SPS - ulrich-rapp.de · Gewerbeschule Lörrach SPS Übungsaufgaben Arbeitsblatt zu Aufgabe 1.6:...

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Gewerbeschule Lörrach SPS Übungsaufgaben 1 Kniehebelpresse Um Wälzlager für die Wellenlagerung in das Gehäuse des Seiltrommelgetriebes einzupressen, setzt der Betrieb eine pneumatische Kniehebelpresse ein. Der Arbeitsdruck der Pneumatikanlage beträgt 9 bar. Der doppeltwirkende Zylinder hat einen Wir- kungsgrad von 83 %. Das Stellglied wird von einer Feder zurückgestellt. Die Druckkraft des Presszylin- ders soll 3000 N nicht übersteigen, um Beschä- digungen am Lager zu vermeiden. Es muss aber mindestens eine Presskraft von 2000 N erzeugt werden. Die Aus- und Einfahrgeschwindigkeit des Zylinderkolbens soll einstellbar sein. Die Presse ist betriebsbereit, wenn der Resettaster S1 betätigt wurde. Nach zehn Pressvorgängen muss der Resettaster S1 erneut betätigt werden. Dadurch soll der Maschinenbediener an eine Zwi- schenkontrolle erinnert werden. Der Zylinderkolben darf erst ausfahren, wenn der Starttaster S2 gedrückt wird, der Zylinderkolben sich in der hinteren Endlage befindet (1B1), ein Werkstück vorhanden (B1) und die Schutztür (B2) geschlossen ist. Die Presszeit beträgt 5 s. Ist die Presszeit abgelaufen, soll der Zylinder selbsttätig zurückfahren. Wird Not-Aus S0 betätigt, soll der Zylinder sofort wieder einfahren. 1.1 Berechnen Sie den erforderlichen Zylinderdurchmesser 1.2 Bestimmen Sie den geeigneten Normzylinder. 1.3 Weisen Sie nach, ob die Presskraft im geforderten Bereich liegt. Für den in 1.2 gewählten Normzylinder liegen weitere Daten vor. Hub: s= 200 mm Kosten: k= 2 Cent/m 3 Hubzahl: n= 20 min -1 Zeitraum: Arbeitstag mit 8 Stunden 1.4 Dokumentieren Sie den Luftverbrauch und die Kosten für den gewählten Zylinder pro Arbeitstag. 1.5 Zeichnen Sie den Pneumatikschaltplan in die Vorlage auf dem Arbeitsblatt 1. Benennen Sie die Schaltzeichen mit Namen und Nummerierung. 1.6 Die Belegungsliste und das Anschlussbild sind nicht vollständig. Stellen Sie die Bele- gungsliste und das Anschlussbild auf Arbeitsblatt vollständig dar. 1.7 Entwickeln Sie das Programm in der Funktionsbausteinsprache (FBS). Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.1/21 S2 B1 B2 1B1 1B2 S1 S0 Schutztür doppeltwirkender Zylinder

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GewerbeschuleLörrach

SPS Übungsaufgaben

1 Kniehebelpresse

Um Wälzlager für die Wellenlagerung in das Gehäuse des Seiltrommelgetriebes einzupressen, setzt der Betrieb eine pneumatische Kniehebelpresse ein.

Der Arbeitsdruck der Pneumatikanlage beträgt9 bar. Der doppeltwirkende Zylinder hat einen Wir-kungsgrad von 83 %. Das Stellglied wird von einerFeder zurückgestellt. Die Druckkraft des Presszylin-ders soll 3000 N nicht übersteigen, um Beschä-digungen am Lager zu vermeiden. Es muss abermindestens eine Presskraft von 2000 N erzeugtwerden. Die Aus- und Einfahrgeschwindigkeit desZylinderkolbens soll einstellbar sein.

Die Presse ist betriebsbereit, wenn der ResettasterS1 betätigt wurde. Nach zehn Pressvorgängenmuss der Resettaster S1 erneut betätigt werden.Dadurch soll der Maschinenbediener an eine Zwi-schenkontrolle erinnert werden.

Der Zylinderkolben darf erst ausfahren, wenn derStarttaster S2 gedrückt wird, der Zylinderkolbensich in der hinteren Endlage befindet (1B1), einWerkstück vorhanden (B1) und die Schutztür (B2) geschlossen ist. Die Presszeit beträgt 5 s. Ist die Presszeit abgelaufen, soll der Zylinder selbsttätig zurückfahren.

