Mission 87 · PRO

Übung zu Protokolliere, was einen Stillstand erklärt: SPS- und SCADA-Schulung

Speichere einen Wert, wenn er sich genug ändert, verstumme nie, und lies dann den Trend, um zu finden, was ausgefallen ist.

Gib der Historie der Fabrik, was sie braucht, um einen Stillstand zu erklären. Schreib die Speicherung für zwei Variablen: den Luftdruck, gespeichert, wenn er sich um 0,2 bar bewegt oder nach 10 s, und den Zustand der Linie, gespeichert bei jeder Änderung oder nach 10 s. Dann entscheide, was und wie protokolliert wird, und lies einen aufgezeichneten Stillstand, um seine Ursache zu finden.

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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 45 Min.
Belohnung: +500 XP
Anlage: 3D-Modellfabrik
Editoren: Siemens: Kontaktplan (KOP), SCL
Editoren: Rockwell: Kontaktplan, Strukturierter Text
Editoren: Beckhoff: Strukturierter Text
Stufe: 45. SCADA 3: aufzeichnen, was einen Stopp erklärt

Gefordertes Verhalten

Protokolliere, was einen Stillstand erklärt: was dein Code tun muss

Die Anlagensteuerung ist geschrieben und funktioniert. Ein Historian kann nicht jeden Zyklus jeder Variable speichern, also wird jede Variable bei Änderung gespeichert, mit einer langsamsten Rate, damit man weiß, dass eine flache Linie lebt. Schreib dieses Speichern in der SPS, wie es eine Unterstation macht, damit nur gesendet wird, was zählt. Luftdruck: Addiere in jedem Zyklus 0.02 zu AirAge. Wenn AirPressure 0,2 bar oder mehr über oder unter AirStored liegt oder AirAge 10.0 s erreicht, speichere ihn: Kopiere AirPressure nach AirStored, addiere 1 zu AirSamples und setz AirAge auf 0. Die Linie: Addiere in jedem Zyklus 0.02 zu LineAge. Wenn LineRun sich von LineStored unterscheidet oder LineAge 10.0 s erreicht, speichere sie: Kopiere LineRun nach LineStored, addiere 1 zu LineSamples und setz LineAge auf 0. Der Tab Bedienbild zeichnet, was deine SPS speichert, über das echte Signal. Wähle dort, welche Variablen der Verlauf behält, wie oft und mit welchem Totband. Lies dann den Stopp, der letzte Nacht aufgezeichnet wurde, und sag, was ausgefallen ist.

Luft: Speichern bei einer Änderung um 0,2 bar in jede Richtung oder nach 10 s.
Zeile: Speichern bei jeder Änderung von LineRun oder nach 10 s.
Eine Speicherung: Wert kopieren, 1 zum Zähler addieren, Alter auf 0 setzen.

Variablentabelle

Protokolliere, was einen Stillstand erklärt: Eingänge und Ausgänge

Dein Programm liest 17 Eingänge und setzt 18 Ausgänge. 2 weitere Eingänge steuern die Simulation oder zeigen Messwerte, 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
`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
`CompressorFault`	`BOOL`	Nicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassen	Probier es aus: Der Kompressor fällt aus
`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
`AirStored`	`REAL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Historie: zuletzt gespeicherter Luftdruck, bar
`LineStored`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Historie: zuletzt gespeicherter Zustand der Linie

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

Protokolliere, was einen Stillstand erklärt: was die Tests prüfen

AirStored folgt AirPressure auf 0,2 bar genau.
Ein gleichbleibender Druck wird trotzdem alle 10 s gespeichert, damit man weiß, dass eine flache Linie lebt.
LineStored übernimmt jede Änderung von LineRun im Zyklus, in dem sie passiert, plus einen Herzschlag alle 10 s.
AirSamples und LineSamples zählen eins pro Speicherung: Dutzende pro Minute, nicht Tausende.
Die Historie behält den Messwert, den Befehl und den Zustand, die einen Stillstand erklären, bei Änderung, mit einem Totband knapp über dem Rauschen des Sensors.
Der aufgezeichnete Stillstand wird richtig gelesen: Der Kompressor war angefordert, und der Druck fiel weiter.

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 Anlagen-Historian speichert jahrelang Messwerte von Tausenden Variablen. Nach jedem unerklärten Stillstand öffnet ein Ingenieur als Erstes den Trend der Minuten davor.

Eine Auslösung nachts, wenn niemand zuschaut, hinterlässt nur, was protokolliert wurde. Wurden Befehl und Druck nicht beide gespeichert, und zwar schnell genug, um zu sehen, was sich zuerst bewegt hat, ist die Ursache geraten.

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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