Steuerung für pyrotechnische Steppsequenzen gesucht

[pyro.chris]

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Hallo Leute,

Im folgenden beschreibe ich meine Aufgabenstellung und hoffe auf einen Tip von Euch, wie ich das Baby schaukeln kann.

Folgende Aufgabe:
Wir betreiben eine pyrotechnisches Zündsystem, mit dem wir Gasprojektoren ansteuern, Flammenhöhe ca. 5 Meter.
Um nun nette Steppsequenzen (schnelle Abfolge von z.B 20 Feuerbällen über eine Breite von z.B. 200 Metern) zu erreichen, muss unser Zündsystem relativ aufwändig programmiert werden. Manche Kombinationen sind gar nicht möglich.

Nun möchte ich einen Adaper bauen.
Dieser Adapter besteht aus einer SPS, die über einen binäre Eingänge den Befehl zum Start der Stepsequenz bekommt, und dann selbständig den Step ausführt.
Wird ein weiterer binärer Eingang angesteuert, so läuft die Stepsequenz in die andere Richtung. usw. Maximal 20 Bilder (binäre Eingänge) sollen möglich sein.

Das ganze wird über Schlüsselschalter usw. so abgesichert, dass nur wirklich dann gezündet werden kann, wenn gewünscht.

Nun zu meinen Fragen:
- Welche SPS auf 24VDC Basis könnt Ihr mir empfehlen (Hersteller, Type)?
- Wie baue ich das Programm am besten auf, damit eine Modifikation der Stepzeiten und gewünschten Ausgänge (Gasflammen) einfach möglich ist?
Ich denke an programmierbare Einschaltzeiten und Ausschaltzeiten der Ausgänge (Gasflammen). So kann ich auch die Dauer der Flammen bestimmen. Kleine SPS Systeme haben nur eine Handvoll Timer. Damit stehe ich sehr bald an. Welche Möglichkeiten gibt es noch?

Ein Link anbei, damit Ihr seht, was ich meine:
http://www.youtube.com/watch?v=Nnjg6SpEiMM#t=3m05s
Video ist interessant ab 3Minuten 5Sekunden
Danke für Eure Antworten
Gerne auch als PN

Pyrotechnische Grüße
Pyro.Chris

 

[thomass5]

... ich würde kühn behaupten, das kann jede SPS mit genug Ein/Ausgängen und etwas Speicher. Welche Vorkenntnisse hast du?

Programmaufbau:

Das Programm würde ich in Datenbausteinen ablegen. Je Sequenz einen Datenbaustein. Je Sequenzschritt würde ich ein Doppelwort Breite reservieren, das ermöglicht dir 32 Ausgänge Kannst gern auch mehr reservieren.
Dann würde ich weiterhin ein Abtastinterval (1/2 kleinste benötigte Schaltzeit) festsetzen, welches den entsprechenden Sequenzschritt auf die Ausgänge überträgt. ...

Thomas

 

[Mobi]

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Hersteller würden da viele in Frage kommen. (Phoenix, Beckhoff, Wago)
Mit den Timern wirst du bei den "kleinen" SPS'en auch keine Probleme bekommen. Für die Sache z.B. in den Video brauchst du nicht viel. Das macht man dann auch in einer Schrittkette.

 

[pyro.chris]

Hallo Thomass und Mobi,

Danke für Eure Antworten.

Zu meinen Vorkenntnissen:
Ich habe vor einigen Jahren eine kleine Bosch Steuerung programmiert.
Davor in der Schule, was man halt so mit SPSen macht, Ampelschaltung und so.
Bin aber recht gut im mich über kleine Tips zu einem fertigen Projekt weiterhanteln

Elektrotechnisch baue ich seit etwa 10 Jahren die kleinen Zündsysteme für kleinere Feuerwerke selbst. D.h. Kenntnisse in Schwachstromtechnik sind vorhanden.

Da alle Komponenten in einem Pelicase in Aktenkoffergröße Platz finden müssen, inkl. der Akkus für mehrere Stunden Betrieb, soll die SPS so kompakt wie möglich sein.
Maximal benötige ich 20 binäre Eingänge (20 Verschiedene Bilder können somit gestartet werden) und 20 binäre Ausgänge (für die Gasprojektoren)

Wichtig ist mir, dass ich bevor ich die Steuerung kaufe, bereits eine Simulation durchführen kann, ob das auch so funktioniert, wie ich mir das vorstelle.
Folgende Steuerung finde ich interessant:
ILC 130 ETH von Phoenix Contact
- kostenlose Programmiersoftware
- modularer Aufbau der I/Os
- 24VDC
Ist diese SPS eurer Meinung nach geeignet?
Hat sie genug Speicher, um 20 "Bilder" ablegen zu können?

