SPS programmieren lernen – 3D Anlagensimulation
In den nächsten paar Minuten möchte ich dir eine absolut fantastische Möglichkeit zeigen, wie du deine SPS Kenntnisse praxisnah und ohne teure Hardware verbessern kannst.
Mein Name ist Rene von sps-tutorial.com und die Software, welche ich dir vorstellen möchte, heißt Factory I/O.
Mein Name ist Rene von sps-tutorial.com und die Software, welche ich dir vorstellen möchte, heißt Factory I/O.
Was ist Factory I/O?
Factory I/O ist eine 3D Simulations Software, mit der du industrielle Maschinen erstellen und programmieren kannst.
Dabei kannst du dir deine eigene Anlage nach deinen Bedürfnissen selbst zusammenbauen oder aus 21 vorgefertigten Szenen auswählen und diese programmieren sowie simulieren.
Es spielt auch keine Rolle, ob du dein Programm in eine reale SPS lädst oder PLC Sim nutzt und auch, wenn ich dir im Laufe des Kurses noch alle Funktionen im Detail zeigen werde, bin ich eher der praxisorientierte Typ.
Deswegen erstellen wir jetzt gemeinsam ein kleines Projekt, um die Funktionen etwas besser kennenzulernen.
Es spielt auch keine Rolle, ob du dein Programm in eine reale SPS lädst oder PLC Sim nutzt und auch, wenn ich dir im Laufe des Kurses noch alle Funktionen im Detail zeigen werde, bin ich eher der praxisorientierte Typ.
Deswegen erstellen wir jetzt gemeinsam ein kleines Projekt, um die Funktionen etwas besser kennenzulernen.
Sprache und Steuerung
Sprache umstellen
Damit es nicht unnötig schwerer wird als nötig, stellen wir als Erstes die Sprache von Englisch auf Deutsch (File --> Options)
Steuerung
Nun sind wir in einer leeren Halle und wenn du irgendwann schon einmal ein Spiel auf dem PC gespielt hast (was du vermutlich schon gemacht hast), dann wird die Steuerung für dich kein Problem sein.
Denn mit W geht es vorwärts, mit S zurück und mit A bzw. D nach links bzw. rechts sowie mit gedrückter rechter Maustaste drehst du dich bzw. änderst den Blickwinkel.
Kameras und Bauteile
Um den Blickwinkel zu ändern, stehen uns 3 verschiedene Kameraansichten zur Verfügung.
First-Person Kamera
Aktuell ist die First-Person Kamera aktiv und im Grunde ist diese zwar ganz nett, aber ich verwende sie nicht so häufig, da das Sichtfeld eben eingeschränkt ist.
Der Vorteil dieser Ansicht ist, dass du alles aus der Sicht des Anlagenbedieners beobachten kannst.
Flug Kamera
Wie gesagt ist das Blickfeld in der First-Person Kamera etwas eingeschränkt, aber um dir einen Überblick über dein Meisterwerk zu verschaffen, gibt es die Flugkamera.
Orbit Kamera
Soweit war das recht unspektakulär, aber was wirklich hilfreich sein kann, ist die Orbit-Kamera.
Ist sie angewählt, dann kannst du mit einem Doppelklick links einen Punkt fixieren und mit gedrückt Halten der rechten Maustaste die Perspektive um diesen Punkt rotieren.
Das hilft dir besonders, wenn du Bauteile genau platzieren musst.
Bauteile
Bauteile ist auch schon das Stichwort, denn alle verfügbaren Bauteile findest du an der rechten Seite.
Und da gibt es tatsächlich einige.
Angefangen von Paletten über Transportbänder, kleine Handlings, Sensoren, Drehpotentiometer und sogar Kameras sowie RFID Systeme.
Mit dieser Kombination lässt sich auch schon einiges cooles anstellen.
Deine erste Anlage in Factory I/O
Zu Beginn gehen wir es aber etwas gemächlicher an und wir erstellen gemeinsam eine kleine Aufgabe.
Diese wird sein, dass wir eine Palette von A nach B transportieren und dazu benötigen wir Rollenbänder.
Ich nehme für die erste Strecke ein 4 Meter Rollenband, ein Rollenband für die Kurve und noch ein weiteres nach der Kurve.
Mit einem Rechtsklick auf ein Objekt öffnen wir das Kontextmenü und drehen die Kurve so, dass es passt.
Unter Konfiguration könnten wir dem Motor auch noch angeben, ob dieser einen Rechts- und Linkslauf haben soll oder ob die Drehzahl über analoge Werte vorgegeben werden soll.
Damit es am Anfang überschaubar bleibt, belasse ich es wie es ist.
Diese wird sein, dass wir eine Palette von A nach B transportieren und dazu benötigen wir Rollenbänder.
Ich nehme für die erste Strecke ein 4 Meter Rollenband, ein Rollenband für die Kurve und noch ein weiteres nach der Kurve.
Mit einem Rechtsklick auf ein Objekt öffnen wir das Kontextmenü und drehen die Kurve so, dass es passt.
Unter Konfiguration könnten wir dem Motor auch noch angeben, ob dieser einen Rechts- und Linkslauf haben soll oder ob die Drehzahl über analoge Werte vorgegeben werden soll.
Damit es am Anfang überschaubar bleibt, belasse ich es wie es ist.
Wichtig ist aber noch, dass die Drehrichtung der Motoren passt und diese siehst du anhand des Pfeiles auf jedem Band.
