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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
1
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
3
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
4
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
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
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
5 Installation des Erkennungssystems
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
5 Installation des Erkennungssystems
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
5 Installation des Erkennungssystems
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
5 Installation des Erkennungssystems
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)
5 Installation des Erkennungssystems
13
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 Konfiguration des Systems
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/#
6 Konfiguration des Systems
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
"Mit dem Funktionsbaustein
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
"Mit dem Funktionsbaustein
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
6 Konfiguration des Systems
16
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
6 Konfiguration des Systems
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
6 Konfiguration des Systems
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.
6 Konfiguration des Systems
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 Visualisierung über WebVisit
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
7 Visualisierung über WebVisit
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
Bild 33: Stromlaufplan 2
10 Anhang
37
Bild 34: Stromlaufplan 3
10 Anhang
38
Bild 35: Stromlaufplan 4
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
B2.03 Sensor Z2 (induktiv) 1.3
B3.01 Sensor Anschlag2 (induktiv) 2.3
B3.02 Sensor Wagenerkennung1 (induktiv) 1.4
Eingangsmodul #2 IB IL 24DI 8/HD-PAC
Benennung Kommentar Belegung
S1 Einzel (Schalter) 2.3
S11 Auto (Schalter) 1.3
S2 Start (Taster) 1.4
S3 Stopp (Taster) 2.4
B3.03 Sensor Z3 (induktiv) 1.1
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
Eingangsmodul #3 IB IL 24DI 8/HD-PAC
Benennung Kommentar Belegung
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
Benennung Kommentar Belegung
ONBOARD_INPUT_BIT4 Schaltausgang (Noread) 1.1
ONBOARD_INPUT_BIT5 Schaltausgang (Goodread) 2.1
Ausgänge
Ausgangsmodul #6 IB IL 24DO 8/HD-PAC
Benennung Kommentar Belegung
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
Benennung Kommentar Belegung
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
(Zugriff: August - November 2013)
PC-Worx 6.10.56, Hilfe zu FB/FU, Index RS232_SEND, Phoenix Contact & Co.
KG
(Zugriff: August - November 2013)
SICK CLV503/505 Barcode Scanner Benutzerhandbuch
(Zugriff: August - November 2013)
SICK Applikationsnotiz "Anschluss eines CLV5xx an CDB405-001"
(Zugriff: August - November 2013)
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
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
(Quelle: SICK Benutzerhandbuch) .................................................................... 26
Bild 23: Parametriercodes Datenbit, Stopbit, Parität
(Quelle: SICK Benutzerhandbuch) .................................................................... 26
Bild 24: Parametriercodes Baudrate (Quelle: SICK Benutzerhandbuch) ......... 27
Bild 25: Parametriercodes Codearten (Quelle: SICK Benutzerhandbuch) ....... 28
Bild 26: Parametriercodes Lesebetriebsarten
(Quelle: SICK Benutzerhandbuch) .................................................................... 29
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 33: Stromlaufplan 2 (Quelle: D.Stepanow) ................................................ 36
Bild 34: Stromlaufplan 3(Quelle: D.Stepanow) ................................................ 37
Bild 35: Stromlaufplan 4 (Quelle: D.Stepanow) ................................................ 38
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