Inhalt - Berufliche Qualifikation b-qb-q.info/austausch/ts/facharbeiten/Stepanow/Ausarbeitung/Facharbeit... · Ähnlich dem RFID-System ist die Barcode-Identifikation. Auch dieses

Inhalt

1 Einleitung und Zielsetzung ........................................................................... 1

2 Stand der Technik ........................................................................................ 2

3 Analyse der Problemstellung ........................................................................ 3

4 Lösungskonzepte ......................................................................................... 4

4.1 RFID-Identifikation .......................................................................................... 4

4.2 Barcode-Identifikation ..................................................................................... 5

4.3 CCD-Identifikation .......................................................................................... 6

4.4 Gegenüberstellung der Lösungskonzepte ....................................................... 7

5 Installation des Erkennungssystems ............................................................ 9

5.1 Verbindung des Steckers ................................................................................ 9

5.2 Spannungsversorgung der Anschlussbox ..................................................... 10

5.3 Anschluss des Triggers und der Schaltausgänge ......................................... 11

5.4 RS232-Anschluss ......................................................................................... 12

5.5 Montage des Lesegerätes ............................................................................ 13

6 Konfiguration des Systems ......................................................................... 14

6.1 Konfiguration des Lesegerätes ..................................................................... 14

6.2 RS232 Umsetzung im Programm ................................................................. 14

RS232-Funktionsbausteine im Überblick ................................................................. 15

6.3 Zuweisung der Werkstückträger ................................................................... 18

6.4 Verwendung der Schaltausgänge ................................................................. 19

7 Visualisierung über WebVisit ...................................................................... 20

7.1 Allgemeines zu WebVisit .............................................................................. 20

7.2 Gestaltung der Visualisierung ....................................................................... 20

8 Fazit ........................................................................................................... 22

8.1 Durchlauf und Bewertung ............................................................................. 22

8.2 Persönliche Herausforderungen ................................................................... 22

9 Verbesserungs-und Erweiterungsvorschläge ............................................. 23

10 Anhang ....................................................................................................... 24

Literaturverzeichnis ................................................................................................. 51

Abkürzungsverzeichnis ........................................................................................... 52

Abbildungsverzeichnis ............................................................................................. 53

1 Einleitung und Zielsetzung

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1 Einleitung und Zielsetzung

Während meiner Ausbildung zum Zerspanungsmechaniker Fachrichtung Dreh-

maschinensysteme, hatte ich in der berufsschulischen Ausbildung das Lernfeld

Pneumatik. Dort konnte ich einen kleinen Einblick in den Bereich der Automati-

sierung erhalten und habe mich dafür interessiert. Kurz vor Ende meines 2.

Lehrjahres hat der Lehrer die Schule verlassen und dieses Lernfeld wurde bis

zum Ende meiner Ausbildung nicht mehr unterrichtet. Erst drei Jahre später, im

Rahmen meiner Ausbildung zum staatlich geprüften Techniker FR Maschinen-

bau habe ich mein Wissen, im Bereich der Automatisierungstechnik, erweitern

können. Im dritten Semester haben wir unter der Anleitung von unserem dama-

ligen Automatisierungslehrer, an verschiedenen Anlagen arbeiten dürfen. Ich

war in der Projektgruppe, die sich mit der Anlage "Transfersystem" beschäftigt

hat. Auf der Suche nach einem passenden Facharbeitsthema fragte ich die

Lehrkraft, ob es ein geeignetes Thema für eine Facharbeit, im Bereich Automa-

tisierungstechnik gibt. Die Anlage "Transfersystem" stand für Erweiterungsar-

beiten zur Verfügung. Nach kurzer Absprache mit den verantwortlichen Perso-

nen, habe ich mich dann für dieses Thema entschieden.

Das Projekt deckt alle meine Interessensbereiche ab und ich kann mich mit der

Arbeit identifizieren.

Das Ziel meiner Facharbeit ist es die Anlage "Transfersystem" um eine Werk-

stückträgererkennung zu erweitern, fachgerecht zu Konfigurieren und eine pas-

sende Ablaufvisualisierung zu erstellen.

Verschiedene Systeme, die eine Werkstückträgererkennung ermöglichen, wer-

den in einer Gegenüberstellung verglichen und bewertet. Die Entscheidung fällt

auf das System, welches wirtschaftlich und technisch am sinnvollsten für den

Unterrichtsgebrauch ist.

2 Stand der Technik

2

2 Stand der Technik

Der Stand der Technik beschreibt das Grundprinzip, den Zweck und die Bedie-

nung der Anlage.

Das Transfersystem dient als Transportmöglichkeit zwischen verschiedenen

Stationen, indem es Werkstückträger von einer Position zur nächsten über ver-

schiedene Transportbänder bewegt. Diese Bänder werden von vier Elektromo-

toren angetrieben, zwei für die Horizontalstrecken und zwei für die Vertikalstre-

cken. Die Behältnisse, die sich auf den Trägern befinden, werden zu verschie-

denen Stationen befördert, wo sie dann befüllt und verdeckelt werden. Die Posi-

tion der Werkstückträger wird über induktive Sensoren erfasst, die sich zwi-

schen den Transportbändern befinden.

Gesteuert wird die Anlage über eine SPS vom Typ "ILC 150ETH" des Herstel-

lers Phoenix Contact. Die Anlage kann über ein Bedienpult per Schalter und

Taster oder über ein sogenanntes Touchpanel bedient werden (Bild 1). Über

das Bedienpult werden die drei Betriebsarten Einrichtbetrieb, Einzelbetrieb und

Automatikbetrieb eingeschaltet. Über das Touchpanel werden Bedingungen

abgefragt, die zur Freigabe der Werkstückträger an den einzelnen Stationen

dienen.

Bild 1: Anlage Transfersystem

3 Analyse der Problemstellung

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3 Analyse der Problemstellung

Aktuell ist es so, dass auf dieser Anlage verschiedene Behältnisse transportiert

werden, welche sich in Form und Größe unterscheiden (Bild 2). Diese Behälter

werden je nach Anforderung mit unterschiedlichen Materialien befüllt. Es fehlt

an dieser Anlage ein System, dass die verschiedenen Behältnisse identifizieren

und zuordnen kann.

Die Anlage, welche für die Befüllung der Behältnisse zuständig ist, muss vor

jedem Durchlauf manuell von einem Einrichter auf die richtige Füllmenge einge-

stellt werden. Passiert dies nicht, können die Behältnisse nicht wie erforderlich

befüllt werden. Aus diesem Grund ist es notwendig ein Erkennungssystem zu

installieren, welches über das Ethernet mit anderen Anlagen vernetzt werden

kann. Erst wenn solch ein System fachgerecht installiert ist, kann ein vollauto-

matisierter Arbeitsablauf realisiert werden.

Nun geht es darum ein passendes Erkennungssystem zu finden, dass auf die

unterschiedlichen Werkstückträger abgestimmt wird.