Ich lade mir Mal die kostenlosen Software PC Worx Express herunter.

Wie programmiere ich das Programm Eurer Meinung nach unter folgenden Gesichtspunkten:
- Die "Bilder" sollen einfach modifiziert werden können. Daher hätte ich im ersten Schritt die Anzahl der angeschlossenen Gasprojektoren eingegeben.
Als Variable gleich am Programmanfang.
Dann Unterprogramme für jedes Bild, wo ich Start und Stopzeit jedes Gasprojektors vorgebe. Immer nur 1 x Ein und 1 x Aus pro Bild.
Ich bin mir nur nicht sicher, wie ich das in einer Schrittkette abbilden soll.
Mein Ansatz wäre ein Counter, der im 0,1 Sekunden takt hochzählt, mit Vergleichern, die dann bei der richtigen "Zeit" ein oder ausschalten.
Bin ich da SPS technisch am Holzweg?

Danke Euch für die Unterstützung
Grüße
Pyro.chris

 

[repök]

vor ein paar jahren..

mal hab ich das mit wago gemacht.
über timer usw brauchst du dir da keine gedanken mache, da hier alles über instanzen läuft (also auch die timer eigentlich nur fb's sind). die einziege grenze ist hier die maximalen möglichen klemmen (ich glaub beim 750-841 sind es 64Byte). betrieben werden diese mit 24V.

 

[Deltal]

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Warum macht ihr soetwas nicht über DMX + Software? Wenn du etwas an der Sequenz ändern willst brichst du dir doch die Finger...

 

[pyro.chris]

Hallo Deltal,

Wenn ich für jeden Projektor eine Start und Stop-Zeit programmieren kann, dann ist jedes Bild möglich. Ohne groß das SPS Programm ändern zu müssen.
Ich ändere nur die Zeiten

Grüße
Pyro.chris

 

[thomass5]

Hallo Thomass und Mobi,

Danke für Eure Antworten.

Zu meinen Vorkenntnissen:
Ich habe vor einigen Jahren eine kleine Bosch Steuerung programmiert.
Davor in der Schule, was man halt so mit SPSen macht, Ampelschaltung und so.
Bin aber recht gut im mich über kleine Tips zu einem fertigen Projekt weiterhanteln

Elektrotechnisch baue ich seit etwa 10 Jahren die kleinen Zündsysteme für kleinere Feuerwerke selbst. D.h. Kenntnisse in Schwachstromtechnik sind vorhanden.

Da alle Komponenten in einem Pelicase in Aktenkoffergröße Platz finden müssen, inkl. der Akkus für mehrere Stunden Betrieb, soll die SPS so kompakt wie möglich sein.
Maximal benötige ich 20 binäre Eingänge (20 Verschiedene Bilder können somit gestartet werden) und 20 binäre Ausgänge (für die Gasprojektoren)

Wichtig ist mir, dass ich bevor ich die Steuerung kaufe, bereits eine Simulation durchführen kann, ob das auch so funktioniert, wie ich mir das vorstelle.
Folgende Steuerung finde ich interessant:
ILC 130 ETH von Phoenix Contact
- kostenlose Programmiersoftware
- modularer Aufbau der I/Os
- 24VDC
Ist diese SPS eurer Meinung nach geeignet?
Hat sie genug Speicher, um 20 "Bilder" ablegen zu können?

Ich lade mir Mal die kostenlosen Software PC Worx Express herunter.

Wie programmiere ich das Programm Eurer Meinung nach unter folgenden Gesichtspunkten:
- Die "Bilder" sollen einfach modifiziert werden können. Daher hätte ich im ersten Schritt die Anzahl der angeschlossenen Gasprojektoren eingegeben.
Als Variable gleich am Programmanfang.
Dann Unterprogramme für jedes Bild, wo ich Start und Stopzeit jedes Gasprojektors vorgebe. Immer nur 1 x Ein und 1 x Aus pro Bild.
Ich bin mir nur nicht sicher, wie ich das in einer Schrittkette abbilden soll.
Mein Ansatz wäre ein Counter, der im 0,1 Sekunden takt hochzählt, mit Vergleichern, die dann bei der richtigen "Zeit" ein oder ausschalten.
Bin ich da SPS technisch am Holzweg?

