Schaltschrank

Schaltschrank
Projektarbeit für die Elektroausbildung
Ergänzung SPS
Unterlagen für den Ausbilder
Bestell-Nr. 64115
3. Auflage 03/06
© by Dr.-Ing. Paul Christiani GmbH & Co. KG
1
Schaltschrank
8
Ergänzung SPS -Umbau der Steuerung
Ergänzung SPS - Umbau der Steuerung
8.1 Aufgabenbeschreibung
In diesem Teilprojekt ergänzen Sie den Schaltschrank durch eine speicherprogammierbare Steuerung S7 von Siemens. Dadurch wird die Funktion der SternDreieck-Umschaltung durch ein SPS-Programm im Automatikbetrieb gesteuert.
Ihre Aufgabe ist es zunächst die SPS in den Schaltschrank einzubauen und zu
verdrahten. Gehen Sie dabei wie folgt vor:
Informieren Sie sich über die technischen Anforderungen.
Folgende Dokumente stehen Ihnen zur Verfügung:
Stückliste mit SPS
Stromlaufplan des Leistungsteils
Stromlaufplan des Steuerungsteils
Klemmenpläne
Sicherheitshinweis
Bearbeiten Sie die zugehörigen Leitfragen. Die notwendigen Fachinformationen
entnehmen Sie den angegebenen Ausbildungsmedien im Kapitel „Qualifikationsbausteine“
Überlegen Sie die Reihenfolge der Durchführung der Aufträge und welche Werkzeuge und Maschinen Sie dafür einsetzen wollen. Erstellen Sie für diesen Auftrag
einen detaillierten Arbeitsplan, den Sie im mitgelieferten Formular „Arbeitsplanungsbogen“ beschreiben können. Sprechen Sie Ihre geplante Vorgehensweise mit Ihrem Ausbilder ab.
Führen Sie die Aufträge durch, wobei Sie die Tätigkeiten im vorgesehenen Formular „Dokumentation“ aufzeichnen. Achten Sie auf Abweichungen und Fehler und
überlegen Sie was beim nächsten mal besser gemacht werden könnte.
Nach Abschluss der durchgeführten Aufträge bewerten Sie die Arbeiten anhand
des „Kontroll- u. Bewertungsbogens“.
Beachten Sie den Sicherheitshinweis.
Bevor Sie an der Anlage Änderungen durchführen, beachten Sie bitte unbedingt
die Sicherheitsregeln:
Freischalten
Spannungsfreiheit prüfen
Vor Wiedereinschalten sichern
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3
VIII_3
Schaltschrank
Ergänzung SPS -Umbau der Steuerung
449
CPU 314
PS 307A
Stromversorgung
16DE
Profilschiene
16DA
16DE
Pos. 2
582
-NT1
-A1
-A2
-A3
Pos.12
Pos.18
Pos.19
Pos.19
-A4
Pos.20
Kabelkanal
480
Pos. 3
HilfsSchütz
HilfsSchütz
Tragschiene
407.5
Pos. 5
-K5
Pos. 17
Pos. 17
Kabelkanal
335
670
Kabelkanal
Pos. 6
-K4
-F1
-F1
Si-Automat
Si-Automat
Si-Automat
Pos. 4
Schütz
Motorschutz
Schalter
-F1
Pos.13 Pos.13 Pos.13
Schütz
Schütz
Tragschiene
257.5
Pos. 6
-Q1
-K1
-K2
-K3
Pos.14
Pos.16
Pos.16
Pos.16
Kabelkanal
180
Pos. 3
Querbrücken
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
11
12
13
14
15
16
17
7
8
9
10
NA
NA
NA
NA
Sicherungsklemme
80
-
+
+
+
Pos. 6
+
+
+
+
Sicherungsklemme
L2
L3
N
PE
PE
1
2
3
4
5
6
Winkel
Pos. 7
-F2 -F3
Tragschiene
Klemmleiste X1
Pos. 23-35
0
Christiani
Technisches Institut für Aus- und Weiterbildung
© by Dr.-Ing. Paul Christiani GmbH & Co. KG
Montageplatte
mit SPS
Schaltschrank
c
Copyright Christiani
021012
Blatt 1
VIII_11
© by Dr.-Ing. Paul Christiani GmbH & Co. KG
Zust.
-A3
2
20
E5.1
45
E5.2
46
11
4
E5.3
47
12
E5.4
5
48
13
E5.5
49
14
6
E5.6
50
15
0102
7
51
16
8
/6.1
/8.1
/8.1
/8.1
7
9 Bl.
B
A
F
E
1
Änderung
Datum
Bearb.
Gepr.
Datum Name Norm
11
L+
E5.0
12
3
Christiani GmbH & Co. KG
Herrmann-Hesse-Weg
2
78464 Konstanz
Urspr.
Ers. f.
Steckplatz
5
Adressen: E5.0-E5.7
13
14
Ers. d.
15
5
Schaltschrank mit SPS
16
6
17
18
7
=
+
8
Blatt
von
Verdrahtung mit 1,0 qmm
E5.7
19
F
E
D
44
-X1
10
4
D
9
-X5
3
C
0V
+24VNA
+24V
2
C
B
A
/6.8
/6.8
/6.8
1
Schaltschrank
Ergänzung SPS -Umbau der Steuerung
VIII_25
Schaltschrank
Name:
8.6
Ergänzung SPS -Umbau der Steuerung
Datum:
Leitfragen
1. Wann ist der Einsatz von Speicherprogrammierbaren Steuerungen
(SPS) wirtschaftlicher als eine Schützschaltung?
