Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 1 SIEMENS S7-300, KYTKENTÄHARJOITUKSIA, KESKEYTYSTULO 1. Harjoitusesimerkki: Kuvassa 1 on esitetty kuvitteellinen stanssattujen reikälevyjen tarkastus ja hylkäysasema, jossa on kolme identtistä linjaa. Kuvitellaan, että alumiiniprikkoihin jää toisinaan stanssauksen jälkeen "reikä tukkoon, kun stanssaustyökalu on kulunut väljäksi. Epäkohdan poistamiseksi pätettiin tehdä prikkojen laaduntarkastus hylkäysaseman avulla. Asemassa prikat tippuvat alaspäin. Etureunan saavuttaessa valokennon FCx.1, tarkistetaan, onko valokennon FCx.2 tila "1" (Valokennot FC1x.1 ja FCx.2 on valittu siten, että signaali ="1", kun säde on poikki, l. kappale välissä.) Mikäli FCx.2 ei "näe läpi", avataan magneettiventtiili MVx.1 (kääntöpelti +asennossa, kun ohjaava lähtö on "0"), jolloin prikka menee hylkyyn. Uusi prikka on tulossa n.100 ms:n kuluttua, joten pelti pitää palauttaa -asentoon 100 ms:n kuluttua viallisen prikan havainnoinnista. Vaaditun kapasiteetin saavuttamiseksi tarkastusasemassa on kolme identtistä linjaa.
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 2 Linja 1 Linja 2 Linja 3 FC1.2 FC2.2 MV1.1 FC1.1 MV2.1 FC2.1 Pneumaattisesti ohjattu kääntöpelti, Kun sylinteri -asennossa, kappale hyväkytään Hylätyt Hyväksytyt Kuva 1. Prikkojen tarkastusasema 2. Toimintaperiaate ja I/O-korttien valinnat: Koska tarkastusasemalla täytyy prikan tullessa valokennoon FCx.1 suorittaa nopea analysointi prikan laadusta (Onko FCx.2:n tila "1" vai "0" FCx.1:n nousevalla reunalla) ja vastaavasti nopea MVx.1:n aukaiseminen tarvittaessa, toteutetaan kyseinen toiminta keskeytystulon avulla.
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 3 Toteutetaan toiminta seuraavasti: -Sähköttömässä tilassa ja CPU:n ollessa Stop-tilassa MVx.1 on jännitteetön, siis "Hylkäys"-asennossa. Kun CPU käynnistyy, käännetään kääntöpellit "-asentoon OB100:ssa (Suoritetaan aina CPU:n käynnistyessä.) -Kun prikka tulee FCx.1:een, tulee normaalin ohjelman suorituksen keskytys, ja suoritetan OB40. Tehdään siinä linjakohtainen laadun tarkistus ja suoritetaan välitön MV:n ohjaus tarvittaessa. -MV:n tilan vaihto suoritetaan OB1:ssä ajastintoimintana. 2.1. I/O-korttien valinnat, kytkennät: Valitaan valokennojen liitäntäkortiksi keskeytystulokortti 321-7BH00-0AA0, joka on HW Konfiguroinnissa parametroitavissa tulokanavaparikohtaisesti keskytystuloiksi. Keskytystulokortin parametrointiohjeet on Automaatiojärjestelmät S7-300, M7-300 Yksikkötiedot manualissa kohdassa 3-9...3-18 (sekä liitteissä A ja B lisäohjeita diagnosoinnista.) Koska esimerkkitehtävässämme FC1.1, FC2.1 ja FC3.1 toimivat keskeytysliipaisuna, tarvitaan kaksi kanavaparia. Tarkistuskennot FCx.2 eivät toimi liipasuna keskytykselle, joten niitä ei saa kytkeä keskytystoimintaan parametroituihin kanaviin. (Tästä syystä I0.3 jää käyttämättä) esimerkkikytkennässä. Valokennojen FCx.1 ja FCx.2 paikan virittämisessä asennetaan kennot siten, että FCx.2 on reiän keskellä FCx.1:n säteen katketessa putoavan prikan vaikutuksesta.) DO-korttina voidaan käyttää normaalia lähtökorttia (S7-300:ssa DO:t ovat ohjattavissa PQI:n ohi suoraan periferiaalueelle) Käytetyt I/O:t FC1.1 I0.0 Signaali 1, kun kappale valosäteessä FC1.2 I0.4 Signaali 1, kun kappale valosäteessä FC2.1 I0.2 Signaali 1, kun kappale valosäteessä FC2.2 I0.5 Signaali 1, kun kappale valosäteessä FC3.1 I0.3 Signaali 1, kun kappale valosäteessä FC3.2 I0.6 Signaali 1, kun kappale valosäteessä MV1.1 Q4.0 Hyväksytty -asento, kun ohjaus 1 MV2.1 Q4.1 Hyväksytty -asento, kun ohjaus 1 MV3.1 Q4.2 Hyväksytty -asento, kun ohjaus 1 2.2. HW-konfigurointi ja parametrointi Alla olevassa kuvassa on osoitettu mallilogiikan kokoonpano (Laukku 7), sekä DIkortin parametrointi. Parametroinnissa on käytetty Hardware interrupt-toimintaa, joka
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 4 keskyttää normaalin ohjelman suorituksen ja hyppää OB40:n suoritukseen keskeytyksen tullessa. (Huom: Kyseistä keskeytystulokorttia voisi käyttää niinikään kriittisten tulosignaalien toimintatilan valvontaan kortilla olevan diagnostiikan avulla. Tämä toiminta edellyttäisi kuitenkin uudempia CPU:ita kuin TB:ssä on. Tästä syystä kyseistä esimerkkiohjelmaa ei käydä läpi, mutta jos joskus tarvitsette valvonnan, sen voi toteuttaa ko kortin avulla.) Kuva 2 HW konfigurointi ja Hardware Interrupt-parametrointi 3. I/O-kytkennät Alla on esitetty logiikan korttien jännitesyötöt sekä DI/DO-korttien kytkennät.
