LOGO-Lehrstoff-- Schüler

Transcrição

STEUERUNGSTECHNIK
KAPITEL LOGO
LABORÜBUNGEN
SCHÜLERVORLAGE
LOGO-Lehrstoff-(Schüler)_AFAAAZ.doc
1/23
Erst.: RV/SR
Ü
LOGO
Grundlagen Speicherprogrammierbare Steuerungen
(s.499, Pkt.15.3)
Verbindungsprogrammierte
Steuerung VPS
Speicherprogrammierbare Steuerung
SPS
Eine herkömmliche Verdrahtung mit Schützen,
Relais, Tastern usw… , welche als
Steuerstromkreis ausgeführt wird.
Die Verdrahtung erfolgt an eine zentrale
Steuerungseinheit (sternförmig). Jedes Bauteil wird
mit einer Ein- oder Ausgabe-Einheit direkt
verbunden.
Die Funktion wird als Anordnung von
Funktionsbausteine verschiedener logischen
Verknüpfungen (Steueranweisung) in einen
Programmspeicher geschrieben.
Bei Änderungen wird keine Verdrahtung geändert,
sondern nur im Programm die Anordnung der
logischen Verknüpfungen umgeschrieben.
Die Funktion einer
verbindungsprogrammierten Steuerung liegt in
der Verdrahtung der Bauteile.
Bei Änderungen des Programmablaufes sind
hier zeitaufwendige
Umverdrahtungsarbeiten notwendig.
Aufbau einer SPS
Kompakte SPS – Kleinsteuergeräte – Micro Automation
In einem Gehäuse sind alle wichtigen Bauteile eingebaut:
Netzteil, Digitale Eingänge, Digitale Ausgänge, SPS-Programmspeicher
(eventuell könne auch Analoge Ein- und Ausgänge und weiter Funktionsbauteile eingebaut sein). Ist
auch in Grenzen erweiterbar.
Modulare SPS
Jeder Funktionsbauteil ist in einem eigenen Gehäuse eingebaut:
Netzteil, Digitale Eingangsbaugruppe, Digitale Ausgangsbaugruppe, CPU mit SPSProgrammspeicher, Analoge Ein- und Ausgangsbaugruppe, ….
Zur Verbindung des Systembusses werden diese Baugruppen auf Profilschienen
zusammengesteckt.
LOGO (Kleinsteuergerät)
S7-300 (Modulare SPS)
Erkenntnis:
2/23
Erst.: RV/SR
Ü
LOGO
Geräteklassen der Siemens LOGO!
Die Logo kann mit folgenden Betriebsspannungen betrieben werden:
230V AC (85…265 V AC)
LOGO!230RC und LOGO!230RCo
12/24V DC (10,8…28,8 V DC)
LOGO!12/24RC und LOGO!12/24RCo
24V AC (20,4…26,4 V AC)
LOGO!24RC und LOGO!24RCo
24V DC (20,4…28,8 V DC)
LOGO!24o (Transistorausgänge)
R…Relais
o…Ohne Anzeige
C…Clock
Beschaltung einer LOGO! 12/24V RC
24V
N
SENSOREN
Eingänge müssen immer das gleiche
Massepotential wie die
Spannungsversorgung haben.
Max. 10A
Max. 5 A bei Erweiterungsmodulen
AKTOREN
230V
N
Erkenntnis:
3/23
Erst.: RV/SR
Ü
LOGO
Funktionen einer LOGO!
Damit die Logo eine Signalzustandsänderung wahrnimmt, muss der geänderte Signalzustand
mindestens einen Programmzyklus vorhanden sein.
Konstanten:
Digital: Eingänge, Ausgänge und Merker
Analog: Eingänge, Ausgänge und Merker
Grundfunktionen:
AND, AND(Flanke), NAND, NAND(Flanke), OR, NOR, XOR, NOT
Sonderfunktionen:
Timer
Zähler
Analog
Sonstiges
Erkenntnis:
4/23
Erst.: RV/SR
Ü
LOGO
Logische Grundfunktionen
UND-Verknüpfung
Sind zwei Schalter in Reihe zu einer Lampe geschaltet, so ergibt sich als Funktion ein UND.
