Embed Size (px)
Citation preview
1
Scholengemeenschap
Sint-Martinus
Sin
t-M
arti
nu
s S
chol
enge
mee
nsc
hap
V
eear
ts S
tra
uve
nla
an
5
354
0 H
erk
-de-
Sta
d
013
-55
11 7
8
h
ttp
://w
ww
.pin
g.b
e/t
ai-he
rkde
sta
d/ t
ai.h
ds@
pin
g.b
e
Een didactische opstelling maken van een PLC met een touch panel
schooljaar
2009-2010
studierichting klas
6 EIT
voornaam naam
Dylan Derwael Bram Claes Stan Boiten
Geïntegreerde Proef
2
3
Scholengemeenschap
Sint-Martinus
Sin
t-M
arti
nu
s S
chol
enge
mee
nsc
hap
V
eear
ts S
trau
ven
laa
n 5
3
540
Her
k-d
e-S
tad
0
13
-55
11 7
8
h
ttp
://w
ww
.pin
g.b
e/t
ai-he
rkde
sta
d/ t
ai.h
ds@
pin
g.b
e
Een didactische opstelling maken van een PLC met een touch panel
schooljaar
2009-2010
studierichting klas
6 EIT
voornaam naam
Dylan Derwael Bram Claes Stan Boiten
Geïntegreerde Proef
4
Voorwoord Onze GIP is een didactische opstelling van een PLC met touch panel. Deze oefening heeft als doel om in de loop van de jaren, leerlingen in de praktijk de kans te geven om met een PLC te programmeren en om met een PLC de programma’s te testen. Hoe ze een PLC moeten aansluiten aan de in- en uitgangen en een visuele weergave geven van wat er op geprogrammeerd wordt. Dit allemaal is met accuklemmen gemaakt om later de opstelling eenvoudig te kunnen laten verlopen en om schade aan de PLC en andere materialen te voorkomen. De opstelling zal dus simpel en praktisch zijn.
5
Préface Notre épreuve intégrée est une disposition didactique d’un API avec un panneau tactile. Cet exercice vise à donner aux étudiants la chance d’expérimenter et de programmer un API. Ils vont aussi apprendre comment ils vont raccorder les entrées et les sorties d’un API et donner une présentation visuelle de la programmation du API. Tout cela est fait avec des fiches banane pour protéger le API et pour faciliter l’exercice. En d’autres mots la disposition est simple et pratique.
6
Inhoudsopgave Voorwoord ............................................................................................................................4
Inhoudsopgave ......................................................................................................................6
1 Inleiding ....................................................................................................................... 10
2 De opdracht ................................................................................................................. 11
2.1 Opdracht ............................................................................................................... 11
2.2 Praktisch ............................................................................................................... 12
2.3 Tekeningen............................................................................................................ 12
2.4 Theoretisch (zie ook tekening) ............................................................................. 13
2.5 Nota ....................................................................................................................... 13
3 Onderdelen .................................................................................................................. 14
3.1 PLC S7-200 ........................................................................................................... 14
3.1.1 Uitleg van PLC S7-200 .................................................................................. 14
3.1.2 Technische fiche van een PLC S7-200 .......................................................... 15
3.1.2.1 Afmetingen van de PLC S7-200 ............................................................. 15 3.1.2.2 Aansluitingen op de PLC S7-200 ........................................................... 15
3.1.2.3 Wat betekenen de nummers op de PLC S7-200? .................................. 16 3.1.2.4 Beschrijving van het model .................................................................... 16
3.1.2.5 De PLC S7-200 gegevens ........................................................................ 17
3.1.3 Hoe programmeren van de PLC S7-200? ..................................................... 17
3.2 HMI touch panel................................................................................................... 18
3.2.1 Uitleg HMI touch panel ................................................................................. 18 3.2.1.1 Resistief systeem ..................................................................................... 18
3.2.1.2 Capacitief systeem .................................................................................. 19 3.2.1.3 Surface acoustic wave............................................................................. 20
3.2.2 Technische fiche touch panel ........................................................................ 21
3.2.2.1 Voor- en zijaanzicht ............................................................................... 21 3.2.2.2 Onderaanzicht ........................................................................................ 21
3.2.2.3 Achteraanzicht ....................................................................................... 22 3.2.2.4 Afmetingen touch panel ......................................................................... 22
3.2.2.5 De gegevens van een touch panel ........................................................... 23 3.2.2.6 De voeding van het touch panel ............................................................. 23
3.2.2.7 De USB-poort ......................................................................................... 24 3.2.2.8 De Profinet poort van het touch panel ................................................... 24
3.2.2.9 De seriële poort van het touch panel ...................................................... 25
7
3.3 Contactoren .......................................................................................................... 26
3.3.1 Uitleg .............................................................................................................. 26 3.3.1.1 Werking .................................................................................................. 26
3.3.2 Technische fiches ........................................................................................... 26 3.3.2.1 De gegevens ............................................................................................. 26
3.3.2.2 De onderdelen ......................................................................................... 27 3.3.2.3 Het aansluitschema ................................................................................ 27
3.4 Drukknoppen ........................................................................................................ 28
3.4.1 Uitleg .............................................................................................................. 28
3.4.2 Technische fiches ........................................................................................... 28
3.4.2.1 De gegevens ............................................................................................. 28 3.4.2.2 De onderdelen ......................................................................................... 29
3.4.2.3 Het aansluitschema ................................................................................ 29
3.5 Neonsignaallamp .................................................................................................. 30
3.5.1 Uitleg .............................................................................................................. 30
3.5.2 Technische fiches ........................................................................................... 30 3.5.2.1 De gegevens ............................................................................................. 30
3.5.2.2 De afmetingen ......................................................................................... 30 3.5.2.3 Het aansluitschema ................................................................................ 30
3.6 Aansluitingen ........................................................................................................ 31
3.6.1 Accuklemmen ................................................................................................ 31
3.6.2 Veiligheidsaccuklemmen ............................................................................... 31
3.6.3 Aansluitingsschoentjes .................................................................................. 31