Wird Not-Aus S0 betätigt, soll der Zylinder sofort wieder einfahren.

1.1 Berechnen Sie den erforderlichen Zylinderdurchmesser

1.2 Bestimmen Sie den geeigneten Normzylinder.

1.3 Weisen Sie nach, ob die Presskraft im geforderten Bereich liegt.

Für den in 1.2 gewählten Normzylinder liegen weitere Daten vor.

Hub: s= 200 mmKosten: k= 2 Cent/m3

Hubzahl: n= 20 min-1

Zeitraum: Arbeitstag mit 8 Stunden

1.4 Dokumentieren Sie den Luftverbrauch und die Kosten für den gewählten Zylinder pro Arbeitstag.

1.5 Zeichnen Sie den Pneumatikschaltplan in die Vorlage auf dem Arbeitsblatt 1.

Benennen Sie die Schaltzeichen mit Namen und Nummerierung.

1.6 Die Belegungsliste und das Anschlussbild sind nicht vollständig. Stellen Sie die Bele-gungsliste und das Anschlussbild auf Arbeitsblatt vollständig dar.

1.7 Entwickeln Sie das Programm in der Funktionsbausteinsprache (FBS).

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S2

B1B2

1B11B2

S1

S0

Sch

utz

tür

doppeltwirkender Zylinder

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SPS Übungsaufgaben

Arbeitsblatt zu Aufgabe 1.5: Pneumatikschaltplan

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Arbeitsblatt zu Aufgabe 1.6: Belegungsliste

Bauteil Anschluss betätigt Funktion/Bemerkung

S0 E0.0 0 - Signal Notaus-Schalter, Öffner

S1 E0.1 1 - Signal Rücksetztaster S1, Schließer

S2 E0.2 1 - Signal Starttaster S2, Schließer

1B1 E0.3 1 - Signal

1B2 E0.4 1 - Signal

B1 E0.5 1 - Signal

B2 E0.6 1 - Signal

1M1 A0.1 1 - Signal

Arbeitsblatt zu Aufgabe 1.6: Anschlussbild

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E0.1 E0.2 E0.3 E0.4E0.0

A0.1 A0.2 A0.3 A0.4 A0.5A0.0

24 V

+

-

E0.6 E0.7E0.5

A0.6 A0.7

STOP RUN

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SPS Übungsaufgaben

2 Turmdrehkran mit Fernbedienung

Die Fernbedienung eines Turmdrehkranes mit zwei Joysticks und einigen Tasten hat die ge-zeigte Beschriftung. Zusätzlich sind die Bezeichnungen der Sensoren S0 bis S5 eingetragen.

Die Kranbewegungen sollen mit SPS gesteuert werden. Funktionen ohne Sensorbezeichnung sind nicht Teil der Aufgabe.

Beim Drücken der Taster S1 bis S4 fährt der Kranhaken in die entsprechenden Richtungen. Nach Loslassen der Taster bleibt der Kranhaken an seiner aktuellen Position stehen.

Motor 1 bewegt die Last vertikal, und zwar mit dem Relais K1 nach oben und mit Relais K2 nach unten. Motor 2 bewegt die Laufkatze (Relais K3 nach innen, Relais K4 nach außen).

Die induktiven Sensoren B1 bis B4 überwachen die Endlagen von Kranhaken und Laufkatze. Ihre Positionen sind im Bild symbolisch dargestellt.

Das gleichzeitiges Bewegen in verschiedene Richtungen ist möglich. Es muss aber verhindert werden, dass ein Motor gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen angesteuert wird.

Die Parkposition ist oben innen. Sie wird angefahren, …

… während der Taster S5 betätigt wird. (Variante I)

… wenn der Taster S5 betätigt wurde. (Variante II)

Bei Betätigung des NOT-AUS S0 müssen alle Bewegungen sofort abbrechen und der Kran in der aktuellen Position stehen bleiben.