Bild 2: Werkstückträger mit unterschiedlichen Behälterhalterungen

4 Lösungskonzepte

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4 Lösungskonzepte

Es gibt einige unterschiedliche Erkennungssysteme, mit denen sich eine Werk-

stückträgererkennung realisieren lässt. In den folgenden Kapiteln werden drei

der technisch besten Systeme benannt und erläutert. Anschließend werden

diese Systeme miteinander verglichen und die Entscheidung wird auf das für

den Anwendungsfall wirtschaftlichste Konzept fallen.

4.1 RFID-Identifikation

Die RFID-Identifikation ist ein weitverbreitetes System, welches zur Erkennung

von Gegenständen dient. Es wird in verschiedenen Branchen wie z.B. der Tex-

til- und Bekleidungsindustrie, Fahrzeugidentifikation oder zur Überwachung von

Abfüllanlagen eingesetzt. Vorteile dieses Systems sind:

kein Sichtkontakt zum Datenträger erforderlich

kann in rauer Umgebung eingesetzt werden (Staub, Dreck, etc.)

schnelles Auslesen der Daten ( > 100 Millisekunden)

Das RFID-Lesegerät wird an der

Anlage befestigt und mit der SPS

über die RS232-Schnittstelle ver-

bunden. Ein programmierter RFID-

Chip wird am Werkstückträger an-

gebracht und wird vom Lesegerät

erkannt. Die ausgelesen Daten werden von der SPS verarbeitet und weiterge-

leitet.

"Das Lesegerät (Reader), das je nach Typ ggf. auch Daten schreiben kann, er-

zeugt ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld, dem der RFID-

Chip (RFID-Tag) ausgesetzt wird. Die von ihm über die Antenne aufgenomme-

ne Hochfrequenzenergie dient während des Kommunikationsvorganges als

Stromversorgung für seinen Chip."1

Die Kosten für dieses System liegen bei ca. 600€ für die Lese- und Auswerte-

einheit, plus 8€ für jeden Datenträger (RFID-Chip).

1 http://de.wikipedia.org/wiki/RFID#Funktionsweise

Bild 3: Funktionsweise RFID-System

4 Lösungskonzepte

5

4.2 Barcode-Identifikation

Ähnlich dem RFID-System ist die Barcode-Identifikation. Auch dieses System

ist weitverbreitet und im Alltag oft wiederzufinden. Vorteile dieses Systems sind:

kostengünstig gegenüber anderen Erkennungssystemen

hohe Funktionssicherheit

leichte Erstellung der Datenträger

Der Barcode-Scanner wird

an eine Auswerteinheit an-

geschlossen und mit dieser

an die Anlage montiert.

Über die RS232-

Schnittstelle wird die Aus-

werteeinheit mit der SPS

verbunden. Ein passend

generierter Barcode wird

am Werkstückträger angebracht und kann vom Scanner ausgelesen werden.

Die Kommunikation zwischen der Anschlussbox und der SPS kann über die

RS232-Schnittstelle der SPS realisiert werden.

"Als Strichcode, Balkencode oder Barcode (englisch bar ‚Balken‘) wird eine

optoelektronisch lesbare Schrift bezeichnet, die aus verschieden breiten, paral-

lelen Strichen und Lücken besteht. Der Begriff Code steht hierbei nicht für Ver-

schlüsselung, sondern für Abbildung von Daten in binären Symbolen. Die Daten

in einem Strichcode werden mit optischen Lesegeräten, wie z.B. Barcodelese-

geräten (Scanner) oder Kameras, maschinell eingelesen und elektronisch wei-

terverarbeitet."2

Der Barcodescanner und die dazu passende Auswerteeinheit kosten zusam-

men ca. 500€. Anders als beim RFID-Lesegerät kann der Barcode-Scanner

keine Datenträger beschreiben sondern nur auslesen.

2 http://de.wikipedia.org/wiki/Strichcode

Bild 4: Funktionsweise Barcode-System

http://de.wikipedia.org/wiki/Englische_Sprache

http://de.wikipedia.org/wiki/Optoelektronik

http://de.wikipedia.org/wiki/Schrift

http://de.wikipedia.org/wiki/Code

http://de.wikipedia.org/wiki/Verschl%C3%BCsselung

http://de.wikipedia.org/wiki/Verschl%C3%BCsselung

http://de.wikipedia.org/wiki/Dualsystem

http://de.wikipedia.org/wiki/Barcodeleseger%C3%A4t

http://de.wikipedia.org/wiki/Barcodeleseger%C3%A4t

http://de.wikipedia.org/wiki/Automatische_Identifikation_und_Datenerfassung

4 Lösungskonzepte

6

4.3 CCD-Identifikation

Die CCD-Identifikation ist ein oft verwendetes Erkennungssystem im Maschinen

und Anlagenbau. Mit dieser Technologie können unterschiedliche Datenträger

wie z.B. Barcodes oder Sensoren erfasst und ausgewertet werden.

Vorteile dieses Systems sind:

schnell bewegte Objekte können ordnungsgemäß ausgelesen werden

Umfeld mit hohen Temperaturen möglich

Unter anderem EtherNet, RS232, USB und PS/2 Schnittstellen

Das CCD-Lesegerät wird an der Anlage montiert und über eine Auswerteeinheit

mit der SPS oder einem Computer verbunden. Ein passender Code oder Sen-

sor wird am Werkstückträger montiert und kann vom CCD-Lesegerät ausgele-

sen werden. Die Kommunikation mit der Auswerteeinheit erfolgt über den Com-

puter, da die SPS die Daten vom Lesegerät nicht verarbeiten kann.

"CCD-Bildsensoren bestehen aus einer Matrix (engl. Array) lichtempfindlicher

Fotodioden. Diese können rechteckig, quadratisch oder polygonal sein, mit hö-

her sind die Lichtempfindlichkeit und der Dynamikumfang des CCD-Sensors,

desto kleiner ist aber, bei gleicher Sensorgröße, die Bildauflösung."3

Das Lesegerät kostet ca. 1.000€ und die Auswerteeinheit ca. 250€. Die dazu

passenden Sensoren kosten ca. 20€.

3 http://de.wikipedia.org/wiki/CCD-Sensor

http://de.wikipedia.org/wiki/Fotodiode

http://de.wikipedia.org/wiki/Bildaufl%C3%B6sung

4 Lösungskonzepte

7

4.4 Gegenüberstellung der Lösungskonzepte

Durch die Einhaltung bestimmter Anforderungs- und Beurteilungskriterien wur-

de eine Bewertungstabelle zur Lösungsfindung der drei ausgewählten Erken-

nungssysteme erstellt (Bild 5).

Anforderungen RFID-

Identifikation

Barcode-

Identifikation

CCD-

Identifikation

Montage + + +

Kosten 0 + -

Arbeitssicherheit ++ ++ ++

Anwendung im

Unterricht 0 ++ -

Kommunikation

mit SPS ++ ++ ++

Bild 5: Bewertungstabelle für die Erkennungssysteme 4

Montage: In diesem Punkt unterscheiden sich die unterschiedlichen Systeme

wenig voneinander, denn in jedem Fall muss ein Datenträger und das dazuge-

hörige Lesegerät montiert werden.