3.7 Trespa panelen ..................................................................................................... 32
3.7.1 Simulatieplaat A ............................................................................................ 32
3.7.2 Simulatieplaat B ............................................................................................ 33
3.7.3 PLC-plaat ...................................................................................................... 34
3.7.4 Contactorplaat ............................................................................................... 35
3.7.5 Drukknopplaat .............................................................................................. 36
4 Opstelling GIP ............................................................................................................. 37
4.1 Blokschema ........................................................................................................... 37
5 Programma’s ............................................................................................................... 38
5.1 Main Programma ................................................................................................. 38
5.1.1 Legende van het main programma ............................................................... 38
5.1.2 Blokschema .................................................................................................... 39
5.1.3 Programmatie main programma .................................................................. 40
8
5.2 Bakoven A+B ........................................................................................................ 47
5.2.1 Legende van het programma bakoven A...................................................... 47
5.2.2 Legende van het programma bakoven B ...................................................... 48
5.2.3 Blokschema .................................................................................................... 48
5.2.4 Programma bakoven A ................................................................................. 49
5.2.5 Programma bakoven B ................................................................................. 54
5.3 Huisinstallatie A+B............................................................................................... 55
5.3.1 Legende van het programma huisinstallatie A ............................................. 55
5.3.2 Legende van het programma huisinstallatie B ............................................. 56
5.3.3 Blokschema .................................................................................................... 56
5.3.4 Programma huisinstallatie A ........................................................................ 57
5.3.5 Programma huisinstallatie B ........................................................................ 59
5.4 Draaitafel .............................................................................................................. 60
5.4.1 Legende van het programma draaitafel ....................................................... 60
5.4.2 Blokschema .................................................................................................... 61
5.4.3 Programma draaitafel ................................................................................... 62
5.5 Trappenhuis+Impuls ............................................................................................ 77
5.5.1 Legende van het programma trappenhuis+impuls ...................................... 77
5.5.2 Blokschema .................................................................................................... 78
5.5.3 Programma trappenhuis+impuls .................................................................. 79
5.6 Personenlift ........................................................................................................... 82
5.6.1 Legende van programma personenlift .......................................................... 82
5.6.2 Blokschema .................................................................................................... 83
5.6.3 Programma personenlift ............................................................................... 84
5.7 Verkeerslichten ..................................................................................................... 96
5.7.1 Legende van verkeerslichten ......................................................................... 96
5.7.2 Blokschema .................................................................................................... 97
5.7.3 Programma van verkeerslichten ................................................................... 98
5.8 Samengevoegd programma ................................................................................ 107
9
6 Bijlage ........................................................................................................................ 108
6.1 Risicoanalyse....................................................................................................... 108
6.2 Schema’s en tekeningen ..................................................................................... 115
6.2.1 Ontwerp simulatieplaat A ........................................................................... 115
6.2.2 Ontwerp simulatieplaat B ........................................................................... 116
6.2.3 Ontwerp PLC-plaat ..................................................................................... 117
6.2.4 Ontwerp touch panel plaat.......................................................................... 118
6.2.5 Ontwerp contactorplaat .............................................................................. 119
6.2.6 Ontwerp drukknopplaat ............................................................................. 120
6.2.7 Aansluitschema PLC ................................................................................... 121
6.2.8 Aansluitschema simulatieplaat A ................................................................ 122
6.2.9 Aansluitschema simulatieplaat B ................................................................ 123
6.3 Materiaallijst ...................................................................................................... 124
6.4 Planning .............................................................................................................. 125
6.5 Logboek .............................................................................................................. 126
6.5.1 Logboek van Bram Claes ............................................................................ 126
6.5.2 Logboek van Dylan Derwael ....................................................................... 135
6.5.3 Logboek van Stan Boiten ............................................................................ 149
Algemeen besluit en dankwoord ...................................................................................... 153
10
1 Inleiding Inleiding Als zesdejaars hebben we het voorrecht om zelfstanding een opdracht uit te voeren. Zowel de theoretische als de praktische opdracht mogen we zelf opbouwen zodat we aan het einde van het zesde jaar wat ervaring hebben opgedaan in het zelfstandig werken. Ook wordt er op deze manier onze kennis, die we de afgelopen jaren hebben opgedaan, getest. Onze opdracht voor de geïntegreerde oefening is een didactische opstelling maken van een PLC met simulatieoefeningen, die ook nog eens verbonden kan worden met een touch panel. We hopen dat toekomstige leerlingen veel gebruik gaan maken van onze GIP om zelf te leren werken met een PLC.
11
2 De opdracht
2.1 Opdracht Deze GIP is een didactische opstelling maken met een PLC en een touch panel. Hierop kunnen dan allerlei simulaties worden uitgevoerd. Deze oefening heeft als doel om in de loop van de volgende jaren leerlingen de gelegenheid te geven hun kennis van programmeren te verbeteren, ook het aansluiten van in- en uitgangen komt in deze oefening voor. De opstelling moet simpel maar zeer praktisch zijn.
12
2.2 Praktisch
De didactische panelen voorzien van accuklemmen.
De verschillende onderdelen kunnen aansluiten en programmeren.
Alle in- en uitgangen aansluiten aan de accuklemmen rekening houdend met het
AREI.
Veiligheidsaccuklemmen voorzien voor een spanning van 230V.
Gewone accuklemmen voorzien voor veiligheidsspanningen.
Alle klemmen moeten voorzien worden met Dymo lint volgens de aansluitingen van
de onderdelen.
Het boren van de gaten voor het plaatsen van accuklemmen.