2.1 Entwerfen Sie die Zuordnungsliste auf dem Arbeitsblatt.

2.2 Zeichnen Sie das Anschlussbild auf dem Arbeitsblatt.

2.3 Entwickeln Sie ein SPS-Programm in der Funktionsbausteinsprache (FBS).

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S5

S0

Not-AusParkposition

S1

S4

S2

S3

B4B3

B1

B2

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SPS Übungsaufgaben

Arbeitsblatt

Zu Aufgabe 2.1: Zuordnungsliste

Bauteil Anschluss Funktion - Bemerkung

Zu Aufgabe 2.2: Anschlussbild

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24 V

+

-

STOP RUN

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SPS Übungsaufgaben

3 Steuerung einer Demontagepresse

Die Demontagepresse wird verwendet, um in Naben eingepresste Lager oder ähnliche Baugruppen zu trennen. Der Zyklus kann mit dem Taster S2 gestartet werden, wenn eine Baugruppe eingelegt ist (3B1) und sich die Zylinder in Grundstellung befinden. Zuerst spannt der Zylinder 1 das Werkstück. Danach fährt der Zylinder 2 langsam nach unten und schnell wieder nach oben. Wenn der Zylinder 2 in der oberen Endlage angekommen ist, wird das Werkstück wieder entspannt. Die Stopptaste S0 beendet den Zyklus.

Aufgaben

3.1 Pneumatikschaltplan

3.2 Belegungsliste

3.3 Anschlussbild für die SPS

3.4 Funktionsblockschema für die SPS-Steuerung, zunächst ohne S0 und S1

3.5 Funktionsplan

3.6 Funktionsgleichungen

Erweiterungen:

3.7 Die Anlage soll mit dem Taster S1 eingeschaltet werden (Betriebsbereitschaft). Ergänzen Sie das Funktionsblockschema.

3.8 Nach Betätigen des Tasters S0 soll der Pressvorgang abgebrochen werden, alle Zylinder in Grundstellung fahren und anschließend die Betriebsbereitschaft hergestellt werden

3.9 Zweihandsicherheitsschaltung

3.10 Zeitschaltung, Presszeit = 4s

3.11 Stellglieder mit Federrückstellung

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.6/21

1B21B1

a b

1M21M1

3B1

2B2

2B1a b

2M22M1S1 Anlage einschalten

S0 Programmabbruch

S2 Starttaster

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SPS Übungsaufgaben

4 Kistenkennzeichnung

Eine Holzkiste wird von Hand eingelegt und mit dem Taster S1 der Stempelvorgang ein-geleitet. Zuerst wird das Schutzgitter langsam geschlossen (Zylinder 3). Danach wird die Kiste gespannt (Zylinder 1) und mit einem heißen Stempel beschriftet (Zylinder 2). Dabei ist eine Einbrenndauer von 10 Sekunden erforderlich. Nach der Wartezeit fährt der Stem-pel nach oben, die Kiste wird entspannt und die Schutztür geöffnet.

Wird beim Schließen des Schutzgitters der Ultraschallsensor B1 von einem Hindernis be-tätigt, soll sich das Schutzgitter wieder öffnen und der Start muss wieder mit S1 eingeleitetwerden.

Wird der Schalter S0 für den Programmabbruch betätigt, sollen alle Zylinder sofort in die Grundstellung zurückkehren.

Aufgaben

4.1 Pneumatikschaltplan für den Energieteil mit Nummerierung der Sensoren und Ansteue-rungen der Stellglieder und mit Benennung der Ventile

4.2 Belegungsliste

4.3 Anschlussbild für die SPS

4.4 FBS für die SPS

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.7/21

S1 Start

S0 Programmabbruch

B1

Zylinder 2

Holzkiste

Schutzgitter

Zylinder 3

Zylinder 1

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SPS Übungsaufgaben

1 Lösungsvorschläge Kniehebelpresse 1

Durch Hebelpresse oder Biegepresse ersetzen.

1.1 Auswahl des Normzylinders

η⋅p= FA

⇒ Aerf=Fp⋅η

= 2000N9 bar⋅83%

= 2000 N

9⋅10N /cm2⋅0,83=26,8cm2

A=π4⋅d 2 ⇒ d=√4⋅Aerfπ =√ 4⋅26,8cm2π =5,84cm=58,4mm

1.2 Gewählt wird der nächstgrößere Normzylinder mit KolbenØ d1 = 63 mm und Kolbenstan-genØ d2 = 20 mm (→ [EuroTabM] „Pneumatikzylinder, Abmessungen“)Hinweis: Man kann auch auch den erforderlichen Durchmesser für die höchstzulässige Kraft berechnen und einen kleineren Durchmesser wählen.