Der Einsatz einer SPS ist wirtschaftlicher als eine Schützschaltung, wenn
- mehr als zwei Zeitrelais und zwei Hilfsschütze eingesetzt werden müssen.
- die gleiche Steuerung mehrfach verwendet wird, z.B. bei Serienfertigung,
dann kann das Programm leicht kopiert und übertragen werden.
- sich die Steuerungsaufgaben häufig ändern, dann lässt sich das Programm
leicht anpassen.
- Varianten des Systemprogramms in bauähnlichen Maschinen zum Einsatz kommen sollen
- bei großen Anlagen mehrere Steuerungssysteme vernetzt werden sollen.
2. Welche Vorteile bezüglich der Inbetriebnahme sehen Sie durch den
Einsatz von Speicherprogrammierbaren Steuerungen im Vergleich
zu Schütz- u. Relaissteuerungen?
Ein SPS-Programm kann vor der Inbetriebnahme durch Simulation auf
Funktionsfähigkeit getestet werden.
3. Welche Arten von SPS Baugruppen werden in diesem Teilprojekt
verwendet?
-
Netzteil
Zentralbaugruppe (CPU)
Digitale Eingangsbaugruppen
Digitale Ausgangsbaugruppe
4. Im vorliegenden Projekt wird auch eine Not-Aus-Schaltung verwendet.
Was ist bei der Not-Aus-Schaltung im Schaltschrank in Verbindung mit
einer SPS zu beachten ?
Die Not-Aus-Schaltung ist grundsätzlich hardwaremäßig zu realisieren. Das
bedeutet, die Funktion der Not-Aus-Schaltung wird fest verdrahtet. Die SPS
bekommt lediglich ein Signal, das im Programm entsprechend verarbeitet
wird. Somit ist gewährleistet, dass bei Ausfall der SPS trotzdem die Notabschaltung funktioniert. Ausserdem kann mit dem Signal für die SPS eine Verarbeitung des Not-Aus-Zustandes im SPS-Programm erfolgen.
5. Benennen Sie die im Schaltschrank eingesetzten Aktoren!
Schütze, Hilfsschütze und Befehlsgräte (Leuchtmelder)
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VIII_43
Schaltschrank
9
Ergänzung SPS-Programmierung
Ergänzung SPS - Programmierung
9.1 Aufgabenbeschreibung
In diesem Teilprojekt realisieren Sie die Steuerung der Stern- Dreieck-Schaltung
mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS). Ihre Aufgabe ist es, das
SPS-Programm zu entwerfen, zu testen und zu installieren. Gehen Sie dabei wie
folgt vor:
Informieren Sie sich über die Anforderungen an das Programm.
Folgende Dokumente stehen Ihnen zur Verfügung:
·
·
·
·
·
Programmbeschreibung Automatikbetrieb (Kap. 9.3)
Erläuterungen zur Symbolik (Kap. 9.2)
Hinweise zur Programmierung (weiter unten)
Stromlaufplan
Klemmenplan
Bearbeiten Sie die Leitfragen zu diesem Teilprojekt. Notwendige Fachinformationen entnehmen Sie auch in den angegebenen Ausbildungsmedien im Kapitel
„Qualifikationsbausteine“.
Überlegen Sie die Reihenfolge der Durchführung der Programmierung und welche
Werkzeuge und Hilfsmittel Sie dafür einsetzen wollen.
Erstellen Sie für diesen Auftrag einen detaillierten Arbeitsplan, den Sie im mitgelieferten Formular „Arbeitsplanungsbogen“ beschreiben können. Erarbeiten Sie einen Ablaufplan für die Steuerung, den Sie auf dem Arbeitsblatt „Planung Programmablauf“ eintragen.
Sprechen Sie Ihre geplante Vorgehensweise mit Ihrem Ausbilder ab.
Führen Sie die Programmierung wie geplant durch, wobei Sie die Tätigkeiten im
Formular „Dokumentation“ aufzeichnen. Achten Sie auf Abweichungen und Fehler und überlegen Sie was beim nächsten mal besser gemacht werden könnte.
Testen Sie das von Ihnen erstellte SPS-Programm auf die geforderten Funktionen und dokumentieren Sie Ihre Tests mit Hilfe des „Kontroll- und Bewertungsbogens“.
Hinweise zur Programmierung
Entwerfen Sie das Programm und simulieren Sie die Funktionen (Ein- Ausgänge,
Anzeigen, Zeiten) an der Steuerung oder mit einem Schulungsgerät.
Übertragen Sie das Programm in die Steuerung des Schaltschranks und nehmen
Sie die Anlage in Betrieb.
Testen Sie die einzelnen Funktionen wie:
·
·
·
·
·
·
Not-Aus
Stop der Anlage
Funktion der Quittierung
Richtiges Schalten der Schütze
Umschaltung vom Hand- in den Automatikbetrieb
Umschaltung von Stern in Dreieck
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3
IX_3
Schaltschrank
Ergänzung SPS-Programmierung
9.8 Planung Programmablauf
Name:
Automatikbetrieb
Datum:
Auftrag 3: Erstellen Sie den Ablaufplan der Steuerung für den Automatikbetrieb.
Achten Sie dabei auf normgerechte Bezeichnungen gemäß DIN EN 6113-3 „Ablaufsprache“.
Bemerkung:
Ausbilder
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Auszubildender
Datum
IX_17
Ergänzung SPS-Programmierung
IX_20
Schaltschrank
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