Bevor K1 regeln kann, muss sie verstehen, was über das Netz kommt: ein Rohwert vom Laser, die Lage der Lücke von K5, Telegramme vom Umrichter, Zähler und Störwort von Stapler 4. Jeder dieser Werte hat einen Datentyp, einen Wertebereich und eine Bedeutung je Bit oder je Digit.
Schritt 2 von 5. Du wählst Datentypen, liest Wörter sedezimal, wertest das Störwort mit einer Maske aus, normierst den Laser und schreibst den Normierungsbaustein in ST.
Danach: Lernangebot 8 · Die Lücke regeln
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Ein Wort ist nur eine Folge von Bits: Was sie bedeuten, legen erst Datentyp, Normierung und Bitbelegung fest.
Am Ende hast du: eine Datenpunktliste für die Lückenregelung und Stapler 4, einen geprüften Normierungsbaustein für den Laser und die Auswertung des Störworts.
Karte „Steuerwort und Zustandswort lesen“: Das Kurs-Telegramm der Umrichter: Bits von Steuerwort und Zustandswort, Normierung des Sollwerts, Schreibweise 16#. Die Karte steht im Wissensspeicher, Lektion „Wissensspeicher und Expertenrunde“. Leg sie neben jede Aufgabe mit Telegrammen.
Erst du, dann die anderen
Wie prüfst du, ob deine Normierung stimmt, bevor die erste Wanne kommt? Den Nachweis gibt dir keiner vor. Wie würdest du vorgehen?
So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
- Zwei Punkte mit dem Maßband. Eine Wanne von Hand an zwei Stellen auf Band 4.5 legen, den Abstand messen und mit dem Wert in K1 vergleichen. Geprüft wird die ganze Kette vom Laser bis zur Zahl. Dafür muss das Band stehen und freigeschaltet sein, und das Maßband ist nur auf einige Millimeter genau.
- Stromgeber am Eingang. Den Laser abklemmen und mit einem Stromgeber 4 mA, 12 mA, 20 mA und Werte außerhalb einspeisen. Die Rechnung und die Fehlererkennung lassen sich so genau und ohne Wanne prüfen. Dafür bleiben Laser, Montage und Ausrichtung ungeprüft.
- Werte in der Beobachtungstabelle. Im Programmierwerkzeug Rohwerte von Hand vorgeben und das Ergebnis ablesen, schon am Schreibtisch. Schnell und ohne Anlage. Dafür prüft es nur das Programm, nicht die Hardware und nicht, ob KE12 wirklich µA liefert.
Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.
Gegebene Werte: Daten für K1 · aufklappen, wenn du rechnest
Gegebene Werte: Daten für K1
- Laser =4.5-BG1
- Messbereich 0,2 m bis 4,2 m, Signal 4 mA bis 20 mA; misst vom Ende des Bands gegen die Förderrichtung den Abstand d zur Wanne
- Rohwert an KE12
- Strom in µA als ganze Zahl: 4.000 bei 4 mA bis 20.000 bei 20 mA
- Gültigkeit
- unter 3,6 mA Drahtbruch, über 20,5 mA Überlauf (Unterrichtswerte angelehnt an die NAMUR-Empfehlung NE 43)
- Lage der Wanne
- vom Bandanfang gezählt: x = 4,2 m − (d − 0,2 m)
- Lücke aus Abschnitt 5
- kommt von der Steuerung K5 über das Netz (Querkommunikation); Format mit Abschnitt 5 abzustimmen
- Telegramm =4.5-T1
- Kurs-Telegramm 1: an den Umrichter STW1 und NSOLL, zurück ZSW1 und NIST, je ein Wort; 16#4000 = 100 % = 1.500 1/min
- Aktualisierungszeiten
- =A4-KE12 8 ms, =4.5-T1 4 ms, =ST4-KE1 16 ms
- Stapler 4 (=ST4-KE1)
- Tageszähler C2 aus Lernfeld 7, rund 9.000 Wannen am Tag; Störwort mit 16 Bit, Belegung im Bild zu Aufgabe 7.3
- Wannenzähler Steigband 4.3 (neu)
- für die Statistik, im Mittel 1.200 Wannen je Stunde; Betrieb 20 h am Tag, 365 Tage im Jahr
Alle Werte zu Abschnitt 4 und Stapler 4 sind Unterrichtswerte. Zahlen zum Flughafen sind öffentliche Größenordnungen, gerundet.