Danke Euch für die Unterstützung
Grüße
Pyro.chris

Gut, die ILC130 kenn ich jetzt nicht genau, bin halt sehr Siemenslastig. Wird aber sicher funktionieren.
Ob es simulierbar ist ??? Ich kenn die SW nicht.

Über Zeiten und vergleichen würde ich nicht an die Sache herangehen.
Mein Ansatz wäre es, über "Ausgangsspuren" Ventil und Bildbezogen das zu steuern.
Die Spuren werden über deinen Zeittick abgetastet und auf die Ausgänge kopiert.


Ich würde immer mit 32Bit Breite arbeiten, dann hast du Reserven wenn du es brauchst. Für nicht angeschlossene Projektoren einfach 0 in der Spur.

...

Thomas

 

[Mobi]

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Ich glaube Thomas meinte wie bei LCD-Anzeigen. Dort werden die Muster abgespeichert und dann nacheinander angezeigt bei einer bestimmten Zeit.
Ich würde dann als Ausgänge den IB IL 24 DO 32/HD-PAC nehmen, dort kannst du die Muster als DWORD dann direkt draufgeben und musst nicht die einzelnen Bits ansprechen, sondern kannst alle zusammen zuweisen.
Die Muster könnte man in einer CSV-Datei speichern und auf dem integrierten FTP lagern. Somit kannst du dir die Muster mit einem selbstgeschriebenen Programm auf dem Rechner zusammenstellen, simulieren und dann übertragen auf den FTP vom ILC.

 

[thomass5]

Ich glaube Thomas meinte wie bei LCD-Anzeigen. Dort werden die Muster abgespeichert und dann nacheinander angezeigt bei einer bestimmten Zeit.
Ich würde dann als Ausgänge den IB IL 24 DO 32/HD-PAC nehmen, dort kannst du die Muster als DWORD dann direkt draufgeben und musst nicht die einzelnen Bits ansprechen, sondern kannst alle zusammen zuweisen.
Die Muster könnte man in einer CSV-Datei speichern und auf dem integrierten FTP lagern. Somit kannst du dir die Muster mit einem selbstgeschriebenen Programm auf dem Rechner zusammenstellen, simulieren und dann übertragen auf den FTP vom ILC.

Wenn das Teil CSV verarbeiten kann, wäre es doch fast IDEAL. Die CSV erstellst du zur Not mit EXCEL.

Thomas

 

[Mobi]

Ich weiß es 100%-ig von der ILC 150 ETH (habs selber schonmal gemacht), aber die 130er müsste das auch können. ich würde die CSV über ein selbstgeschriebenes programm erstellen, somit kann man es dann auch simulieren. Um es komfortabler zumachen, damit man nicht selber die Datei mit einem FTP-Client übertragen muss, kann man sie auf Tastendruck per TCP/IP versenden und auf dem FTP vom ILC speichern.

Ist eigentlich immer nur ein Eingang gesetzt, also immer nur ein Programm was läuft? Oder greifst du, während das Programm läuft, ein? Indem du dann noch einen Eingang setzt.

 

[rostiger Nagel]

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Vielleicht ist ja der SPS-Tiger bereit zu helfen, er sucht auf jedem fall Tester
https://www.sps-forum.de/threads/46396

 

[pyro.chris]

Hallo Mobi,

Eis kommt immer nur ein Eingang als Trigger (ca 60ms - typische Zündzeit für eine pyrotechnische Zündanlage).
Dann läuft das Bild in der SPS ab (Dauer ich sag Mal maximal 5 Sekunden)
Eingänge sind in der Zeit gesperrt, es soll ja immer nur ein Bild laufen
Ist das Bild fertig, ist die Steuerung bereit für ein weiteres Bild.

Danke für den Hinweis mit dem HMI.
Ich denke aber das dies ein wenig overkill für den Stepper ist.
Außerdem geht es hin und wieder recht rauh am Abbrennplatz zu. Mechanische Schalter und Taster sind mir persönlich da lieber.
Und programmiert wird ohnehin mit Laptop in der warmen Stube.

