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Thema: Verknüpfung einer Energieverbrauchssimulation von Werkzeugmaschinen in eine SPS

  1. #1
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    Hallo,

    Im Rahmen meiner Arbeit "Konstruieren eines Versuchsstandes, um die Einsparpotentiale der Energieströme einer Fertigungslinie darzustellen" geht es darum eine Fertigungslinie als Versuchsstand aufzubauen. Durch einspielen verschiedener Energieeinsparstrategien soll der Verbrauch der Werkzeugmaschinen optimiert werden. Jede WZM wird mit Elektrischer Energie, Druckluft, Kühlschmiermittel, Kühlwasser und Hydraulik versogt. Diese Energieströme können im Modell nicht real dagesetellt werden. Meine Frage ist nun wie man diese Energieströme simulieren könnte um Sie anschließend mit einer SPS zu verknüpfen?

    MfG Max
    Zitieren Zitieren Verknüpfung einer Energieverbrauchssimulation von Werkzeugmaschinen in eine SPS  

  2. #2
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    Hallo Max,

    wenn ich dich richtig verstehe dann soll dein "Versuchsstand" nur visuell darstellen was an einer realen Fertigungslinie getestet worden ist.
    Daher würde ich von einem "Anschauungsmodell" sprechen.
    Das heißt das die entsprechenden Werte zuvor aufgenommen / dokumentiert worden sind.
    Die Energieströme die in deinem Modell nicht real verfügbar sind, würde ich an entsprechender Stelle in einem HMI darstellen und
    mittels einer Variablentabelle entsprechend der momentan gewünschten Strategie der SPS übergeben.
    Sollte das Modell nicht permanent mit einem PG verbunden sein, dann könntest du z.B. auch einen Baustein schreiben der
    dir die Werte abhängig von Eingangsignalen in die entsprechenden Variablen schreibt.
    Da du aber zu deinem verwendetem System (SPS etc.) keine Angaben gemacht hast, kann man an dieser Stelle nicht detaillierter werden.

    Gruß, Toki
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  3. Folgender Benutzer sagt Danke zu Toki0604 für den nützlichen Beitrag:

    MaxBeier (29.10.2013)

  4. #3
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    Danke Toki, ich bin gerade dabei das Steuerungskonzept und die Zuordnungstabelle für die ersten 3 Förderbänder und 3 Stationen auf Papier zu erstellen. Die jeweiligen Verbrauchswerte jeder einzellnen Station für die Zustände (Sleep, Standby, Run) muss ich noch erheben/annehmen. Kannst du mir sagen wie das mit einer Variablentabelle und HMI funktioniert? Ich bin SPS Neuling und bin gerade dabei mir das Grundwissen durch Bücher und Internet anzueignen. Würdest du jeder einzellnen Bearbeitungsstation ein HMI zuordnen ? Oder ein gemeinsammes für die komplette Fertigungslinie (10 Stationen). Zum Programmieren hab ich Logo Soft Comfort und TIA-Portal V12. Als PLC hatte ich an die S7-300 gedacht mit digitalen Ein- und Ausgängen für Lichtschranken und Magnete (Greifer) in den Bearbeitungszentren und Analogen Ein- und Ausgängen für die stufenlose Steuerung der Förderbänder. MfG Max

  5. #4
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    Werkzeugmaschinen und Förderband?

    In den meisten Werkzeugmaschinen sind die entsprechenden Zähler vorhanden bzw vorbereitet.
    Damit kann ohne großen Aufwand elektrische und pneumatische Energie und Kühlmittel überwacht und gemessen werden.

    In dieser Richtung würde ich zuerst nachforschen.
    Wenn dies gefunden wurde, dann ist e ein Leicshtes, entsprechenden Takt- und Analogwertgeber zur Simulation programmieren.


    bike
    "Any fool can write code that a computer can understand.
    Good programmers write code that humans can understand."
    --Martin Fowler

  6. #5
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    Hi Max,

    ich gebe Bike erst mal vollkommen recht damit das die meisten dieser Verbräuche etc. an einer ordentlichen Werkzeugmaschine direkt abzulesen sind.
    Das wird dir einiges an Zeit und Aufwand ersparen.
    Generell tendiere ich auch zu einer S7-300, weil die Möglichkeiten dort bedeutend umfangreicher sind als bei einer Logo...
    (Ist aber auch entsprechend teurer...)
    Würdest du jeder einzellnen Bearbeitungsstation ein HMI zuordnen ? Oder ein gemeinsammes für die komplette Fertigungslinie (10 Stationen)
    Die Frage kann ich schlecht beantworten. In der Realität hat sicher jede Station / Maschine ihr eigenes HMI.
    Bei deinem Modell wäre das sicher völlig überdimensioniert. Das Modell wird sich ja nicht über 30Meter erstrecken.
    Zumal das nicht immer ganz einfach ist so viel Visualisierung zu projektieren, gerade wenn man Anfänger ist.
    Beim Einstieg in diese Welt mit TIA V12 wünsche ich die viel Spaß Du wirst merken was ich damit meine!
    Eine Variablentabelle ist praktisch einfach nur eine Liste von Werten die von deinem Programm (TIA V12) im jeweils entsprechenden Format an deine Steuerung
    gesendet / geschrieben werden. Dies geschieht dann in der Regel manuell vom Benutzer.
    Zu deiner Frage wie das mit dem HMI funktioniert kann ich dir so nicht viel sagen... Dazu muss dein Konzept erst mal komplett aufgestellt sein.
    Dann kann man auf spezielle Einzelfragen und Probleme eingehen. (wie das generell mit einem HMI läuft hast dir ja sicher schon angelesen)