1.3 Erzeugte Kraft

A=π4⋅d 1

2=π⋅(63mm)2

4=3117mm2

η⋅p= FA

⇒ F=p⋅A⋅η=9bar⋅3117mm2⋅83%=9⋅10 Ncm2⋅31,17cm

2⋅0,83=2328N

Die erzeugte Kraft liegt im geforderten Bereich zwischen 2000 N und 3000 N.

1.4 I. Lösung zu Fuß unter Berücksichtigung der Kolbenstange

Kolbenflächen

AAus=π⋅d 1

2

4=

π⋅(63mm)2

4=3117mm2

ARück=π⋅(d 1

2−d 22)

4=π⋅(632−202)mm2

4=2803mm2

(Doppel-)Hubraum eines ZylindersV 2 Hub=AAus⋅s+AEin⋅s=3117mm

2⋅200mm+2803mm2⋅200mm=0,624dm3+0,551dm3=1,184dm3

Luftverbrauch (ist bezogen auf Umgebungsdruck)

Q=V 2Hub⋅n⋅pe+ pambpamb

=1,184dm3⋅20 1min

⋅9bar+1 bar1bar

=236,8 dm3

min=14,2 m

3

h=113,7 m3

A−Tag

Kosten

Kosten=Q⋅k=113,7 dm3

Arbeitstag⋅2Cent

m3=2,27 €

Arbeitstag

II Bevorzugte Lösung mit TabB-Formel ohne Berücksichtigung der Kolbenstange

Q≈2⋅A⋅s⋅n⋅pe+ pambp pe

=2⋅3117mm3⋅200mm⋅20 1min

⋅9bar+1 bar1bar

=249,4 dm3

min=119,7 m3

A−Tag

Kosten=Q⋅k=119,7m3

Arbeitstag⋅2Cent

m3=2,39

€Arbeitstag

Gemäß einer Fußnote im Tabellenbuch liegt der tatsächliche Luftverbrauch wegen der Toträume um bis zu 25% über dem errechneten. Lösung I mit Berücksichtigung der Kol-benstange ist also nicht nur aufwändiger, sondern auch noch ungenauer!

1 Vgl: tgtm NP 2011/12-3

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1.5 Pneumatikschaltplan (→ [EuroTabM46] S.416 (Versorgungsglieder) S.428, S.434)

1.6 Belegungsliste, Zuordnungsliste (→ [EuroTabM46] S.440f)

Bauteil Anschluss betätigt Funktion/BemerkungS0 I1 bzw. E0.0 0 - Signal Öffner → Notaus-Schalter

S1 I2 bzw. E0.1 1 - Signal Schließer, Rücksetztaster → Presse wird betriebsbereitS2 I3 bzw. E0.2 1 - Signal Schließer, Starttaster → Zylinder ausfahren

1B1 I4 bzw. E0.3 1 - Signal Endlagenschalter ← Zylinder hinten (eingefahren)1B2 I5 bzw. E0.4 1 - Signal Endlagenschalter ← Zylinder vorne (ausgefahren)

B1 I6 bzw. E0.5 1 - Signal Sensor ← Werkstück vorhandenB2 I7 bzw. E0.6 1 - Signal Sensor ← Schutztür geschlossen

1M1Q2 bzw. A0.1

1 - Signal1-Signal → Zylinder fährt aus, Pressvorgang0-Signal → Zylinder fährt ein

Anschlussplan (→ [EuroTabM46] S.440)

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.9/21

1M1Stellglied5/2-Wegeventil

DoppeltwirkenderZylinder mit einstellbarer Endlagendämpfung

Drosselrück-schlagventile

Hauptventil3/2-Wegeventil

Druckluftanschluss+Wartungseinheit

1V2

1A1

1V3

1V1

0V1

0Z1

1B1 1B2

E0.0

24 V

+

-SPS

S0 S1 S2 1B1 1B2 B1 B2

1M1

E0.1 E0.2 E0.3 E0.4 E0.5 E0.6 E0.7

A0.0 A0.1 A0.2 A0.3 A0.4 A0.5 A0.6 A0.7

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1.7 FBS

Netzwerk 1: Betriebsbereitschaft

Hinweis 1: Z1.Q wird von S1 auf 1 und nach 10 Pressvorgängen zurück auf 0. Z1.Q muss also am R-Eingang invertiert werden.

