Hier bekommt der Hubtisch ein Zeitgefühl: Die Steuerung wartet, bis die Wanne ruhig steht, sie meldet sich, wenn der Hubtisch seine Endlage nicht rechtzeitig erreicht, und die Störleuchte blinkt im Sekundentakt. Am Ende packst du alles in einen Funktionsbaustein, den Stapler 5 ohne Änderung übernimmt.
Schritt 3 von 5. Du liest und zeichnest Impulsdiagramme, setzt TON, TOF und TP für Stapler 4 ein und entwirfst den Funktionsbaustein „Hubtisch“ mit zwei Instanzen.
Danach: Rechenwege und Lösungen zu Teil 3
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Ein Funktionsbaustein hat ein Gedächtnis, eine Funktion nicht: Jede Instanz merkt sich ihre eigenen Zeiten und Zustände.
Am Ende hast du: den Funktionsbaustein „Hubtisch“ mit Schnittstelle, Zeitüberwachung, Bausteinkopf und zwei Instanzen, dazu die Zeitentabelle von Stapler 4.
Karte „Stapler 4 auf einen Blick“: Alle Betriebsmittel des Staplers mit Kennzeichen und Bedeutung, dazu die Seitenansicht. Die Karte steht im Wissensspeicher, Lektion „Wissensspeicher und Expertenrunde“. Leg sie neben jede Aufgabe dieses Teils.
Erst du, dann die anderen
Die Meisterin will wissen: „Wie lange gebt ihr dem Hubtisch, bevor ihr Störung meldet?“ Den Wert gibt dir keiner vor. Wie würdest du vorgehen?
So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
- Aus den Anlagendaten rechnen. Fahrzeit aus Hub und Geschwindigkeit, dazu ein Zuschlag. Geht sofort, aber Anlauf, Bremse und Last stecken nur im Zuschlag.
- An der Anlage messen. Die Fahrzeit mehrfach messen, leer und mit vollem Stapel, und den größten Wert mit Abstand nehmen. Echt, geht aber erst nach dem Umbau und kostet Zeit an der laufenden Anlage.
- Von einer baugleichen Anlage übernehmen. Schnell und erprobt, passt aber nur, wenn Motor, Getriebe und Hub wirklich gleich sind.
Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.
Gegebene Werte für Lernangebot 6 · aufklappen, wenn du rechnest
Gegebene Werte für Lernangebot 6
- Hubtisch -M2
- Hub 0,30 m, Geschwindigkeit 0,20 m/s, Getriebemotor 0,75 kW mit Federdruckbremse, Endlagen -B3 (unten) und -B4 (oben)
- Zeitüberwachung Hubtisch T2
- Vorgabe der Meisterin: doppelte Fahrzeit einer Richtung
- Beruhigungszeit an -B2, T4
- 0,2 s; erst dann steht die Wanne ruhig auf dem Stapelplatz. Die alte Steuerung wartete 0,5 s.
- Nachlauf Stapelband T1
- 1,0 s, nachdem der Stapel die Lichtschranke -B7 (STAPEL_AUS, %I1.5) erreicht hat; Stapelband 1,0 m/s
- Signal aus dem Ablauf
- BAND_EIN ist 1, solange der Stapel ausfährt, und fällt, sobald -B7 meldet (die Schrittkette baut ihr in Teil 4). Schütz Stapelband -Q4: STAPELBAND, %Q0.3
- Blinktakt Störleuchte -P2, T3
- 1 Hz, Hell- und Dunkelphase gleich lang; -P2: STOERUNG, %Q0.7
- Takt neu (aus Teil 1)
- Takt je Wanne und Stapelwechsel: deine Rechnung aus Aufgabe 2.5 in Teil 1; sechs Wannen je Stapel
- Induktiver Sensor -B4 (aus Teil 2)
- Sn = 8 mm, Schaltfahne aus Baustahl; gesicherter Schaltabstand: deine Rechnung aus Aufgabe 3.3 in Teil 2
- Zeiten in ST
- Datentyp TIME, Schreibweise T#200ms, T#1s, T#3s
- Bausteinkopf (Vorgabe der Elektrowerkstatt)
- Name, Aufgabe, Projekt, Version, Datum, Ersteller, Änderungen
- Stapler 5
- baugleich mit Stapler 4: gleicher Hubtisch, gleiche Sensoren, eigene Ein- und Ausgänge
Alle Werte zu Stapler 4 sind Unterrichtswerte. Zahlen zum Flughafen sind öffentliche Größenordnungen, gerundet.