Kosten: Bei den Kosten erkennt man schon einen ganz klaren Unterschied

zwischen den Systemen. Die Barcode-Identifikation ist das kostengünstigste

der drei Systeme und deckt trotzdem alle Anforderungen ab. Passende Bar-

codes können im Internet kostenfrei generiert und ausgedruckt werden, die Da-

tenträger der anderen Systeme hingegen müssen dazu gekauft und beschrie-

ben werden.

Arbeitssicherheit: Auch in diesem Punkt gibt es keinen Unterschied zwischen

den Systemen.

4 ++ = sehr gut, + = gut, 0 = befriedigend, - = ausreichend, -- = mangelhaft

4 Lösungskonzepte

8

Anwendung im Unterricht: Die RFID-Identifikation, aber auch die CCD-

Identifikation verwendet als Datenträger Chips bzw. Sensoren. Da diese Anlage

für jeden Lehrer und Schüler frei zugänglich ist kann es durchaus passieren,

dass diese Datenträger sich lösen und verloren gehen. Dies führt zu Komplika-

tionen und vor Allem zu unnötigen Kosten und ist damit eher ungeeignet für den

Unterrichtsgebrauch. Bei der Barcode-Identifikation hingegen wird dieses Prob-

lem umgangen.

Ergebnis: Nach Auswertung der Bewertungstabelle fällt die Entscheidung auf

die Barcode-Identifikation. Dieses Erkennungssystem ist in seiner Anschaffung

und in seinen Datenträgern (Barcodes) das wirtschaftlichste der drei vergliche-

nen Systeme. Durch ein schon vorhandenen Etikettendrucker des Herstellers

Brother vom Typ "P-Touch2730", der zur Erstellung von Barcodes verwendbar

ist, werden weitere Kosten und Aufwand eingespart.

5 Installation des Erkennungssystems

9


Die Wahl für ein passendes Barcode-Identifikationssystem fiel auf ein Gerät des

Herstellers SICK, da es kostengünstiger gegenüber anderen Herstellern war

und alle Anforderungen an diesen Anwendungsfall abdeckte. Im Lieferumfang

enthalten sind der Barcode-Scanner Typ "CLV503" und eine Anschlussbox Typ

"CDB405-001" die als Auswerteinheit und Schnittstelle zwischen Scanner und

SPS dienen soll. In den folgenden Kapiteln wird die fachgerechte Installation

dieses Systems beschrieben.

5.1 Verbindung des Steckers

Den Barcode-Scanner des Herstellers SICK gibt es in den Ausführungen als

USB- und RS232-Variante. Die RS232-Variante wird nur mit offenem Leitungs-

ende verkauft, d.h. dass man den dazu

passenden 15-poligen D-Sub Stecker

selbst anlöten muss. Unsere SPS verfügt

über eine RS232-Schnittstelle, über die

eine Verbindung mit der Anschlussbox

hergestellt wird. Die Anschlussbox verfügt

über einen Schalteingang (Lesetakt-

Trigger) und über zwei digitale Schaltaus-

gänge ("Goodread" und "Noread"). Da die

beiden Schaltausgänge für die spätere

Programmierung genutzt werden sollen,

müssen zusätzlich 2,2kOhm Widerstände

eingebracht werden. Die Widerstände

werden zwischen Pin1(+5V) und dem gewünschten Ausgangspin (Pin12 für

Goodread/Pin13 für Noread) eingelötet. Die grafische Darstellung der Pin-

belegung des Steckers befindet sich im Anhang 1. Ist der Stecker fertig gelötet,

wird er im mitgelieferten D-Sub- Steckergehäuse verschlossen und ist einsatz-

bereit.

Bild 6: Lötverbindung des Steckers


10

5.2 Spannungsversorgung der Anschlussbox

Die Anschlussbox wird direkt links neben der

SPS auf dem Stahlgitter mit zwei M4 Schrau-

ben montiert, sodass der Anschluss für den

Scanner nach oben zeigt. Als Nächstes muss

die Spannungsversorgung an der Box herge-

stellt werden. Nach Angaben des Herstellers

muss die Versorgungsspannung bei +18V bis

+30V liegen. Da die Eingangsmodule der SPS

+24V benötigen, kann die Spannungsversor-

gung über das Netzgerät für die Eingangsmo-

dule der SPS erfolgen. Die Anschlussbox ist

mit einem Gleichspannungswandler ausge-

stattet, der die +24V, die aus dem Netzgerät

kommen, in die für den Scanner benötigten +5V umwandelt.

Bild 7: Aufbau und Funktionsweise der Anschlussbox "CDB405-001"

Bild 8: Netzgerät


11

5.3 Anschluss des Triggers und der Schaltausgänge

Im nächsten Arbeitsschritt wird der Schalteingang, welcher als Trigger dient,

sowie die beiden Schaltausgänge an die SPS angeschlossen. Der Schaltein-

gang wird an den selben Eingang angeschlossen wie der Sensor B403. Dieser

Sensor erfasst die Position des Werkstückträgers am Stoppzylinder_1. An der

besagten Position erfolgt auch die Bestückung der Werkstückträger. Dieser An-

schluss ist am sinnvollsten, denn die Behältnisse sollen gescannt werden bevor

der Stoppzylinder_2 erreicht wird, an dem die Befüllung der Behältnisse erfolgt.

"Ein Trigger ist eine Schaltung, die bei einem auslösenden Ereignis einen Im-

puls (Triggerimpuls) oder einen Schaltvorgang (Schaltflanke) erzeugt. Das aus-

lösende Ereignis kann zum Beispiel eine Vergleichsoperation oder auch eine

abgelaufene Zeitspanne sein."5

Da alle Eingänge der SPS schon belegt sind, muss der Anschluss der beiden

Schaltausgänge auf die ONBOARD-Eingänge der SPS erfolgen (Bild 9). Die

ONBOARD-Eingänge unterscheiden sich in ihrer Funktionsweise und ihrer An-

wendung nicht von anderen digitalen Eingängen. Der einzige Unterschied be-

steht darin, dass für diese Eingänge schon die passenden globalen Variablen

angelegt sind und diese nicht mehr verändert werden können.

5 http://de.wikipedia.org/wiki/Trigger_(Elektronik)

Bild 9: Anschluss des Triggers und der Schaltausgänge

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronische_Schaltung


12

5.4 RS232-Anschluss

Die Kommunikation zwischen der SPS und der Anschlussbox soll über die seri-

elle RS232-Schnittstelle der "ILC 150 ETH" erfolgen. Die Schnittstelle der SPS

hat eine Ps2-Buchse, daher wird die Datenübertragung über ein Ps2-Kabel er-

folgen. Vor Ort gibt es viele solcher Ps2-Kabel, somit muss kein Kabel extra

bestellt werden. Ein Ps2-Stecker verfügt über sechs Pins an denen Drahtleitun-

gen angelötet sind. Durch Messung mit einem Spannungsmesser kann man

feststellen, welche Drahtleitung zu welchem Pin gehört. Für die Datenübertra-

gung der Anschlussbox werden drei Datenleitungen benötigt:

TxD: Transmit (Senden); RxD: Receive (Empfangen); GND: Ground (Masse).