Man sagt: “Die Lampe leuchtet nur, wenn beide Taster zur gleichen Zeit betätigt werden.“
Schaltung
Wahrheitstabelle
S1
S2
E1
E2
Q
P1
ODER-Verknüpfung
Sind zwei Schalter parallel und eine Lampe in Reihe dazu geschaltet, so C ein ODER.
Man sagt: “Die Lampe leuchtet, sobald einer der beiden Taster betätigt wird.“
Schaltung
Wahrheitstabelle
S1
E1
P1
E2
Q
S2
Blockschaltbild / Symbol
UND
E1
&
ODER
E1
≥1
Q
Q
E2
E2
NICHT-Verknüpfung
Wird die Funktion eines Schalters umgedreht, so ergibt sich als Funktion ein NICHT
Man sagt: “Die Lampe leuchtet, sobald der Taster nicht betätigt wird.“
Schaltung
S1
Wahrheitstabelle
K1
E1
P1
Q
E1
1
Q
K1
Erkenntnis:
5/23
Erst.: RV/SR
Ü
LOGO
Ersetze die Fragezeichen durch 1 oder 0
I1 1
I2 0
&
?
&
?
≥
?
≥
?
&
1
≥
?
I3 1
I1
0
1
?
I2 0
I1
I2
I3
I1
I2
I3
I1
I2
I3
0
&
?
1
1
0
≥
?
?
1
1
?
&
?
1
0
?
Erkenntnis:
6/23
Erst.: RV/SR
Ü
LOGO
Schließer und Öffner als Sensoren:
Schließer und Öffner sagen nicht unbedingt aus, dass ein Eingang negiert werden muss.
Eine Negation wird auf Grund des erforderlichen Signalzustands eingesetzt und nicht ob
ein Schließer oder Öffner eingebaut wurde.
Folgende Situation:
Bei einem Sessellift für 3 Plätze öffnen die Schranken nur wenn 2 Skifahrer anstehen (3 sind zu
schwer, Einer bringt den Sessel ev. zum Kippen). Aufgrund eines technischen Defektes wurde ein
neuer Sensor eingebaut. Zu 2 Schließern kam ein Öffner. Ein Umbau ist aus Zeitgründen nicht
möglich. So wurde das Programm geändert.
Beschaltung der SPS:
+24V
S1
S2
I1
S3
I2
Fall 1: Es kommen 2 Skifahrer auf S1 und S2.
I3
Ergänzen Sie die Negation(en) mit ROT.
Fall 2: Es kommen 2 Skifahrer auf S2 und S3.
SPS – LOGO!
Ergänzen Sie die Negation(en) mit BLAU.
Fall 3: Es kommen 2 Skifahrer aus S1 und S3.
Ergänzen Sie die Negation(en) mit GRÜN.
Q1
Q1
Überlegungen zu Fall Eins:
Kommt ein Skifahrer zum Schranken 1 liefert der Kontakt S1 Signalzustand 1, zu S2 kommt auch
ein Skifahrer und dieser liefert nun Signalzustand 0. Da aber für das Öffnen des Schrankens eine 1
notwendig ist, muss hier eine Negation (Umkehrung) eingebaut werden.
Zum Schranken 3 kommt kein Skifahrer, so liefert dieser Signalzustand 0 und hier muss ebenfalls
einen Negation eingesetzt werden.
Fall 2
1
I1
Fall 1
I1 (…)
1
I2 (…)
1
I3 (…)
1
&
I1
1
I2
1
I3
1
&
I2
1
I3
1
1
&
1
Fall 3
1
≤1
An der Grundfunktion UND müssen 3 Einsen
anliegen, damit die Schranken öffnen.
