Program mehatronika
Laboratorijske vaje za predmet
Mehatronika 2 (MEH2)
Interno gradivo
Krmiljenje mehatronske enote Festo MPS – Razdeljevalna postaja
s krmilnikom Siemens Simatic S7-300
Avtor: Tomislav Canjuga
Kazalo
Kazalo .................................................................................................................................................. 2
Uvod .................................................................................................................................................... 3
Potrebna predznanja ........................................................................................................................... 3
Potrebna laboratorijska oprema ......................................................................................................... 3
Opis naloge .......................................................................................................................................... 4
Spoznavanje s tehnologijo krmiljenega procesa ................................................................................. 5
Uvod
V tej laboratorijski vaji boste izvedli krmiljenje mehatronske enote Festo FSM Razdeljevalna postaja z
diagramom sekvenčnega poteka (SFC Sequential Flow Chart), po standardu za programiranje
programirljivih logičnih krmilnikov IEC 61131-3. Po opravljeni nalogi boste znali:
-
Izbrati ustrezne komponente krmilnega sistema izvedenega z PLC
Ustvariti projekt v programskem orodju SIMATIC STEP 7
Konfiguritati izbrane komponente krmilnega sistema
Ustvariti diagram sekvenčnega poteka s programskim paketom STEP 7 GRAF
Nastaviti osnovne sistemske nastavitve krmilnika
Preveriti povezave senzorjev in aktivatorjev s krmilnikom ter delovanje programa na
simulatorju
Sprogramirati krmilnik ter varno zagnati program
Dokumentirati in arhivirati program krmilnika
Potrebna predznanja
-
Osnove programirljivih logičnih krmilnikov (PLC)
Osnovni logični elementi in pomnilne celice
Načrtovanje koračnih krmlij z diagramom sekvenčnega poteka (SFC)
Pretvarjanje diagramov sekvenčnega poteka (SFC) v funkcijski blok diagram (FBD)
Potrebna laboratorijska oprema
-
Laboratorijska učna plošča EUP-3 z krmilnikom S7-314C-2DP
Mehatronska enota Festo FSM205 Razdeljevalna postaja
Osebni računalnik z nameščenim programskim paketom STEP7 5.3 Profesional
Pnevmatski priključek
Opis naloge
Izdelajte krmiljenje za mehatronsko postajo Festo FSM205 - Razdeljevalna postaja z učno ploščo EUP3 ter njenim industrijskim krmilnikom Siemens SIMATIC S7-314C-2DP. Postaja naj deluje po
tehnološkem opisu delovanja.
I.
Načrtovanje
1. Iz tehnološke sheme in opisa se seznanite s tehnologijo krmiljenega procesa oziroma
delovanjem krmiljene naprave v našem primeru distribucijske enote
2. Ugotovite pomene signalov, ki so na voljo za vodenje in signalov, ki signalizirajo stanje
procesa oz. položaj naprave
3. Določite komponente krmilnega sistema in njegovo topologijo
4. Predvidite izredne dogodke in napake, ki se lahko pojavijo pri delovanju ter možne
programske ali druge rešitve
II. Izdelava programa
1. Ustvarite nov projekt v programskem orodju Simatic Manager in konfigurirajte komponente
krmilnega sistema
2. Določite uporabljene simbole
3. Določite strukturo uporabniškega programa in posameznih programskih blokov
4. Izdelajte posamezne programske bloke
5. Preizkusite program
6. Shranite in arhivirajte projekt
III. Testiranje in zagon
1. Povežite mehatronsko enoto z ustreznim povezovalnim kablom
2. Preizkusite in preverite povezave senzorskih, kontrolnih, aktivatorskih ter indikatorskih
signalov na in v krmilniku
3. Naložite program in preizkusite delovanje programa, odpravite morebitne napake
4. Dokumentirajte popravke in arhivirajte popravljen in preizkušen program
IV. Delovanje in vzdrževanje
1. Predlagajte in izdelajte izboljšave
Spoznavanje s tehnologijo krmiljenega procesa
Tehnološki opis in tehnološka shema
Razdelilna postaja je primer oskrbovalne naprave. Oskrbovalne naprave so naprave, ki opravljajo
funkcijo prenosa, razvrščanja in oskrbovanja drugih enot z materialom ali obdelovanci. Dodatno
lahko oskrbovalna naprava sortira komponente glede na različne lastnosti kot so oblika, teža, itd.
