Arbeitsblätter "Übungsaufgaben"

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Arbeitsblätter "Übungsaufgaben"

Vorlesung "Automatisierungstechnik" – Teil 1: "Speicherprogrammierbare Steuerungen"

Arbeitsblätter "Übungsaufgaben" [UEB 1]

Aufgabe 1

Die SPS hat folgende technische Daten:

o Datenwortbreite der CPU: 16 Bit

o Taktfrequenz der CPU: 12 MHz

o Zykluszeit: 2ms / 1k Anweisungen

o Größe des Arbeitsspeichers: 100k Anweisungen

o Anzahl der Merker: 1024

o Anzahl der Ein- und Ausgänge: 1024

o Verzögerungszeit der Prozesseingänge: 4ms

o Verzögerungszeit der Prozessausgänge: 1ms

o Umfang des Anwenderprogramms: 5k Anweisungen

Das Anwenderprogramm beinhaltet die unten aufgeführte Verknüpfung.

Zeichnen Sie für den Fall maximaler Reaktionszeit den zeitlichen Verlauf des Signals A1 am Prozessausgang in

das vorbereitete Zeitdiagramm und begründen Sie Ihr Ergebnis detailliert!

E1

A1

=2k+1

A1

Signalverlauf am Prozesseingang E1:

24 V

0 V

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

t / ms

Signalverlauf am Prozessausgang A1:

24 V

0 V

0 5 10 15

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

t / ms

Prof. Dr.-Ing. Andreas Kegler [File: AUT1_Ueb.doc 07.09.05] Seite 1


Vorlesung "Automatisierungstechnik" – Teil 1: "Speicherprogrammierbare Steuerungen"

Arbeitsblätter "Übungsaufgaben" [UEB 2]

Aufgabe 2

Sie sollen ein Teilprogramm einer SPS programmieren, welches eine Heizungsanlage steuert. Der Betrieb der

Heizungsanlage wird über zwei Taster ein- bzw. ausgeschaltet. Während des Betriebes sorgen zwei

Temperatur-Fühler zum ein- bzw. ausschalten des Heizungsbrenners. Die Temperaturfühler haben kein

Haftverhalten, das heißt sie sprechen nur an solange die Temperatur den jeweiligen Grenzwert hat. Der

Brenner wird durch eine einzige Signalleitung ein- und ausgeschaltet. Die Heizungsanlage selbst ist nur ein

fiktiver Begriff für das Programm der SPS, das heißt dass zur Ansteuerung kein Prozesssignal benötigt wird.

- Durch den Taster EIN wird die Heizungsanlage ANL eingeschaltet.

- Der Brenner BRE wird allerdings erst eingeschaltet wenn der Temperaturfühler TMIN das Unterschreiten

der Minimaltemperatur meldet.

- Der Brenner bleibt dann solange eingeschaltet bis der Temperaturfühler TMAX die Überschreitung der

Maximaltemperatur meldet oder die Heizungsanlage durch den Taster AUS ausgeschaltet wird.

- Nachdem der Temperaturfühler TMAX angesprochen hat bleibt der Brenner solange abgeschaltet bis der

Temperaturfühler TMIN anspricht, welcher den Brenner wieder einschaltet (wenn die Anlage noch in

Betrieb ist und nicht zwischenzeitlich ausgeschaltet wurde).

- Nachdem der Temperaturfühler TMIN angesprochen hat, bleibt der Brenner wieder solange eingeschaltet

bis der Temperaturfühler TMAX anspricht usw.

- Durch den Taster AUS wird die Heizungsanlage ausgeschaltet. Nun ist der Temperaturfühler TMIN

deaktiviert und kann den Brenner nicht mehr einschalten.

- Werden beide Taster EIN und AUS gleichzeitig betätigt, so wird/bleibt die Heizungsanlage ausgeschaltet.

Programmieren Sie die Aufgabe in Kontaktplan ausschließlich unter Verwendung der Grundelemente Schließer,

Öffner und Spule. Verwenden Sie dabei nur die im Text mit Großbuchstaben hervorgehobenen Bezeichner als

symbolischen Variablen.

Beschreiben Sie alle erforderlichen Schritte, um dieses Programm auf einer SPS zu starten.

Setzen Sie dieses Programm in einen Funktionsbaustein um und beschreiben Sie wiederum alle erforderlichen

Schritte, um diesen Funktionsbaustein auf einer SPS zu starten.

Als Hilfsmittel zur Übung sind 2 Programmiersysteme nach IEC 61131-3 mit integrierten

Simulator auf folgenden Netzablagen verfügbar:

\\ntlan\RTATMPT\Instdisk\Concept\...

\\ntlan\RTATMPT \Instdisk\Prosys\...

Prof. Dr.-Ing. Andreas Kegler [File: AUT1_Ueb.doc 07.09.05] Seite 2


Vorlesung "Automatisierungstechnik" – Teil 1: "Speicherprogrammierbare Steuerungen"

Arbeitsblätter "Übungsaufgaben" [UEB 3]

Aufgabe 3

Für eine Flaschenfüllanlage einer kleinen Privatbrauerei soll folgende Teilaufgabe in der Ablaufsprache AS

realisiert werden.

An einem Förderband sollen folgende 3 Arbeitsgänge an 3 getrennten Positionen jeweils gleichzeitig bearbeitet

werden:

1. Flaschenzufuhr

2. Flaschenfüllung (Füllrohr senken, Flasche füllen, Füllrohr hochfahren)

3. Flaschenverkorkung (Werkzeug senken, Flasche verkorken, Werkzeug hochfahren)

Erst wenn alle 3 Arbeitsgänge beendet sind, soll das Förderband um eine Position weiterbewegt werden, so

dass danach erneut die Bearbeitung der 3 Arbeitsgänge erfolgt.

Dieser Teilbereich der Flaschenfüllanlage (das Förderband und die 3 Arbeitspositionen) werden durch einen

gemeinsamen Hauptschalter eingeschaltet.

Zur Lösung dieser Teilaufgabe sollen bereits alle 3 Positionen entsprechend mit jeweils einer leeren, einer

gefüllten und einer verkorkten Flaschen belegt sein.

Beginnen Sie die Ablaufsteuerung mit dem Füllen des Vorratsbehälters mit leeren Flaschen und anschließender

Bewegung des Förderbandes.

Erklären und Begründen Sie Ihre Lösung detailliert!

Prof. Dr.-Ing. Andreas Kegler [File: AUT1_Ueb.doc 07.09.05] Seite 3

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