Hallo,

ich möchte eine Art Baggerarm automatisch steuern. Zwei ARme sind beweglich verbunden, am Ende des Arms 2 ist ein Schöpflöffel befestigt.  Als Antrieb werden 3 Hydraulikzylinder verwendet.

Mit Positionsgebern an den Zylindern 1 u. 2  kann deren Ausfahrlänge ermittelt werden. Aus diesen Werten soll die Position des Drehpunktes errechnet werden, an dem der Schöpflöffel an Arm 2 drehbar befestigt ist (siehe Positionsdarstellungen im Anhang), so daß er den erforderlichen Fahrweg beschreitet. Je nach erreichter Stellung wird der 3. Zylinder ein- oder ausgefahren.

Da der Schöpflöffel ins Wasser eintauchen muß, sind Endsensoren nicht sicher einzusetzen. Der Schöpflöffel muß einigermaßen genau, aber nicht mm-genau positioniert werden, da der Hydraulikdruck so reguliert wird, dass beim Anstoßen an die Wand bzw. den Boden nur ein geringer Druck arbeitet. Erst beim Herausheben wird ein höherer Druck freigegeben.

Ein Bekannter hat mir nun gesagt, solche STeuerungen könnten über sogenannte "look up-Tabellen" realisiert werden. Darin würden die Sollwerte für einen bestimmten Fahrweg berechnet und abgelegt. Die Regelung greift dann auf diese WErte zu und setzt sie in entsprechende Ausgangssignale um.

Ist so etwas mit der Logo möglich?
Wenn ja, wer hat damit schon Erfahrung und kann mir vielleicht dabei helfen?
Wenn nein, wie kann die STeuerung alternative realisiert werden?

Anhang:
FK.Rbg Bagger ges 200104.pdf

Also so etwas wie "look up-Tabellen" gibt es bei der Logo nicht.

mit sehr viel Mühe kann man geknickte Kurven erstellen - aber da muss man die Zahlenwerte in Zig Blöcke manuell eintragen. - das Ganze dann extra für alle Zylinder.

Für so etwas bräuchte man eine Teach in Funktion - die LOGO ist da aber weitest davon entfernt

Die Möglichkeit hängt wahrscheinlich davon ab, ob mit den Zylindern eine synchronisierte Bewegung ausgeführt werden muss oder ob die Zylinder jeweils nacheinander aus- oder einfahren.

Da du ja ohnehin eine Ein-/Ausgangsbelegung brauchst, wäre es sinnvoll, wenn du schon mal alle digitalen und analogen Ein- und Ausgänge in einer Excelliste erfasst. Darin sollten kurze Kommentare für jedes Signal vorhanden sein.

Es treten folgende weitere Fragen auf:
1. Welche Bedienelemente oder Bedienkonzept gibt es ? (Schalter, Taster, Leuchtmelder usw.)
2. Wie werden die Zylinder gesteuert, nur Schaltventile für ein- und ausfahren ?
3. Gibt es zusätzliche Proportionalventile für die Zylinder zur Geschwindigkeitseinstellung ?
4. Welche Sensoren werden für die Position der Zylinder eingesetzt ?

Je genauer du alle Komponenten auflistest, desto eher kann man dir helfen. Aus dem Bauch heraus würde ich ja eher meinen, dass du dafür eine vollwertige SPS brauchst, z.B. S7-1200, ET200SP oder Fremdfabrikat. Eventuell kommt auch ein PC in Frage im Zusammenspiel mit externen Ein-/Ausgangsmodulen. Es gibt auch kleine CNC-Steuerungen, die in Frage kommen könnten.

M.f.G. Scorp

Hallo,

danke für die schnellen Antworten. Bei mir hat es etwas länger gedauert.

Zu Scorp:

Die erforderlichen Ein- und Ausgänge habe ich in der angehängten Datei aufgeführt. Die Ausrüstung der Anlage stelle ich mir folgendermaßen vor:

Bedienung:

Für die Ansteuerung der Zylinder können normale Schaltventile (4/2-Wegeventile) verwendet werden, Proportionalventile sind m. E. nicht erforderlich. Selbstverständlich soll für die Bedienung auch eine Handsteuerung vorhanden sein. Das heißt, es muss eine Bedienkonsole mit entsprechend vielen Tastern anschließbar sein.

Die Umschaltung von Hand- auf Automatiksteuerung geschieht über einen separaten Schalter (Hand – 0 – Auto).

Sensoren:

Die drei Hydraulikzylinder werden mit Laser-Distanzsensoren ausgerüstet, welche die Ausfahrlängen erfassen.