Das Ps2-Kabel besitzt sechs Drahtleitungen und ist somit zur Verbindung zwi-

schen Anschlussbox und SPS geeignet. Der Nachteil ist, dass Ps2-Stecker und

Ps2-Buchsen nicht genormt sind und die Pinbelegungen von Hersteller zu Her-

steller variieren. Nach Recherche bei Phoenix Contact wurde bestätigt, dass die

Ps2-Buchse der SPS eine völlig andere Pinbelegung hat als die Ps2-Buchse

eines PCs.

Die üblichen Ps2-Schnittstellen wie sie z.B. bei PCs wiederzufinden sind haben

eine Pinbelegung wie in Bild 10

dargestellt ist.

1) Datenleitung (TxD)

2) nicht beschaltet

3) Masse (GND)

4) Spannungsversorgung (+5V)

5) Taktsignal (RxD),

6) nicht beschaltet

Bei der Buchse der SPS hingegen

ist die Datenleitung (TxD) auf Pin 2 und das Taktsignal (RxD) auf Pin 1. Die

Masse (GND) ist ebenfalls auf Pin 3 und muss somit nicht vertauscht werden.

Da Pin 4,5 und 6 bei der SPS keine Verwendung haben werden diese nicht wei-

ter berücksichtigt.

Bild 10: Ps2-Schnittstelle (Buchse)

http://de.wikipedia.org/wiki/Masse_(Elektronik)

http://de.wikipedia.org/wiki/Taktsignal


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5.5 Montage des Lesegerätes

Um ein fehlerfreies Auslesen der Barcodes zu ermöglichen, wird der Scanner

im richtigen Winkel und Leseabtstand zum Barcode angebracht. Da der Scan-

ner eine relativ kleine Bauform 30mm x 43,3mm x 20mm und ein geringes Ge-

wicht aufweist, treten dementsprechend auch keine hohe statischen Belastun-

gen auf. In diesem Fall werden für die Anbringung des Scanners 30mm x 30mm

Boschprofile verwendet (Bild 11). Die

Profile müssen so an der Anlage an-

gebracht sein, dass der Arbeitsablauf

an dieser Position nicht behindert

wird. Aus diesem Grund wurde das

längere der beiden Profile über einen

sogenanntes Verbindungswinkel an

dem Boschprofil im Innenraum des

Transfersystems angebracht. Die

rechte Seite wird offen gelassen, denn

dort findet der Arbeitsablauf statt. Der

Scanner wird mit einem vorgebohrten

Edelstahlblech an das kürzere der

beiden Profile montiert. Über die M2 Bohrung, welche sich auf der Unterseite

des Scanners befindet, siehe Anhang 2, kann das Blech mit dem Scanner ver-

schraubt und am Profil befestigt werden. Durch diese Anbringung ist es möglich

das Gestell in der Höhe zu verstellen und den Scanner nach links und nach

rechts zu verschieben. Auf der Oberfläche der blauen Kunststoffrahmen werden

die passenden Barcodes mittig aufgeklebt. Damit der Scanner die Barcodes

auslesen kann, muss er mindestens 75mm vom Rand des längeren Profils an-

gebracht werden. Ist die richtige Position endgültig eingestellt, wird das Blech

an das Profil festgeschraubt. Als nächster Schritt wird die erforderliche Höhe

eingestellt. Um den Arbeitsablauf nicht zu behindern, darf das Gestell nicht zu

tief zu sein. Ist der Scanner zu hoch angebracht, werden die Barcodes nicht

mehr wie gewünscht ausgelesen. Die passenden Leseabstände für den Scan-

ner befinden sich im Anhang 2. In diesem Fall wird der Scanner auf einer Höhe

von 95mm angebracht. Bei dieser Höhe ist ein fehlerfreies Auslesen und ein

störungsfreies Arbeiten gewährleistet.

Bild 11: Montage des Scanners

6 Konfiguration des Systems

14


6.1 Konfiguration des Lesegerätes

Damit die Anschlussbox mit der SPS ordnungsgemäß kommunizieren kann

muss der Barcode-Scanner zunächst einmal richtig eingestellt werden. Für die

Datenübertragung sind die Parameter für Baudrate, Datenbits, Stopbits und

Parität ausschlaggebend. Die Einstellung erfolgt über sogenannte Parametrier-

codes die vom Hersteller vorgegeben sind. Diese Codes finden sich im Anhang

3. Damit der Scanner die Einstellungen übernimmt, muss zuerst der Barcode

für "SET" eingescannt werden, dann der Code für den benötigten Parameter

und abschließend der Code für "END". Sind alle benötigten Einstellungen ein-

gescannt, kann die Auslesung beginnen. Das Verhalten der Schaltausgänge

kann auf der vom Hersteller angegebenen Website eingestellt werden6. Soll

z.B. die Lesezeit eingestellt werden, so kann man auf den Link "Read time opti-

ons" klicken und die gewünschte Zeit einstellen. Die Website generiert aus den

gewünschten Einstellungen dann einen Barcode, der dann entweder ausge-

druckt oder direkt vom Bildschirm ausgescannt werden kann.

6.2 RS232 Umsetzung im Programm

Der Datenaustausch mit der SPS kann über die Programmiersprachen FBD, AS

und ST realisiert werden. In diesem Fall fiel die Entscheidung auf die Program-

mierung in FBD, da ST keine gute Übersicht bietet und AS eine bessere Ver-

wendung für Schrittketten und Ablauffolgen findet. Die Programmierung in FBD

findet über Funktionsbausteine statt. Über globale Variablen werden die unter-

schiedlichen Programme miteinander verknüpft. Auf der nächsten Seite werden

alle Bausteine in einer Übersicht veranschaulicht, die für den RS232 Datenaus-

tausch erforderlich sind.

6 www.setup-mini-line.sick.com/ajax/#


15

RS232-Funktionsbausteine im Überblick

"Mit dem Funktionsbaustein

RS232_INIT parametrieren Sie die se-

rielle RS232 Schnittstelle.

Nach der fehlerfreien Parametrierung

können Sie die Funktionsbausteine

RS232_SEND und RS232_RECEIVE

nutzen, um Daten über die serielle

/Schnittstelle zu senden und zu emp-

fangen."7


RS232_RECEIVE können Sie den Emp-

fangsspeicher der seriellen Schnittstelle

auslesen.

Vor der Nutzung dieses Funktionsbau-

steins müssen Sie den Funktionsbaustein

RS232_INIT fehlerfrei ausgeführt haben."8


RS232_SEND können Sie Daten

über die seriellen Schnittstelle

übertragen.