Netzwerk 2:Pressen

Netzwerk 3: Pressdauer oder in Netzwerk 2 integriert oder gemischt

Netzwerk 4: Zähler

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.10/21

CTD

PV

CD Q

CV

Z1

1B2

n=10LOADS1

TON

PT

IN Q

ET

T1

1B2

T=5s

AND

B2

B1

1B1

S2M0.1

OR

S0

T1.Q

SR

R1

S

Q

pressen

M1.0= 1M1M1.0

AND

B2

B1

1B1

S2M0.1

OR

S0

5sTON

SR

R1

S

Q

pressen

M1.0=

1B2

SR

R1

SQ

bereit

S1

Z1.Q

M0.1=

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SPS Übungsaufgaben

2 Lösungsvorschläge Turmdrehkran mit Fernbedienung

2.1 Belegungsliste, Zuordnungsliste (→ [EuroTabM46] S.440f)

Bauteil Anschluss Funktion – Bemerkung

S0 I1 bzw. E0.0 Öffner: Not-Aus

S1 I2 bzw. E0.1 Schließer: Seilwinde zieht hoch

S2 I3 bzw. E0.2 Schließer: Seilwinde lässt ab

S3 I4 bzw. E0.3 Schließer: Laufkatze fährt nach innen

S4 I5 bzw. E0.4 Schließer: Laufkatze fährt nach außen

S5 I6 bzw. E0.5 Schließer: Laufkatze und Seilwinde fahren in Parkposition

B1 I7 bzw. E0.6 Sensor ← 1-Signal; Endlage Seil (oben)

B2 I8 bzw. E0.7 Sensor ← 1-Signal; Endlage Seil (unten)

B3 I9 bzw. E1.0 Sensor ← 1-Signal; Endlage Laufkatze (innen)

B4 I10 bzw. E1.1 Sensor ← 1-Signal; Endlage Laufkatze (außen)

K1 Q1 bzw. A0.0 1-Signal → Schütz; Seilwinde zieht nach oben

K2 Q2 bzw. A0.1 1-Signal → Schütz; Seilwinde fiert nach unten

K3 Q3 bzw. A0.2 1-Signal → Schütz; Laufkatze fährt nach innen

K4 Q4 bzw. A0.3 1-Signal → Schütz; Laufkatze fährt nach außen

2.2 Anschlussbild (→ [EuroTabM46] S.440)

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.11/21

24 V

+

-

S1 S2 S3

K1 K2

S0 S4 S5 B2B1 B3 B3

STOP RUN

E 0.1 E 0.2 E 0.3 E 0.4E 0.0 E 0.6 E 0.7E 0.5 E 1.0 E 1.1

A 0.1 A 0.2 A 0.3 A 0.4 A 0.5A 0.0 A 1.0 A 1.1A 0.6 A 0.7

K4K3

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2.3 FBS

Schritt: Nach oben: Schritt: Nach unten:

Schritt: Nach innen: Schritt: Nach außen:

Parkposition anfahren (Variante I): In den obigen Schaltungen wird „parken.Q“ durch „S5“ ersetzt.

Parkposition anfahren (Variante II) erfordert einen Speicherbaustein:

Hinweise:

Schritt „nach unten“: K1 statt S1 am Eingang verhindert, dass K2 geschaltet wird, wenn parken.Q aktiv ist.

