safety error Power error System halt Table OFF Motor trip relay No air 8.2 ábra: Az operációs panel hiba információs képernyője

8.2 Az operátor panel alapértelmezett képernyője A 8.3 ábra az alapértelmezett képernyőt jeleníti meg. Leolvashatjuk róla, hogy aktuálisan milyen módban vezéreljük a berendezésünket („Current mode”), automata, kézi, vagy szerviz módban, és az aktuális darabszámot („Current pieces”). Leolvashatjuk 55


továbbá az összes eddig legyártott termék darabszámát is („Total pieces”), mely értéket az F4 gomb segítségével tudjuk törölni („Clear”). A „Setup” menüben, amit az F1-gyel választunk ki, kezdeti értéket tudunk benne megadni. A „manual” menüt az F2-vel tudjuk kiválasztani, melyben kézileg vezérelhetjük az egyes állomásokat és a körasztalt. A „service” menüt csak a megfelelő engedéllyel ellátott személy, illetve személyek kezelhetik, a sormunkások számára nem hozzáférhető.

Total pieces: 00000000 00000 Current pieces: current mode: Auto setup manual service clear 8.3 ábra: Az operációs panel alapértelmezett képernyője

8.3 Az operátor panel kézi üzemmódjának képernyője A 8.4 ábrán ha „Manual” módban irányítunk, kézzel indíthatjuk el az egyes állomásokat és az asztalforgatást. Az F1 gombbal az S1 állomást választhatjuk ki, az „S1” felirat villog, ha ki van kapcsolva. Az F2-es és F3-as gombok megfelelnek az S2 és S3 állomásnak. A K1, K2 és K3 gombokkal a prégelést kezdhetjük el az adott állomás esetén („GO”). Az F4gyel egy fordulatot tesz a körasztal (STEP). A K4 a „LOCK”-ot kapcsolja ki és be. Ha a „Move” után „LOCKED” áll, a munkahenger lent marad, „UNLOCKED” esetén alaphelyzetben áll és végrehajt egy prégelési ciklust. A főmenübe a felfelé nyíllal ellátott gombbal juthatunk vissza, vagy ha kétszer megnyomjuk egymás után az ESC-et.

Move: UNLOCKED S1 GO

S2 GO

S3 GO

STEP LOCK

8.4 ábra: Az operációs panel kézi vezérlésű módjának képernyője

8.4 Az operátor panel szerviz módjának képernyője A 8.5 ábrán a „Service” mód kijelzőjét láthatjuk, amivel az FC14-ben megadott digitális bemenetek („Digital inputs”) értékeit jelenítjük meg. A digitális kimenetek („Digital 56


outputs”) nem közvetlenül a PLC kimenetekre állítjuk, hanem az azoknak megfelelő memóriabyte-okra. A nyilak segítségével a kimeneti byte-ok értékét bitenként tudjuk megadni (0 vagy 1). Ha a szerviz mód van bekapcsolva, a gépműködés nem aktív. A memóriabitek bebillentésével az interlock feltételein keresztül mozgathatjuk meg a gép bizonyos részeit, így tesztelhetjük, hogy működnek-e az egyes funkciók, például jelez-e egy szenzor, amit a digitális bemenet megfelelő bitjének értéke mutat.

IB0: IB1: IB8: IB9:

00000000 00000000 00000000 00000000

Q4: 4 00000000 00000000 Q5: 1 Q12: 2 00000000 Q13: 3 00000000

8.5 ábra: Az operációs panel „Service”menüjének képernyője

8.5 Az operátor panel Setup menüjének képernyője A 8.6 ábrán a „Setup” menü képernyőjét láthatjuk. A „Time S1”, „Time S2” és „Time S3” feliratok után prégelési időt állíthatunk be az egyes állomások esetében, valamint láthatjuk az állomások be-, illetve kikapcsolt állapotukat is („ON-OFF”). a „Prognál” kiválaszthatjuk a 3 program egyikét. Az egyik esetén 2 állomás, a másiknál mindhárom, a harmadiknál pedig egyik sem működik, csak az asztalt tudjuk forgatni. A „Check workpiece” felirat után változtathatjuk a munkadarab ellenőrzés be-, és kikapcsolt állapotát az F3 gomb segítségével. Az F4-es gombbal pedig a hajtást tudjuk be- és kikapcsolni („Drive”).

1 0000 OFF Prog: 4 00 2 0000 OFF 3 0000 OFF Drive: C heck w orkpiece: OFF OFF

Time S1: Time S2: Time S3:

