Mission 81 · PRO

Übung zu Bei 80 halten: SPS-Programm für Mischbehälter

Fahr eine Charge nach ISA-88 mit einer exothermen Reaktion und sicherem Hold und Abort.

Stell eine Charge her: 200 L A und 100 L B nach summiertem Durchfluss dosieren, aufheizen, die Reaktion 30 s zwischen 78 und 82 °C halten, auf 40 °C abkühlen und ablassen. Unterstütze Hold, Restart, Abort und Reset und brich oberhalb von 95 °C automatisch ab.

Diese Mission gehört zu ProErstelle ein kostenloses Konto: Jedes Konto bekommt bis 5. Dezember eine kostenlose Pro-Testphase.

Ohne Karte. Nichts zu zahlen. Nichts zu kündigen.

Official release: 5 December. Steh an dem Tag ganz oben in der Bestenliste und gewinn 3 Monate Pro, plus 2 Wochen Pro zum Verschenken an einen Freund. Platz 2 gewinnt 4 Wochen. Platz 3 gewinnt 2 Wochen. Regeln

Jede Lektion, ab null
Jede Mission und Lektion, mit jedem Level
Ein praktischer Test für jeden Titel, mit Zertifikat
Jeden Test zurückspulen, Zyklus für Zyklus
Musterlösungen, wenn du feststeckst
Der Code-Konverter, so oft du willst

Die 3D-Chargenreaktor-Steuerung, auf der diese Mission läuft

Level: Experte
Zeit: Über uns 120 Min.
Belohnung: +1000 XP
Anlage: 3D-Chargenreaktor-Steuerung
Editoren: Siemens: Kontaktplan (KOP), SCL
Editoren: Rockwell: Kontaktplan, Strukturierter Text
Editoren: Beckhoff: Strukturierter Text
Stufe: 31. Maschinenlabor 5: Expertensysteme

Gefordertes Verhalten

Bei 80 halten: was dein Code tun muss

Zustände: 0 Idle, 10 Running, 20 Held, 30 Aborted, 40 Complete. Start in Idle beginnt Phase 1. Hold (aus Running) geht nach Held; Restart geht in derselben Phase zurück nach Running. Abort (aus Running oder Held) oder Temp über 95 °C, jederzeit, geht nach Aborted. Reset verlässt Complete nach Idle und verlässt Aborted erst, wenn Level unter 2 L liegt. Phasen, nur in Running: 1 A dosieren bis 200 L, indem in jedem Zyklus ChargeFlow × 0,02 addiert wird; 2 Rührwerk an, dann B bis 100 L dosieren (nur solange AgitatorRunning); 3 Dampf an bis 78 °C; 4 Reaktion: Dampf unter 79 °C, Kühlung über 81 °C, und 30 s zwischen 78 und 82 °C zählen; 5 Kühlen bis 40 °C; 6 Ablassen, bis Level unter 2 L liegt; dann Complete. In Held: kein Dosieren, kein Dampf, kein Ablassen; Kühlung über 81 °C; Rührwerk an, wenn Level über 20 L liegt. In Aborted: Kühlung voll an, Rührwerk an, wenn Level über 20 L liegt, sonst nichts, und ablassen, sobald Temp unter 45 °C liegt. ValveA und ValveB dosieren A und B; die Signalsäule zeigt RunLamp, HeldLamp, AbortLamp und CompleteLamp.

Dosieren: A 200 L, dann B 100 L mit Rührwerk.
Reagieren: 78–82 °C für 30 s; Dampf < 79, Kühlen > 81.
Safe: Abort über 95 °C; Held und Aborted kühlen weiter.

Variablentabelle

Bei 80 halten: Eingänge und Ausgänge

Dein Programm liest 9 Eingänge und setzt 10 Ausgänge. Ein weiterer Eingang steuert die Simulation oder zeigt einen Messwert, damit du testen kannst. Die Namen sind im Editor jedes Herstellers gleich.