Dein Lernprodukt im Einzelnen
Dein Lernprodukt
Datenpunktliste, Normierung des Lasers und Auswertung des Störworts
Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.
Es besteht aus
- der Datenpunktliste mit Name, Quelle, Ziel, Datentyp, Wertebereich, Einheit, Normierung und Fehlerwert für den Laser, die Lückenlage, die Telegramme von =4.5-T1, das Störwort und den Tageszähler von Stapler 4
- der Geradengleichung des Lasers mit zwei geprüften Punkten
- dem Normierungsbaustein für =4.5-BG1 in ST mit Drahtbruch- und Überlauferkennung und Gültigkeitsbit
- der Auswertung des Störworts von Stapler 4 mit Maske, als ST-Zeilen
- den Rechnungen zu Wertebereichen und Überläufen
Zur Dokumentation
Zu jedem Datentyp ein Satz Begründung, zu jedem Überlauf die Rechnung. Die Datenpunktliste wird im Programmierwerkzeug als Variablentabelle geführt und geht in Teil 6 in die Übergabedokumentation.
Zusammen mit dem Regelkonzept aus Lernangebot 8 ist das Meilenstein M3. Abgenommen wird er im Kreuzreview durch ein anderes Team, danach zeichnet die Projektleitung ab.
7.1Ordne den Datenpunkten von Abschnitt 4 einen Datentyp zu
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Aufgabe 7.1
Ordne den Datenpunkten von Abschnitt 4 einen Datentyp zu:
- Gib an, wie viele Bit ein Byte, ein Wort und ein Doppelwort umfassen.
- Schlage die Wertebereiche von BYTE, WORD, DWORD, INT, DINT und REAL nach.
- Ordne jedem Datenpunkt in der Tabelle einen Datentyp zu.
- Begründe jede Zuordnung mit einem Satz.
- Unterscheide an einem Beispiel aus der Tabelle, wann ein Wort eine Zahl ist und wann eine Sammlung von Bits.
| Datenpunkt | Datentyp | Begründung |
|---|---|---|
| Lichtschranke =4.3-B2 | ||
| Rohwert des Lasers an KE12 | ||
| Lage der Wanne in m | ||
| Steuerwort STW1 an =4.5-T1 | ||
| Drehzahlsollwert NSOLL | ||
| Störwort von Stapler 4 | ||
| acht Meldebits einer Feldstation | ||
| 32 Störbits von Abschnitt 4 für den Leitstand |
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: SPS · Funktionen, SPS · Dualzahlen · Codes
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7.2Berechne, wie lange ein Wannenzähler für das Steigband 4.3 in verschiedenen Datentypen reicht
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Aufgabe 7.2
Berechne, wie lange ein Wannenzähler für das Steigband 4.3 in verschiedenen Datentypen reicht:
- Berechne, nach wie vielen Betriebsstunden ein Zähler vom Typ INT überläuft.
- Berechne, nach wie vielen Jahren ein Zähler vom Typ DINT überläuft.
- Erkläre, ab welchem Zählerstand ein Zähler vom Typ REAL nicht mehr jede Wanne zählt.
- Berechne, nach welcher Zeit dieser Zählerstand erreicht ist.
- Entscheide den Datentyp für den Wannenzähler.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Dualzahlen · Rechnen mit Dualzahlen · Zähler, SPS · SPS
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7.3Lies Tageszähler und Störwort von Stapler 4 so, wie das Beobachtungsfenster sie zeigt
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Aufgabe 7.3
Lies Tageszähler und Störwort von Stapler 4 so, wie das Beobachtungsfenster sie zeigt:
- Wandle den Tageszähler 16#00001C2E in eine Dezimalzahl um.
- Schreibe das Störwort 16#0018 als Dualzahl.
- Bestimme, welche Bits gesetzt sind.
- Nenne die Meldungen, die anstehen.
- Bestimme dasselbe für das Störwort 16#0005.
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7.4Werte das Störwort von Stapler 4 mit einer Maske aus
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Aufgabe 7.4
Werte das Störwort von Stapler 4 mit einer Maske aus:
- Bilde eine Maske, die alle Bits durchlässt außer dem Rückstau.
- Berechne das Ergebnis der UND-Verknüpfung für das Störwort 16#0018.
- Entscheide, ob damit eine Sammelstörung „Stapler 4“ an den Leitstand geht.