Naloga Razdelilne postaje je podati obdelovanec iz zalogovnika ter ga prenesti do naslednje enote.
Sestavljena je iz zalogovnika, podajalnika ter prenosne enote.
Zalogovnik lahko hrani do osem obdelovancev. Obdelovanci morajo biti vstavljeni z odprtino navzgor.
Prisotnost obdelovancev v zalogovniku zazna svetlobni senzor 2B1.
Dvostranski pnevmatski valj premakne podajalnik, ki premakne najnižje ležeči obdelovanec iz
zalogovnika na mesto, kjer ga bo pobrala prenosna enota. Končni podajalnika zaznavata induktivna
senzorja 1B1 in 1B2. Hitrost premikanja valja lahko natančno nastavimo z enosmernim ventilom za
natavitev zračnega pretoka.
Prenosna enota je primer pnevmatične naprave za avtomatsko rokovanje. Obdelovanec prime s
pomočjo vakuumskega prijemala. Vakumski senzor 2B1 preverja, ali je bil prijem obdelovanca
uspešen. Premika jo rotacijski valj, kateremu se območje zasuka lahko nastavi med 0° in 180° s
pomočjo mehanskih zapor. Končni legi rotacijskega valja zaznvata dva končna stikala 3B1 in 3B2.
Opis delovanja
Razdelilna postaja se ob priključitvi električne energije in zagonu krmilnika postavi v izhodiščni
položaj. V izhodiščnem položaju je valj podajalnika iztegnjen, prenosna enota je v položaju pri
zalogovniku, vakuum je izključen.
Ob inicializaciji postaja preveri ali je obdelovanec morda že na mestu prijemanja. Če je obdelovanec
že na mestu prijemanja bo prenosna enota prenesla ta obdelovanec.
Enota v izhodiščnem položaju čaka na pritisk tipke Start. Če je zalogovnik napolnjen z obdelovanci se
po pritisku tipke Start prenosna enota odmakne toliko, da valj podajalnika lahko premakne
obdelovanec iz zalogovnika na mesto prijema. Nato se prenosna enota premakne v položaj pri
zalogovniku. Vključi se vakuum in če se obdelovanec uspešno prisesa na prijemalo, kar zazna
vakuumsko stikalo, se podajalnika premakne pod zalogovnik, da podajalnik spusti obdelovanec.
Če je naslednja enota pripravljena za sprejem ohišja, prenosna ročica prenese obdelovanec na mesto
pri naslednji postaji, v nasprotnem primeru pa čaka dokler naslednja enota ne bo pripravljena, kar
signalizira s signalom IP_FI. Vakum se nato izključi in s tem odloži obdelovanec.
Podajalnik poda naslednji obdelovanec če zalogovnik ni prazen, prenosna enota pa se vrne k
zalogovniku, tudi če podajalnik ni podal obdelovanca, da s tem sprosti delovanje naslednje enote. S
tem je enota zopet v izhodiščnem položaju, programski cikel pa je končan.
V primeru neuspešnega prijema obdelovanca ali neuspešnega premika ali pa če prenosna enota
izgubi obdelovanec med prenosom, naj se prižge signalna luč, izvajanje pa naj se ustavi do pritiska
tipke Reset.
Delovanje naprave vključimo z dodatnim stikalom.
Ob pritisku na tipko Reset se naprava vrne v izhodiščni položaj.
Tabela simbolov
V spodnji tabeli vpišite vhodne oziroma izhodne spremenljivke, ki jih boste uporabili v programu.
Vhodne spremenljivke
Simbol
Naslov Tip
Komentar
Izhodne spremenljivke
Simbol
Naslov Tip
Komentar
V spodnjo tabelo vpišite vse notranje spremenljivke v programu.
Tabela notranjih spremenljivk
Simbol
Naslov
Tip
Komentar