Mission 86 · PRO

Übung zu Ein Bild für die ganze Anlage: SPS- und SCADA-Schulung

Vier Stationen melden je einen Zustand, und die Übersicht sagt, welche dich braucht.

Gib der Leitwarte ein Bild über die ganze Fabrik. Schreib einen Zustand für jede der vier Stationen, den Grund, warum die Linie wartet, einen Zustand für die Anlage und einen Zähler für Linienstillstände. Dann entscheide, was einen Platz in der Übersicht verdient.

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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-Modellfabrik, auf der diese Mission läuft

Level: Fortgeschritten
Zeit: Über uns 40 Min.
Belohnung: +650 XP
Anlage: 3D-Modellfabrik
Editoren: Siemens: Kontaktplan (KOP), SCL
Editoren: Rockwell: Kontaktplan, Strukturierter Text
Editoren: Beckhoff: Strukturierter Text
Stufe: 43. SCADA 1: ein Bild für die ganze Anlage

Gefordertes Verhalten

Ein Bild für die ganze Anlage: was dein Code tun muss

Die Anlagensteuerung ist geschrieben und funktioniert. Eine SCADA-Übersicht liest von jeder Station ein paar Variablen, also meldet jede Station auf dieselbe Art: 0 Aus, 1 Läuft, 2 Wartet, 3 Fehler. UtilStatus: 3, solange CompressorFault an ist; sonst 0, außer Utilities ist an; 2, solange AirPressure oder SteamPressure unter 6,0 bar liegt; sonst 1. BatchStatus: 0, außer Run ist an; 2, solange Step 0 ist, wenn der Puffertank genug hat; sonst 1. LineStatus: 0, außer Run ist an; 1, solange LineRun an ist; sonst 2. LineReason sagt, warum die Linie wartet: 1 Luft niedrig (AirPressure unter 5,5 bar), sonst 2 Packungen gestaut (AccumFull ist an). Schreib 0, wann immer die Linie nicht wartet. PackStatus: 3, solange CellTrip an ist; sonst 1, solange Run an ist; sonst 0. PlantStatus zeigt die schlechteste Nachricht zuerst: 4 Not-Halt (State 30); sonst 3, wenn eine Station auf Fehler steht; sonst 2 Anlauf (State 10); sonst 1 läuft (State 20); sonst 0 gestoppt. LineStops zählt, wie oft die Linie warten musste: Addiere 1 jedes Mal, wenn LineStatus 2 wird. Wähle im Tab Bedienbild, was die Übersicht zeigt, wie sie einen Zustand ausdrückt, ob sie den Grund nennt und in welcher Reihenfolge die Stationen stehen.

Zustände: 0 Aus, 1 Läuft, 2 Wartet, 3 Störung, gleich für alle vier.
Grund der Linie: 1 Luft niedrig, 2 Packungen gestaut, 0 wartet nicht.
Anlage: 4 Not-Halt, 3 Störung, 2 Anlauf, 1 läuft, 0 gestoppt.
Linienstillstände: Zähl 1 dazu, jedes Mal wenn LineStatus 2 wird.

