Die alte Steuerung zählte mit dem Zählrelais -K7 fünf Impulse und konnte nichts anderes. Jetzt zählt -KF1: die Wannen im Stapel und die Wannen des Tages, und sie vergleicht mit einer Stapelhöhe, die die Gepäcklogistik einstellt.
Schritt 2 von 5. Du lernst die Zähler nach IEC 61131-3 kennen, zeichnest ihr Zeitdiagramm, wählst Datentypen und schreibst die Zähler von Stapler 4 in ST.
Danach: Lernangebot 8 · Der Ablauf als GRAFCET
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Ein Zähler zählt Ereignisse: Jede Wanne ist genau eine steigende Flanke, und erst der Vergleich mit der Stapelhöhe macht aus einer Zahl eine Entscheidung.
Am Ende hast du: Stapelzähler und Tageszähler für Stapler 4, mit Zeitdiagramm, Datentypen, Variablentabelle und ST-Zeilen.
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
Woran erkennt die Steuerung, dass eine Wanne im Stapel angekommen ist, und wo setzt du deshalb den Zählimpuls? Den Zählpunkt gibt dir keiner vor. Wie würdest du vorgehen?
So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
- An der Lichtschranke -B2 zählen. Die Wanne zählt, sobald sie auf dem Stapelplatz steht. Einfach und nah am Ereignis. Dafür zählt eine Wanne schon mit, die noch nicht gehoben ist, und jede Unterbrechung des Lichtstrahls ist ein neuer Impuls.
- Am Ablauf zählen. Gezählt wird, wenn der Hubtisch oben war und wieder abfährt, also beim Eintritt in den Schritt „Hubtisch ab“. Dann zählt nur, was wirklich auf den Klinken liegt. Dafür hängt der Zähler an der Schrittkette und lässt sich erst mit ihr zusammen prüfen.
- An der Endlage -B4 zählen. Jede Fahrt nach oben zählt. Unabhängig von der Kette und leicht zu verdrahten. Dafür kommt auch die Fahrt beim Stapelwechsel und jede Handfahrt an -B4 an und müsste ausgeblendet werden.
Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.
Gegebene Werte: Zählen an Stapler 4 · aufklappen, wenn du rechnest
Gegebene Werte: Zählen an Stapler 4
- Stapelhöhe N (A1)
- Standard 6 Wannen, am Bedienfeld als Zahl N_SOLL einstellbar von 2 bis 6; andere Werte darf das Programm nicht übernehmen
- Wannenarten
- neue Generation sechs je Stapel · alte Generation fünf je Stapel
- Tagesmenge
- rund 9.000 Wannen an Stapler 4
- Tageszähler (A3)
- geht an die Statistik der Gepäcklogistik; Rücksetzen um 0 Uhr durch den Leitstand mit dem Signal RESET_TAG
- Takt
- je Wanne 4,4 s · Stapelwechsel 6,1 s · Hubtisch ab 1,5 s
- Ablauf
- Die Wanne liegt auf den Klinken, sobald der Hubtisch oben war (-B4) und wieder abfährt. Der Stapel wird gewechselt, wenn der Hubtisch danach unten ist (-B3) und der Stapel voll ist.
- Netzausfall
- Klinken sind stromlos zu, Wannen im Schacht bleiben liegen; die Federdruckbremse hält den Hubtisch
- Zykluszeit -KF1
- typisch 10 ms
- Anforderung Durchsatz (A2)
- mindestens 600 Wannen je Stunde
Alle Werte zu Stapler 4 sind Unterrichtswerte. Zahlen zum Flughafen sind öffentliche Größenordnungen, gerundet.
Dein Lernprodukt im Einzelnen
Dein Lernprodukt
Stapelzähler und Tageszähler für Stapler 4
Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.