Steuerung:

Der Prozess wird in Einzelschritte aufgeteilt, die nacheinander ausgeführt werden. Der Weg von Pos. 0 zu Pos. 1 kann beispielsweise in 5 Schritten abgefahren werden:

1. Schritt: Arm 1 hebt bis y-Wert v. Pos. 7 erreicht ist.

2. Schritt: Arm 2 schwenkt vor bis x-Wert Pos. 7 erreicht ist.

3. Schritt: Arm 1 senkt bis y-Wert Pos. 1 erreicht ist.

4. Schritt: Löffel öffnet.

5. Schritt: Arm 2 schwenkt vor bis x-Wert Pos. 1 erreicht ist.

Am Löffel sind Rollen angebracht, die an die Außenflächen gedrückt werden, um den erforderlichen Abstand genau einhalten zu können. Der Druck der Hydraulikanlage kann dann so eingestellt werden, dass der Anpressdruck nicht zu hoch ist.

Jedem Schritt sind die Ausfahrlängen der drei Hydraulikzylinder zugeordnet. Den Ablauf stelle ich mir dann so vor, dass mit Hilfe der Laser-Distanzsensoren die jeweils erforderlichen Ausfahrlängen eingestellt werden. Die Logo-Steuerung soll also diese Werte der Reihe nach abarbeiten und an die Ventile weitergeben.

Die Ermittlung der erforderlichen Ausfahrlängen kann über drei Wege geschehen:

–rechnerische Ermittlung (Kann man das in der Logo machen?),
– zeichnerisch (Längen werden in maßstäblicher Zeichnung gemessen),
– Ablauf mit Handsteuerung durchführen und Werte dabei aufzeichnen.

Für die Bedienung wäre es sehr hilfreich, wenn eine Eingabemaske erstellt werden kann, in welcher die Werte eingegeben werden können, damit bei einer Änderung nicht in den einzelnen Schaltblöcken gestöbert werden muss. Vielleicht müssten dazu Variablen definiert werden.

Die einzelnen Parameter in dieser Eingabemaske sollten sogar über Internet/WLAN änderbar sein, um von Ferne Anpassungen im Betrieb vornehmen zu können.

Ist das (oder wenigstens ein Teil davon) mit der Logo zu machen?

Gruß
johh

Anhang:

–Baggerarm Steuerung Ein_Aus 200318.pdf

johh

…..

Steuerung:

Der Prozess wird in Einzelschritte aufgeteilt, die nacheinander ausgeführt werden. Der Weg von Pos. 0 zu Pos. 1 kann beispielsweise in 5 Schritten abgefahren werden:

1. Schritt: Arm 1 hebt bis y-Wert v. Pos. 7 erreicht ist.

2. Schritt: Arm 2 schwenkt vor bis x-Wert Pos. 7 erreicht ist.

3. Schritt: Arm 1 senkt bis y-Wert Pos. 1 erreicht ist.

4. Schritt: Löffel öffnet.

5. Schritt: Arm 2 schwenkt vor bis x-Wert Pos. 1 erreicht ist.

…..

–rechnerische Ermittlung (Kann man das in der Logo machen?),
– zeichnerisch (Längen werden in maßstäblicher Zeichnung gemessen),
– Ablauf mit Handsteuerung durchführen und Werte dabei aufzeichnen.

…..

 

Die Beschreibung einzelner Schritte ist ein möglicher Weg, nur stell ich mir die in der Logo eher so vor, dass sie ALLE einzeln vorliegen, also der ganze erforderliche Automatikzyklus. Da dürften schon 100 Schritte oder mehr zusammenkommen, mit Verknüpfungen und Auswertungen sind es eventuell schon 250-300 Blöcke in der Logo. Es stehen max. 50 Meldetexte zur Verfügung, in denen du einzelne Positionswerte speichern kannst. Das wird zwar nicht sehr komfortabel sein, ließe sich aber über den Webserver auch über LAN/WLAN einstellen.

Die Logo wird also voll werden, keine Reserven, kein Komfort. Und schon längst keine rechnerische Ermittlung oder Werte in Handsteuerung aufzeichnen (Teach-In)

Fazit, eine richtige SPS (S7-1200, S7-1500 oder ET200SP) mit Display wäre die bessere Lösung. Wahlweise kommt auch ein PC mit Ein-/Ausgabe-Schnittstelle in Frage, wenn du z.B. C++, Visual Basic o.ä. programmieren kannst. Vielleicht geht es auch mit einem Raspberry Pi.

M.f.G. Scorp

Hallo Scorp,

ich habe einen Freund, der kann sehr gut Phyton programmieren. Den könnte ich fragen, ob er mir hilft, dann wäre das Programm wahrscheinlich nicht mehr das große Problem.

Mit Microcomputern wie dem Raspberry oder Arduino habe ich noch kaum Erfahrungen, erst recht nicht mit PCs mit Ein-/Ausgabeschnittstellen.