De aansluitingen van de verschillende onderdelen kunnen uitvoeren met snoertjes.
De aansluitingen voorzien volgens het AREI.
Alle aansluitingen moeten genummerd worden volgens voorschriften.
2.3 Tekeningen
Het bevestigingsgedeelte optekenen en praktisch uitvoeren.
Een opstellingstekening maken.
Een stroomkringschema en een bedradingslijst maken van de aansluitingen.
Van de volledige oefening een aansluit- en stroomkringschema maken.
13
2.4 Theoretisch (zie ook tekening)
Het logboek steeds invullen.
De werkingsmethode kunnen voorleggen aan de hand van een flowchart.
De gegevens van het gebruikt materiaal kunnen uitleggen.
Het programma om de oefening te programmeren kunnen programmeren en uitleggen.
Een foutanalyse maken in flowchart uitvoering.
Van ieder onderdeel de werking verklaren en een steekkaart met de eigenschappen
maken.
Een materiaallijst en prijsofferte maken en laten goed keuren door de mentor.
Een beknopte werkmethode van de uitvoeringswerken schrijven.
Een planning maken.
Een bundel maken volgens de afspraken van je mentor.
De GIP-bundel in viervoud en tweemaal digitaal (Cd-rom) afgeven op de daarvoor
vastgelegde datum.
Een legende maken van de in- en uitgangen.
De verschillende soorten spanningen kunnen verklaren.
Een beknopte werkmethode van de uitvoeringswerken schrijven. (Dit kan eventueel
met foto’s en een PowerPointpresentatie uitgevoerd worden).
Van ieder gebruikt onderdeel een CE gekeurd certificaat kunnen voorleggen. (Indien
mogelijk)
Een volledige uiteenzetting kunnen geven van de werking van de GIP.
Een risicoanalyse maken.
De voorschriften van de EN-normen en het AREI kunnen verantwoorden.
2.5 Nota
Vul iedere les het logboek in. De logboeken kunnen niet allemaal hetzelfde zijn van één groep. Niet iedereen doet hetzelfde werk.
Noteer alle bestelde delen. Goedkeuring vragen aan je mentor of eigenaar. De steekkaart van je GIP steeds invullen. Wekelijks een korte omschrijving geven van je werk. De tekeningen uitvoeren in CADDY. De GIP is een groepswerk, zorg ervoor dat iedereen op de hoogte is van het
uitgevoerde of nog uit te voeren werk. Steeds veilig werken. NOOIT aan onder spanning staande delen werken. Alle tekeningen uitvoeren volgens het AREI en de Europese norm. Afspreken met de leerkrachten algemene vakken voor eventuele vertalingen,
opzoekingen, technische gegevens en/of opgaven van betrokken leerkrachten. De afgesproken datums respecteren voor het afgeven of controleren van bepaalde
documenten.
14
3 Onderdelen
3.1 PLC S7-200 3.1.1 Uitleg van PLC S7-200 Een Programmable Logic Controller (PLC) is een elektronisch apparaat met een microprocessor die op basis van informatie van de verschillende ingangen, uitgangen kan aansturen. In de industrie worden machines over het algemeen gestuurd door PLC’s. Hoe de PLC zijn gegevens inleest, is afhankelijk van de geïnstalleerde kaarten of modules. De PLC is ontstaan uit de oude relaistechniek, waar een besturing werd gemaakt door gebruik te maken van verschillende losse relais, timer en tellers. Het verschil tussen een dergelijke installatie met relais en een PLC-gestuurde installatie is dat de PLC het relais, timers en tellers heeft vervangen. Bij een oude besturing wordt door het bedraden van de componenten de werking van de installatie geprogrammeerd. Bij een PLC zit de besturing in de microprocessor geprogrammeerd. Het is dus veel makkelijker om een PLC te programmeren dan een besturing van losse relais te maken. Een PLC heeft nog voordelen op de relaisinstallatie. Dit voordeel is dat we het besturingsprogramma maar 1 keer hoeven te programmeren. Het is heel eenvoudig om een programma te kopiëren en aan te passen voor soortgelijke toepassingen. Bij de oude manier van besturen was het nodig om elke relais, timer en andere telkens opnieuw te verbinden. In een PLC-programma is het zeer eenvoudig om veranderingen aan te brengen in het programma zonder ook maar 1 draad los te maken. Bij sommige PLC’s is het zelfs overbodig om 1 draadje los te maken om een PLC te vervangen. Buiten het vervangen van de oude relaissturing kan een PLC ook voor dataverwerking en vele andere rekenkundige functies gebruikt worden.
15
3.1.2 Technische fiche van een PLC S7-200
3.1.2.1 Afmetingen van de PLC S7-200
3.1.2.2 Aansluitingen op de PLC S7-200
16
3.1.2.3 Wat betekenen de nummers op de PLC S7-200?
3.1.2.4 Beschrijving van het model
17
3.1.2.5 De PLC S7-200 gegevens
3.1.3 Hoe programmeren van de PLC S7-200? Voor de uitleg van hoe je moet programmeren met een PLC kan je best overgaan naar de programmeerbundel. Deze bundel is speciaal gemaakt zodat het programmeren geen probleem gaat vormen. In die bundel staat alles stap voor stap uitgelegd zodat alles zeer duidelijk en overzichtelijk is.