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.12/21

K1

OR

B1

S0

K2

ANDS1

parken.Q K2B2

S0

K1

ANDS2

K3

OR

B3

K4

ANDS3

parken.Q

S0

K2B4

S0

K3

ANDS4

AND

SR

R1

S Q

parken

B1

OR

S5

S0

B3

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SPS Übungsaufgaben

3 Lösungsvorschläge Steuerung einer Demontagepresse

3.1 Pneumatikschaltplan (→ [EuroTabM46] S.416)

3.2 Belegungsliste, Zuordnungsliste (→ [EuroTabM46] S.440f)

Bauteil Anschluss Funktion – Bemerkung

S0 I1 bzw. E0.0 Öffner 0 → Not-Aus

S1 I2 bzw. E0.1 Taster 1 → Betriebsbereitschaft herstellen

S2 I3 bzw. E0.2 Taster 1 → Programmstart

1B1 I4 bzw. E0.3 Schließer (betätigt) 1 ← Zyl. 1 ein = Werkstück entspannt

1B2 I5 bzw. E0.4 Schließer 1 ← Zyl. 1 aus = Werkstück gespannt

2B1 I6 bzw. E0.5 Schließer (betätigt) 1 ← Zyl. 2 ein = Presse oben

2B2 I7 bzw. E0.6 Schließer 1 ← Zyl. 2 aus = Presse unten

3B1 I8 bzw. E0.7 Schließer (betätigt) 1 ← Werkstück eingelegt

1M1 Q2 bzw. A0.1 1 → Zyl. 1 fährt aus, spannt Werkstück

1M2 Q3 bzw. A0.2 1 → Zyl. 1 fährt ein, entspannt Werkstück

2M1 Q4 bzw. A0.3 1 → Zyl. 2 fährt aus, presst

2M2 Q5 bzw. A0.4 1 → Zyl. 2 fährt ein

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.13/21

1M21M1

4 2

3 512M22M1

4 2

3 51

1B2 2B1 2B2

1A1

1B1

2A1

1 3

2

0V1

1V1 2V1

2V2

0Z1

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SPS Übungsaufgaben

3.3 Anschlussbild (→ [EuroTabM46] S.440)

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.14/21

S1 1B2 2B21B1

2M1 2M2

S0 2B1

1M1 1M2

3B1

E0.1 E0.2 E0.3 E0.4E0.0

A0.1 A0.2 A0.3 A0.4 A0.5A0.0

24 V

+

-

E0.6 E0.7E0.5

A0.6 A0.7

STOP RUN

S2

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3.4 FBS (Grundprogramm)

Schritt 1: Zyl. 1A1 ausfahren (spannen)

Schritt 2: Zyl. 2A1 ausfahren (pressen)

Schritt 3: Zyl. 2A1 einfahren (pressen beenden)

Schritt 4: Zyl. 1A1 einfahren (spannen beenden)

Hinweise:

M4.0 muss Schritt 1 nur dann aktivieren, wenn das Programm mehrmals hintereinander ablaufen soll.

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.15/21

ANDSR

R1

S

Q1

pressen

2M1M3.0

M1.0

1B2

=M2.0

M2.0

ANDSR

R1

S

Q1

"entpressen"

2M2M4.0

M2.0

2B2

=M3.0

M3.0

ANDSR

R1

S

Q1

entspannen

1M2M1.0

M3.0

2B1

=M4.0

M4.0

AND

SR

R1

S

Q1

spannen

1M1M2.0

2B1

=M1.0

M1.0

1B1

S2

3B1

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3.5 Funktionsplan (nicht mehr im Lehrplan)

I II II

ODER OR + ˅ UNDAND • ˄

II: Speichern durch Wiederholen des BefehlsIII: Speichern durch Setzen eines SPS-Speichers? ↑: Auslösung bei positiver Flanke

3.6 Ist in der Lösung der Aufgabe 3.5 enthalten, z.B. S1 ˄ 1B1.

3.7 FBS mit Ein-Schalter S1 der Betriebsbereitschaft

Schritt 0: Betriebsbereitschaft herstellen

Schritt 1: Zyl. 1A1 ausfahren (spannen)

Schritte 2 - 4: unverändert

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.16/21

AND

SR

R1

S

Q1

spannen

M2.0

2B1

=M1.0

M1.0

1B1

3B1

M0.1

1M1

S2

00

1

2

3

4

(S1 ˄) S2 ˄ 1B1 ˄ 2B1 ˄ 3B1

2B2

1B2

2B1

1B1

Zyl. 1A1 ausfahrenspannen

Zyl. 2A1 ausfahrenpressen

Zyl. 2A1 einfahren

Zyl. 1A1 einfahren1M2

2M2

2M1

1M1

00

1

2

3

4

(S1 ˄) S2 ˄ 1B1 ˄ 2B1 ˄ 3B1

2B2

1B2

2B1

1B1

Zyl. 1A1 ausfahrenspannen

Zyl. 2A1 ausfahrenpressen

(Zyl. 2A1 einfahren)

(Zyl. 1A1 einfahren)

1M1

Zyl. 1A1 bleibt aus- gefahren (gespannt)

2M1

1M1

Zyl. 1A1 bleibt aus- gefahren (gespannt)

1M1

00

1

2

3

4

...