1
Q1
Erkenntnis:
7/23
Erst.: RV/SR
Ü
LOGO
Lösungen:
Fall 2
Fall 1
I1
(1)
I2
(0)
I3
(0)
I1
(0)
1
I2
(0)
1
I3
(1)
1
1
&
1
1
&
I1
(1)
1
I2
(1)
1
I3
(1)
1
1
&
1
Fall 3
1
Am besten ist, man schreibt sich die Signalzustände zu den Eingängen.
Unterschied Automatik- und Tippbetrieb
Tippbetrieb:
Solange der Taster gedrückt gehalten wird, wird die Bewegung ausgeführt.
z.B.: Eine Jalousie fährt nur hinauf, solange der Taster gedrückt wird. Wird dieser losgelassen, bleibt
die Jalousie stehen.
Programmtechnische Lösung erfolgt mit UND und/oder ODER Verknüpfungen.
Automatikbetrieb:
Ein Taster wird einmal gedrückt und die Bewegung wird solange ausgeführt, bis ein Stopptaster oder
Endschalter die Bewegung stoppt.
z.B.: Eine Jalousie fährt nach oben und die Aufwärtsbewegung wird von einem Endschalter Oben
abgeschaltet.
Programmtechnische Lösung erfolgt mit einem Flip-Flop (SR-Merker /=Selbsthaltung).
Merke: Wird in einer Funktionsbeschreibung ein Stopp- oder Austaster (Vorsicht: NOTAUS ist kein
Stopptaster) erwähnt, ist dies ein Automatikbetrieb.
Richtlinien zu Programmieren mit der LOGO!
Aufgabe GANZ durchlesen.
Ein-Ausgänge für Beschaltung zuweisen.
Festlegen des Betriebes (Automatik oder Tipp / SR-Flip-Flop oder UND-ODER).
Erste Bewegung programmieren (nur notwendige Verriegelungen wie Endschalter einbauen) und
Kontrolle ob diese Bewegung funktioniert.
Zweite Bewegung programmieren. Wenn beide Bewegungen funktionieren zusätzliche Funktionen
wie Not-Aus oder Stopptaster einprogrammieren
Sind die Verbindungslinien übereinander, dann die Linien Zwecks der Übersicht verschieben.
Erkenntnis:
8/23
Erst.: RV/SR
LOGO
Kleinsteuerungsmodul - Grundfunktionen
Ü
Siemens Logo Kleinsteueungsmodul
•
Kleinsteuerungen werden für einfache Steuerungsaufgaben im Hausinstallationsbereich, bei
Maschinensteuerungen, in der Industrie usw… verwendet
•
Sie ermöglichen einfache Veränderungen in der Funktion durch Programmänderung.
•
Programmierung über Tastenfeld mit oder ohne Display (mühsam) oder mittels PC.
•
Betriebsspannung 12/24V DC oder 230V AC
•
Eingänge je nach Type 8 oder 12 (Binär.- u. Analogeingänge)
•
Ausgänge je nach Type 4 od. 8 (Binär.- u. Analogausgänge) mittels Relais oder Transistor.
Grundfunktionen
Grundfunktionen sind einfache Grundverknüpfungsglieder der boolschen Algebra.
Eingänge von Grundfunktionen können einzeln negiert werden, das heißt liegt am Eingang
eine „1“ an, so verwendet das Schaltprogramm eine „0“, und umgekehrt.
