MFD Titan zur Steuerung eines Lüftungsgeräts

[MarcMuc]

Hallo zusammen,

ich bin ein Easy – Anfänger und seit Wochen am Ausprobieren und herumtüfteln mit eher mäßigem erfolg… Nachdem ich nun schon längere Zeit in Forum und Internet nach für mich passenden Programmen bzw. Lösungsansätzen gesucht, bisher jedoch nichts wirklich Treffendes gefunden habe, wende ich mich nun an die Experten!
Mit einigen Dingen wie z.B. die Bedienung über das MFD und die Visualisierung komme ich schon einigermaßen klar nur weis ich nicht recht wie ich die restlichen Funktionen am einfachsten zusammenbringen kann.
Deshalb bitte ich nun die Forengemeinde mir dabei zu Helfen.
Ich hoffe ich habe in die Beschreibung alle notwendigen Informationen einfließen lassen, falls ich etwas Vergessen, unklar formuliert oder allgemein einen Denkfehler im System habe bitte ich um entsprechende Nachricht.

Ich danke schon einmal jedem vielmals der mir hierbei weiterhelfen kann.

Mit freundlichen Grüßen aus München
Marc


Hier die Programmbeschreibung:
Zur Verfügung stehende Geräte: MFD-80-B, MFD-CP8-ME, MFD-R16, EASY 200-EASY, EASY 618-DC-RE

Ich möchte ein Programm für ein Lüftungsgerät erstellen das folgenden Anforderungen entsprechen muss:

- Die Maschine muss während des Betriebs verschlossen sein.
- Dem Benutzer soll mit Hinweisen im Display die Bedienung erläutert werden:
z.B.: „Zum Programmstart Bitte die Türen schließen“ die Restzeit bis zum jeweiligen Programmende usw.
- Falls die Türen im Ruhezustand der Maschine verschlossen sind sollen diese über einen externen beleuchtbaren Taster für 30 Sec. entriegelt werden können.
- Lüften der Maschine hat Vorrang vor Programmstart.
- Eine Signalsäule mit den Farben Rot, Gelb und Grün soll die verschiedenen Betriebszustände signalisieren.
- Es sollen mindestens 4 verschiedene Programme (unterschiedliche Laufzeit der Maschine 200, 400, 600, 800 Min) sowie das manuelle Lüften der Anlage über eine Menüstruktur mittels der Tasten des MFD`s ausgewählt und gestartet werden können die Zeiten sollen fest eingestellt sein und nicht vom Benutzer geändert werden können.

- Bevor ein Programm starten kann, müssen verschiedene Bedingungen erfüllt sein:
1. Die Türen des Gerätes müssen geschlossen und verriegelt sein (Wird durch Federkraft betätigte Positionsschalter mit Zuhaltung bzw. mit Endschaltern erreicht).
2. Der Zu- und Abluft Motor muss abgeschaltet werden/sein.
- Zwischen dem Abschalten der Motoren und dem schließen der Klappen soll eine kurze pause zum auslaufen der Lüfter sein ca. 5-10 Sek.
3. Die Zu- und Abluft Klappe muss geschlossen werden/sein.
- Meldeleuchte Grün: soll während 1,2,3 blinken und wenn die Bedingungen erfüllt sind dauernd leuchten.
4. Maschine startet mit dem Zeitablauf.
- Meldeleuchte Gelb: Leuchtet bei Betrieb dauernd
- Das gewählte Programm und die Restzeit wird im Display angezeigt


- Eine bestimmte Zeit (20Min) vor dem Ende jeden Programms muss wiederum folgendes passieren (Lüften der Anlage):
1. Maschine stoppt.
2. Die Zu- und Abluftklappe wird geöffnet.
- Die Zu- und Abluft Motoren sollen erst gestartet werden wenn die Klappen geöffnet sind. Falls die Klappen nicht innerhalb der regulären Laufzeit in ihre entsprechende Endstellung fahren soll eine Störmeldung angezeigt werden und die Meldeleuchte Rot dauerhaft leuchten bis die Störung behoben ist jedoch ohne das Programm zu stoppen.
3. Die Zu- und Abluft Motoren werden eingeschaltet und laufen bis zum Programmende.
4. Zum Programmende werden die Zu- und Abluft Motoren wieder abgeschaltet die Zu- und Abluftklappen bleiben geöffnet
- Meldeleuchte Gelb: Blinkt bei Programmende.
5. Die Türverriegelung wird freigeschaltet und für 30 Sec. Offen gehalten danach verriegeln die Türen wieder sollen jedoch durch drücken eines externen Tasters der nur im Stillstand der Maschine in Funktion sein darf erneut für 30 Sec. geöffnet werden können. Die Funktion des Freigabetasters soll mittels einer Meldeleuchte angezeigt werden (Leuchtdrucktaste).
6. Das Programmende und die Freigabe der Türe sowie die Möglichkeit zurück ins Hauptmenü zu gelangen soll im Display angezeigt werden.
7. Nachdem die Tür geöffnet wurde oder wenn es manuell angefordert wird soll das Display wieder in das Hauptmenü zurückgehen um eine erneute Programmwahl zu ermöglichen.
8. Bis wieder ein Programm angewählt wird bzw. vom Hauptmenü in das Programmauswahlmenü gewechselt wird soll der Taster zur Freigabe der Türverriegelung aktiv sein.