2B2

1B2

2B1

1B1

1M2:=0

2M2:=0

2M1:=1

1M1:=1

SR

R1

SQ1

bereit

nicht definiert

M0.1S1 S=

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SPS Übungsaufgaben

3.8 FBS mit Not-Aus S0 und Ein-Schalter S1 für die Betriebsbereitschaft

Schritt 1: Zyl. 1A1 ausfahren (spannen)

Schritt 2: Zyl. 2A1 ausfahren (pressen)

Schritt 3: Zyl. 2A1 einfahren (pressen beenden)

Schritt 4: Zyl. 1A1 einfahren (spannen beenden)2

Allgemein gilt: Je weiter rechts ein Signal wirkt, desto weniger Komplikationen gibt es.

Schritt 0: Betriebsbereitschaft3

2 Hinweis: S0 ˅ (2B1 ˄ M3.0) → entspannen.S / M1.0 → entspannen.R1 ( kein S0 → 1M2 würde erst dann mit M4.0 'entspannen', wenn 'entpressen' beendet ist3 Anschließend heißt: S0 ist nicht nur betätigt, sondern auch die Grundstellungen erreicht: S0˄1B1˄1B2. Das setzt voraus, dass S0 solange betätigt bleibt oder noch einen RS-Speicher.

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.17/21

AND

OR

SR

R1

S

Q1

entspannen

OR 1M2

M1.0

S0

M3.0

2B1

=M4.0

M4.0

S0

AND

OR

SR

R1

S

Q1

pressen

2M1

M3.0

S0

M1.0

1B2

=M2.0

M2.0

AND

OR

SR

R1

S

Q1

"entpressen"

OR 2M2

M4.0

S0

M2.0

2B2

=M3.0

M3.0

S0

AND

SR

R1

SQ1

spannen

1M1

M2.0

M0.1

2B1

=M1.0

M1.0

1B1

S1

3B1

ORS0

SR

R1

S

Q1

bereit

nicht definiert

=M0.1

ORS1ANDS0

1B1

2B1

GewerbeschuleLörrach

SPS Übungsaufgaben

3.9 Zeitschaltung (Pressdauer)

Schritt 3: Zeit zwischengeschaltet

3.10 Zweihandsicherheitsschaltung

statt S2

3.11 FBS (Stellglieder mit Federrückstellung)

Hinweis: Ein beidseitig magnetisch angesteuertes Stellglied wirkt wie ein mechanischer Speicher. Diese Speicherung entfällt nunmehr, die Ansteuerung muss aktiv aufrecht erhal-ten werden, solange es nötig ist; zum Rückstellen genügt es, die Ansteuerung wegzulas-sen.

Die Schritte 1 bis 4 mit den Ausgangssignale M1.0 bis M4.0 können unverändert bleiben, aber die Ansteuerungen der Stellglieder wird geändert.

1M1: 2M1

1M2 und 2M2 gibt es nicht mehr. Zylinder 2 fährt ein, sobald M2.0 entfällt, und Zylinder 1 fährt danach ein, sobald M3.0 (nach M1.0 und M2.0) entfällt.

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.18/21

AND

S3

S2

1M1M1.0

S0

OR

M3.0

M2.0 2M1M2.0

S0OR

OR

SR

R1

S

Q1

"entpressen"

M4.0

S0=

M3.0

AND

M2.0

2B2 TON 4sT1

OR R1

S

Q1

"entpressen"

M4.0

S0=

M3.0

AND

M2.0

2B2T1

OR 1M1M3.0

S0

OR 1M1M3.0

S0

GewerbeschuleLörrach

SPS Übungsaufgaben

4 Lösungsvorschläge Kistenstempelung

4.1 Pneumatikschaltplan (Energieteil)

Ventile von oben nach unten: Doppeltwirkende Zylinder, Drosselrückschlagventil, 5/2-We-geventile als Stellglieder, 3/2-Wegeventil als Hauptschalter, Wartungseinheit