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 5 A B C D E F G H J K L M N O P R S T U V 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 L2 L1 + 24 VDC - 24 VDC L1 PSU - PE + 20 1 CPU 315-2DP DI 16X24 10 20 1 11 DO 16X24 20 1 20 1 AI 2 AO 2 N M Rack 0 Korttipaikka 1 2 4 6 7 PE Vaasan Ammattikorkeakoulu Sähköosasto Suhde Teki Tark. Hyv. 8.12.2002 PRIKKOJEN TARKASTUS Piirikaavio Esikopio Työpiirustusehdotus Työpiirustus Loppupiirustus Lehti / Lehdistä 1/3 Piirustusnumero Pos: FV-230 KESKEYTYSTULOT 31 A B C D E F G H J K L M N O P R S T U
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 6 A B C D E F G H J K L M N O P R S T U V 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 FC1.1 FC2.1 FC3.1 FC1.2 FC2.2 FC3.2 L1 M BU BN BU BN BU BN BU BN BU BN BU BN PNP PNP PNP PNP PNP PNP BC BC BC BC BC BC 2 3 4 5 6 7 8 9 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 DI 16 X 24 VDC KESKEYTYSTULOKORTTI (321-7BH00-0AB0), KORTTIPAIKKA 4 Vaasan Ammattikorkeakoulu Sähköosasto Suhde Teki Tark. Hyv. 8.12.2002 PRIKKOJEN TARKASTUS Piirikaavio Esikopio Työpiirustusehdotus Työpiirustus Loppupiirustus Lehti / Lehdistä Piirustusnumero Pos: 2/3 KESKEYTYSTULOT 31 A B C D E F G H J K L M N O P R S T U
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 7 A B C D E F G H J K L M N O P R S T U V 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 MV1.1 OHJAUS MV2.1 OHJAUS MV3.1 OHJAUS Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4 Q4.5 Q4.6 Q4.7 2 3 4 5 6 7 8 9 A1 A1 A1 13 13 13 14 14 A2 14 A2 M1_K10 A2 M1_K20 M2_K10 0/24V DO16 X 24 VDC (322-1BH01-0AA0), KORTTIPAIKKA 5 Vaasan Ammattikorkeakoulu Sähköosasto Suhde Teki Tark. Hyv. 8.12.2002 PRIKKOJEN TARKASTUS Piirikaavio Esikopio Työpiirustusehdotus Työpiirustus Loppupiirustus Lehti / Lehdistä Piirustusnumero Pos: 3/3 KESKEYTYSTULOT 31 A B C D E F G H J K L M N O P R S T U
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 8 4. Ohjelma 4.1. OB100 Ohjelman toimintaperiaate (Oletettaan, että hyviä prikkoja tulee niin paljon suhteessa huonoihin, että on syytä pitää kääntöpelti odottamassa Hyväksytty asennossa ) -OB100:ssa käännetään aina kääntöpellit asentoon ohjaamalla lähdöt Q4.0, Q4.1 ja Q4.2 päälle logiikan käynnistyessä. -Kun prikka tulee FCx.1:een, tapahtuu syklisen ohjelman suorituksen keskeytys ja suoritetaan OB40. -OB40:ssä asetetaan keskeytyksen hetken DI-tulojen tilat apumuistiin (MB100), josta niitä luetaan keskytyksen aiheuttaneen linjan selvittämiseksi. Hypätään linjan mukaiseen FC10x:ään, -FC10x:ssä suoritetaan merkin settaus (M101.x) ja tarvittaessa kääntöpellin ohjauksen asetus -Palataan OB40:een, jossa suoritetaan lähtötavun välitön ohjaus. -OB1:ssä suoritetaan ajan käynnistys. Ajan päätyttyä suoritetaan merkin resettaus (FC101.x) ja käännetään kääntöpelti asentoon (jos oli +asennossa).
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 9 4.2. OB1
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 10
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 11 4.3. OB40
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 12
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 13 4.4.1 FC101 4.4.2 FC102
Vaasan ammattikorkeakoulu AUTOMAATIOSUUNNITTELU 14 4.4.3 FC103