18
3.2 HMI touch panel
3.2.1 Uitleg HMI touch panel HMI staat voor Human Machine Interface. Hierdoor ontstaat er een communicatie tussen mens en machine bij het bedienen en het visualiseren van PLC’s. Er verschijnt informatie op het scherm van de HMI waarmee je de bediening van de machine of installatie meteen kunt uitvoeren. De bediening gebeurt door middel van drukknoppen, een touch panel of de 2 gecombineerd. Een touchscreen is een monitor dat van LCD (Liquid Crystal Display) of CRT (Cathode Ray Tube) technologie gebruik maakt. Touchscreens worden meer en meer gebruikt en de prijs is de laatste jaren sterk gedaald. Er zijn 3 basissystemen die worden gebruikt om de aanraking van een persoon te herkennen:
- resistief systeem - capacitief systeem - surface acoustic wave
3.2.1.1 Resistief systeem Een resistief systeem bestaat uit een glazen paneel dat bedekt is met een geleidende laag en een resistieve metaallaag. Deze twee lagen zijn van elkaar gescheiden door middel van isolerende afstandshouders of spacers. Het geheel is bedekt met een krasbestendige laag om schade aan het beeldscherm te voorkomen. Een elektrische stroom vloeit door de twee lagen als het paneel in werking is. Als een gebruiker het scherm aanraakt, zal er op dat punt contact zijn tussen de geleidende laag en de recidive metaallaag. De coördinaten van het aangeraakte punt worden doorgestuurd naar een processor. De processor zal de binnenkomende informatie verwerken en omzetten in bruikbare data.
19
3.2.1.2 Capacitief systeem Een capacitief systeem bestaat uit een glazen paneel dat voorzien is van een laag dat een elektrische lading bevat (capacitieve laag). Als een gebruiker het glazen paneel (beeldscherm) aanraakt, zal er een deel van de lading overgaan naar de gebruiker. De lading van de capacitieve laag zal daardoor dalen. De detectie van de daling gebeurt door circuits die zich in de 4 hoeken van het scherm bevinden. Een processor berekent, door het verschil in lading in elke hoek van het scherm, precies waar het scherm werd aangeraakt en zal deze informatie omzetten in bruikbare data. Een groot voordeel van een capacitief systeem ten opzichte van een recidief systeem is dat het 90% licht van de monitor doorlaat. Bij een recidief systeem is dit ongeveer 75% . Een capacitief systeem heeft dus een betere beeldkwaliteit.
20
3.2.1.3 Surface acoustic wave
Op het beeldscherm van een surface acoustic wave system zijn twee omvormers (tranducers) geplaatst; één omvormer ontvangt en de andere omvormer zendt geluidsgolven. De omvormers zijn geplaatst langs de X- en Y-assen van de monitor. Op de glazen plaat zijn reflectoren geplaatst. Zij reflecteren een elektrisch signaal ( in de vorm van een geluidsgolf) dit van de ene naar de andere omvormer vloeit. De ontvangende omvormer zal een verandering van de elektrische golf waarnemen en lokaliseren als men het beeldscherm aanraakt. Het voordeel van dit systeem is dat er geen metalen laag is aangebracht op het scherm. Het licht wordt dus 100% doorgelaten wat een perfecte beeldkwaliteit geeft. Het akoestisch systeem wordt vooral gebruikt om gedetailleerde figuren weer te geven.
21
3.2.2 Technische fiche touch panel 3.2.2.1 Voor- en zijaanzicht
3.2.2.2 Onderaanzicht
22
3.2.2.3 Achteraanzicht
3.2.2.4 Afmetingen touch panel
23
3.2.2.5 De gegevens van een touch panel
3.2.2.6 De voeding van het touch panel
24
3.2.2.7 De USB-poort
3.2.2.8 De Profinet poort van het touch panel
25
3.2.2.9 De seriële poort van het touch panel
26
3.3 Contactoren 3.3.1 Uitleg
Contactoren zijn niet vergrendelde, op afstand bediende schakelaars met een elektromagnetische aandrijving. De schakeling kan grote vermogens in- en uitschakelen.
3.3.1.1 Werking
De elektromagneet bestaat uit een spoel met een vaste en beweegbare kern. Bij bekrachtiging van de spoel ontstaat een magnetisch veld waarvan de krachtlijnen zich voor het grootste gedeelte bundelen in de kern. Hierdoor wordt er een zuid- en noordpool gevormd. De beweegbare kern wordt aangetrokken door de vaste kern. De beweegbare contacten zijn geïsoleerd bevestigd aan de beweegbare kern. Doordat het anker wordt aangetrokken, zullen de hoofdcontacten sluiten. Wanneer de stroom in de spoel wordt onderbroken, zorgt de terugstelveer ervoor dat de beweegbare contacten terug naar boven getrokken worden en de keten terug onderbreken.
3.3.2 Technische fiches 3.3.2.1 De gegevens
Spoel: 24VDC hulpcontacten: VAC KW
50-60Hz 230V 2,4
240V 2,6
400V 4
415V 4
500V 4
690V 4
27
3.3.2.2 De onderdelen
3.3.2.3 Het aansluitschema
28
3.4 Drukknoppen 3.4.1 Uitleg De drukknoppen zijn verbonden met de ingangen van onze PLC.
De drukknop bestaat uit 3 delen: de druktoets, het lichaam en het contact. Dit maakt het mogelijk om zeer eenvoudig een extra contact of een defect contact te vervangen. Er zijn 2 soorten contacten: een normaal open contact en een normaal gesloten contact. Een normaal open contact wil zeggen dat, wanneer men op de druktoets duwt, de drukknop een signaal zal sturen. Bij een normaal gesloten contact is het zo dat de drukknop een constant signaal zal sturen. Dit signaal kan dan onderbroken worden door op de druktoets te duwen.
3.4.2 Technische fiches 3.4.2.1 De gegevens
V I
250V 2A
380V 3A
500V 5A
29
3.4.2.2 De onderdelen
3.4.2.3 Het aansluitschema
30
3.5 Neonsignaallamp 3.5.1 Uitleg
De neonsignaallamp is een lagedrukgasontladingslamp gevuld met 75% neon en 25% helium, die een oranjerood licht geeft. De gasontlading wordt ontstoken door een ontsteekspanning. Na het ontsteken kan een lagere spanning de gasontlading onderhouden bij een zeer lage stroom. Als stroombegrenzer kan een eenvoudige ohmse weerstand worden gebruikt.