Erkenntnis:
9/23
Erst.: RV/SR
LOGO
Sonderfunktionen (Ausschnitt)
Ü
Erkenntnis:
10/23
Erst.: RV/SR
Ü
1
LOGO
Gegenüberst. Schütz- / LOGO-Steuerung
UND
ODER
S1
S4
S5
+24V
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S6
S2
I1
I2
I3
I4
I5
I6
LOGO
S3
Q1
Q1
Q2
FUP:
(Kontaktplan)
(Funktionsplan)
I2
I1
Q2
Q1
Wahrheitstabelle:
I3
Q2
Q1
I1
I2
I3
I7
I6
I5
&
Q1
Q2
I5
I6
≥1
Q2
I7
Anmerkung: K = Hilfsschütz, Q = Lastschütz, P = Meldeleuchte. (lt. ÖVE/ÖNORM EN 61346–2101)
Erkenntnis:
11/23
Erst.: RV/SR
LOGO
Einfache Verknüpfungssteuerung
Ü
2
Die Eingangstür eines gesicherten Bereiches darf nur von 3 Mitarbeitern
gemeinsam geöffnet werden ODER der Supervisor (Schichtleiter) darf die Türe
alleine öffnen.
Der Türöffner öffnet die Türe sobald K1 einmal anzieht.
Schütz-Steuerstromkreis
Beschaltung der LOGO
+24V
S1
S1
S2
S4
S2
I1
S4
S3
I2
I3
I4
LOGO
S3
Q1
K1
K1
LÖSUNG in FUP (Handskizze):
Erkenntnis:
12/23
Erst.: RV/SR
Ü
3
LOGO
Auswahlschaltung
In einem Supermarkt sind die Sessel der 3 Kassiererinnen mit Endschaltern
(Schließer) versehen. Ist der Arbeitsplatz besetzt, wird der Kontakt geschlossen.
Im Büro sollte eine grüne Lampe leuchten, wenn alle 3 Kassen besetzt sind und
eine rote Lampe, wenn nur zwei Plätze besetzt sind.
Symboltabelle:
Beschaltung der Logo
Symbol
Logo Input / Output
S1
I5
S2
I6
S3
I7
P1
Q1
P2
Q2
+24V
S1
S2
I5
S3
I6
I7
LOGO
Q1
P1
Q2
P2
LÖSUNG in FUP:
Für Fortgeschrittene: Entwickeln Sie eine 2 aus 4 Auswahl bzw. eine 1 aus 3 Auswahl.
Erkenntnis:
13/23
Erst.: RV/SR
Ü
4
LOGO
Ansteuerung mit Flipflops
Ein Gebläsemotor für Frischluftumwälzung soll mit einem EIN- Taster
eingeschaltet werden. Mit einem AUS-Taster als Öffner ausgeschaltet werden.
Ein Thermokontakt soll zum Schutz des Motors dienen.
Folgende Unterlagen stehen zur Verfügung:
Symboltabelle
Symbol Logo In / Out Kommentar
+24V
F1
I1
Thermokontakt ( Öffner )
S0
I2
AUS-Taster ( Öffner )
S1
I3
EIN-Taster ( Schließer )
Q1
Q1
Schütz
S0
F1
I1
S1
I2
I3
LOGO
Q1
Q1
In der Praxis werden AUS-Taster nur als Öffner ausgeführt ( = Drahtbruchsichere Ausführung, Abfrage
nach Null oder liefert unbetätigt eine Eins).
Handskizze Stromlaufplan in konventioneller
Schaltungstechnik
Handskizze Lösung in FUP
Anmerkung: Hier muss das Ein-Signal gespeichert werden (=Selbsthaltung). Bis jetzt haben wir nur TIPP-Betrieb
programmiert. Nun wird AUTOMATIK-Betrieb programmiert. Für Automatikbetrieb oder Selbsthaltung wird ein
Selbsthalterelais verwendet.
Erkenntnis:
14/23
Erst.: RV/SR
Ü
5
LOGO
Motorsteuerung von 3 Stellen aus
Ein Motor muss von drei Stellen aus über je einen EIN- und AUS-Taster ein- und
ausgeschaltet werden können. Die Steuerung ist drahtbruchsicher auszuführen.
Der Motor wird mit F1 gegen Überlast gesichert.
Beim Ansprechen von F1 muss der Motor stoppen und die Leuchte P1 muss
diesen Fehlerfall melden. Das Schütz für den Motor wird mit K1 bezeichnet.