Danke Euch
Pyro.chris

 

[Mobi]

Ist bei dir ein Bild nur der Zustand von den ganzen Ausgängen oder eine Reihe von mehreren Zuständen? Also z.B. wie bei einem Lauflicht. Ist dann das Bild das ganze Lauflicht oder nur die einzelnen "Frames"? Die dann nacheinander abgearbeitet werden.

 

[Michael.Uray]

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Lösen lässt sich das sicherlich mit vielen SPSen, aber nachdem ich hauptsächlich mit B&R arbeite, würde ich dir die X20CP0291 CPU plus entsprechende x20 IO Modulen empfehlen.
http://www.br-automation.com/cps/rde/xchg/br-productcatalogue/hs.xsl/products_98698_DEU_HTML.htm
Damit wirst du grob geschätzt auf etwa €500 kommen.

Mich hat das jetzt selbst interessiert, wie so etwas am Besten softwaretechnisch zu lösen ist und ich bin da auf eine Befehlskette gekommen, in welcher jeweils die Fackeln, die Brenndauer und die Verzögerung bis zum nächsten Schritt ausgewählt werden können.

Ich hab das ganze einmal teshalber auf ein AR000 (B&R SPS Simulation am PC) ausprogrammiert. Das Programm findest du im Anhang und dur müsstest es noch auf die wirkliche Anzahl deiner Fackeln erweitern.
Auf einer X20CP0291 sollte dieses Programm auf jeden Fall auch lauffähig sein.
Wenn die PVs (Prozessvariablen) für die Bilder im FRAM abgelegt werden, könnten die Bilder auch über ein externes Programm z.B. mit einem Laptop über das Netzwerk konfiguriert werden und bleiben so auch bei einem Spannungsausfall erhalten.

Falls du dir die Hardware selber zusammen basteln willst, ist eventuell auch noch Arduino für dich interessant. Mein Programm sollte mit kleinen Anpassungen eigentlich auch darauf lauffähig sein.
http://de.wikipedia.org/wiki/Arduino-Plattform

 

[pyro.chris]

Hallo Michael,

Danke für Deine Unterstützung

Ich habe mir das B&R System X20 angesehen.
Klingt nach dem was ich brauche, um das Baby zu schaukeln.

Ich habe mir mal eine Liste erstellt, mit den Komponenten, die ich glaube zu benötigen. Jeweils 2 BI und 2 BO Karten, somit 24 Ein- und Ausgänge.
Mit source oder Sink bin ich mir nicht sicher....
Brauch ich ein Einspeisemodul....?

X20CP0291 CPU
X20TB12 Feldklemme
X20BB22 Basis

X20DI9372 Eingangsmodul Source 12 Kanäle
oder
X20DI9371 Eingansmodel Sink 12 Kanäle
X20BM11 Busmodul
X20TB12 Feldklemme

X20DO9322 Ausgangsmodul Source 12 Kanäle
oder
X20DO9321 Ausgangsmodul Sink 12 Kanäle
X20BM11 Busmodul
X20TB12 Feldklemme

X20PS2100 Einspeisemodul ??? Brauch ich das
X20BM01 Busmodul
X20TB12 Feldklemme

Kannst Du mir ein Online-Shop nennen, wo ich die Teile in Österreich bestellen kann?
Die Software kann man nur mit Passwort und User downloaden.
Die Anmeldung ist mir noch nicht gelungen.

Zu dem Beitragl von Mobi.
Ich starte immer mit einem Eingangsimpuls (60ms) an einem Eingang -> definiert das Bild. Dann läuft das SPS Programm und steuert selbstständig die Ausgänge an.
Jeder Eingang hat ein anderes Bild hinterlegt.

Arduino ist keine Option für mich.
Ich fühle mich bei einer SPS besser aufgehoben.

Danke Euch
Pyro.chris

 

[Mobi]

Ist das dann wie ne Art Film oder sind das Frames? Also ist ein Bild eine ganze Abfolge von den Ausgängen oder nur ein Zustand.
Wenn du z.B. 10 Fackeln hast, nacheinander soll eine an gehen und wieder aus. Ist dann das Bild wo nur die jeweilige an ist und die restlichen aus oder ist das die ganze Abfolge?

 

[Michael.Uray]

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Hallo Chris,

ja ein Einspeisemodul brauchst du, aber nur das 9500er von der CPU.
Mit dem 2100er kannst du nochmal die IO Versorgung einspeisen, falls du mehr Strom benötigst. Ich nehme einmal an, dass du sowieso nur Relais auf den Ausgängen hängen hast und da ist das sicherlich nicht notwendig.