3.5.2 Technische fiches 3.5.2.1 De gegevens
230VAC
3.5.2.2 De afmetingen
3.5.2.3 Het aansluitschema
31
3.6 Aansluitingen 3.6.1 Accuklemmen
Alles is verbonden met accuklemmen zodat men alles kan verbinden via snoertjes. Ze worden gebruikt bij 0-24V AC en DC. Dit zorgt ook voor een extra beveiliging tegen elektrocutie.
3.6.2 Veiligheidsaccuklemmen De veiligheidsaccuklemmen hebben hetzelfde doel als de gewone accuklemmen, maar veiligheidsaccuklemmen zijn extra beveiligd en mag men gebruiken bij 230V-380V. De gewone accuklemmen worden alleen gebruikt tot maximum 24V.
3.6.3 Aansluitingsschoentjes De aansluitingsschoentjes heeft men nodig om alles te verbinden met de accuklemmen.
32
3.7 Trespa panelen 3.7.1 Simulatieplaat A
Dit trespa paneel heeft als doel om de verschillende soorten simulaties weer te geven. De simulaties worden weergegeven d.m.v. neonlampjes. De neonlampjes zijn via de achterkant van het trespa paneel verbonden met de veiligheidsaccuklemmen die zich rechts op de plaat bevinden. Op simulatiepaneel A bevinden zich twaalf neonlampjes, er zijn echter maar vier aansluitpunten. Dit komt omdat er telkens maar één simulatiepaneel op de plaat kan. Hierdoor kunnen verschillende neonlampjes dezelfde aansluitpunten hebben. Dit paneel werkt op 230V AC daarom hebben wij gebruikt gemaakt van de veiligheidsaccuklemmen. De veiligheidsaccuklemmen zijn dan ook de aansluitpunten van de lampjes. Op simulatieplaat A kunnen volgende simulaties worden weergegeven:
Bakoven Huisinstallatie Draaitafel Trappenhuis+impuls
33
3.7.2 Simulatieplaat B
Dit paneel heeft dezelfde functie als simulatieplaat A. De aansluitingen zijn identiek aan simulatieplaat A. Ook hier wordt het via veiligheidsaccuklemmen en neonlampjes gewerkt. Op dit paneel staan 21 neonlampjes en maar negen aansluitpunten. Dit heeft hetzelfde doel als bij simulatiepaneel A. Het grote verschil tussen de twee panelen is dat op de panelen verschillende simulatie werken. Op simulatieplaat B werken de volgende simulaties:
Bakoven Huisinstallatie Personenlift Verkeerslichten
34
3.7.3 PLC-plaat
Dit paneel is gemaakt voor de PLC. In het midden van het paneel staat de PLC, alle aansluitingen van de PLC zijn naar buiten gebracht d.m.v. accuklemmen en veiligheidsaccuklemmen. De gewone accuklemmen zijn voor 24V DC. Rechtsboven zijn nog drie veiligheidsaccuklemmen, deze zijn voor de voeding: 230V AC. De tien uitgangen van de PLC bevinden zich boven de PLC, de veertien ingangen van de PLC zijn onder de PLC te vinden.
35
3.7.4 Contactorplaat
De contactorplaat wordt gebruikt voor het schakelen van de neonlampjes omdat de PLC geen vermogen kan schakelen. De contactors zijn bevestigd op een din-rail die op het trespa paneel hangt. De contactors kunnen van elkaar verschillen, dit is afhankelijk van de contacten die ze bezitten. De gewone accuklemmen, 24V DC dienen voor de voeding van de contactor. De veiligheidsaccuklemmen zijn de contacten van de contactor, deze zijn 230 V AC. Deze contacten dienen voor het schakelen van het vermogen. Alle aansluitpunten van de contactor zijn aan de achterkant van het paneel naar buiten gebracht via de accuklemmen of de veiligheidsaccuklemmen.
36
3.7.5 Drukknopplaat
Dit paneel dient voor de drukknoppen, deze dienen om een signaal te geven aan de PLC. De drukknoppen bezitten allemaal enkele open- en een gesloten contact. Op ieder paneel staan vier drukknoppen, waarvan er telkens één stopknop (rood) is. De aansluitingen van de drukknoppen zijn weer naar buiten gebracht d.m.v. veiligheidsaccuklemmen. De drukknoppen echter werken op 24V DC. Toch hebben we gekozen voor veiligheidsaccuklemmen, dit hebben we gedaan zodat het paneel nog gebruikt kan worden bij andere oefeningen.
37
4 Opstelling GIP
4.1 Blokschema
Er zijn vier panelen voor drukknoppen, deze panelen geven een signaal aan de PLC. De PLC geeft op zijn beurt een signaal aan de vier contactorpanelen wanneer zij moeten schakelen. Het contactorpaneel staat er eigenlijk omdat de PLC geen grote vermogens kan schakelen, ook is dit veiliger voor de PLC. De contactorplaat laat dan de twee simulatiepanelen werken. Met deze panelen kunnen dus verschillende simulaties worden uitgevoerd.
38
5 Programma’s
5.1 Main Programma Het main programma dient normaal gezien voor het oproepen van bepaalde subroutines. Maar door gebrek aan ingangen op de PLC is dit main programma aangepast naar een keuze selectieprogramma. Om een programma te kiezen, duw je de knop die met de ingang verbonden is in. Afhankelijk van welke knop kan je het gewenste programma oproepen. Je wacht 2 seconden en het programma is actief. Als je wilt veranderen van programma, dan duw je op de uitschakelknop en het programma zal na 1 seconde volledig uitgeschakeld zijn. Dit programma werkt zowel voor de A-plaat als de B-plaat. Ze worden individueel gekozen en uitgeschakeld, dus beiden kunnen door elkaar lopen zonder een probleem aan de andere plaat te geven.