Variable	Datentyp	Dein Code	Was es an der Maschine bedeutet
`Start`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Eine Charge starten
`Hold`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Charge anhalten
`Restart`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Angehaltene Charge fortsetzen
`Abort`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Die Charge abbrechen
`Reset`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Auf Idle zurücksetzen
`ChargeFlow`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Dosier-Durchflussmesser, L/s
`Level`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Inhalt, L
`Temp`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Chargentemperatur, °C
`AgitatorRunning`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Rührwerk auf Drehzahl
`CoolingFail`	`BOOL`	Nicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassen	Probier es aus: Das Kühlwasser fällt aus
`ValveA`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Aus Container A dosieren
`ValveB`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Aus Container B dosieren
`Agitator`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Das Rührwerk laufen lassen
`Steam`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Dampf in den Mantel
`Cooling`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Kühlwasser in den Mantel
`Drain`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Bodenablassventil
`RunLamp`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Zustandssäule: Running
`HeldLamp`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Zustandssäule: Held
`AbortLamp`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Zustandssäule: Aborted
`CompleteLamp`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Zustandssäule: Complete

In Siemens SCL schreibst du die eigenen Variablen eines Bausteins mit # davor, wie TIA Portal es tut: #Start. Rockwell und TwinCAT verwende einfach den Namen: Start.

Automatische Tests

Bei 80 halten: was die Tests prüfen

Das Dosieren stoppt nach summiertem Volumen: 200 L A, 100 L B.
B fließt nur bei bestätigtem Rührwerk.
Reaktion bei 78–82 °C gehalten, mit Dampf unter 79 und Kühlung über 81, 30 s im Band.
Hold behält die Phase und ihre Summen; Restart macht weiter.
Abort und Übertemperatur machen alles sicher: Kühlung an, sonst nichts.

Ausprobieren Nutze die Tasten unter dem Modell und sieh, wie die Anlage reagiert.
Lösung testen Jede Prüfung läuft mit einem Druck auf deinem Code.
Zurückspulen PRO (braucht Pro) Wenn eine fehlschlägt, geh sie Zyklus für Zyklus zurück, um zu sehen, warum.

Hängst du bei dieser Mission fest? Frag die Mitglieder in der Umkleide.

Warum es wichtig ist

Wo du das im Betrieb sehen würdest

Chargenanlagen in Chemie und Pharma sind nach ISA-88 aufgebaut: Jeder Bediener kennt Hold und Abort, und jedes Rezept besteht aus Phasen.

Eine exotherme Reaktion erzeugt ihre eigene Wärme, umso schneller, je heißer sie wird. Fällt die Kühlung aus oder driftet die Temperatur nach oben, geht sie durch. Hold und Abort müssen in jeder Phase sicher sein, nicht nur in der, die du getestet hast.

Wo du das findestStell die Charge her, behalte die Reaktion im Griff und halte jederzeit sicher an

Chargenanlagen in Chemie, Pharma und Lebensmitteln folgen Rezepten in Phasen. Das Bedienpersonal kann eine Charge anhalten und wieder starten oder sie abbrechen; die Steuerung muss in jedem Zustand genau wissen, was sicher ist. Manche Reaktionen setzen Wärme frei, und wenn die Kühlung nicht hinterherkommt, gehen sie durch.

DosierenA, dann B
Reagieren80 °C für 30 sDu bist hier
KühlenAuf 40 °C
AusblasIn die Vorlage

In einer echten Anlage: Orte, Teile und Sicherheit

Spezialchemikalien und Harze
Chargenanlagen in Pharma und Biotech
Lebensmittelzutaten und Aromen

Durchgehende Reaktionen verursachten Katastrophen wie Seveso (1976) und T2 Laboratories (2007). Echte Reaktoren haben unabhängige Hochtemperaturabschaltungen und Druckentlastungssysteme.

ISA-88 definiert das hier verwendete Zustandsmodell, damit Bedienpersonal überall weiß, was Hold und Abort bedeuten.

Die Größen, Zeiten und Schnittansichten sind didaktische Entscheidungen, keine Zeichnung einer bestimmten echten Anlage.

Mach weiter