Sink bedeutet, dass die Eletronik im Modul gegen Masse schaltet, bzw. liest.
Bei einem Eingangsmodul bedeutet dies, dass du +24V am Eingang anlegen musst. Bei einem Ausgang wiederum heißt es, dass dieser den GND aus dem Modul herausschaltet.
Normalerweise werden DI Module in Sink und Ausgansmodule in Source verwendet.

So, das wäre dann jetzt wohl deine Hardware Liste:
1x X20CP0291 CPU
1x X20BB22 Basis
1x X20PS9500 Einspeisemodul für X2X und IO Versorgung

2x X20DI9371 Eingangsmodul Sink 12 Kanäle
2x X20DO9322 Ausgangsmodul Source 12 Kanäle

4x X20BM11 Busmodul
5x X20TB12 Feldklemme

Online Shop für die Hardware kenne ich eigentlich keinen. Wir bestellen das immer direkt bei B&R.

Vom Automation Studio gibt es eine voll funktionsfähige Evaluierungsversion welche an 30 Tagen (die Tage müssen nicht hintereinander liegen) lauffähig ist.
Ich würde einfach einmal dort anrufen und nachfragen. Die helfen einem in der Regel immer weiter.

Für das X20 System findest du übrigens hier das Anwenderhandbuch, wo auch genau beschrieben ist wie man alles aufbauen sollte:
http://www.br-automation.com/cps/rde/xchg/br-productcatalogue/hs.xsl/services_133603_DEU_HTML.htm

Michi

 

[Michael.Uray]

Hallo Chris!

Nachdem du das ja mit einer B&R realisieren willst, habe ich mich noch einmal hingesetzt und das Programm etwas überarbeitet.

Du kannst jetzt zusätzlich für jeden Eingang eine Gruppe von Bildern definieren, welche abgearbeitet werden sollen. Dadurch kannst du mehrere Bildkombinationen hintereinander auf einen Eingang legen und ich denke, dass du so am flexibelsten bist.

lg.
Michi

 

[pyro.chris]

Hallo Michael,

Danke für Deinen tollen Support.
Ich habe Mal die Komponenten und die Softwareversionen bei BR Österreich angefragt.
User zum Download der Software bekomme ich dann (hoffentlich) auch, dann kann ich Dein Programm testen.

Jetzt habe ich Sink und Source behirnt.
- DI Module in Sink -> Damit kann ich den Eingang mit dem Zündsystem triggern, wenn ich 24VDC reinjage
-DA in Source -> die Gasprojektoren haben hochohmige Eingänge und warten eigentlich nur auf 12 bis 24VDC Potential. Damit fällt die Zusatzversorgung wie Du schon schreibst auch flach.

Mit Bild habe ich mich schlecht ausgedrückt.
Eigentlich sind es kleine Filme, die ich mit den Eingängen starten will.
-> kommt Eingang 1, werden die Flammen von links nach rechts im 0,2 Sekunden Takt angesteuert (das war für mich ein Bild)
-> kommt Eingang 2, läuft die Abfolge von rechts nach links
usw.
Variabel sind die angesteuerten Gasflammen und die Zwischenzeiten zwischen den Bildern.

Da Leute mit dem System arbeiten werden, die von der Programmierung einer SPS nur wenig wissen sollen, gerade Mal, wie man die "Filme" ändern kann, und wieder uploaded, möchte ich im Programm einen Bereich mit genau diesen Informationen einrichten. Dann tut man sich leichter, und beschädigt nicht das Programm.
Am einfachsten denke ich tun sich die Leute wie folgt:
0 Steht für Flamme aus, 1 steht für Flamme, Zwischenzeit ist die Zeit, die ein Bild steht, bis das nächste eingeblendet wird.
Film 1 Besteht aus 6 folgenden Bildern, 6 Flammen sollen im 0,2 Sekunden Takt von links nach rechts gesteppt werden:

Film1:
Zwischenzeit 0,2
- Bild 1 100000
- Bild 2 010000
- Bild 3 001000
- Bild 4 000100
- Bild 5 000010
- Bild 6 000001
-Endbild 000000 (alles wieder aus)

Ich melde mich wieder, wenn das Angebot und die Software von BR angekommen ist.

Viele Grüße
Pyro.chris