4.2 Belegungsliste, Zuordnungsliste (→ [EuroTabM46] S.440f)

Bauteil Anschluss Funktion – Bemerkung

S0 I1 bzw. E0.0 Öffner 0 → Programmabbruch

S1 I2 bzw. E0.1 Schließer 1 → Start

1B1 I3 bzw. E0.2 Schließer (betätigt) 1 ← Zyl. 1 ein = Werkstück entspannt

1B2 I4 bzw. E0.3 Schließer 1 ← Zyl. 1 aus = Werkstück gespannt

2B1 I5 bzw. E0.4 Schließer (betätigt) 1 ← Zyl. 2 ein = Stempel oben

2B2 I6 bzw. E0.5 Schließer 1 ← Zyl. 2 aus = Stempel unten

3B1 I7 bzw. E0.6 Schließer (betätigt) 1 ← Zyl. 3 ein = Schutzgitter offen

3B2 I8 bzw. E0.7 Schließer 1 ← Zyl. 3 aus = Schutzgitter geschlossen

B1 I9 bzw. E1.0 Öffner 0 ← Schutzgitter blockiert

1M1 Q2 bzw. A0.1 1 → Zyl. 1 fährt aus, spannt Kiste

1M2 Q3 bzw. A0.2 1 → Zyl. 1 fährt ein, entspannt Kiste

2M1 Q4 bzw. A0.3 1 → Zyl. 2 fährt aus, presst

3M1 Q5 bzw. A0.4 1 → Zyl. 3 fährt aus, schließt Schutzgitter

3M2 Q6 bzw. A0.5 1 → Zyl. 2 fährt ein, öffnet Schutzgitter

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.19/21

2M1

1B2 2B1 2B2

1A1

1B1

2A1

2V1

1M1 1M2

1V1

0V1

0Z1

3M23M1

3B1 3B2

3A1

3V1

2V2

GewerbeschuleLörrach

SPS Übungsaufgaben

4.3 Anschlussbild

4.4 Schritt 1: Zyl. 3A1 ausfahren – Schutzgitter schließen4

Schritt 2: Zyl. 1A1 ausfahren – spannen

Schritt 3: Zyl. 2A1 ausfahren – stempeln

4 B1 am Set-Eingang würde nur den Start des Schließens verhindern. Wenn das Schließen bereits begonnen hat, würde es nicht mehr abgebrochen werden.

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.20/21

E 0.1 E 0.2 E 0.3 E 0.4E 0.0

A 0.1 A 0.2 A 0.3 A 0.4 A 0.5A 0.0

24 V

+

-

E 0.6 E 0.7 E 1.0E 0.5

S1

2M1 3M11M2

STOP RUN

S0 1B2 2B2 3B21B1 2B1 3B1 B1

1M1 3M2

AND

RS

R1

SQ

schließen

M2.0B1

2B1

=M1.0

1B1

S1

3B1

ORS0

AND

OR

RS

R1

SQ

spannen

M3.0

S0

M1.0

3B2

=M2.0

AND

OR

RS

R1

SQ

stempeln

M4.0

S0

M2.0

1B2

=M3.0

GewerbeschuleLörrach

SPS Übungsaufgaben

Schritt 4: Zyl. 2A1 einfahren – stempeln beenden

oder

Schritt 5: Zyl. 1A1 einfahren – pressen beenden

Schritt 6: Zyl. 3A1 einfahren – Schutzgitter öffnen

Netzwerke

Quelle / Ideen: TuMianer ulrich-rapp.de 11.03.18, SPS_Ub.odt, S.21/21

OR

SR

R1

SQ1

entstempeln

M5.0

S0

=M4.0

AND

M3.0

TON

PT

IN Q1

T1

10s

2B2SR

S

AND

M3.0

2B2TON 10s

T1

2M1M3.0

3M1M1.0

1M1M2.0

1M2M5.0

M4.0

OR

S0

3M2M6.0 OR

S0B1

AND

OR

SR

R1

SQ

entpressen

M6.0

S0

M4.0

2B1

=M5.0

AND

OR

SR

R1

SQ

öffnen

3B1

S0

M5.0

1B1

=M6.0