5.1.1 Legende van het main programma
Ingang op PLC Programma dat geactiveerd wordt
Plaat dat het programma actief is
I0.0 Bakoven Plaat A I0.1 Huisinstallatie Plaat A I0.2 Draaitafel Plaat A I0.3 Trappenhuis+Impuls Plaat A I0.6 Uitschakelknop Plaat A I0.7 Bakoven Plaat B I1.0 Huisinstallatie Plaat B I1.1 Personenlift Plaat B I1.2 Verkeerslichten Plaat B I1.5 Uitschakelknop Plaat B
39
5.1.2 Blokschema
40
5.1.3 Programmatie main programma
41
42
43
44
45
46
47
5.2 Bakoven A+B 5.2.1 Legende van het programma bakoven A
Naam op bord Klem op PLC Beschrijving
I1 I0.0 Stop I2 I0.1 Primaire Start I3 I0.2 Secundaire start Q1 Q0.0 Motor transportban Q2 Q0.1 Motor poort Q3 Q0.2 Verwarmingselement oven Q4 Q0.3 Ventilator oven
48
5.2.2 Legende van het programma bakoven B
Naam op bord Klem op PLC Beschrijving
I1 I0.7 Stop I2 I1.0 Primaire Start I3 I1.1 Secundaire start Q1 Q0.4 Motor transportban Q2 Q0.5 Motor poort Q3 Q0.6 Verwarmingselement oven Q4 Q0.7 Ventilator oven
5.2.3 Blokschema
49
5.2.4 Programma bakoven A
50
51
52
53
54
5.2.5 Programma bakoven B Het programma van bakoven heeft 2 verschillende versies; het programma A en het programma B. Op het gebied van werking is er geen verschil tussen deze 2; het enige verschil is dat er verschillende in- en uitgangen worden gebruikt. Dit is enkel zo, dat de 2 programma’s op verschillende simulatieplaten kunnen werken.
55
5.3 Huisinstallatie A+B
5.3.1 Legende van het programma huisinstallatie A
Naam op bord Klem op PLC Beschrijving
I1 I0.0 Alles aan I2 I0.1 Alles uit I3 I0.2 Drukknoppen TL verlichting
impuls I4 I0.3 Drukknoppen
wandverlichting met tijd I5 I0.4 Drukknoppen TL verlichting I6 I0.5 Drukknoppen spots impuls Q1 Q0.0 TL verlichting Q2 Q0.1 TL verlichting Q3 Q0.2 Spots Q4 Q0.3 Wandverlichting
56
5.3.2 Legende van het programma huisinstallatie B
Naam op bord Klem op PLC Beschrijving
I1 I0.7 Alles aan I2 I1.0 Alles uit I3 I1.1 Drukknoppen TL verlichting
impuls I4 I1.2 Drukknoppen
wandverlichting met tijd I5 I1.3 Drukknoppen TL verlichting I6 I1.4 Drukknoppen spots impuls Q1 Q0.4 TL verlichting Q2 Q0.5 TL verlichting Q3 Q0.6 Spots Q4 Q0.7 Wandverlichting
5.3.3 Blokschema
57
5.3.4 Programma huisinstallatie A
58
59
5.3.5 Programma huisinstallatie B Het programma van huisinstallatie heeft 2 verschillende versies; het programma A en het programma B. Op het gebied van werking is er geen verschil tussen deze 2; het enige verschil is dat er verschillende in- en uitgangen worden gebruikt. Dit is enkel zo, dat de 2 programma’s op verschillende simulatieplaten kunnen werken.
60
5.4 Draaitafel
5.4.1 Legende van het programma draaitafel
Naam op bord Klem op PLC Beschrijving
I1 I0.0 Stop I2 I0.1 Primaire start I3 I0.2 Secundaire start Q1 Q0.0 Motor draaitafel Q2 Q0.1 Zuiger A Q3 Q0.2 Zuiger B Q4 Q0.3 Zuiger C
61
5.4.2 Blokschema
62
5.4.3 Programma draaitafel
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
5.5 Trappenhuis+Impuls
5.5.1 Legende van het programma trappenhuis+impuls Naam op bord Klem op PLC Beschrijving
I1 I0.0 Drukknop in trappenhal I2 I0.1 Drukknop in trappenhal I3 I0.2 Drukknop in trappenhal I4 I0.3 Drukknoppen voor impuls Q1 Q0.0 Lamp trappenhal Q2 Q0.1 Lamp trappenhal Q3 Q0.2 Lamp impuls
78
5.5.2 Blokschema
79
5.5.3 Programma trappenhuis+impuls
80
81
82
5.6 Personenlift
5.6.1 Legende van programma personenlift
Naam op het bord Klem op de PLC Beschrijving
I1 I0.7 Roept de lift naar de 1ste verdieping
I2 I1.0 Roept de lift naar de 2de verdieping
I3 I1.1 Roept de lift naar de 3de verdieping
I4 I1.2 Stuurt de lift naar de 1ste verdieping
I5 I1.3 Stuurt de lift naar de 2de verdieping
I6 I1.4 Stuurt de lift naar de 3de verdieping
Q1 Q0.4 Lift omhoog Q2 Q0.5 Lift omlaag Q3 Q0.6 Lift is op de 1ste verdieping Q4 Q0.7 Lift is op de 2de verdieping Q5 Q1.0 Lift is op de 3de verdieping Q6 Q1.1 Laat zien of de deuren
bewegen
83
5.6.2 Blokschema
84
5.6.3 Programma personenlift
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
5.7 Verkeerslichten
5.7.1 Legende van verkeerslichten Naam op bord Klem op PLC Beschrijving
I1 I0.7 Impuls voor verkeerslichten
te kunnen laten werken I2 I1.0 Drukknop om verkeerslichten
normaal te laten starten I3 I1.1 Foutmelding laat oranje
lichten knipperen Q1 Q0.4 Rood licht richting A Q2 Q0.5 Oranje licht richting A Q3 Q0.6 Groen licht richting A Q4 Q0.7 Groen licht richting B
Q5 Q1.0 Oranje licht richting B
Q6 Q1.1 Rood licht richting B
97
5.7.2 Blokschema
98
5.7.3 Programma van verkeerslichten
99