Dein Lernprodukt im Einzelnen
Dein Lernprodukt
Funktionsbaustein „Hubtisch“ mit Zeitentabelle
Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.
Es besteht aus
- dem Funktionsbaustein mit Bausteinkopf, Schnittstelle (Eingänge, Ausgänge, interne Variablen) und kommentiertem Code in ST oder FUP
- der Zeitüberwachung mit Störmerker und Quittieren im Baustein
- zwei Instanzen: eine für Stapler 4, mit euren Signalen verschaltet, und eine für den baugleichen Stapler 5
- dem Blinktakt für die Störleuchte -P2
- der Zeitentabelle T1 bis T4 mit Aufgabe, Zeitfunktion, PT und Begründung
Zur Dokumentation
Bausteinkopf vollständig, jede Variable mit Kommentar, jeder Abschnitt mit einem Satz, was er tut. Der Baustein liegt in der Bibliothek des Projekts, damit Stapler 5 ihn ohne Kopieren und Ändern übernimmt. Gespeichert am Werkstattrechner aus LF 4.
Zusammen mit dem Handbetrieb aus Lernangebot 5 ist das euer Grundprogramm, Meilenstein M2. Ein anderes Team prüft es gegen die Abnahmepunkte, danach zeichnet die Projektleitung ab.
6.1Vergleiche die drei Zeitfunktionen am selben Signal
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Aufgabe 6.1
Vergleiche die drei Zeitfunktionen am selben Signal:
- Beschreibe am TON-Bild oben auf dieser Seite, was IN, PT, Q und ET bedeuten.
- Zeichne Q und ET eines TOF mit PT = 1 s für das gezeigte Signal IN.
- Zeichne Q und ET eines TP mit PT = 1 s für dasselbe Signal.
- Vergleiche, wie TON, TOF und TP auf den kurzen ersten Impuls reagieren.
- Nenne für jede Zeitfunktion eine Verwendung an Stapler 4.
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Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Zeitfunktion · Einschaltverzögerung · Ausschaltverzögerung · Impuls · Impulsdiagramm
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6.2Lege die Beruhigungszeit an der Lichtschranke -B2 aus
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Aufgabe 6.2
Die Szene zur Wanne an -B2 lädt. Das Signal steht auch im Diagramm darunter.
Lege die Beruhigungszeit an der Lichtschranke -B2 aus:
- Erkläre, weshalb der Hubtisch nicht schon beim ersten Signal von -B2 anfahren soll.
- Entscheide, welche Zeitfunktion die Beruhigungszeit bildet.
- Zeichne Q und ET zum gezeigten Verlauf von -B2.
- Bestimme den Zeitpunkt, zu dem Q auf 1 geht.
- Berechne Takt je Wanne, Stapelzeit und Durchsatz, wenn ihr die Beruhigungszeit der alten Steuerung übernehmt.
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Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Einschaltverzögerung · Lichtschranke · Taktzeit · Durchsatz · Impulsdiagramm
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6.3Programmiere den Nachlauf des Stapelbands
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Aufgabe 6.3
Programmiere den Nachlauf des Stapelbands:
- Beschreibe, was das Stapelband -M3 nach dem Signal von -B7 noch tun soll.
- Entscheide, ob TON, TOF oder TP den Nachlauf bildet, wenn das Signal BAND_EIN aus dem Ablauf kommt.
- Schreibe die ST-Zeilen für STAPELBAND mit der gewählten Zeitfunktion.
- Zeichne ein Impulsdiagramm für BAND_EIN, -B7 und STAPELBAND.
- Vergleiche deine Lösung mit einem TP, den -B7 startet.
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Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Ausschaltverzögerung · Impuls · Nachlauf · Strukturierter Text · Datentyp TIME
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6.4Baue den Blinktakt für die Störleuchte -P2
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Aufgabe 6.4
Baue den Blinktakt für die Störleuchte -P2:
- Bestimme Periodendauer, Hellzeit und Dunkelzeit für 1 Hz.
- Zeichne einen Blinktakt aus zwei TON, die sich gegenseitig starten, in FUP.
- Schreibe den Blinktakt in ST.
- Zeichne das Impulsdiagramm des Takts über 3 s.
- Verknüpfe den Takt mit dem Störmerker des Hubtischs so, dass -P2 blinkt, bis die Störung quittiert ist.
