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Abgrenzung: Steuerung – Regelung Steuerung:
Führungs Stell Ausgangs größe größe größe Regelung Sollwert Störgrößen Führungs Stell Istwert Größe +/- größe Meßwert erfassung Regeldifferenz: e = Sollwert - Istwert Übersicht: Steuerungen Verbindungs Frei programmierte programmierbar (Ics,Verdrahtung) (SPS,IPC) Kombinatorische Steuerungen: Ausgangssignal ist durch die Kombination der Eingangssignale vorgegeben. Keine zeitliche Verzögerung, Bauteile UND,ODER,NICHT Sequentielle Steuerungen: Zeitabhängige Steuerungen. Verzögerungen treten auf, Schalter ein Schranke geht langsam zu Es gehen sehr viele Informationen verloren Bauteile UND ODER NICHT Speicherglieder, Zeitbaustein Zwangsfolgesteuerungen Nächster Schritt kann erst nach dem erreichen einer bestimmten Position ausgeführt werden. (Homeposition erreicht) Registersteuerung Freifolgesteuerung Kombinatorische Steuerungen Sind Steuerungen deren Ausgangssignale eindeutig durch die zu diesem Zeitpunkt am den Eingängen auftretenden Signalkombinationen beschrieben werden. (Zeitunabhängige Steuerungen) Grundsätzlich zerfällt die Behandlung jeder Steuerungsaufgabe in 2 Teile. 1) Aus der meist gegebenen oder aus einem Anlagenschema enthaltenen verbalen Formulierung ist die logische Gleichung (KOP,FUP,AWL) zu entwerfen. 2)
Das Logikschaltbild
ist mit Bauteilen zu realisieren, Ein und Ausgabegeräte sind festzulegen.
Bsp. Steuerung einer Transportanlage
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• Click on download to get complete and readable text • This is a free of charge document sharing network • First upload your own document, and you get a word document per email • No registration necessary, gratis Swap homeworks and notes at no charge! Gratis scripts for students and pupils! Lösung des Problems: Erstellen der Funktionstabelle, in ihr müssen alle Eingangsvariablen enthalten sein, Zuordnung der Ausgangsgröße y. Erstellen des Karnouth Diagramms Vereinfachung 4 Sensoren A,B,C,D (0/1) Eingänge Karnough : A = 0, A = 1, Kombination in obriger Tabelle suchen und y Wert hineinschreiben 1) 4er Gruppen bilden und überprüfen welche Variablen sich gegenseitig auslöschen (A ^A) 1) A^B 2) C^D 3) A^C 4) B^C 5) B^D 6) A^D Y=(A^B)v(C^D)v(A^C)v(B^C)v(B^D)v(A^D) vereinfachung y=(A^B)v(C^D)v[(CvD)^(AvB)] Realisierung A B C D
STG &
& >>1 y
>>1
& >>1
Anweisungsliste für SPS LD A U B LD C U D OLD LD C O D LD A O B ULD OLD = Y A B y C STG D Motor läuft nur in 1 Richtung 1/0 M 1 Bit Information
Drehrichtungsumkehr 1 Bit = Motor ein/Eis 2 Bit Richtungsumkehr über Relais Steht 00 2 Bit Information Links 01 Rechts 10 X 11 Pumpensteuerung Die Füllung 2er Flüssigkeitsbehälter aus denen unregelmäßig entnommen wird soll durch eine Pumpe erfolgen welche mit den Drehzahlen n0 = 0 Umdrehungen/min, n1 = 750 U/min n2=1500 U/min n3= 3250 U/min. Nach Maßgabe der Behälterstände läuft die Pumpe mit der Drehzahl n0 wenn beide Behälter voll sind n1 wenn 1er voll ist und einer mehr als halbvoll n2 wenn beide mehr als halbvoll oder 1er voll und der andere weniger als halbvoll n3 wenn beide weniger als halbvoll
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& Y3
& >>1 y1
&
& >>1 y2
&
Sequentielle Steuerungen Sind zeitabhängige Steuerungen mit 2 zusätzlichen Gruppen von
Funktionsgliedern, a)
Funktionsglieder mit beabsichtigter Beeinflussung des Zeitverhaltens b)
Speicherglieder Bei zeitabhängige Steuerungen tritt an Stelle der
Funktionstabelle das Schaltfolgediagramm. Im Schaltfolgediagramm sind die Signalverläufe (Ein und
Ausgänge) gegenüber der Zeit aufgetragen. Zeitglieder sind in vielen Fällen Verzögerungsglieder, sie
stellen schaltalgebrarisch Identitäten dar, wobei die Ausgänge sich gegenüber
den Eingängen um definierte Zeiten ändern. Bsp.: Einschaltverzögerung
A Tau ATau
A At x Tau x Für die Berechnung von sequentiellen Steuerungen lassen sich
keine allgemein gültigen Regeln aufstellen. In manchen Fällen läßt sich ein Steuerungsproblem dadurch lösen,
daß zeitverzögerte Signale bzw. zwischengespeicherte Signale als zusätzliche
Eingangsgrößen herangezogen werden.