- Not Aus, Manuelles Tür Öffnen, Fehler, Zurücksetzen:
1. Nach betätigen der Not Aus Schalters soll das laufende Programm sofort beendet werden und das gleiche Ablaufen wie beim normalen Programmende jedoch darf ein erneuter Programmstart nach einem Not Aus nicht mehr möglich sein.
2. Der Not Aus Vorgang soll im Display angezeigt werden.
3. Zusätzlich soll über einen Schlüsseltaster die Tür-Freigabe Taste manuell aktiviert werden können. Über den gleichen Schlüsselschalter soll ebenfalls ein zweiter Leuchtdrucktaster (Reset) bedient werden können um den ausgelösten Not Aus Betrieb zurückzusetzen.
4. Sollte während des Programmbetriebs ein Fehler (Türe wird über Schlüssel-Taster oder gewaltsam geöffnet, Klappenstellung falsch, usw.) auftreten wird ebenfalls das Programmende (Lüften) eingeleitet und der Benutzer im Display über den Fehler informiert. Ein während des Betriebs aufgetretener Fehler soll wie bei Notaus ebenfalls einen erneuten Programmstart verhindern und über die Reset Taste quittiert werden.
5. Fahren die Luft-Klappen bei Anforderung „Auf“ oder „Zu“ nicht innerhalb der regulären Laufzeit in ihre entsprechende Endstellung oder wird die Türe nicht innerhalb einer bestimmten Zeit geschlossen soll eine entsprechende Störmeldung angezeigt werden und die Meldeleuchte Rot dauerhaft leuchten bis die Störung behoben ist jedoch ohne das Programm zu stoppen.

- Meldeleuchte Rot: Blinkt bei Notaus oder Fehlern. Wenn die Rote Meldeleuchte angesteuert wird muss die Gelbe und Grüne Leuchte abgeschaltet sein. Rot Blinken hat Vorrang vor Rot Dauerleuchten.


Geplante Eingänge, Ausgänge:

I1: Zuluftklappe Geschlossen
I2: Zuluftklappe Offen
I3: Abluftklappe Geschlossen
I4: Abluftklappe Offen
I5: Türe Links oben Geschlossen/Offen
I6: Türe Links unten Geschlossen/Offen
I7: Türe Rechts oben Geschlossen/Offen
I8: Türe Rechts unten Geschlossen/Offen
I9: Türe Rechts Oben Verriegelt
I10: Türe Rechts Unten Verriegelt
I11:
I12:



R1: Schlüsseltaster
R2: Notaus (Öffner)
R3: Freigabe Türe
R4: Reset
R5:
R6:
R7:
R8:
R9:
R10:
R11:
R12:


Q1: Leuchtmelder Freigabetaste Türe Öffnen aktiv
Q2: Leuchtmelder Resettaste aktiv
Q3: Zu- und Abluftklappe Schließen
Q4: Zu- und Abluftklappe Öffnen

Die Ausgänge Q1,Q2 dürfen jeweils nicht gleichzeitig geschaltet werden!

S1: Zu- und Abluftmotor
S2: Maschinenmotor
S3: Türentriegelung
S4: Meldeleuchte Rot
S5: Meldeleuchte Gelb
S6: Meldeleuchte Grün

[boppel]

Hallo Marc,

willkommen im Forum  .

Deine Aufgabe ist nicht in ein paar Minuten erledigt, deshalb hat sich vermutlich noch keiner unserer Programmier-Profis gemeldet (Anm.: ich gehöre nicht dazu).

Zunächst mal eine Frage: Du sagst, Du bist Anfänger -> Bist Du bereit etwas lernen zu wollen, oder willst Du Anfänger bleiben und hier nur ein fertiges Programm abholen?

Und jetzt zur nächsten Frage: Woran hängt es momentan, daß Du nicht weiter kommst?

- Hast Du die Aufgabe schon strukturiert (also in Teilaufgaben zerlegt)?