Aber mir wurde gesagt, eine SPS-Steuerung sei zuverlässiger, weil sie das vorliegende Programm ohne wenn und aber abarbeite, während die anderen Geräte nicht so sicher liefen (jeder PC hängt sich mal auf...). Andererseits ist meine Steuerung nicht sicherheitsrelevant, wenn also mal ein Prozessor in einer Endlosschleife steckt, dann bleibt einfach alles stehen. Ich müßte nur eine Rückmeldung per SMS erhalten. Aber dafür könnte man ja einen zweiten Raspberry parallel laufen lassen, der dann eine entsprechende Meldung absetzen kann.

Was für ein PC sollte das denn sein, ein normaler Desktop oder Laptop? Oder gibt es da spezielle PCs, die für solche Anwendungen besser geeignet (und sicherer) sind? Und wie sehen die erforderlichen Ein-/AusgabeSchnittstellen aus? Beim RAspberry Pi weiß ich immerhin, daß der sog. GPIO-Schnittstellen hat, an die man dann z. B. Sensoren anschließen kann (ggfs. mit vorgeschaltetem AD-Wandler). Wird bei einem PC ein Gerät mit den entsprechenden Schnittstellen einfach in den USB-Anschluß gesteckt werden?

Gruß
johh

Deine Nachfrage zeigt mir, dass du eine Komplettprojektierung erwartest. Das ist natürlich nicht Sinn und Zweck dieses Forums. Welche Voraussetzungen bringst du denn für eine Siemens Logo oder eine Siemens SPS mit ? Willst du alles in Foren programmieren lassen ?

Zu einzelnen Funktionen oder einer groben Einschätzung der Machbarkeit lass ich mich ja noch hinreißen, aber Komplettprogrammierungen in solchem Umfang werde ich in meiner Freizeit nicht durchführen.

M.f.G. Scorp

Hallo Scorp,

nein, ich erwarte keine Komplettprojektierung.

Mit der Logo habe ich schon mal eine einfache, kleine STeuerung realisiert, bei der ein Schlitten hin und herfahren muß und parallel eine Klappe geöffnet und geschlossen wird. Weiter ERfahrungen mit größeren Steuerungen habe ich noch nicht.

Dann hattest Du ja darauf hingewiesen, dass die gewünschte STeuerung mit der Logo nur relativ umständlich zu machen sei. Folglich wird es meine derzeitigen Kenntnisse wahrscheinlich übersteigen. Ferner hattest du empfohlen: "Fazit, eine richtige SPS (S7-1200, S7-1500 oder ET200SP) mit Display wäre die bessere Lösung. Wahlweise kommt auch ein PC mit Ein-/Ausgabe-Schnittstelle in Frage, wenn du z.B. C++, Visual Basic o.ä. programmieren kannst. Vielleicht geht es auch mit einem Raspberry Pi."

Um abschätzen zu können, ob ich das (z. B. mit Hilfe eines Programmierfreundes) hinkriegen kann, muss ich mir aber erst mal ein Bild davon machen können, welche Komponenten erforderlich sind und wie aussehen. Natürlich habe ich auch im Internet gesucht, aber mit dem Ergebnis, dass x Einträge mit y Vorschlägen f. Bauteile aufgelistet werden, die ich als Laie gar nicht einordnen kann.

Deshalb meine Frage nach der Spezifikation der vorgeschlagenen Lösung mit PC und Ein-/Ausgabe-Schnittstelle. Wie gesagt: Eine konkrete Projektierung erwarte ich nicht. Das muss ich dann schon selbst irgendwie hinkriegen. Aber für eine Hilfestellung bei der Entscheidung, in welche Richtung ich am besten gehen kann (z.B. mithilfe der Logo durch die Steuerung quälen, mich in die für mich völlig neue Programmierung mit S7 einarbeiten oder mit Hilfe des Freundes einen PC/Raspberry aufsetzen), bin ich sehr dankbar!

Gruß
johh

Du hast eine PN mit einem Grundgerüst, wie man den Baggerarm eventuell mit der Logo steuern könnte. Die Veröffentlichung habe ich mir verkniffen, um Diskussionen mit denen zu vermeiden, die erst keine Vorschläge haben und dann alles besser wissen.

M.f.G. Scorp

!!??

Was verstehst Du unter "Du hast eine PN..."?

Und meinst Du mit "Grundgerüst", dass alle einzelnen Schritte vorliegen müssen und die Positionswerte in den Merkern gespeichert werden können, wie Du zuvor schon angemerkt hattest?

Ich weiß jetzt, dass es mit der Logo grundsätzlich möglich ist, aber schwierig und umständlich wird, mehr aber nicht.

Wie setzt man beispielsweise die Merker als Variablenersatz ein? Und wie macht man das über den Webserver?

Wahrscheinlich ist das in anderen Beiträgen schon beschrieben worden und grundsätzlich versuche ich erst einmal selbst Informationen zu bekommen, aber die Forumssuche nach "Merker" oder "Variable" hat mir nicht weiter geholfen.

Kannst Du mir daher sagen, wo ich dazu was finden kann?

Gruß
johh