Mission 69 · PRO

Übung zu Eine Phase fahren, anhalten und wiederaufnehmen: SPS-Zustandsautomat

Nutze einen nummerierten Zustand, um einen Mischauftrag zu fahren, anzuhalten und sicher neu zu starten.

Fahre einen Misch- und Umfüllauftrag mit einer CASE-Anweisung. State ist eine ganze Zahl (ein DINT), die sagt, in welchem Schritt der Auftrag ist. Ändere State höchstens einmal pro Zyklus, also pro Durchlauf durch deinen Code. Abort und Stop haben Vorrang vor Hold, und Hold hat Vorrang vor dem Abschließen. In dem Zyklus, in dem sich State ändert, dürfen die Ausgänge zum alten oder zum neuen Zustand passen. Ab dem nächsten Zyklus müssen sie zum neuen Zustand passen. Die Zustände lehnen sich lose an die Chargenphasen von ISA-88 an, nicht an das vollständige ISA-88-Modell.

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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-Prozesstank, auf der diese Mission läuft

Level: Fortgeschritten
Zeit: Über uns 25 Min.
Belohnung: +650 XP
Anlage: 3D-Prozesstank
Editoren: Siemens: SCL
Editoren: Rockwell: Strukturierter Text
Editoren: Beckhoff: Strukturierter Text
Stufe: 16. Phasen in Text schreiben

Gefordertes Verhalten

Eine Phase fahren, anhalten und wiederaufnehmen: was dein Code tun muss

Die Betriebsregeln unten nennen jeden Zustand und was jeder Ausgang sein muss. Anhalten und Neustart dauern je einen Zyklus, also nutze „Einen Zyklus weiter“, um sie zu sehen.

0 · Leerlauf: Alle Ausgänge OFF. Start → 10, aber nur, wenn Stop, Abort und Hold losgelassen sind. Andere Eingänge bewirken nichts.
10 · Läuft: PumpOn, ValveCmd und MixerOn ON. Done OFF. Abort oder Stop → 90. Sonst Hold → 20. Sonst MixDone → 50.
20 · Anhalten: Nur MixerOn ON. Im nächsten Zyklus Abort oder Stop → 90. Sonst → 30.
30 · Angehalten: Alle Ausgänge OFF. Abort oder Stop → 90. Sonst Resume AND NOT Hold → 40. Start, Abschluss und Reset können ihn nicht neu starten.
40 · Neustart: Nur MixerOn ON. Im nächsten Zyklus Abort oder Stop → 90. Sonst Hold → 20. Ansonsten → 10.
50 · Fertig / 90 · Gestoppt oder abgebrochen: Pumpe, Ventil und Mischer OFF. Done ist nur in 50 TRUE. Reset → 0, aber nur, wenn Stop und Abort losgelassen sind. Im selben Zyklus darf er nicht auch noch starten.
Regeln für Zyklus und Reset: State startet bei 0. Ändere State höchstens einmal pro Zyklus. In dem Zyklus, in dem sich State ändert, dürfen die Ausgänge als vollständiger Satz zum alten oder zum neuen Zustand passen. Ab dem nächsten Zyklus müssen sie zum aktuellen Zustand passen. Reset bewirkt in aktiven Zuständen nichts. Jeder unbekannte Wert von State geht auf 90, mit allen Ausgängen OFF.

Variablentabelle

Eine Phase fahren, anhalten und wiederaufnehmen: Eingänge und Ausgänge

Dein Programm liest 7 Eingänge und setzt 4 Ausgänge. 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	Starttaster
`Stop`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Stopptaster
`Reset`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Reset-Taster
`MixDone`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Mischen fertig
`Hold`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Halt-Taster
`Resume`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Fortsetzen-Taster
`Abort`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Stoppt die Phase sofort. Drück Reset, bevor du wieder Start drücken kannst
`PumpOn`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Pumpenbefehl
`ValveCmd`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Befehl Einlassventil
`MixerOn`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Mischerbefehl
`Done`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Phase abgeschlossen

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

Eine Phase fahren, anhalten und wiederaufnehmen: was die Tests prüfen

Jeder Zustand setzt alle vier Ausgänge: Pumpe, Ventil, Mischer und Done.
Angehalten wartet auf Resume, und zwar erst, wenn Hold losgelassen ist.
Abort oder Stop wirken aus jedem aktiven Zustand. Reset wirkt nur aus Fertig oder Gestoppt/abgebrochen.

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

Ein Fabrikmischer kann laufen, angehalten oder fertig sein. Eine Ingenieurin muss sehen, in welchem Zustand er ist, bevor sie ihn neu startet.

Wenn der Zustand unklar ist, kann eine Pumpe während eines Halts weiterlaufen. Ein Neustart, den niemand gewählt hat, kann Flüssigkeit in eine unfertige Charge schicken.

Wo du das findestEine Charge Getränk herstellen

In einer Getränkefabrik lassen Ventile abgemessene Mengen Wasser und Sirup in einen Mischbehälter. Ein elektrischer Mischer verrührt sie zu einer Charge. Ein Auslassventil schickt das Getränk dann in einen Lagertank. Von dort füllen Abfüllmaschinen es in Flaschen.

ZutatentanksEnthalten Wasser und Sirup
MischbehälterEine Charge füllen, mischen und abmessenDu bist hier
LagertankHält das fertige Getränk bereit
FlaschenabfüllerFüllt das Getränk in Flaschen

In einer echten Anlage: Orte, Teile und Sicherheit

Getränkefabrik — Wasser und Sirup mischen
Farbenfabrik — Zutaten zu einem gleichmäßigen Farbton mischen
Wasserwerk — eine abgemessene chemische Mischung ansetzen
Brauerei — Wasser zum Reinigen der Anlagen erhitzen

Ein voller Tank schließt seinen Zulauf nicht selbst. Wasser kommt weiter, bis das Ventil schließt, also kann ein offener Zulauf den Raum überfluten.

Eine Heizung, die nicht von Flüssigkeit bedeckt ist, kann überhitzen. Echte Tanks haben zusätzlich zum SPS-Programm eigene Sicherheitseinrichtungen.

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

Mach weiter