Vor der Nutzung dieses Funktions-

bausteins müssen Sie den Funkti-

onsbaustein RS232_INIT fehlerfrei

ausgeführt haben."9

7 PC-Worx 6.10.56, Hilfe zu FB/FU, Index RS232_INIT

8 PC-Worx 6.10.56, Hilfe zu FB/FU, Index RS232_RECEIVE

9 PC-Worx 6.10.56, Hilfe zu FB/FU, Index RS232_SEND

Bild 12: RS232_INIT Funktionsbaustein

Bild 13: RS232_RECEIVE Funktionsbau-stein

Bild 14: RS232_SEND Funktionsbaustein


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Nachdem eine neue POE angelegt wurde, wird nun das passende Programm

erstellt. Wie in der Beschreibung bereits erwähnt, wird zuerst der RS232_INIT

Baustein richtig konfiguriert. Erfolgt dies nicht, wird die serielle Schnittstelle der

SPS nicht fehlerfrei ausgelesen bzw. beschrieben.

Für den Anschluss ENABLE wird eine Variable vom Datentyp BOOL verwendet,

der Schalter für S1 oder der Schalter für S11.Der Anschluss ENABLE schaltet

den Baustein ein. Als nächstes wird der Anschluss PARAMETER beschrieben.

Dieser Anschluss ist am wichtigsten, denn dort werden die Initialisierungspara-

meter für den Datenaustausch festgelegt. Um diesen Anschluss zu nutzen,

muss vorerst ein neuer Datentyp erstellt werden. Ein neuer Datentyp wird er-

stellt, indem man auf den schon vorhandenen Datentypen "sys_flag_types" ei-

nen Rechtsklick setzt und anschließend auf Einfügen (Datentypen) klickt. Die

Struktur für diesen Datentypen findet man auf der Hilfeseite zu dem Baustein.

Dort kann die unten stehende Datenstruktur einfach kopiert werden und in das

neu angelegte Arbeitsblatt eingefügt werden. Abschließend wird das Projekt

neu erzeugt und der Datentyp ist fertig angelegt. Im darauf folgenden Schritt

wird die passende Baudrate, Datenbits (Parität) und Stopbits eingestellt. Dazu

kopiert man die Variable, die dem Anschluss PARAMETER zugeordnet ist und

tippt nachdem Namen einen Punkt ein. Nach Eintippen des Punktes hat man

dann die Auswahl zwischen Baudrate, Datenbits, Stopbits und Protocol. Wenn

alle benötigen Variablen eingefügt sind muss ihnen noch die passende Zahl

zugeordnet werden.

Bild 15: programmierter RS232_INIT Baustein


17

In diesem Fall steht die Zahl 7 für eine Baudrate von 9600 k/bit. Bei diesem

Baustein müssen alle Anschlüsse beschaltet sein, aus diesem Grund werden

für VALID, ERROR und STATUS auch Variablen angelegt. VALID und ERROR

zeigen den Zustand des Bausteins an. Wenn die Parametrierung richtig ausge-

führt ist, wird VALID auf TRUE gesetzt. Ist ein Fehler aufgetreten wird ERROR

auf TRUE gesetzt. Ist ERROR auf TRUE, so gibt STATUS eine Fehlermeldung

raus. Die Deklarationen der Fehlermeldungen siehe Anhang 4.

Ist der RS232_INIT Baustein richtig konfiguriert wird mit der Beschreibung des

RS232_RECEIVE Bausteins begonnen. An den Anschluss REQUEST wird eine

Variable mit dem Datentyp BOOL verwendet, Taster S2 oder der Sensor B403.

REQUEST erzeugt, dass die serielle Schnittstelle der SPS ausgelesen wird und

die ausgelesenen Daten in den Anschluss DATA kopiert werden. Damit das

passieren kann, muss vorher ein ausreichender Datenspeicher angelegt wer-

den. Für den Datenspeicher wird ebenfalls ein neuer Datentyp eingefügt. Hier

ein Beispiel für den Datenspeicher:

TYPE

Testarray : ARRAY[0..9] OF BYTE;

END_TYPE

0..9 steht für zehn Felder, daher ist der Datenspeicher zehn BYTE groß.

Für diesen Anwendungsfall sind zehn BYTE vollkommen ausreichend, wenn

man Codes auslesen will, die ein umfangreicheres Datenvolumen haben kann

man den Datenspeicher dementsprechend erweitern.

Bild 16: programmierter RS232_RECEIVE Baustein


18

Nachdem man den Datenspeicher beschrieben hat, muss das Projekt neu er-

zeugt werden und der Datenspeicher ist angelegt. Auch bei diesem Baustein

werden alle Anschlüsse beschaltet. Für ERROR kann die Gleiche Variable wie

für den INIT-Baustein verwendet werden, ebenso wie für den Anschluss

STATUS. Der Anschluss DONE zeigt an, ob die serielle Schnittstelle fehlerfrei

ausgelesen wurde. An DONE, BUFFER_NOT_EMPTY und an BUFFER_FULL

müssen Variablen vom Datentyp BOOL angelegt werden. Für RECEIVE

_BUFFER_COUNT muss eine Variable vom Datentyp INT angelegt werden, in

diesem Fall "Speicher_Anzahl". Diese Variable ist später entscheidend für die

Zuweisung der unterschiedlichen Werkstückträger. An dieser Variable wird die

Anzahl der Zeichen in der Schnittstelle angezeigt. DATA_COUNT zeigt nur die

Anzahl der gelesenen Daten an und ist für den Ablauf nicht weiter relevant.

6.3 Zuweisung der Werkstückträger

Zurzeit gibt es drei unterschiedliche Formen von Behältnissen, die mit Hilfe der

Werkstückträger auf der Anlage transportiert werden. Es gibt Behälter mit run-

der, rechteckiger und dreieckiger Form. Mit Hilfe des Etikettendruckers werden

die passenden Barcodes ausgedruckt und auf die Träger aufgeklebt. Auf dem

Werkstückträger mit der runden Aufnahme der Barcode "Kreis", auf dem mit der

rechteckigen Aufnahme "Rechteck" und auf dem Werkstückträger mit der drei-

eckigen Aufnahme "Dreieck". Die SPS verarbeitet nicht die ganzen Wörter die

eingescannt werden, sondern nur die einzelnen Zeichen, z.B. "Rechteck" = 8

Zeichen. Mit der Variable, die für den Eingang RECEIVER_BUFFER_COUNT

angelegt wurde, können nun die Anzahl der eingelesenen Zeichen einer weite-

ren Variable zugeordnet werden. Für die Zuweisung sollte zur besseren Über-

sicht eine neue POE angelegt werden. Bei dieser POE findet die Programmier-

sprache ST eine bessere Verwendung als andere Programmiersprachen, da in

ST das verknüpfen von Zahlenwerten in Variablen am Einfachsten ist. Die Pro-

grammierung ist so gestaltet, dass die Anzahl der Zeichen bestimmt welche

Variable für die zugewiesene Form auf TRUE gesetzt wird.


19

Beispiel der Zuweisung für den Barcode "Dreieck":

IF Speicher_Anzahl = 7 THEN

Dreieck := TRUE;

END_IF;

IF Speicher_Anzahl = 5 OR Speicher_Anzahl = 8 THEN

Dreieck := FALSE;

END_IF;

Ist die Variable Dreieck nun auf TRUE, erkennt die Anlage nun, dass dreieckige

Behälter transportiert werden. Werden aber mehr bzw. weniger Zeichen ausge-

lesen so befindet sich gerade eine andere Form von Behältnissen auf den

Transportbändern.