- Schreibe die ST-Zeile für die Sammelstörung.
- Gib an, was SHL(16#0001, 4) ergibt und wozu du das brauchen kannst.
Nimm das Bitbild aus Aufgabe 7.3 dazu.
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7.5Normiere den Messwert des Lasers =4.5-BG1
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Aufgabe 7.5
Normiere den Messwert des Lasers =4.5-BG1:
- Stelle die Geradengleichung auf, die aus dem Rohwert den Abstand d in m macht.
- Berechne d für die Rohwerte 8.000 und 11.200.
- Berechne den Rohwert für d = 1,0 m.
- Bestimme die Auflösung in mm je Digit und in m je mA.
- Berechne die Lage x der Wanne vom Bandanfang für den Rohwert 8.000.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Analogeingang, SPS · Skalierungsbaustein · 20-mA-Schnittstelle · Messumformer
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7.6Lege fest, wie K1 einen ungültigen Messwert erkennt und was dann geschieht
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Aufgabe 7.6
Lege fest, wie K1 einen ungültigen Messwert erkennt und was dann geschieht:
- Prüfe die Rohwerte 3.500 und 20.800.
- Erkläre, weshalb das Signal bei 4 mA beginnt und nicht bei 0 mA.
- Lege fest, welchen Wert und welches Bit der Baustein bei einem ungültigen Messwert ausgibt.
- Lege eine Plausibilitätsprüfung fest, die einen Sprung des Messwerts erkennt.
- Entscheide, was die Lückenregelung bei ungültigem Messwert tut.
- Begründe deine Entscheidung mit der Folge für die Wannen.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Drahtbruchsicherheit · 20-mA-Schnittstelle · Analogeingang, SPS · Messwertübertragung
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7.7Schreibe den Normierungsbaustein für den Laser =4.5-BG1 in ST
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Aufgabe 7.7
Zur Erinnerung aus Lernfeld 7, so sieht ein Bausteinaufruf in ST aus:
T_BERUHIG(IN := WANNE_PLATZ, PT := T#200ms); (* Beruhigungszeit B2 *)
B2_RUHIG := T_BERUHIG.Q;Schreibe den Normierungsbaustein für den Laser =4.5-BG1 in ST:
- Deklariere Ein- und Ausgänge mit Datentyp.
- Wandle den Rohwert von INT in REAL.
- Rechne den Abstand d und die Lage x in m.
- Setze die Bits für Drahtbruch, Überlauf und gültigen Messwert.
- Lege fest, was mit d und x bei ungültigem Messwert geschieht.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Funktionsbaustein · Bausteine SPS · Skalierungsbaustein · SPS-Bausteine, bibliotheksfähige
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7.8Stellt eure Datenpunktliste für die Lückenregelung und Stapler 4 zusammen
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Aufgabe 7.8
Stellt eure Datenpunktliste für die Lückenregelung und Stapler 4 zusammen:
- Tragt alle Datenpunkte ein, die K1 für die Lückenregelung und die Meldungen von Stapler 4 bekommt oder abgibt.
- Ergänzt je Datenpunkt Quelle, Ziel, Datentyp, Wertebereich, Einheit, Normierung und Fehlerwert.
- Entscheidet, in welchem Datentyp und welcher Einheit die Lage der Lücke von K5 kommen soll.
- Begründet diese Entscheidung so, dass das Team von Abschnitt 5 sie umsetzen kann.
- Weist die Normierung des Lasers an zwei Punkten nach.
- Prüft die Liste gegen eure Datenflussliste aus Teil 1.
| Datenpunkt | Quelle → Ziel | Datentyp | Bereich, Einheit | Normierung | Fehlerwert |
|---|---|---|---|---|---|
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Querkommunikation · Gateway · Datenbaustein · Dokumentation
Im Team Diese Aufgabe bearbeitet ihr im Projektteam. Jede und jeder kann das Ergebnis am Ende erklären.
Die Lage ändert sich
Der Laser =4.5-BG1 fällt aus. Das Ersatzgerät aus dem Lager misst 0,1 m bis 6,0 m, ebenfalls mit 4 bis 20 mA.
Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:
- Prüfe, welche Zeilen deines Normierungsbausteins sich ändern.
- Beurteile, was der größere Messbereich für die Auflösung und für die Zuordnung zur Wanne bedeutet.
- Entscheide, ob du die Grenzen des Messbereichs künftig als Parameter statt als Konstanten führst.
Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.