100
101
102
103
104
105
106
107
5.8 Samengevoegd programma Dit is het samengesteld programma: alle vorige programma’s die als een geheel samenwerken. We starten met het main programma, waar je een keuze kunt maken tussen de effectieve programma’s. - Plaat A is: bakoven, huisinstallatie, draaitafel en trappenhuis+impuls - Plaat B is: bakoven, huisinstallatie, personenlift en verkeerslichten Als je voor een van deze een keuze maakt, moet je de programmabeschrijving verder gaan zoeken in dat punt. Zowel A- als B-programma’s kunnen door elkaar lopen, zonder elkaar te storen. Een A-programma kan worden uitgeschakeld en verwisseld worden zonder dat het een effect heeft op het werkende B-programma en omgekeerd gaat dit ook. De programma’s die bij de vorige punten staan ( 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7) moeten worden aangepast door in elk netwerk de aanschakelmerker te plaatsen die voor de bepaalde subroutine op te roepen is (bijvoorbeeld: Merker M0.1 is de aanschakelmerker voor verkeerslichten, dan moet in de hele subroutine merker M0.1 gebruikt worden in elk netwerk van de subroutine verkeerslichten). Dit dient om het programma volledig uit te schakelen dat geen enkele werking van dat programma storingen gaat veroorzaken op het programma dat erna wordt opgezet. Er zijn 2 tijden in dit netwerk waar rekening mee gehouden moet worden met het main programma: - ten eerste de aanschakeltijd van een programma; dit is 2 seconden. - ten tweede de uitschakeltijd van een programma; dit is 1 seconde. Als alles correct wordt gedaan, moeten deze programma’s perfect kunnen samenwerken.
108
6 Bijlage
6.1 Risicoanalyse
109
Uitleg afkortingen: E: ernst van de verwondingen
1: licht (normaal genezingsproces) 2: zware verwondingen (dood max. 1 persoon) 3: dood meerdere personen 4: catastrofe
Wb: waarschijnlijkheid op blootstelling
1: waarschijnlijkheid van een persoon in gevaarzone is laag 2: waarschijnlijkheid van een persoon in gevaarzone is hoog
Wi : waarschijnlijkheid op een incident
1: zeer klein 2: beperkt 3: reeël
A: mogelijkheid tot schadeafwending (technische/menselijke aard)
1: schadeafwending mogelijk 2: schadeafwending niet mogelijk
110
111
112
Risicoanalyse zonder preventiemaatregelen. Elektrisch: EN954 Geïdentificeerd gevaar Mogelijke gevolgen/letsels E Wb Wi A R Ref.
Ventilator werkt niet
Verwarmingselement brandt op /
schade in de oven zelf/ ontploffingsgevaar/
brandwonden
2
2
3
2
V
1
Elektrisch gevaar
Elektrische schok/
elektrocutie/ elektrisering
2
2
3
2
V
2
Storing in de werking van
de transportband, de transportband wil niet meer stoppen door plakcontact
Schade aan product/
mogelijke schade in de oven zelf/ producten die wegschieten/
kwetsuren aan lichaam
2
2
2
1
III
3
Niet elektrisch: EN 1050 Geïdentificeerd gevaar Mogelijke gevolgen/letsels E Wb Wi A R Ref.
Ledematen tussen de
transportband
Gekneusde of gebroken
lichaamsdelen
2 2 3 2 10 4
Verbranding door aanraking van metalen omhulsel van
de oven
Lichte verbrandingswonden
1 / 3 1 5 5
Onder de poort terechtkomen
Geplet/amputatie van ledenmaat/
mogelijk dood
2
1
2
1
5
6
Terechtkomen in de oven
Zwaar verbrand tot dood
2
1
1
1
3
7
113
Preventiemaatregelen: 1: lichtgordijn voor de poort (bij detectie stopt de oven met zijn werking 2: Metalen kooi rond de bakoven installatie met één toegangspunt met detectie. Wanneer er iemand inkomt stoppen alle bewegende delen (transportband en poort) bij het verlaten zet deze zijn proces verder. Het metalen omhulsel rond de oven zelf moet ontoegankelijk zijn tenzij er gebruik wordt gemaakt van een speciale sleutel 3: IT-net om elektrische schokken te voorkomen en een aarding voorzien 4: detectie op ieder werkend element als controle 5: een contactorschakeling met redundantie voor de gevaren van plakcontacten te voorkomen Extra preventiemaatregelen: 1: waarschuwingsborden 2: signaalgevers bij problemen (geluid of lamp) 3: een cursus over het machine aan iedere werknemer geven 4: persoonlijke beschermingsmiddelen (handschoenen, veiligheidsbril, veiligheidskledij,…)
114
Risicoanalyse na de preventiemaatregelen. Elektrisch: EN954 Geïdentificeerd gevaar Preventiemaatregelen E Wb Wi A R Ref.
Ventilator werkt niet
4 en 5
2
2
1
2
III
1
Elektrisch gevaar
3
2
2
1
2
III
2
Storing in de werking van
de transportband, de transportband wil niet meer stoppen door plakcontact
4 en 5
2
2
2
1
III
3
Niet elektrisch: EN 1050 Geïdentificeerd gevaar Preventiemaatregelen E Wb Wi A R Ref.