Symboltabelle
Symbol
Logo In / Out
Kommentar
S1
I1
EIN1
S2
I2
EIN2
S3
I3
EIN3
S4
I4
AUS1
S5
I5
AUS2
S6
I6
AUS3
F1
I7
Thermokontakt
Q1
Q1
Schütz
P1
Q2
Meldelampe
Schaltungstechnik
+24V
S1 S2
I1
S4
S3
I2
I3
S6
S5
I4
I5
I6
F1
I7
LOGO
Q1
Q1
Q2
P1
Anmerkung: K = Hilfsschütz, Q = Lastschütz, P = Meldeleuchte. (lt. ÖVE/ÖNORM EN61346-2101)
Erkenntnis:
15/23
Erst.: RV/SR
Ü
6
LOGO
Folgesteuerung von Motoren
Drei Förderbandmotoren sind so zu programmieren, dass das letzte Förderband
zuerst eingeschaltet werden muss. Erst wenn dieses läuft, kann man das vorletzte
Förderband einschalten und das erste darf sich nur dann einschalten lassen
können, wenn das vorletzte bereits läuft. Ein gemeinsamer AUS-Taster ist
vorzusehen.
Symboltabelle
Symbol
In / Out
Kommentar
F1
I1
Thermokontakt
S0
I2
AUS-Taster
S1
I3
M1-EIN
S2
I4
M2-EIN
S3
I5
M3-EIN
+24V
S0
F1
I1
S1
I2
Q1
M1 (Förderband 1)
K2
Q2
M2 (Förderband 2)
K3
Q3
M3 (Förderband 3)
Schaltungstechnik
I3
S3
I4
I5
LOGO
Q1
K1
S2
K1
Q2
K2
Q3
K3
Erkenntnis:
16/23
Erst.: RV/SR
LOGO
Ein- und Ausschaltverzögerung
Ü
7
Einschaltverzögerung
Beispiel:
3 Lampen sollen sich automatisch nacheinander einschalten
Ausschaltverzögerung
Beispiel:
3 Lampen sollen sich automatisch nacheinander ausschalten
Vertiefung: Zeichnen eines Zeitdiagrammes
Erkenntnis:
17/23
Erst.: RV/SR
Ü
8
LOGO
Wendeschützschaltung
Öffnen und schließen im Tippbetrieb
Das Tor einer Elektrowerkstatt wird durch den Taster S1 (AUF) und dem Taster
S2 (AB) im Tippbetrieb geöffnet und geschlossen. Die obere Endstellung meldet
der Endschalter S3, die untere Endstellung meldet Endschalter S4.
Die Kontrollleuchte P1 leuchtet, wenn das Tor ganz geöffnet ist, P2 leuchtet, wenn
das Tor ganz geschlossen ist.
Technologieschema
Symboltabelle
Symbol
Hauptstromkreis (Wendeschütz)
In / Out
Kommentar
S1
I1
Taster AUF
S2
I2
Taster AB
S3
I3
Endschalter oben
S4
I4
Endschalter unten
Q1
Q1
Schütz AUF
Q2
Q2
Schütz AB
P1
Q3
Tor geöffnet
P2
Q4
Tor geschlossen
+24V
S1 S2
I1
S3
I2
S4
I3
I4
Logo
Q1
Q2
Q2
Q1
Q1
Q2
Q3
P1
Q4
P2
Handskizze Stromlaufplan in konventioneller Schaltungstechnik
Anmerkung: Verriegelungen der beiden Schützen müssen aus sicherheitstechnischen Gründen auch
hardwaremäßig durchgeführt werden.
Erkenntnis:
18/23
Erst.: RV/SR
Ü
9
LOGO
Wendeschützschaltung
Öffnen und schließen im Automatikbetrieb
Das Tor einer Elektrowerkstatt wird durch den Taster S1 (AUF) geöffnet und dem
Taster S2 (AB) geschlossen. Die obere Endstellung meldet der Endschalter S3,
die untere Endstellung meldet Endschalter S4. Das Tor öffnet in Selbsthaltung
und schließt in Selbsthaltung. AUF und AB kann durch die STOPP - Taste
unterbrochen werden. Ein Sicherheitskontakt S5 ist unten am Tor angebracht. Er
bewirkt ein sofortiges Abschalten des Tores, wenn das Tor beim Schließen auf ein
Hindernis fährt.