Überprüfen auf Eindeutigkeit
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A B
M Schaltfolgediagramm
Geöffnet geschlossen A B Tau 10 sek Bt Y t0 t1 t1 t3 t4 t5 Schaltfolgetabelle Karnoughdiagramm Y= Bt v A Y = A v Bt A B
>>1 Tau AWL Netzwerk1 LD „Schieber“ U „Sensor A“ S „Motor“,1 Netzwerk2 LDN „Schieber“ UN „SensorA“ UN „SensorB“ TON T33,+1000 Netzwerk3 LD T33 R „Motor“,1 Ein Motor soll zu laufen beginnen, wenn die Einschalttaste gedrückt wird, und weiterlaufen wenn diese losgelassen wird. Bei Betätigung der Ausschalttaste soll er stehenbleiben, auch wenn diese nicht mehr gedrückt ist. Nach dem wiedereinschalten soll er anlaufen, werden Ein und Ausschalttaste gleichzeitig gedrückt muß er stehenbleiben, aber dann weiterlaufen wenn die Ausschalttaste wieder losgelassen wird. Speicherglied
S Q R Q Schaltfolge
A
B
S
Y
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
Eindeutigkeit : JA Karnaughdiagramm Y=(A ^B) v (B^Ys) Y=B ^(Ys v A) A B
s
>>1 Y &
Intuitives Entwerfen S-R Speicherglied Für sequentielle Steuerungen ist es von Bedeutung ob Kombinationen von Eingangsvariablen in beliebiger oder nur in ganz bestimmter Reihenfolge auftreten können. a) Zwangsfolgesteuerungen b) Freifolgesteuerungen Zwangsfolgesteuerungen sind prozeßgeführte Ablaufsteuerungen, es werden dabei Bewegungen und andere physikalische Vorgänge in ihrem zeitlichem Ablauf nach einem Programm in Abhängigkeit einer erreichten Position schrittweise gesteuert. Bei solchen Steuerungen treten Rückmeldungen über erreichte Positionen (Werte) nur in ganz bestimmter Reihenfolge auf.
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E3
E1 Wenn Lichtschranke E1 betätigt wird öffnet sich der Schranken bis E4 gedrückt ist. Wenn dann E4 gedrückt und Auto bei E2 steht schließt sich der Schranken.
E1 E3 E4 E2
& &
S R S R Q Q
Auf Zu Steuerung eines Hubtisches (siehe Kopie)
S1
S2
X1 x2 x3 x4 x1 Start Start X1 X2
& &
S R S R Q Q Änderung: Hubtisch nach oben Schieber nach rechts Hubtisch nach unten Schieber nach links LD X1 U X4 S A0.1,1 R A3.2,1 LD x2 U X4 R A0.1,1 S A1.2,1 LD x2 U X3 R A1.2,1 S A2.2,1 LD x1 U x3 R A2.2,1 S A3.2,1 Makverbesserung Drehscheibe mit Werkstücken Wenn das Werkstück in position ist (E3 gedrückt), fährt ein Bohrer hinunter bis E4 gedrückt. Hier bleit der Bohrer 2 Sekunden und fährt dann wieder hinauf(bis E5 gedrückt) Die Drehscheibe dreht sich weiter (bis E3 gedrückt) und das nächst Stück kann gebohrt werden. Am Anfang soll der Bohrer in die Homeposition fahren, Bohrer nach oben, dann Drehscheibe positionieren.
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