Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
I
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
II
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
1
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. 2006-
tól 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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
2
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 PLC-
jére 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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
3
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
4
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
5
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.
2.3 ábra: Megfelelő technológiai eljárással készült tetőantenna előgyártmánya
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
6
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).
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
7
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
8
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
9
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 61496-
1 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]
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
10
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.
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.
4.1 ábra: A főkapcsolóról, vészgombról, LV reset nyomógombjáról, a hajtást bekapcsoló, valamint a biztonsági áramkört be- és kikapcsoló nyomógombjáról készült fénykép
Hajtás be
Vészgomb
LV reset
gomb
Főkapcsoló Biztonsági
áramkör be-ki
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
11
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.
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.
4.2 ábra: Störung reset gombról, valamit az LV reset gombról készült fénykép
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
12
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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
13
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 F2-
es 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,
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
14
„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.
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.
Fázisfigyelő relé
Motorvédő relé
Biztonsági relé
4.3 ábra: Vezérlőszekrényről készült fénykép
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
15
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
16
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 PLC-
nek, 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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
17
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 bool-
algebrában 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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
18
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
19
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.
6.1 ábra: C1, C2.2 és C3 jelű, az egyes állomásokhoz tartozó munkahengerek
C2.2
C1
C3
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
20
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
21
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 végreh ajt egy
prégelési m űveletet
O DB3.DBX2.3 //”S2_one_shot”, az S2 állomás végreh ajt egy
prégelési m űveletet
O DB3.DBX2.4 //”S3_one_shot”, az S3 állomás végrehajt egy
prégelési m űveletet
=”Green_lamp” //M5.1 memóriabit, a PLC memóriájába n
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
22
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 asztalnak automata módban kell működnie
(„Table_in_auto_mode”), a vezérlésének engedélyezve kell 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”)
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
23
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”).
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
24
A 16-os networkben a motor túlterhelési hibáját jelenítjük meg egy változóban, a DB2-
es 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 lesz, a PLC reseteli az M5.0 memóriabitet
(„Safety_circuit_relay”), így közvetett módon a Q5.0 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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
25
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)
10. a lábpedált megnyomjuk
7.1 ábra: Cs1 és C1 munkahengerek út-idő diagramja
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
26
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)
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
7.2 ábra: C2.2 munkahenger út-idő diagramja
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
27
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
7.3 ábra: Cs3 és C3 munkahengerek út-idő diagramja
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
28
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
29
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
30
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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
31
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 M11.1-
M11.7 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.
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
7.5 ábra: Az egyes állomásról (S1)készült fénykép
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
32
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.
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.
7.6 ábra: Cs1 alátámasztó munkahengerről készült fénykép
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
33
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).
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
34
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 5/2-
es 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. alaphelyzet: C1 fent, Cs1 lent
II. Cs1 felmegy
III. C1 lemegy (zömítés)
IV. C1 1 s-ig lent marad
V. C1 visszamegy (felmegy)
VI. Cs1 visszamegy (lemegy)
VII. Rendben lezárult a zömítési feladat
VIII. hibajelzés
IX. S1 állomáson hiba lépett fel (hibajelzés)
X. S1 állomás kifutott az időből (hibajelzés)
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
35
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, Network13-
14)
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
36
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
7.7 ábra: S1 állomás folyamatábrája és jelkép magyarázatai
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
37
jutunk el a következő networkig, azaz a következő lépéshez. Ennél az állomásnál nincs
támasztó munkahenger a körasztal alatt.
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
7.8 ábra: A kettes állomásról (S2) készült fénykép
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
38
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-M21.4-
ig, 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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
39
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
40
I. alaphelyzet: C2.2 fent
II. C2.2 lemegy (zömítés)
III. C2.2 1 s-ig lent marad
IV. C2.2 visszamegy (felmegy)
V. Rendben lezárult a zömítési
feladat
VI. hibajelzés
VII. S2 állomáson hiba lépett fel
(hibajelzés)
VIII. S2 állomás kifutott az időből
(hibajelzés)
7.9 ábra: S2 állomás folyamatábrája és jelkép magyarázatai
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
41
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.
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
7.10 ábra: A hármas állomásról (S3)készült fénykép
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
42
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 M31.1-
en 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 M4.5-
t (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)
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
43
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)
I. alaphelyzet: C3 fent, Cs3 lent
II. Cs3 felmegy
III. C3 lemegy (zömítés)
IV. C3 1 s-ig lent marad
V. C3 visszamegy (felmegy)
VI. Cs3 visszamegy (lemegy)
VII. Rendben lezárult a zömítési
feladat
VIII. hibajelzés
IX. S3 állomáson hiba lépett fel
(hibajelzés)
X. S3 állomás kifutott az időből
(hibajelzés)
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
44
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
45
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
7.11 ábra: S3 állomás folyamatábrája és jelkép magyarázatai
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
46
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 5/2-
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
47
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)
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
48
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,
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
49
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
50
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)
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
51
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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
52
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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
53
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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
54
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 PLC-
n 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
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
55
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
Motor overload
OverrunDrive errorS3
Safety error
Power error System halt
Motor trip relay No air
Table OFF
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
8.2 ábra: Az operációs panel hiba információs képernyője
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
56
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.
00000000Total pieces:
Current pieces: 00000
clear
Autocurrent mode:
setup manual service
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 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.
S1
GO
S2
GO
S3
GO
STEP
LOCK
Move: UNLOCKED
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
8.3 ábra: Az operációs panel alapértelmezett képernyője
8.4 ábra: Az operációs panel kézi vezérlésű módjának képernyője
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
57
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.
00000000
00000000
00000000
00000000
IB0:
IB1:
IB8:
IB9:
00000000Q4:
Q5:
Q12:
Q13:
00000000
00000000
00000000
4
1
2
3
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”).
0000Time S1:
Time S2:
Time S3:
0000
Prog: 00OFF
OFF
OFF
Check workpiece: OFF
Drive:
OFF
0000
1
2
4
3
8.5 ábra: Az operációs panel „Service”menüjének képernyője
8.6 ábra: Az operációs panel „Setup” menüjének képernyője
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
58
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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
59
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 set-
up 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 work-
pieces, 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.
Négy pozíciós körasztal PLC vezérlésének programozása
60
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-relek-
267268/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/S7-
200_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.