Als Nächstes klicken wir auf das Zahnradsymbol, damit alle Aktoren eingeblendet werden, und vergeben für jeden Motor einen sinnvollen Namen.
Bauteile erzeugen / entfernen
Eine Anlage zu bauen, ohne dass wir auch Bauteile verarbeiten, wäre wahrscheinlich wenig sinnvoll, oder?
Deshalb benutzen wir das Objekt Emitter, welches genau das macht und platzieren es am Bandanfang.
Ich hätte gerne, dass der Emitter eine Palette mit einer Box der Größe L erzeugt.
Die Zeitangaben geben an, wann eine Palette erzeugt werden soll.
So wie jetzt wird zwischen einer und zwei Sekunden eine Palette erzeugt, wenn der Bereich des Emitters frei ist.
Deshalb benutzen wir das Objekt Emitter, welches genau das macht und platzieren es am Bandanfang.
Ich hätte gerne, dass der Emitter eine Palette mit einer Box der Größe L erzeugt.
Die Zeitangaben geben an, wann eine Palette erzeugt werden soll.
So wie jetzt wird zwischen einer und zwei Sekunden eine Palette erzeugt, wenn der Bereich des Emitters frei ist.
Durch einen Klick auf den Play Button und einem weiteren Klick auf die Aktoren (im linken Fenster) startet auch schon die Simulation.
Leider wird unser Ergebnis aber wenig Begeisterung auslösen, wenn wir alle Paletten einfach am Bandende herunterschmeißen :).
Leider wird unser Ergebnis aber wenig Begeisterung auslösen, wenn wir alle Paletten einfach am Bandende herunterschmeißen :).
Für diese Aufgabe gibt es einen Remover, welcher die Bauteile wieder verschwinden lässt.
Wenn du möchtest, kannst du auch hier wieder ein paar Einstellungen vornehmen (Kontextmenü), aber bei den meisten Aufgaben passt die Einstellung, dass einfach alle Bauteile entfernt werden, schon.
Wenn du möchtest, kannst du auch hier wieder ein paar Einstellungen vornehmen (Kontextmenü), aber bei den meisten Aufgaben passt die Einstellung, dass einfach alle Bauteile entfernt werden, schon.
Soweit sollte das dann auch schon ganz gut aussehen.
Was mich noch ein wenig stört, ist dass die Paletten in der Kurve zusammenstoßen.
Eine Lösung wäre das Kurvenband und das Bandende schneller als den Anfang drehen zu lassen.
Was am Anfang aber wahrscheinlich einfacher wäre, ist den Zeitabstand, in dem Paletten erzeugt werden, einfach zu erhöhen.
Da wir uns aber ohnehin gleich mit der SPS verbinden werden, spare ich mir die Zeit in Factory I/O zu definieren und verwende stattdessen lieber einen Timer in der SPS.
Sensoren einfügen
Um den Timer in einer SPS umzusetzen, brauchen wir aber einen Sensor, der uns in der SPS mitteilt, ob sich eine Palette am Emitter befindet.
Zum Erfassen der Palette nehme ich einen Reflexions-Lichttaster.
Dieser sendet ein Rotlicht aus und wenn ein Objekt erkannt wird, dann wird dieses Rotlicht vom Objekt zum Sensor zurückgespiegelt und liefert ein 1 Signal an unsere SPS.
Was welcher Sensor kann und wann dieser eingesetzt wird, würde an dieser Stelle aber zu weit gehen.
Ich werde diesem Thema aber auch noch eine eigene Lektion widmen, um dir auch diese Infos zu geben.
Zum Erfassen der Palette nehme ich einen Reflexions-Lichttaster.
Dieser sendet ein Rotlicht aus und wenn ein Objekt erkannt wird, dann wird dieses Rotlicht vom Objekt zum Sensor zurückgespiegelt und liefert ein 1 Signal an unsere SPS.
Was welcher Sensor kann und wann dieser eingesetzt wird, würde an dieser Stelle aber zu weit gehen.
Ich werde diesem Thema aber auch noch eine eigene Lektion widmen, um dir auch diese Infos zu geben.
Taster und Schaltschränke
Als Nächstes hätte ich noch gerne zwei Taster, um den Prozess zu starten sowie zu stoppen, und einen dritten Taster, um eine Leerfahrt zu starten, damit keine Paletten auf den Bändern übrig bleiben.
Deswegen ziehe ich mir noch schnell einen kleinen Schaltschrank in unsere Anlage und platziere darauf die drei Taster.
Wichtig zu wissen ist aber, dass der Stopp Taster ein Öffner Kontakt ist.
Das bedeutet, dass dieser im unbetätigten Zustand ein 1 Signal und im betätigten ein 0 Signal liefert, während es bei den Schließerkontakten genau andersrum ist.
Deswegen ziehe ich mir noch schnell einen kleinen Schaltschrank in unsere Anlage und platziere darauf die drei Taster.
Wichtig zu wissen ist aber, dass der Stopp Taster ein Öffner Kontakt ist.
Das bedeutet, dass dieser im unbetätigten Zustand ein 1 Signal und im betätigten ein 0 Signal liefert, während es bei den Schließerkontakten genau andersrum ist.
Wenn wir so weit sind, wäre es jetzt an der Zeit das SPS Programm zu schreiben und zu testen.
Damit aber alles schön strukturiert bleibt, hebe ich mir das für eine eigene Lektion auf.
