Mission 38 · PRO

Übung zu Eine Pumpe am Frequenzumrichter betreiben: Frequenzumrichter mit SPS

Schick einen Fahrbefehl und eine Drehzahl und warte, bis der Umrichter es bestätigt.

P-101 läuft an einem Frequenzumrichter. Start schaltet DriveRun mit Selbsthaltung ON und Stop schaltet es OFF; Stop gewinnt. Schick SpeedRef, die Drehzahl in %, aus dem SpeedSetpoint des Bedieners, begrenzt auf 30 % bis 100 %. Der Umrichter fährt in seinem eigenen Tempo hoch und runter. Schalte PumpReady nur ON, solange DriveRun ON ist und der Umrichter DriveRunning und DriveAtSpeed meldet.

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Die 3D-Pumpenstation, auf der diese Mission läuft

Level: Angewendet
Zeit: Über uns 20 Min.
Belohnung: +300 XP
Anlage: 3D-Pumpenstation
Editoren: Siemens: Kontaktplan (KOP), SCL, FBD
Editoren: Rockwell: Kontaktplan, Strukturierter Text, FBD
Editoren: Beckhoff: Strukturierter Text
Stufe: 24. Eine Pumpe am Frequenzumrichter betreiben

Gefordertes Verhalten

Eine Pumpe am Frequenzumrichter betreiben: was dein Code tun muss

Ein Frequenzumrichter braucht Zeit, um eine neue Drehzahl zu erreichen. Dein Befehl sagt, was du angefordert hast. DriveRunning und DriveAtSpeed sagen, was der Umrichter getan hat.

Fahrbefehl: Start schaltet DriveRun ON und es bleibt ON. Stop schaltet es OFF und gewinnt, wenn beide gedrückt sind.
Drehzahlsollwert: SpeedRef = SpeedSetpoint, in %. Unter 30 % schick 30 %: Die Pumpe braucht eine Mindestdrehzahl. Über 100 % schick 100 %.
Der Umrichter fährt eine Rampe: Dieser Umrichter ändert die Drehzahl um 25 % pro Sekunde: 0 bis 100 % dauern 4 s. DriveRunning ist ON, solange er den Motor dreht. DriveAtSpeed ist ON innerhalb von 1 % von SpeedRef.
Bereit-Leuchte: PumpReady = DriveRun AND DriveRunning AND DriveAtSpeed. Während einer Rampe ist es OFF, und es geht OFF, sobald Stop gedrückt wird.

Variablentabelle

Eine Pumpe am Frequenzumrichter betreiben: Eingänge und Ausgänge

Dein Programm liest 5 Eingänge und setzt 3 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	Starttaster
`Stop`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Stopptaster
`SpeedSetpoint`	`REAL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Drehzahlsollwert des Bedieners, %
`DriveRunning`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Vom Umrichter: er dreht den Motor
`DriveAtSpeed`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Vom Umrichter: innerhalb von 1 % von SpeedRef
`DriveSpeed`	`REAL`	Nicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassen	Vom Umrichter: tatsächliche Drehzahl, %
`DriveRun`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Fahrbefehl an den Umrichter
`SpeedRef`	`REAL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Drehzahlsollwert an den Umrichter, %
`PumpReady`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Bereit-Leuchte: läuft mit der angeforderten Drehzahl

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 Pumpe am Frequenzumrichter betreiben: was die Tests prüfen

Start schaltet DriveRun mit Selbsthaltung ein. Stop schaltet es OFF, auch bei gedrücktem Start.
SpeedRef folgt SpeedSetpoint, aber nie unter 30 % oder über 100 %.
PumpReady bleibt OFF, während der Umrichter hochfährt, und wird ON, sobald er auf Drehzahl ist.

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

Eine Wasserpumpe läuft an einem Frequenzumrichter. Die Bedienperson stellt eine Drehzahl ein, und der nächste Schritt wartet, bis die Pumpe sie erreicht.

Wer sich nur auf den Befehl verlässt, öffnet Ventile und startet Timer, während die Pumpe noch hochläuft. Die Rückmeldung des Umrichters ist der Beweis.

Wo du das findestWasser für die oberen Stockwerke

In einem Wohnblock speichert ein Tank im Keller Wasser aus der Hauptleitung. Zwei Pumpen drücken es hoch zu den Wasserhähnen darüber. Eine läuft, während die andere als Reserve wartet. Ein Wassermangelschalter stoppt die Pumpen, bevor der Tank leerläuft.

HauptleitungWasser kommt ins Gebäude
VorratstankHält einen Vorrat für die Pumpen
WasserpumpenDrücken Wasser in die oberen StockwerkeDu bist hier
Wasserhähne obenDie Bewohner nutzen das Wasser, das sie brauchen

In einer echten Anlage: Orte, Teile und Sicherheit

Wohnblock — Wasser in die oberen Stockwerke drücken
Brauerei — heißes Wasser zu einem Brautank schicken
Wasserwerk — Wasser zwischen Filtertanks umpumpen
Bürogebäude — Wasser durch die Heizungsrohre pumpen

Ein Wassermangelschalter kann die Freigabe zum Laufen wegnehmen. Die Pumpe muss stoppen, bevor sie trocken läuft und ihre Dichtung beschädigt.

Die SPS kann ON melden, auch wenn eine Pumpe ausgefallen ist. Prüf den gemessenen Durchfluss genauso wie den Befehl.

Der Stop-Eingang in diesen Übungen ist kein Not-Halt. Echte Maschinen brauchen außerdem Schutzhauben, Not-Halts und eine sichere Möglichkeit, den Strom abzuschalten.

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

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