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Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Taktgeber · Frequenz · Periodendauer · Einschaltverzögerung · Meldeleuchte
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6.5Lege die Zeitüberwachung des Hubtischs fest
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Aufgabe 6.5
Lege die Zeitüberwachung des Hubtischs fest:
- Berechne die Fahrzeit des Hubtischs für eine Richtung.
- Berechne die Überwachungszeit T2 nach der Vorgabe der Meisterin.
- Begründe, weshalb T2 größer als die Fahrzeit sein muss und weshalb sie nicht beliebig groß sein darf.
- Entscheide, welche Zeitfunktion die Überwachung bildet und welches Signal an IN liegt.
- Beschreibe, was geschieht, wenn die Schaltfahne von -B4 verstellt ist und 9 mm vor dem Sensor steht.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Zeitüberwachung · Laufzeitüberwachung · Schaltabstand · induktiver Sensor · Störmeldung
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6.6Unterscheide Funktion und Funktionsbaustein
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Aufgabe 6.6
Unterscheide Funktion und Funktionsbaustein:
- Erkläre den Unterschied zwischen einer Funktion (FC) und einem Funktionsbaustein (FB).
- Ordne die vier Bausteine in der Tabelle FC oder FB zu.
- Begründe jede Zuordnung.
- Erkläre, was eine Instanz und was Instanzdaten sind.
- Beschreibe, wozu eine Bibliothek im Programmierwerkzeug dient.
| Baustein | FC oder FB | Begründung |
|---|---|---|
| Durchsatz in Wannen je Stunde aus der Stapelzeit berechnen | ||
| Hubtisch mit Zeitüberwachung und Störmerker | ||
| Blinktakt aus zwei TON | ||
| Stapelhöhe prüfen: liegt der eingestellte Wert zwischen 2 und 6? |
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Funktion · Funktionsbaustein · Instanz · Bibliothek · IEC 61131-3
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6.7Entwirf die Schnittstelle des Funktionsbausteins „Hubtisch“
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Aufgabe 6.7
Entwirf die Schnittstelle des Funktionsbausteins „Hubtisch“:
- Lege die Eingänge mit Name, Datentyp und Kommentar fest.
- Lege die Ausgänge ebenso fest.
- Lege die internen Variablen fest, die der Baustein sich merken muss.
- Entscheide, ob die Überwachungszeit fest im Baustein steht oder als Eingang übergeben wird.
- Begründe deine Entscheidung mit Blick auf Stapler 5.
- Zeichne das Bausteinsymbol mit Instanzname für Stapler 4.
- Schreibe den Bausteinkopf.
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| Name | Art (Eingang, Ausgang, intern) | Datentyp | Kommentar |
|---|---|---|---|
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Funktionsbaustein · Schnittstelle · Formalparameter · Datentyp · Programmdokumentation
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6.8Erstellt den Funktionsbaustein „Hubtisch“ und setzt ihn zweimal ein
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Aufgabe 6.8
Erstellt den Funktionsbaustein „Hubtisch“ und setzt ihn zweimal ein:
- Programmiert den Funktionsbaustein mit Verriegelung, Endlagen, Freigabe, Zeitüberwachung, Störmerker und Quittieren.
- Füllt den Bausteinkopf aus und kommentiert jeden Abschnitt.
- Ruft eine Instanz für Stapler 4 auf und verschaltet sie mit euren Signalen aus der Zuordnungsliste.
- Legt eine zweite Instanz für den baugleichen Stapler 5 an.
- Testet die Zeitüberwachung in der Simulation, indem -B4 nicht meldet.
- Stellt alle Zeiten von Stapler 4 in der Tabelle zusammen.
| Zeit | Aufgabe | Zeitfunktion | PT | Begründung |
|---|---|---|---|---|
| T1 | ||||
| T2 | ||||
| T3 | ||||
| T4 |
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Funktionsbaustein · Instanz · Bausteinkopf · Programmdokumentation · Bibliothek
Im Team Diese Aufgabe bearbeitet ihr im Projektteam. Jede und jeder kann das Ergebnis am Ende erklären.
Die Lage ändert sich
Die Instandhaltung baut am Hubtisch einen stärkeren Getriebemotor ein. Der Hubtisch fährt jetzt mit 0,30 m/s statt mit 0,20 m/s.
Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:
- Prüfe, welche Zeiten in deiner Zeitentabelle sich ändern und welche bleiben.
- Berechne die neuen Werte.
- Beurteile, was geschieht, wenn niemand die Überwachungszeit anpasst.
Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.