    Gruß, Toki
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  7. #6
    MaxBeier ist offline Neuer Benutzer
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    So ich hab mich mal an Steuerungskonzept, Zuordnungsliste und FUP für die ersten 3 Stationen dran gemacht
    Steuerungskonzept.jpg

    Symbolische Adresse Operant Kommentar
    Fertigungslinie_EIN E 0.0
    Fertigungslinie_AUS E 0.1
    Energiesparmodus_EIN E 0.2
    Energiesparmodus_AUS E 0.3
    LS_1 Zustand 1 E 1.0
    LS_1 Zustand 0 E 1.1
    LS_2 Zustand 1 E 1.2
    LS_2 Zustand 0 E 1.3
    LS_3 Zustand 1 E 1.4
    LS_3 Zustand 0 E 1.5
    LS_4 Zustand 1 E 1.6
    LS_4 Zustand 0 E 1.7
    LS_5 Zustand 1 E 1.8
    LS_5 Zustand 0 E 1.9
    LS_6 Zustand 1 E 1.10
    LS_6 Zustand 0 E 1.11
    LS_7 Zustand 1 E 1.12
    LS_7 Zustand 0 E 1.13
    FB_1_EIN A 0.0
    FB_1_AUS A 0.1
    FB_2_EIN A 0.2
    FB_2_AUS A 0.3
    FB_3_EIN A 0.4
    FB_3_AUS A 0.5
    MG_1_EIN A 1.0
    MG_1_AUS A 1.1
    MG_2_EIN A 1.2
    MG_2_AUS A 1.3
    MG_3_EIN A 1.4
    MG_3_AUS A 1.5








































    IMAG0484.jpg

    Sollte so funktionieren oder? Meine Frage dazu muss mann jetzt noch die einzelnen Schaltungen für Förderband 1-3 und Magnet 1-3 mit einander verknüpfen? oder funktionoert das auch so? Desweiteren möchte ich in jeder Sation eine Ampel installieren, welche den Zustand der Bearbeitungsstation anzeigt ( "Rot"-sleep / "Gelb"=standby / "Grün"=run ) zusätzlich soll dann auf einem zentralen Ausgabegerät je nach Zustand der Station der Energeverbrauch jeder einzellnen Station sowie der Gesamtanlage angezeigt werden. Achso meine Idee bezüglich der 2 Schalter Fertigungslinie EIN/AUS und Energiesparmodus EIN/AUS wollte ich so realisieren, dass bei lediglich Fertigungslinie EIN alle Stationen immer im Zustand RUN befinden. Sowie man in den Energiespamodus wechselt darf lediglich die Sation im RUN Modus sein, die ein Teil bearbeitet die unmittelbar dahinter im Standby und alle anderen im Sleep Modus. Ich bin euch für jede Anregung Dankbar.

    MfG Max

  8. #7
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    Also addieren geht ja mit der Arithmetischen Funktion ADD_I. Aber wo würdet ihr diesen Bausstein einbauen? Hinter den Ausgang eines Magneten ? Oder wie läuft das ab? Eigentlich musste die Addition der Energieverbrauche jeder Station je nach Zustand parlle zu den Schaltvorgängen laufen. Habt ihr ne Idee wie man sowas macht? Danke.

    MfG Max

  9. #8
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    Moin Max,

    erst einmal solltest du dich mit den Adressbereichen beschäftigen.
    Ein Byte fangt bei x.0 an und hört bei x.7 auf, denn ein Byte hat nur 8 Bit... (also nicht E1.13)
    Das TIA V12 hat normalerweise auch ein PLCSIM (Simulator)
    Sollte so funktionieren oder?
    Das kann und will ich nicht beantworten. Deine gesamte Beschreibung und Fragestellung ist derzeit eher eine Idee
    als ein Konzept. Du musst in Bezug auf die Umsetzung konkreter werden, sonst wird das mein Projekt und nicht deins
    Wenn du dir das autodidakt erarbeiten möchtest, dann hast du noch einen langen Weg vor dir, glaube ich!
    Teste mal anhand eines Programmierversuchs was du dir vorgestellt hast. Dann benutze den Simulator.(Try_and_Error)
    Wenn du dann konkret eine Funktion die du genau beschreiben kannst mit deinem vorhandenen Code nicht hin bekommst
    dann will ich versuchen darauf näher einzugehen.

    Gruß, Toki
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    MaxBeier (11.11.2013)

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