6.4 Verwendung der Schaltausgänge

Wie in Kapitel 5.1 bereits erwähnt wird, sollen die beiden Schaltausgänge des

Scanners im Programm verwendet werden. Das Verhalten der Schaltausgänge

ist im Anhang 5 grafisch dargestellt. Wenn der Scanner einen Code erfolgreich

ausgelesen hat geht "Goodread" auf TRUE, solange bis der Scanner von neu-

em getriggert wurde und einen Code nicht ausgelesen hat. In diesem Fall geht

"Goodread" auf FALSE und "Noread" auf TRUE, bis der Scanner einen Code

wieder erfolgreich ausgelesen hat. Die beiden Schaltausgänge werden als

Startbedingung in der POE "Schrittkette_AS" verwendet. Nur wenn "Goodread"

auf TRUE ist und "Noread" auf FALSE soll der Stoppzylinder_1 einfahren und

den Arbeitsablauf freigeben. Wird kein Barcode vom Scanner erfasst bleibt der

Werkstückträger auf seiner Position stehen und wird erst dann freigegeben,

wenn der Scanner einen Code erfolgreich ausgelesen hat.

7 Visualisierung über WebVisit

20


7.1 Allgemeines zu WebVisit

WebVisit ist eine von Phoenix Contact entwickelte Software, die zur Visualisie-

rung von PCWorx-Projekten dient. Mit Hilfe dieser Software können einfache

Grafiken erstellt und den Variablen im Projekt zugeordnet werden. Je nachdem

wie so eine Visualisierung aufgebaut ist, können nicht nur Arbeitsabläufe dar-

gestellt werden, sondern es kann auch aktiv in den Arbeitsablauf eingegriffen

werden. Grafiken können mit einem Grundwerkzeug erstellt werden und dann

einer Variable zugeordnet werden. Mit der richtigen Einstellung kann diese Gra-

fik je nach Zustand der Variable ihre Farbe verändern. Über die Funktion

"Bargraph" kann eine Anzahl oder ein Füllstand angezeigt werden. Um über die

Visualisierung aktiv in den Arbeitsablauf eingreifen zu können, gibt es die Funk-

tion "Button". Mit dieser Funktion können Grafiken erstellt werden, die dann

durch Betätigung TRUE oder FALSE sind. Diese Grafiken können je nachdem

wie sie eingestellt werden als Taster oder als Schalter arbeiten. Auch diesen

Grafiken muss vorher eine Variable im Projekt zugeordnet worden sein. Ist die

Visualisierung erstellt, kann sie über einen Computer der sich im selben Netz-

werk befindet aufgerufen werden. Alle Daten werden in Echtzeit übertragen,

somit ist auch eine Fernüberwachung der Anlage möglich.

7.2 Gestaltung der Visualisierung

Bild 17: Visualisierung der Anlage


21

In Bild 17 ist ein möglicher Aufbau einer Visualisierung dargestellt. Im PCWorx-

Projekt, welches für diese Anlage angelegt wurde, sind drei Betriebsarten fest-

gelegt: Einrichtbetrieb (1), Einzelbetrieb (2) und der Automatikbetrieb (3). Wenn

einer dieser Betriebsarten aktiv ist, wird die rechteckige Grafik, mit denen die

jeweilige Betriebsart verknüpft ist, orange hinterlegt. Die grauen rechteckigen

Grafiken und die grauen quadratischen Grafiken sollen die Hubzylinder (4) und

die Stoppzylinder (5) der Anlage darstellen. Im Einrichtbetrieb hat man über die

Visualisierung der Anlage, den Zugriff auf die Hubzylinder, Stoppzylinder und

den Stempelzylinder (6). Wird jetzt z.B. im Einrichtbetrieb die rechteckige Grafik

für den Stempelzylinder einmal betätigt, fährt der Zylinder aus. Bei weiterer Be-

tätigung fährt der Zylinder wieder ein. Die Pfeile zwischen den Kästen sollen die

Bewegungsrichtung der Werkstückträger darstellen. In der Mitte der dargestell-

ten Anlage sind die drei unterschiedlichen Behälterformen (7) abgebildet. Wenn

der Scanner eine dieser Formen eingescannt hat, so wird diese Grafik rot hin-

terlegt. Anhand dieser Gestaltung sieht man über die Visualisierung welche Be-

hältnisse gerade auf der Anlage bearbeitet werden. Rechts oben im Bild sind

zwei rechteckige Grafiken (8+9) zu sehen, die für die Abfrage an zwei Stoppzy-

linder stehen. "Befüllung_erfolgt" (8) steht für die Abfrage an Stoppzylinder_2,

an dem die Befüllung der Behälter erfolgt. Durch einmaliges Betätigen dieser

Grafik fährt der Zylinder ein und

der Arbeitsablauf wird wieder

freigegeben. Das Gleiche pas-

siert an Stoppzylinder_3, wo die

Deckelzugabe für die Behälter

erfolgt. Die Grafiken die sich un-

ten rechts auf dem Bild befin-

den, dienen zur Abfrage ob ein

Behälter ordnungsgemäß befüllt

und verdeckelt worden ist. "Gut"

(10) und "Ausschuss" (11) dienen im Automatikbetrieb auch als Startbedingung

für den Arbeitsablauf. Der Bargraph (12) der sich rechts neben den beiden Gra-

fiken befindet zeigt an wie viele Behälter richtig verarbeitet wurden. Durch betä-

tigen des Tasters S3 (Stopp) auf dem Bedienpult wird der Bargraph resetet und

das Zählen beginnt wieder von null (Bild 18).

Bild 18: Funktion des Bedienpults

8 Fazit

22

8 Fazit

8.1 Durchlauf und Bewertung

Alle Werkstückträger die mit einem Barcode versehen sind, konnten vom Scan-

ner erfasst werden und die nötigen Daten wurden an die SPS gesendet und

anschließend vom Programm verarbeitet. Über die erstellte Visualisierung ist

deutlich erkennbar welche Form von Behälter gerade auf den Förderbändern

transportiert wird. Die Voraussetzungen für einen vollautomatisierten Arbeitsab-

lauf wurden damit geschaffen.

Mit Hilfe der Visualisierung können jetzt auch Einrichtearbeiten wie z.B. die

Einstellung des Stempelzylinders durchgeführt werden.

8.2 Persönliche Herausforderungen

Das Löten der Stecker fiel mir anfangs schwer, da ich keinerlei Erfahrungen auf

diesem Gebiet hatte. Nach einigen Fehlversuchen habe ich mich aber in die

Materie hineingearbeitet und den Stecker mit den erforderlichen Widerständen

fachgerecht zusammengelötet. Ebenfalls schwer getan habe ich mich mit der

Datenübertragung zwischen Anschlussbox und SPS. Es hat eine Weile gedau-

ert bis ich auf Idee gekommen bin bei Phoenix Contact anzurufen und nach der

Pinbelegung der Ps2-Buchse zu fragen, das hat mich viel Zeit gekostet. Auch

WebVisit war anfangs kompliziert zu verstehen, da es viele versteckte Einstel-

lungen gibt die man auch trotz guter Englischkenntnisse nicht auf Anhieb ver-

steht. Im Großen und Ganzen war die Aufgabe aber zu bewerkstelligen und ich

konnte viele neue Sachen lernen, die im regulären Unterricht so nicht vermittelt

werden können.