Wenn das Tor nicht innerhalb von 5 Sekunden schließt, muss eine Störmeldung
kommen und die rote Lampe muss blinken.
Das Tor kann händisch mit Taster S6 geschlossen werden.
Erst nach vollständigen Schließen wird die Störung quittiert.
Technologieschema
Symboltabelle
Symbol
In / Out
Kommentar
+24V
S1 S2
S3
S0
I1
Taster STOP
S1
I2
Taster AUF
S2
I3
Taster AB
S3
I4
Endschalter oben
S4
I5
Endschalter unten
S5
I6
Sicherheitskontakt
Q1
Q1
Schütz AUF
Q2
Q1
Q2
Q2
Schütz AB
Q1
Q2
P1
Q3
Tor geöffnet
P2
Q4
Tor geschlossen
I1
I2
S4
I3
S5
I4
S0
I5
I6
Logo
Q1
Q2
Q3
P1
Q4
P2
Erkenntnis:
19/23
Erst.: RV/SR
Ü
10
LOGO
WC- Lüfter
Gleichzeitig mit dem Betätigen des Lichtschalters fängt auch der Lüfter zu laufen
an. Wird das Licht abgedreht, so läuft der Lüfter 5 Sekunden nach.
Symboltabelle
Symbol
In / Out
Kommentar
S1
I1
Lichtschalter (Kein Taster)
P1
Q1
Licht
Q2
Q2
Ventilator
+24V
S1
I1
Logo
Q1
P1
Q2
Q2
LÖSUNG in FUP
Für Fortgeschrittene: Ändern Sie die Schaltung so ab, dass der Lüfter erst verzögert eingeschaltet wird.
Erkenntnis:
20/23
Erst.: RV/SR
Ü
12
LOGO
Stern-Dreieckschaltung
Eine automatische Stern-Dreieckschaltung wird durch eine Logo ersetzt. Nach
Anlauf des Motors in Stern wird nach 3 Sekunden in Dreieck umgeschaltet. Der
Motor kann mit EIN (S1) eingeschaltet und mit AUS (S0) ausgeschaltet werden.
Beim Auslösen des Überstromrelais (F4) stoppt der Motor.
Technologieschema
Symboltabelle
Symbol
In / Out
Beschaltungs der Logo
Kommentar
S0
I1
Taster AUS
S1
I2
Taster EIN
F4
I3
Überstromrelais
Q1
Q1
Netzschütz
Q2
Q2
Sternschütz
Q3
Q3
Dreieckschütz
+24V
F4
S0
I1
S1
I2
I3
LOGO
Q1
Q1
Q2
Q3
Q3
Q2
Q2
Q3
LÖSUNG in FUP
Anmerkung: Anschluss eines Labormotors wird vorausgesetzt.
Erkenntnis:
21/23
Erst.: RV/SR
Ü
1
LOGO
Arbeitsblatt
Europabuchseite 221
Das erste de Morgan`sche Gesetz ersetzt eine UND-Verknüpfung durch eine
funktionsgleiche ODER-Verknüpfung, bei der alle Eingänge und der Ausgang negiert
sind.
&
>1
Das zweite de Morgan´sche Gesetz ersetzt eine ODER-Verknüpfung durch eine
funktionsgleiche UND-Verknüpfung bei der alle Eingänge und der Ausgang negiert sind.
>1
&
Erkenntnis:
22/23
Erst.: RV/SR
Ü
2
LOGO
Arbeitsblatt
Erkenntnis:
23/23
Erst.: RV/SR

LOGO-Lehrstoff-- Schüler

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