Variablentabelle

Ein Bild für die ganze Anlage: Eingänge und Ausgänge

Dein Programm liest 18 Eingänge und setzt 23 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	Die Fabrik starten
`Stop`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Die Fabrik an Ort und Stelle anhalten
`Reset`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Reset nach einem Not-Halt oder einer Auslösung des Lichtvorhangs
`EStop`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Not-Halt gedrückt
`CompressorFault`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Probier es aus: Der Kompressor fällt aus
`AirPressure`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Druck im Druckluftbehälter, bar
`SteamPressure`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Dampfdruck im Kessel, bar
`VesselLevel`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Füllstand im Mischbehälter, %
`VesselTemp`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Chargentemperatur, °C
`SugarAdded`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Zucker, den die Dosierwaage dieser Charge zugegeben hat, kg
`BufferLevel`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Füllstand im Puffertank des Füllers, %
`BadBottle`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Kamera: Eine Flasche ohne Etikett fährt vorbei
`GateEye`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Eine Flasche steht vor der Ausschleuse
`AccumFull`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Drei Packs warten auf den Roboter
`CurtainClear`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Strahlen des Lichtvorhangs nicht unterbrochen
`PalletFull`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Eine volle Palette wartet oder ist auf dem Weg zum Wickler
`PalletOnWrapper`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Eine Palette steht auf dem Drehteller des Wicklers
`WrapDone`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Die Palette auf dem Wickler ist gewickelt
`PersonInCell`	`BOOL`	Nicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassen	Probier es aus: Jemand geht in die Roboterzelle
`Compressor`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Den Kompressor laufen lassen
`BoilerOn`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Den Kessel einschalten
`WaterValve`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Wasser in den Mischbehälter
`Feeder`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Die Zucker-Dosierwaage laufen lassen
`Agitator`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Das Rührwerk laufen lassen
`SteamValve`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Dampf in den Behältermantel
`TransferPump`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Die Charge in den Puffertank pumpen
`LineRun`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Die Abfülllinie laufen lassen
`RejectGate`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Die Ausschleuse auslösen
`RobotEnable`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Den Roboter palettieren lassen
`PalletOut`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Die volle Palette zum Wickler fahren
`Wrap`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Den Stretchwickler laufen lassen
`AGVCall`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Das FTF rufen, um die gewickelte Palette abzuholen
`GreenLamp`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Signalsäule: Produktion
`AmberLamp`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Signalsäule: Start oder Warten
`RedLamp`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Signalsäule: Not-Halt oder Auslösung des Lichtvorhangs
`UtilStatus`	`INT`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Übersicht: Versorgung, 0 Aus, 1 Läuft, 2 Wartet, 3 Störung
`BatchStatus`	`INT`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Übersicht: Ansatz, 0 Aus, 1 Läuft, 2 Wartet, 3 Störung
`LineStatus`	`INT`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Übersicht: Abfülllinie, 0 Aus, 1 Läuft, 2 Wartet, 3 Störung
`LineReason`	`INT`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Übersicht: warum die Linie wartet, 1 Luft niedrig, 2 Packungen gestaut
`PackStatus`	`INT`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Übersicht: Verpackung, 0 Aus, 1 Läuft, 2 Wartet, 3 Störung
`PlantStatus`	`INT`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Übersicht: 0 gestoppt, 1 läuft, 2 Anlauf, 3 Störung, 4 Not-Halt
`LineStops`	`INT`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Übersicht: wie oft die Linie warten musste

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

Ein Bild für die ganze Anlage: was die Tests prüfen

Jede Station meldet 0 Aus, 1 Läuft, 2 Wartet oder 3 Störung, nach denselben Regeln wie im Auftrag.
Eine wartende Linie nennt ihren Grund: 1 Luft niedrig, 2 Packungen gestaut und 0, wenn sie nicht wartet.
PlantStatus stellt die schlimmste Nachricht nach vorne: Not-Halt, dann Störung, dann Anlauf, läuft, gestoppt.
LineStops steigt jedes Mal um eins, wenn die Linie zu warten beginnt, egal wie lange das Warten dauert.
Die Übersicht zeigt einen Zustand und eine Zahl für jede Station, in Worten, in Prozessreihenfolge, und sagt, warum eine Station wartet.

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

Die Leitwarte einer Abfüllhalle hat eine Übersicht an der Wand. Versorgung, Ansatz, Linie und Verpackung erscheinen je als Block, grau, wenn alles in Ordnung ist.

Wenn die Linie steht, sind die teuren Minuten die, in denen man den Grund sucht. Eine Übersicht, die „wartet: Luft niedrig“ sagt, schickt den Schlosser zum Kompressor, nicht zur Linie.

Wo du das findestEine Steuerung für eine ganze Fabrik: wann jede Maschine laufen darf und was sie sicher hält

Eine kleine Getränkefabrik stellt ein Orangengetränk her. Zucker und Wasser werden dosiert und pasteurisiert und dann zu einem Füller gepumpt. Flaschen werden gefüllt, verschlossen, etikettiert und geprüft, in Sechserpacks verpackt, von einem Roboter auf Paletten gestapelt, gewickelt und von einem fahrerlosen Stapler zur Rampe gebracht. Jede Maschine hat ihre eigene Steuerung; die Anlagensteuerung entscheidet, wann jede laufen darf, übergibt die Arbeit von einer zur nächsten und stoppt alles sicher.

BatchMischen und pasteurisieren
FillFüllen, verschließen, etikettieren
PrüfenSchlechte Flaschen ausschleusen
VerpackenRoboter stapelt PacksDu bist hier
VersendenWickeln, FTF zur Rampe

In einer echten Anlage: Orte, Teile und Sicherheit

Abfüllhallen für Erfrischungsgetränke und Säfte
Betriebe für Soßen, Molkereiprodukte und flüssige Lebensmittel
Flüssige Haushalts- und Körperpflegeprodukte

Ein Not-Halt ist über ein Sicherheitsrelais verdrahtet, das die Energie selbstständig abschaltet. Das Programm muss dann alles aus halten und auf ein bewusstes Reset und Start warten, damit sich nichts überraschend bewegt.

Roboterzellen sind umzäunt. Lichtvorhänge und verriegelte Türen stoppen den Roboter, wenn jemand hineingeht, und ein Wiederanlauf braucht ein Reset von außerhalb der Zelle, im Sinne von ISO 10218 und ISO 13849.

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

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