Diplomarbeit Positioniereinheit
Ausführende
Patrick Mychalko, Thomas Öhler, Markus Schachinger
Betreuung
Dipl.-Ing. Gerhard Jüngling, Ing. Martin Sommer, FL Johannes Stehlik
Aufgabenstellung
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Ansteuerung einer Lineareinheit über SPS.
Ein Übungsplatz mit einer veralteten Steuerung stellt die Ausgangssituation dieser Diplomarbeit dar.
Die jeweiligen Achsen sollen mittels SPS angesteuert werden, wobei ein eigens konzipiertes Stifthalterungssystem, das mittels eines Kombimagneten abgesenkt werden kann, einen Laser simuliert, der in der Industrie für diverse Zwecke eingesetzt werden kann.
Nach Fertigstellung des Projekts soll diese Diplomarbeit einen neuen mechatronischen Laborübungsplatz für die Schule zur Verfügung stellen.
Die zukünftigen Laborschüler sollen dabei den praxisnahen Umgang mit einer SPS üben.
Die Aufgabenstellung dieser Diplomarbeit ist unter anderem das Analysieren der vorhandenen Bauteile und das daraus resultierende Aneignen der jeweiligen Grundlagen.
Weiters muss eine neue Verkabelung der diversen Sicherheitskomponenten und Motoren verwirklicht werden.
Einer der wichtigsten Schritte ist die Programmierung der SPS, um sämtliche Ein- und Ausgangssignale zu verarbeiten.
Außerdem muss zur Gewährleistung der Bedienung der Anlage eine Visualisierung erstellt werden, die leicht verständlich für jeden Benutzer ist.
Details zur Realisierung
Die Hauptaufgabe des Projektes war die Entwicklung der Firmware zur Ansteuerung der Lineareinheiten via SPS.
Dabei musste zum einen ein Programm entwickelt werden, dass in der Ablaufsprache verfasst wurde, und zum anderen musste eine Visualisierung erstellt werden, die es dem Benutzer ermöglicht die Anlage zu bedienen.
Die Visualisierung wurde mit den folgenden Seiten aufgebaut:
- Startseite
- Initialisierungsseite
- Auswahlseite
- Manuellbetrieb
- Automatikbetrieb
- Überstrombegrenzung
Auf der Startseite ist das Logo der Diplomarbeit zu sehen, wo dann per Tastendruck weiter zur Initialisierung geklickt werden kann.
Auf der Initialisierungsseite soll sich die Positioniereinheit per Tastendruck referenzieren. Das muss getan werden, damit die SPS weiß, wo sich die Anlage genau befindet. Dieser Referenzpunkt ist immer gleich und somit der SPS bekannt.
Erst wenn die Initialisierung abgeschlossen ist, kann man zwischen dem Automatikbetrieb und dem Manuellbetrieb wählen, wofür es die Auswahlseite gibt.
Von dieser Auswahlseite gelangt man dann jeweils zu der vom Betrieb abhängigen Seite.
Im Manuellbetrieb gibt es vier Richtungstasten, die es dem Benutzer ermöglichen die Achsen der Positoniereinheit in die jeweilige Richtung zu bewegen.
In der Mitte des Bildschirms befindet sich ein Button, mit dem das eigens konzipierte Stifthalterungssystem auf- bzw. abgesenkt werden kann.
Im Automatikbetrieb gibt es das Symbol eines Rechtecks. Sobald dieses angeklickt wird, fährt die Positioniereinheit den Startpunkt des Rechtecks an, senkt das Stifthalterungssystem ab, und zeichnet anschließend das programmierte Rechteck.
Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden.
In dem unwahrscheinlichen Fall, dass es zu einer Überstrombegrenzung (=Strombegrenzung der Module der SPS, die sich aktiviert, wenn beim Anfahren bzw. Abbremsen der Motoren ein zu hoher Strom fließt) kommt, gibt es eine eigene Seite, mit der diese durch einen einfachen Knopfdruck wieder behoben werden kann.
HTL Wien 3 Rennweg, Mai 2009