Es besteht aus
- dem Stapelzähler C1 mit Zählimpuls, Rücksetzen und Vergleich mit der Stapelhöhe N, als ST oder FUP
- der Plausibilisierung der Stapelhöhe N in ST
- dem Tageszähler C2 mit Datentyp, Remanenz und Rücksetzen durch den Leitstand
- dem Zeitdiagramm des Stapelzählers für einen ganzen Stapel mit CU, R, CV und Q
- der Variablentabelle mit Name, Datentyp, Anfangswert, Remanenz und Kommentar
Zur Dokumentation
Zu jeder Entscheidung ein Satz Begründung, zur Wahl des Datentyps die Rechnung. Die Variablentabelle wird im Programmierwerkzeug geführt und geht in Teil 6 in die Programmdokumentation.
Zusammen mit GRAFCET und Schrittkette aus Lernangebot 8 ist das Meilenstein M3. Abgenommen wird er im Kreuzreview durch ein anderes Team, danach zeichnet die Projektleitung ab.
7.1Beschreibe, was an Stapler 4 gezählt wird
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Aufgabe 7.1
Beschreibe, was an Stapler 4 gezählt wird:
- Nenne die beiden Zähler, die Stapler 4 braucht, und was jeder zählt.
- Beschreibe für jeden Zähler das Ereignis, bei dem er um eins weiterzählt.
- Beschreibe für jeden Zähler, wann und wodurch er auf null gesetzt wird.
- Vergleiche mit dem Zählrelais -K7 der alten Steuerung.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Zähler · Zählfunktion · Zählrelais
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7.2Ordne die Anschlüsse der drei Zähler zu
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Aufgabe 7.2
Ordne die Anschlüsse der drei Zähler zu:
- Ordne jedem Anschluss in der Tabelle die Zähler zu, an denen er vorkommt.
- Gib für jeden Anschluss den Datentyp an.
- Erkläre in einem Satz, was jeder Anschluss bewirkt oder meldet.
- Erkläre, welcher Eingang beim CTUD Vorrang hat, wenn R und LD gleichzeitig 1 sind.
| Anschluss | Zähler | Datentyp | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| CU | |||
| CD | |||
| R | |||
| LD | |||
| PV | |||
| Q | |||
| QU | |||
| QD | |||
| CV |
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: CTU · CTD · CTUD · Zähler · Funktionsbaustein
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7.3Zeichne das Zeitdiagramm des Stapelzählers C1 für einen ganzen Stapel
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Aufgabe 7.3
Die Szene zum Stapelzähler lädt. CU und R stehen auch im Diagramm darunter.
Zeichne das Zeitdiagramm des Stapelzählers C1 für einen ganzen Stapel:
- Übertrage das Diagramm mit CU und R.
- Zeichne den Zählerstand CV ein.
- Zeichne den Ausgang Q für PV = 6 ein.
- Kennzeichne den Zeitpunkt, an dem der Stapel voll ist.
- Erkläre, was CV tut, solange CU 1 bleibt.
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Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Zeitdiagramm · Impulsdiagramm · Flanke · CTU
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7.4Lege fest, wie die Steuerung entscheidet, dass der Stapel voll ist
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Aufgabe 7.4
Lege fest, wie die Steuerung entscheidet, dass der Stapel voll ist:
- Formuliere den Vergleich, der „Stapel voll“ meldet, einmal mit „=“ und einmal mit „≥“.
- Prüfe beide Vergleiche an diesem Fall: Fünf Wannen liegen im Schacht, da stellt die Schichtleitung N von 6 auf 4 um.
- Entscheide, welchen Vergleicher du nimmst.
- Lege fest, was das Programm mit einem Wert für N außerhalb von 2 bis 6 macht.
- Berechne, ab welcher Stapelhöhe Stapler 4 die geforderten 600 Wannen je Stunde schafft.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Vergleicher · Vergleichsfunktion · Sollwert · Durchsatz
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7.5Wähle für die Variablen der Zähler den Datentyp
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Aufgabe 7.5
Wähle für die Variablen der Zähler den Datentyp:
- Ordne jeder Variablen in der Tabelle einen der Datentypen BOOL, INT, DINT oder TIME zu.
