Mission 67 · PRO

Übung zu Sofort stoppen oder abbremsen: Sicherheits-SPS

Mach den Not-Halt zu einem Stopp der Kategorie 0 und die Tür zu einem Stopp der Kategorie 1: erst bremsen, dann die Energie abschalten.

Schalte beim Not-Halt die Energie sofort ab (Kategorie 0). Bei der Tür bremse den Arm erst unter Energie und schalte die Energie ab, sobald er steht, spätestens aber nach 1 s (Kategorie 1).

Nur zum Training. Das ist kein zertifiziertes Sicherheitssystem. An einer echten Maschine laufen diese Regeln in einem Sicherheitsrelais oder einer Sicherheits-SPS, ausgelegt und validiert nach ISO 13849-1 oder IEC 62061.

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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-Roboter-Sicherheitszelle, auf der diese Mission läuft

Level: Fortgeschritten
Zeit: Über uns 40 Min.
Belohnung: +500 XP
Anlage: 3D-Roboter-Sicherheitszelle
Editoren: Siemens: Kontaktplan (KOP), SCL
Editoren: Rockwell: Kontaktplan, Strukturierter Text
Editoren: Beckhoff: Strukturierter Text
Stufe: 36. Sicherheitslabor 3: wie man stoppt und was man durchlässt

Gefordertes Verhalten

Sofort stoppen oder abbremsen: was dein Code tun muss

Nur zum Training: Das ist kein zertifiziertes Sicherheitssystem. In „Zu heißt nicht Start“ hat die Tür sofort den Strom abgeschaltet, und der Arm ist bei offener Tür über 2 s lang ausgetrudelt. Behebe das. Der Not-Halt bleibt ein Stopp der Kategorie 0: EStopA OFF schaltet K1, K2 und DriveRun sofort OFF. Die Tür wird zu einem Stopp der Kategorie 1: Wenn GateA abfällt, schalte DriveRun sofort OFF, damit der Antrieb den Arm bremst, aber halte K1 und K2 geschlossen, bis Standstill ON wird, oder höchstens 1 s, falls das nie passiert. Öffne dann K1 und K2. Wird während eines Stopps der Kategorie 1 der Not-Halt gedrückt, gewinnt er. Solange ein Stopp läuft, tun Reset und Start nichts, und danach startet nichts von selbst: ein neuer Reset (Not-Halt herausgezogen, Tür zu, Stopp beendet), dann ein neuer Start. Lass ResetLamp leuchten, wenn dieser Reset möglich und nötig ist.

Kategorie 0: Not-Halt: Energie sofort aus.
Kategorie 1: Tür: bremsen, dann Energie aus.
Grenze: Energie nach 1 s aus, egal was passiert.

Variablentabelle

Sofort stoppen oder abbremsen: Eingänge und Ausgänge

Dein Programm liest 5 Eingänge und setzt 4 Ausgänge. 3 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	Grüner Starttaster
`Reset`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Blauer Reset-Taster, außerhalb des Zauns
`EStopA`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Not-Halt Kanal A: ON, solange der Not-Halt draußen ist
`GateA`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Schutztürschalter Kanal A: ON, solange die Schutztür zu ist
`Standstill`	`BOOL`	LiestEin Eingang, den dein Code braucht	Antrieb: Der Arm bewegt sich nicht mehr
`EStop`	`BOOL`	Nicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassen	Not-Halt: ON, solange er eingedrückt ist (er rastet ein), OFF, sobald er herausgedreht ist
`OpenGate`	`BOOL`	Nicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassen	Ein Monteur öffnet die Schutztür (ON) oder schließt sie (OFF)
`BrakeFault`	`BOOL`	Nicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassen	Störung: Der Antrieb kann nicht bremsen, also läuft der Arm aus
`K1`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Schütz K1: ON schließt es (Energie zum Antrieb)
`K2`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Schütz K2, in Reihe mit K1: ON schließt es
`DriveRun`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Antrieb: ON bewegt den Arm, OFF bremst ihn bis zum Stillstand
`ResetLamp`	`BOOL`	SchreibtEin Ausgang, den dein Code setzt	Blaue Leuchte im Reset-Taster: Ein Reset ist nötig

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

Sofort stoppen oder abbremsen: was die Tests prüfen

Der Not-Halt öffnet K1 und K2 und stoppt DriveRun im selben Zyklus.
Die Tür stoppt DriveRun sofort, hält aber K1 und K2 geschlossen, während der Arm bremst.
K1 und K2 öffnen bei Standstill oder nach 1 s, wenn Standstill nie kommt.
Ein Not-Halt während eines Stopps der Kategorie 1 schaltet die Energie sofort ab.
Kein Reset und kein Start, bis der Stopp beendet ist; dann Reset und Start wie zuvor.

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

Antriebe an Robotern, Sägen und großen Ventilatoren nutzen oft Stopps der Kategorie 1. Bremsen unter Energie stoppt einen schweren Arm viel früher als Auslaufen.

Die Energie abzuschalten ist der einfachste Stopp, aber ein schwerer Arm läuft dann aus. Bei schon offener Tür sind genau diese Sekunden der Moment, in dem eine Hand hineingreift. Kategorie 1 nutzt den Antrieb, um ihn vorher zu stoppen.

Wo du das findestHalte Menschen fern, während sich der Arm bewegt, und weise es jedes Mal nach

Ein Roboter stapelt Kartons innerhalb eines Zauns. Eine Schutztür lässt einen Monteur hinein, ein Lichtvorhang lässt die Kartons hinein, und ein Not-Halt sitzt draußen. Zwei Schütze in Reihe schalten die Energie des Roboters ab, sodass ein klebendes Schütz ihn nicht am Laufen halten kann.

ZuführungKartons durch den Lichtvorhang
PickRoboter nimmt den Karton
SchutztürStopp, Reset, NeustartDu bist hier
PaletteSechs Kartons, dann wechseln

In einer echten Anlage: Orte, Teile und Sicherheit

Roboterzellen zum Palettieren und Verpacken
Maschinenbeschickung: Roboter, die Pressen und Werkzeugmaschinen beladen
Jede geschützte Maschine mit Tür, Lichtvorhang oder Not-Halt

Nur zum Training: Diese Anlage ist kein zertifiziertes Sicherheitssystem. Echte Sicherheitsfunktionen laufen in Sicherheitsrelais oder einer Sicherheits-SPS, ausgelegt und validiert nach ISO 13849-1 oder IEC 62061.

IEC 60204-1 legt die Stoppkategorien 0, 1 und 2 fest und wie sich ein Not-Halt verhalten muss. Welche Kategorie eine Maschine nutzt, ergibt sich aus ihrer Risikobeurteilung.

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

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