- Besteht schon ein Logikdiagramm (Zusammenhänge zwischen Ein- und Ausgängen)?

- Hast Du Dir schon Gedanken über notwendige Merker gemacht (Bit, Byte, Wort, ... - Zuordnung des Inhalts, Remanenz, usw.)?

- In welchem Stadium ist das bisherige Programm (nichts, nur angefangen, Teilprobleme gelöst, Programmfehler, ...)?

- Hast Du bereits Programmiererfahrung (d.h. kann ich Grundkenntnisse Voraussetzen) oder bist Du absoluter Neuling (d.h. wir werden dann versuchen alles möglichst einfach und verständlich zu formulieren).

Wie bereits erwähnt, ich bin kein Programmierexperte, werde Dir aber gerne die Richtung zu einer Lösung zeigen (den Weg gehen mußt Du aber selber). Wenn dann das Programm nicht wie gewünscht funktioniert, dann hat sich in diesem Forum bisher auch immer jemand gefunden, der auch da weiterhilft.

Gruß

Boppel

[MarcMuc]

Servus,

danke für die Schnelle Reaktion.

Und gleich vorweg: Ich möchte mir keineswegs ein fertiges Programm abholen! 

Zwar würde ich mir dadurch Arbeit ersparen  jedoch bringt es mir wenig wenn mir jemand anderes ein Programm gibt dass zwar funktioniert ich jedoch keine Ahnung habe warum... 
Ich bin wie gesagt Easy-Anfänger, vor Jahren habe ich einmal Grundlagen in SPS Technik gelernt, damals noch mit so einem Handprogrammiergerät und einer kleineren Moeller-SPS in dem Maße von "I1 setzt Merker1, Merker1 sschaltet Ausgang1 und I2 Rücksetzt Merker1", auch habe ich ein paar kleinere Sachen mit einer Logo von Siemens gemacht jedoch ist die Easy, ihre ganzen Funktionen und auch die Software Neuland für mich.
In den letzten 4 Wochen habe ich mich mit der Software und ein paar der verschiedenen Bausteine sowie den Visualisierungsmöglichkeiten herumgeschlagen und experimentiert aber nur so, dass ich jetzt in etwa weis wo welche knöpfe und häckchen sind, deren aller funktionen ich aber noch nicht genau kenne.

Die obige Funktionsbeschreibung ist bisher leider alles was ich habe.

Ich weis einfach nicht wo ich wie anfangen muss... Welche Schritte muss ich gehen um von der Funktionsbeschreibung zum fertigen Programm zu kommen...
Soll ich mir ersteinmal eine "normale" Schaltung in Form vom Kontakten, Schützen und Zeitrelais erarbeiten und dann versuchen diese in das Easy-Programm zu übertragen? Oder gibt es kürzere Wege ans Ziel?

Über die Merker (speziell Byte, Wort, Doppelwort, ... - Zuordnung des Inhalts, Remanenz, usw.) habe ich mir bisher keinerlei Gedanken gemacht weil ich nicht genau weis wie dies eigentlich funktioniert noch wie ich diese einsetzen kann/muss.
Das bisherige Programm existiert noch nicht ich habe wie gesagt nur Fragmente zum experimentiern beisammen wie z.B. zähler und diverse Masken der Visualisierung.

Gruß

Marc

[boppel]

Guten Morgen Marc,

also, dann wissen wir ja erst mal, wo wir anfangen müssen: Eigentlich ganz von vorne.

Ich habe vor ca. 2 Jahren mit der EASY angefangen. Sehr hilfreich waren die Übungsprojekte (wurden mit der EASY-Soft mitgeliefert und im Hilfemenü aufgerufen) -> Für den Anfang unbedingt zu empfehlen.
Aber auch hier im Forum gibt es immer wieder Tips, wo auf den Moeller-Seiten weitere Übungen zu finden sind (such mal mit dem Stichwort "Trainingscenter").

Dann muß man sich einfach mal durch die Hilfe durchbeißen und sich mal alle Bausteine, die es gibt ansehen und ihre Funktion betrachten (Details braucht man da noch nicht, man muß nur im Hinterkopf haben, was es alles gibt und was nicht).