- Schlage den Wertebereich von INT und von DINT nach.
- Berechne, nach wie vielen Tagen ein Tageszähler vom Typ INT überläuft, wenn das Rücksetzen ausbleibt.
- Berechne dasselbe für DINT.
- Entscheide den Datentyp für den Tageszähler C2.
| Variable | Bedeutung | Datentyp | Begründung |
|---|---|---|---|
| WANNE_PLATZ (-B2) | |||
| HALT | |||
| N_SOLL | |||
| N | |||
| C1 | |||
| C2 | |||
| Beruhigungszeit für -B2 | |||
| schritt |
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Datentyp · Elementare Datentypen · Wertebereich · INT · DINT
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7.6Entscheide, welche Variablen einen Netzausfall überstehen müssen
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Aufgabe 7.6
Entscheide, welche Variablen einen Netzausfall überstehen müssen:
- Beschreibe, was nach einem Netzausfall im Stapelschacht liegt.
- Prüfe für C1, C2, N_SOLL, schritt und HALT, was nach Netzwiederkehr mit dem Anfangswert geschähe.
- Entscheide für jede dieser Variablen: remanent oder nicht.
- Begründe jede Entscheidung mit einem Satz.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Remanenz · remanente Daten · Spannungsausfall · Wiederanlauf
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7.7Schreibe die Zähler von Stapler 4 in ST
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Aufgabe 7.7
Zur Erinnerung aus Teil 3, so sieht ein Bausteinaufruf in ST aus:
T_BERUHIG(IN := WANNE_PLATZ, PT := T#200ms); (* Beruhigungszeit B2 *)
B2_RUHIG := T_BERUHIG.Q;Schreibe die Zähler von Stapler 4 in ST:
- Deklariere die Variablen mit Datentyp und, wo nötig, als remanent.
- Schreibe die Plausibilisierung der Stapelhöhe N.
- Schreibe den Stapelzähler C1 als Aufruf eines CTU mit Zählimpuls, Rücksetzen und Vorwahlwert.
- Schreibe den Tageszähler C2 mit dem Rücksetzen durch den Leitstand.
- Schreibe den Vergleich, der „Stapel voll“ meldet.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Strukturierter Text · Variablendeklaration · Bausteinaufruf · RETAIN
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
7.8Stellt euer Lernprodukt „Stapelzähler und Tageszähler“ zusammen
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Aufgabe 7.8
Stellt euer Lernprodukt „Stapelzähler und Tageszähler“ zusammen:
- Entscheidet, ob ihr C1 mit einem CTU oder mit einer Addition im Schritt zählt.
- Begründet eure Wahl mit Lesbarkeit und Prüfbarkeit.
- Führt die Variablentabelle mit Name, Datentyp, Anfangswert, Remanenz und Kommentar.
- Legt Zeitdiagramm und ST-Zeilen dazu.
- Prüft das Lernprodukt gegen die Anforderungen A1 und A3 aus dem Anforderungskatalog.
| Name | Datentyp | Anfangswert | remanent | Kommentar |
|---|---|---|---|---|
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Variablendeklaration · Programmdokumentation · Lastenheft
Im Team Diese Aufgabe bearbeitet ihr im Projektteam. Jede und jeder kann das Ergebnis am Ende erklären.
Die Lage ändert sich
Die Gepäcklogistik schickt künftig auch Sperrgut-Wannen über Stapler 4. Sie sind höher und dürfen nur zu viert gestapelt werden. Sie kommen gemischt mit den normalen Wannen, ohne feste Reihenfolge.
Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:
- Prüfe, ob dein Stapelzähler und dein Vergleich bei einem gemischten Strom noch richtig entscheiden.
- Beurteile, welche Information der Steuerung fehlt, um eine Sperrgut-Wanne zu erkennen.
- Entscheide mit Blick auf den Durchsatz, ob gemischte Stapel zulässig sein sollen.
Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.