9 Verbesserungs-und Erweiterungsvorschläge

23

9 Verbesserungs-und Erweiterungsvorschläge

Zuweisung der Werkstückträger

Aktuell wurde die Zuweisung der unterschiedlichen Werkstückträger relativ sim-

pel gehalten. Das ist soweit noch kein Problem, da es bis dato nur drei unter-

schiedliche Formen der Behälter gibt. Nimmt jetzt aber die Anzahl an unter-

schiedlichen Werkstückträgern und damit auch die Anzahl der unterschiedli-

chen Behälter zu, so wird die Zuweisung in ST auf Dauer zu unübersichtlich.

Eventuell gibt es ja die Möglichkeit die solch eine Zuweisung über Funktions-

bausteine zu realisieren, indem man schon vorhandene Funktionsbausteine

verwendet oder sich solch ein Funktionsbaustein selbst erstellt.

Visualisierung über Tablet PCs oder Smartphones

Durch Internetrecherchen bin ich auf die Möglichkeit gestoßen die Anlage über

tragbare Geräte wie Smartphones oder Tablets zu bedienen. Im Zeichen der

Modernisierung werden heutzutage viele Anlagen auf solche Systeme umge-

stellt, warum sollte dies nicht an der Schule möglich sein. Eine solche Umstel-

lung wäre für die Schüler zusätzliches Lernmaterial und würde sie der moder-

nen Automatisierungstechnik näher bringen.

Für die Betriebssysteme iOS und für Android gibt es die "SpiderControl

MicroBrowser" App mit der die *.teq Files von WebVisit auf den Geräten ange-

zeigt werden können. Die Kosten für diese App liegen bei ca. 20€. Eventuell

wäre das ein Thema für eine weitere Facharbeit zur Erweiterung der Anlage

"Transfersystem".

10 Anhang

24

10 Anhang

Anhang 1: Pinbelegung des Steckers

Bild 19: Pinbelegung des Steckers

10 Anhang

25

Anhang 2: Barcode-Scanner und Lesefelddiagramm

Bild 20: Darstellung Scanner

Bild 21: Lesefelddiagramm

10 Anhang

26

Anhang 3: Parametriercodes

Auf den folgenden Seiten sind alle Parametriercodes abgebildet, welche für die

Konfiguration des Scanners notwendig sind. Die Codes die für unseren Anwen-

dungsfall verwendet wurden sind im Folgenden rot unterstrichen. Alle fett hinter-

legten Codes sind Werkseinstellungen des Herstellers.

Bild 22: Parametriercodes zur Festlegung der Schnittstelle

Bild 23: Parametriercodes Datenbit, Stopbit, Parität

10 Anhang

27

Bild 24: Parametriercodes Baudrate

10 Anhang

28

Bild 25: Parametriercodes Codearten

10 Anhang

29

Bild 26: Parametriercodes Lesebetriebsarten

10 Anhang

30

Bild 27: : Parametriercodes Keyboard Sprachen

10 Anhang

31

Anhang 4: Fehlermeldungen RS232-Funktionsbausteine

Bild 28: Fehlermeldungen

10 Anhang

32

Anhang 5: Verhalten der Schaltausgänge

Bild 29: Verhalten der Schaltausgänge

10 Anhang

33

Anhang 6: Technologieschema

Bild 30: Technologieschema Transfersystem

10 Anhang

34

Anhang 7: Pneumatikplan

Bild 31: Pneumatikplan Transfersystem

10 Anhang

35

Anhang 8: Stromlaufplan

Bild 32: Stromlaufplan 1

10 Anhang

36


10 Anhang

37


10 Anhang

38


10 Anhang

39

Anhang 9: Zustandsdiagramm

Bild 36: Zustandsdiagramm

10 Anhang

40

Bild 37: Zustandsdiagramm

10 Anhang

41

Anhang 10: Grafcet

Bild 38: Grafcet Schrittkette

10 Anhang

42

Bild 39: Grafcet Betriebsarten

10 Anhang

43

Anhang 11: Programm Schrittkette_AS

Bild 40: : Programm Schrittkette_AS Schritt 0-8 mit Verzweigung

10 Anhang

44

Bild 41: Programm für Schrittkette_AS Schritt 9-11

10 Anhang

45

Anhang 12: Programm Einrichtebetrieb_FBD

Bild 42: Programm Einrichtebetrieb_FBD

10 Anhang

46

Anhang 13: Programm RS232_FBD

Bild 43: : Programm RS232_FBD

10 Anhang

47

Anhang 14: Programm Formen_ST

Bild 44: Programm Formen_ST

10 Anhang

48

Bild 45: Programm Betriebe_FBD

10 Anhang

49

Anhang 16: Belegungsliste

Eingänge

Eingangsmodul #1 IB IL 24DI 8/HD-PAC

Benennung Kommentar Belegung

B1.03 Sensor Z1 (induktiv) 2.2


B3.01 Sensor Anschlag2 (induktiv) 2.3

B3.02 Sensor Wagenerkennung1 (induktiv) 1.4



S1 Einzel (Schalter) 2.3

S11 Auto (Schalter) 1.3

S2 Start (Taster) 1.4

S3 Stopp (Taster) 2.4


B4.03 Sensor Z4 (induktiv)

Trigger für Scanner (Lese-Eingang)

2.2

B4.01 Sensor Anschlag1 (induktiv) 2.1

B4.02 Sensor Wagenerkennung2 (induktiv) 1.2



K0 Signalleitung des Relais (Schließer) 1.3

B0 Zylinder eingefahren (Endlagenschalter) 2.3

B1 Zylinder ausgefahren (Endlagenschalter) 1.4

B2.05 Sensor Deckelerkennung (induktiv) 2.4

10 Anhang

50

Eingangsmodul ONBOARD_INPUT


ONBOARD_INPUT_BIT4 Schaltausgang (Noread) 1.1

ONBOARD_INPUT_BIT5 Schaltausgang (Goodread) 2.1

Ausgänge

Ausgangsmodul #6 IB IL 24DO 8/HD-PAC


Y1.01 Hubzylinder 1 (eingefahren) 2.1

Y1.02 Hubzylinder 2 (ausgefahren) 1.2

Y1.03 Stoppzylinder Dosenzugabe 2.2

Y2.01 Hubzylinder 3 (eingefahren) 1.3

Y2.02 Hubzylinder 4 (ausgefahren) 1.4

Y2.03 Stoppzylinder Verdeckelung 2.3

Y3.03 Stoppzylinder Deckelzugabe 1.1

Y4.03 Stoppzylinder Entnahme 2.4

Ausgangsmodul #7 IB IL 24DO 8/HD-PAC


Y0.01 Stempelzylinder (eingefahren) 1.3

10 Anhang

51

Literaturverzeichnis

Literatur

PC-Worx 6.10.56, Hilfe zu FB/FU, Index RS232_INIT, Phoenix Contact & Co.

