Lernbrett für das Seminar Technische Logistik

  • Lernbrett

Beschreibung

Mit diesem „Lernbrett“, welches für das Sommersemester-Seminar „Technische Logistik“ von unserer Werkstatt entwickelt wurde, erlernen die Studenten das Programmieren einer Industrie-/Motorsteuerung.

Fokus dabei liegt auf der Programmierung und Steuerung eines Lüftermotors:

Zunächst lernen die Studenten mit diesen Übungsbrettern die Steuerung der Firma ifm electronic und AS-Interface Kommunikation kennen. Die Programmierung der Steuerung erfolgt mit der Automatisierungssoftware Codesys in den Sprachen FUP und ST, welche den Studenten mit Hilfe des Lernbretts vorgestellt werden. Gleichfalls erlernen sie, die Geschwindigkeit eines Lüfters zu steuern und zu regeln.  Auf dem Bildschirm können sie dann die Auslastung des Lüfters und die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit identifizieren.

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Geräte auf dem Lernbrett

Auf dem Lernbrett befinden sich: ein Kontroller (1), ein Tastermodul (3), ein Digitaleingangsmodul (5), eine Lichtschranke (7), ein Analogausgangsmodul (4), ein Lüftersteuerungsmodul (8) und ein PC-Lüfter (6). Im Schaltkasten sind noch weitere Module eingebaut, z.B. die Spannungsversorgung für den Kontroller und die ASI-Module. Für das Lüftersteuerungsmodul wurde ein Arduino Nano 8 Bit-Mikrokontroller (8) benutzt.

Kontroller AC402S (1): Der ifm Kontroller AC402S ist mit einer integrierten Feldbus-Schnittstelle und einer Safety SPS ausgestattet. Es zeichnet ihn ein zuverlässiger und schneller Datenaustausch mit der Sensor-Aktor-Ebene aus. Er besitzt ein Farbdisplay für die Status Anzeige aller ASi-Slaves und eine einfache und komfortable Konfiguration, Inbetriebnahme und Diagnose.

AS-Interface (2): Zum Datentransfer zwischen dem Kontroller und den Modulen nutzen wir ein AS-Interface. Das AS-Interface ist ein Single-Master-System, d.h. ein Master kontaktiert zyklisch alle projektierten Slave-Module und tauscht mit ihnen Ein- und Ausgangsdaten aus. Der Master kommuniziert mit einem seriellen Übertragungsprotokoll mit den Teilnehmern. Jeder Slave bekommt eine eindeutige Adresse zugewiesen. Es können pro Master maximal 62 Teilnehmer angeschlossen werden. Ein zweiadriges gelbes Flachbandkabel dient gleichzeitig als Spannungsversorgung für die Kommunikationselektronik und für Teilnehmer mit niedrigem Strombedarf wie zum Beispiel der Lichtschranke (7).

Codesys (Eigenschreibweise CODESYS, früher CoDeSys): ist eine integrierte Entwicklungsumgebung für Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) nach dem IEC 61131-3 Standard für die Applikationsentwicklung in der Industrieautomation.

Programmiersprachen FUP und ST:

FUP: Die Möglichkeit, die Programmierung grafisch vorzunehmen, gibt es auch mit dem Funktionsplan, kurz FUP genannt. Hierbei werden Bausteine mit Symbolen benutzt, die aus der booleschen Algebra bekannt sind und in Blockdarstellung abgebildet. So wird auch bei komplexen Funktionen der logische Aufbau eines SPS-Programms übersichtlich dargestellt. Besonders Anfänger beginnen die ersten Programmierschritte mit FUP, da das Verhalten von Ein- und Ausgängen so am besten nachvollziehbar ist. Die Programmierung mit FUP ist in der Programmiernorm 61131-3, neben weiteren als ein Standard festgelegt.

ST: Der strukturierte Text ist eine Programmiersprache für Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). Die Norm EN 61131-3 legt neben anderen auch den Sprachumfang von ST fest. ST bietet mehr Strukturierungsmöglichkeiten als AWL und löst diese daher immer mehr ab. Komplexe Algorithmen und mathematische Funktionen lassen sich in ST übersichtlicher und schneller programmieren, als im FUP.

Yevgen BlankStaatlich geprüfter Techniker
Tel.: +49 428 78 4892