8.6 ábra: Az operációs panel „Setup” menüjének képernyője

57


9. Összefoglaló A szakdolgozat célja a Hirschmann Car Communkication Kft. PSA tetőantenna gyártó berendezése vezérléséhez egy Siemens PLC és operátor panel kiválasztása és programozása volt. A berendezés egy négy pozíciós zömítést végző körasztal, mellyel két féle tetőantennát gyártunk. Az egyik esetében mindhárom modul megtalálható az antennában, a rádió, a telefon és a GPS modul, a másik típusban azonban nincs GPS modul. Feladatunk során megterveztük a körasztal mozgását és az egyes munkaállomások sorrendi vezérlését és ez alapján írtuk meg a programot a Siemens S7-300-as PLC-re. Ehhez azonban tanulmányoznunk kellett a berendezés hardveres felépítését és a biztonsági előírásokat. Olyan blokkokat, networköket hoztunk létre a programon belül, melyek segítségével meg tudjuk előzni az üzemi baleseteket és a gép meghibásodását. A PLC program megírásánál dokumentációt is kellett készítenünk, ami a berendezés megfelelő kezelését és leírását tartalmazza, továbbá neveket is rendeltünk az egyes be- és kimenetekhez és változókhoz. Erre azért is volt szükség, hogy ha valami okból nem működik a gép, a program segítségével gyorsan analizálhatjuk és kijavíthatjuk a hibákat. Megalkottuk az operátor panel programját is, ami a kezelésben játszik szerepet. Megjelenítettük rajta a működtetéshez elengedhetetlen változókat, valamint egyes embereknek eltérő hozzáférést kellett biztosítanunk a rendszerhez (kezelő, karbantartó, mérnök). Lényeges szempont, hogy ki tudjunk választani rajta automatikus, kézi vagy szerviz üzemmódot az alkalmazásnak megfelelően. Mivel kétféle munkadarabot gyártunk és az egyik nem tartalmaz GPS NYÁK-ot, ezért meg kellett oldanunk kétféle program kiválasztási lehetőségét, valamint a harmadik program esetén az asztal üresjárását. A program és a panel elkészültével egy olyan berendezést kaptunk, mely megfelel mind a biztonsági előírásoknak és szabványoknak, mind a gyártott termék megrendelője elvárásainak. A berendezésünk jelenleg továbbfejlesztés alatt áll. A konstrukciót tekintve olyan fészkek és leszorítók készülnek a termékek megfogására, melyek szükségtelenné tehetik a program

vezérelte

munkadarab

ellenőrzést.

Ez

elősegítené

a

karbantartási

és

hibaazonosítási munkálatokat, nem kellene mindig be-és kikapcsolni a munkadarab ellenőrzést, így időt és pénzt lehetne megspórolni.

58


10. Summary The objective of this thesis was to choose and program a Siemens PLC and operator panel for the controlling of a PSA roof antenna maker device, which belongs to Hirschmann Car Communication Kft. The machine is a four-position upseter round table, which can be used to manufacture two types of roof antennae. In the first case all the three modules, the radio, the telephone, and the GPS are in the antenna, but there is no GPS module in the second case. In the course of our project we have planned the movement of the round table and the order of control of the working stations, which give the basis of making the Siemens S7-300 PLC. To be able to do this, we had to study the hardware setup of the machine and the safety standards. We have made blocks and networks that help to prevent working accidents and the malfunction of the device. During the programming of the PLC we had to document the suitable operation and description of the machine. Furthermore we have added denominations to inputs, outputs and variables. These things had to be done because in case of a malfunction we can analyze and solve the problems with the help of the program. We have also made the operator panel’s program which is used to operate the device. On the panel we have displayed the variables that are necessary to operate this device. We had to do give different levels of accesses to operators, repairmen and engineers. It is very important to be able to choose between the automatic, the manual or the service modes, depending on the situation. Because of the fact that we are making two types of workpieces, one of which doesn’t have a GPS NYÁK, we must have at least two program options (and a third one for the neutral gear of the table). With the finished program and panel, we have a device that fits both the safety regulations and standards and all the expectation of the customer as well. The device is undergoing several developments. The cases and the parts that pin down the products are given a new construction, which makes the product controlling unnecessary. This innovation would make the maintenance and error analysis much easier, because the product controlling would not have to be turned on and off all the time, thus saving time and money.

59


Irodalomjegyzék [1] http://www.hirschmann-car.com/Magyar/Unternehmen/index.phtml Linkek utoljára ellenőrizve: 2012.11.29.

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/PSA_Peugeot_Citro%C3%ABn Linkek utoljára ellenőrizve: 2012.11.29.

[3] http://www.banki.hu/~aat/oktatas/gepesz/alakitastech/zomites_redukalas_technologiaja.pdf Linkek utoljára ellenőrizve: 2012.11.29.

[4] http://www.infocontrol.hu/biztonsagi_relek Linkek utoljára ellenőrizve: 2012.11.29.

[5] http://www.proidea.hu/finder-hungary-kereskedelmi-101145/finder-felugyeleti-relek267268/a_23_d_8_1328696753025_finder_felugyeleti_relek_71.pdf Linkek utoljára ellenőrizve: 2012.11.29.

[6] http://www.weiss-gmbh.de/Typ-TC.118.0.html?&L=qjbhllvpsey Linkek utoljára ellenőrizve: 2012.11.29.

[7] http://www.siemens.hu/htm/ajanlataink/ad/download/S7200_Siemens_ST70_kivonatos.pdf Linkek utoljára ellenőrizve: 2012.11.29.

[8] http://szirty.uw.hu/misc/S7-300_programozas.pdf Linkek utoljára ellenőrizve: 2012.11.29.

60

Szakdolgozat. Négy pozíciós zömítést végző körasztal PLC vezérlésének programozása. Készítette: Tóth Ágnes G-4BMR

Recommend Documents