Ledenmaten tussen de
transportband
2
2 2 1 2 4 4
Verbranding door aanraking van metalen omhulsel van
de oven
2
1 / 1 1 1 5
Onder de poort terechtkomen
1en 2
2
1
1
1
3
6
Terechtkomen in de oven
1 en 2
2
1
1
1
3
7
115
6.2 Schema’s en tekeningen
6.2.1 Ontwerp simulatieplaat A
116
6.2.2 Ontwerp simulatieplaat B
117
6.2.3 Ontwerp PLC-plaat
118
6.2.4 Ontwerp touch panel plaat
119
6.2.5 Ontwerp contactorplaat
120
6.2.6 Ontwerp drukknopplaat
121
6.2.7 Aansluitschema PLC
122
6.2.8 Aansluitschema simulatieplaat A
123
6.2.9 Aansluitschema simulatieplaat B
124
6.3 Materiaallijst
125
6.4 Planning 19/11/09 Trespa paneel van plc moet af zijn! 18/11/09 tot 1/12/09: Nadenken en beginnen met te programmeren. 18/11/09 tot 6/12/09: - afmaken, herstellen van GIP wasmachine + kast met logo en plc - afmaken trespa plaat plc - alle gaten boren van de trespa platen voor de drukknoppen - plaatsen van alle accuklemmen en veiligheidsaccuklemmen in trespa platen voor de drukknoppen. - nakijken of tekeningen van praktijk mechanica nog kloppen 18/11/09 tot 6/12/09 - opzoek werk - materiaallijst nakijken en bijvullen - maken van tekeningen van de trespa plaatsjes in caddy - aansluitschema plc: caddy of van internet. 4/01/10 tot 31/01/10 - maken van A3 paneel: aftekenen, boren, plaatsen en aansluiten - programmeren - afmaken van alle trespa platen voor de drukknoppen - Generator - tekeningen van praktijk mechanica in orde brengen 4/01/10 tot 20/04/10 - start van alle info te bundellen tot een GIP bundel 31/01/10 tot 20/04/10
- Generator (aftekenen van verdeelkast, bouwen van rek, aansluiten van generator +
stopcontacten, plaatsen van meters, controleren, …)
- Afwerken van GIP ( trespa plaatjes, nummering bij accuklemmen, controleren, …)
- Bekijken van GIP bundels
- Eindfase van het programmeren
126
6.5 Logboek
6.5.1 Logboek van Bram Claes Scholengemeenschap
Sint-Martinus
Sin
t-M
arti
nu
s S
chol
enge
mee
nsc
hap
V
eear
ts S
tra
uve
nla
an
5
354
0 H
erk
-de-
Sta
d
013
-55
11 7
8
h
ttp
://w
ww
.pin
g.b
e/t
ai-he
rkde
sta
d/ t
ai.h
ds@
pin
g.b
e
Een didactische opstelling maken van een PLC met een touch panel
schooljaar
2009-2010
studierichting klas
6 EIT
voornaam naam
Bram Claes
Logboek
127
128
129
130
131
132
133
134
135
6.5.2 Logboek van Dylan Derwael Scholengemeenschap
Sint-Martinus
S
int-
Mar
tin
us
Sch
olen
gem
een
sch
ap
Vee
arts
Str
auve
nla
an
5
354
0 H
erk
-de-
Sta
d
013
-55
11 7
8
h
ttp
://w
ww
.pin
g.b
e/t
ai-he
rkde
sta
d/ t
ai.h
ds@
pin
g.b
e
Een didactische opstelling maken van een PLC met een touch panel
schooljaar
2009-2010
studierichting klas
6 EIT
voornaam naam
Dylan Derwael
Logboek
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
6.5.3 Logboek van Stan Boiten Scholengemeenschap
Sint-Martinus
Sin
t-M
arti
nu
s S
chol
enge
mee
nsc
hap
V
eea
rts
Str
au
ven
laan
5
354
0 H
erk
-de-
Sta
d
013
-55
11 7
8
h
ttp
://w
ww
.pin
g.b
e/t
ai-he
rkde
sta
d/ t
ai.h
ds@
pin
g.b
e
Een didactische opstelling maken van een PLC met een touch panel
schooljaar
2009-2010
studierichting klas
6 EIT
voornaam naam
Stan Boiten
Logboek
150
151
152
153
Algemeen besluit en dankwoord Wij zouden graag volgende personen willen bedanken voor hun medewerking aan onze GIP, “een didactische opstelling maken van een PLC met touch panel:”
de heer M. Geelen: mentor, voor zijn steun en hulp bij het totaal realiseren van onze
GIP
de heer P. Baets: praktijkleerkracht, voor zijn steun en hulp bij het praktische gedeelte
van de GIP
de heer J. Severeyns: vakleerkracht automatisatie, voor zijn steun en hulp bij het
programmeren met de PLC en touch panel
mevrouw B. Jacobs: vakleerkracht Nederlands, voor het nalezen van onze GIP-bundel
op schrijffouten en het geven van richtlijnen hoe de bundel moet opgesteld worden
alle andere vakleerkrachten waarvan wij hulp kregen
onze medestudenten
onze ouders, voor de steun die ze ons tijdens het schooljaar gegeven hebben.
Deze geïntegreerde proef was een unieke ervaring die ons heel veel kennis bijgebracht heeft, niet enkel praktische kennis maar ook theoretische kennis. We zijn in contact gekomen met verschillende soorten materialen. Tevens hebben we geleerd hoe we moeten samenwerken met anderen en samen problemen moeten oplossen. Door middel van een planning werd het werk vergemakkelijkt en kregen we een overzicht van wanneer de GIP kon af zijn.