KG

(Zugriff: August - November 2013)

PC-Worx 6.10.56, Hilfe zu FB/FU, Index RS232_RECEIVE, Phoenix Contact &

Co. KG


PC-Worx 6.10.56, Hilfe zu FB/FU, Index RS232_SEND, Phoenix Contact & Co.

KG


SICK CLV503/505 Barcode Scanner Benutzerhandbuch


SICK Applikationsnotiz "Anschluss eines CLV5xx an CDB405-001"


Internet

Wikipedia, Die freie Enzyklopädie:

http://de.wikipedia.org/wiki/RFID#Funktionsweise

(Zugriff: 08.11.2013 15:16 MESZ)

http://de.wikipedia.org/wiki/Strichcode

(Zugriff: 08.11.2013 15:47 MESZ)

http://de.wikipedia.org/wiki/CCD-Sensor

(Zugriff: 08.11.2013 16:02 MESZ)

http://de.wikipedia.org/wiki/Trigger_(Elektronik)

(Zugriff: 15.11.2013 14:11 MESZ)

10 Anhang

52

Abkürzungsverzeichnis

FR Fachrichtung

SPS Speicherprogrammierbare Steuerung Typ ILC ETH 150

D-Sub Subminiatur D

POE Programm in PCWorx

AS Ablaufsprache

ST Strukturierter Text

FBD Funktion-Block-Diagramm

RFID radio-frequency identification

CCD Charge-coupled Device

PC Personal Computer

App (Applikation) Anwendungssoftware für Mobilgeräte

http://de.wikipedia.org/wiki/Anwendungssoftware

http://de.wikipedia.org/wiki/Mobilger%C3%A4t

10 Anhang

53

Abbildungsverzeichnis

Bild 1: Anlage Transfersystem (Quelle: D.Stepanow) ........................................ 2

Bild 2: Werkstückträger mit unterschiedlichen Behälterhalterungen

(Quelle: D.Stepanow) 3

Bild 3: Funktionsweise RFID-System (Quelle: Google Bilder) ........................... 4

Bild 4: Funktionsweise Barcode-System (Quelle: Google Bilder)....................... 5

Bild 5: Bewertungstabelle für die Erkennungssysteme (Quelle: D.Stepanow) ... 7

Bild 6: Lötverbindung des Steckers (Quelle: D.Stepanow) ................................ 9

Bild 7: Aufbau und Funktionsweise der Anschlussbox "CDB405-001"

(Quelle: SICK Benutzerhandbuch) .................................................................... 10

Bild 8: Netzgerät (Quelle: D.Stepanow) ........................................................... 10

Bild 9: Anschluss des Triggers und der Schaltausgänge (Quelle: D.Stepanow)11

Bild 10: Ps2-Schnittstelle (Buchse) (Quelle: Google Bilder) ............................. 12

Bild 11: Montage des Scanners (Quelle: D.Stepanow) .................................... 13

Bild 12: RS232_INIT Funktionsbaustein (Quelle: PCWorx) ............................. 15

Bild 13: RS232_RECEIVE Funktionsbaustein (Quelle: PCWorx) .................... 15

Bild 14: RS232_SEND Funktionsbaustein (Quelle: PCWorx) .......................... 15

Bild 15: programmierter RS232_INIT Baustein (Quelle: D.Stepanow) ............. 16

Bild 16: programmierter RS232_RECEIVE Baustein (Quelle: D.Stepanow) .... 17

Bild 17: Visualisierung der Anlage (Quelle: D.Stepanow) ................................ 20

Bild 18: Funktion des Bedienpults (Quelle: D.Stepanow) ................................. 21

Bild 19: Pinbelegung des Steckers (Quelle: SICK Benutzerhandbuch) ........... 24

Bild 20: Darstellung Scanner (Quelle: SICK Benutzerhandbuch)..................... 25

Bild 21: Lesefelddiagramm (Quelle: SICK Benutzerhandbuch) ....................... 25

Bild 22: Parametriercodes zur Festlegung der Schnittstelle


Bild 23: Parametriercodes Datenbit, Stopbit, Parität


Bild 24: Parametriercodes Baudrate (Quelle: SICK Benutzerhandbuch) ......... 27

Bild 25: Parametriercodes Codearten (Quelle: SICK Benutzerhandbuch) ....... 28

Bild 26: Parametriercodes Lesebetriebsarten


Bild 27: Parametriercodes Keyboard Sprachen

(Quelle: SICK Benutzerhandbuch) ................................................................... 30

10 Anhang

54

Bild 28: Fehlermeldungen (Quelle: PCWorx) ................................................... 31

Bild 29: Verhalten der Schaltausgänge (Quelle: SICK Benutzerhandbuch) ..... 32

Bild 30: Technologieschema Transfersystem (Quelle: PCWorx) ..................... 33

Bild 31: Pneumatikplan Transfersystem (Quelle: TS06F, überarbeitet) ........... 34

Bild 32: Stromlaufplan 1 (Quelle: D.Stepanow) ................................................ 35


Bild 34: Stromlaufplan 3(Quelle: D.Stepanow) ................................................ 37


Bild 36: Zustandsdiagramm (Quelle: D.Stepanow) .......................................... 39

Bild 37: Zustandsdiagramm(Quelle: D.Stepanow) .......................................... 40

Bild 38: Grafcet Schrittkette (Quelle: D.Stepanow) .......................................... 41

Bild 39: Grafcet Betriebsarten (Quelle: D.Stepanow) ....................................... 42

Bild 40: : Programm Schrittkette_AS Schritt 0-8 mit Verzweigung

(Quelle: D.Stepanow) 43

Bild 41: Programm für Schrittkette_AS Schritt 9-11 (Quelle: D.Stepanow) ...... 44

Bild 42: Programm Einrichtebetrieb_FBD (Quelle: D.Stepanow) ..................... 45

Bild 43: : Programm RS232_FBD (Quelle: D.Stepanow) ................................. 46

Bild 44: Programm Formen_ST (Quelle: D.Stepanow) .................................... 47

Bild 45: Programm Betriebe_FBD (Quelle: D.Stepanow) ................................. 48

10 Anhang

55

Erklärung Hiermit erkläre ich, Dimitri Stepanow, dass ich die vorliegende Facharbeit ei-

genständig angefertigt und nur die im Literaturverzeichnis angeführten Quellen

und Hilfsmittel verwendet habe.

Ich versichere, dass ich alle Zitate und sinngemäßen Wiedergaben als solche

kenntlich gemacht habe.

Hamburg 25.11.2013

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Inhalt - Berufliche Qualifikation b-qb-q.info/austausch/ts/facharbeiten/Stepanow/Ausarbeitung/Facharbeit... · Ähnlich dem RFID-System ist die Barcode-Identifikation. Auch dieses