Und kann kann man versuchen sein eigenes Problemchen zu lösen:

Lektion 1:

- Merker:
Merker kann man als Zwischenspeicher (in Hochsprachenprogrammierung auch Variablen genannt) ansehen.
Es gibt diese Merker in verschiedenen Größen: Bits, Bytes (=8 Bit), Worte (=16 Bit oder 2 Byte) und Doppelworte (rate mal wie groß die sind).
Zu beachten ist, daß die Merker numeriert sind und bei Unachtsamkeit versehentlich überschrieben werden können!!! (Diese Problematik führt immer wieder zu unerklärlichen Programmverhalten und wurde hier im Forum bereits mehrfach behandelt! -> Sinnvoll ist daher das Aufstellen einer Merkerliste, damit man z.B. nicht die Merkerbits 1 bis 8 mit dem Merkerbyte 1 überschreibt).
Merkerworte und -doppelworte werden meistens zum Zwischenspeichern von Operationen (z.B. Arithmetik, alte Analogwerte, usw) verwendet.
Merkerbits können Ergebnisse von logischen Operationen enthalten und zwischenspeichern, so daß diese an anderer Stelle weiterverwendet werden können.

Mal ein Beispiel:
In der Anlage gibt es eine rote Warnlampe, um eine Störung anzuzeigen.
Vermutlich gibt es aber mehrere Ursachen für eine Störung. Jetzt kann man diese Störquellen ODER-verknüpfen und in einem Merker ablegen. Nun kann an beliebegen Stellen im weiteren Programm (und auch im MFD) dieser Merker abgefragt werden und entsprechend reagiert werden bzw. auch eine Meldung angezeigt werden.

Oder:

Es werden z.B. verschiedene Laufzeiten benötigt. Diese kann man in verschiedenen Merkern ablegen (z.B. in MerkerWorten MW) und später abhängig von den Erfordernissen (Anlagenzustand, Rezept, Bedienerwunsch, ...) abrufen und verwenden.

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- Lektion 2:

Wie löst man so eine Aufgabe:

Ich kann hier nur angeben wie ich es machen würde (und bisher auch gemacht habe), ich schließe jedoch nicht aus, daß es bessere Möglichkeiten geben könnte.

Erstens würde ich versuchen die Aufgabe in Teilprobleme zu zerlegen, die unabhängig voneinander geplant und programmiert werden können.

Eine Teilaufgabe ist z.B. die Überwachung des Anlagenzustandes. Dies sind bei mir auch immer die ersten Programmschritte: In welchem Zustand befindet sich die Anlage gerade (betriebsbereit, in Störung, gestartet, unterbrochen, ...)

Beispiel:

"Lüftungsklappe soll geschlossen sein" UND "Zeit für Verschließen der Klappe abgelaufen" UND "Endschalter für geschlossene Klappe geöffnet" = "Störung Lüftungsklappe"

Egal was der Rest der Anlage machen soll, diese Teilaufgabe bleibt z.B. immer gleich. Einmal programmiert muß man sich darum nicht mehr kümmern.

Oder:

"Programm im Ruhezustand" UND "Entriegelungstaster gedrückt" = "Timer für 30Sek Türentriegelung starten"

Ebenfalls eine Aufgabe die nach einmaliger Programmierung abgehakt ist.



Dann würde ich mir für jede Teilaufgabe überlegen, welche Merker und Bausteine benötige ich, welche Informationen muß ich evtl. an andere "Teilprogramme" oder auch für die Anzeige im MFD übergeben. Dazu muß man evtl. auch Logikdiagramme aufstellen.

Evtl. braucht man auch einen "Schrittkettenzähler" (das ist einfach ein Merker, in dem ein Wert für den jeweiligen Anlagenzustand zwischengespeichert wird), der z.B. folgende Werte annehmen könnte:

0 = Anlage in Ruhezustand
1 = Anlage in Betrieb
2 = Anlage wird gelüftet
3 = Ablaufzyklus beendet

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So, damit erst mal genug für heute!


Hausaufgaben:

1) mit EASY vertraut machen
2) Bausteine kennen lernen
3) Teilaufgaben erstellen
4) Versuchen Teilaufgaben zu lösen

Und wenn's Fragen gibt: Immer gerne hier melden!

Gruß

Boppel

[hmai]

Hallo MarcMuc,

die Aufgabe ist ja recht komplex, hier ein Beispiel von mir, wie ich
versuchen würde die Aufgabe zu lösen.
Mit mehreren Schieberegister (hintereinander geschaltet) würde ich
ein Schrittschaltwerk aufbauen und nach und nach die einzelnen
Aktionen aktivieren oder deaktivieren (mit setzen und rücksetzen).

Gruß hmai

[MarcMuc]

Hallo,

ersteinmal vielen Dank für die promte Hilfe!
Vorallem an boppel, deine Hinweise haben schoneinmal sehr geholfen das war genau der Schubbs den ich gebraucht habe.
Ich habe jetzt schoneinmal die meisten Punkte / Teile des Programms fertig es fehlen noch diverse Teilchen und vorallem die Visualisierung muss ich noch machen. Vermutlich geht es insgesamt wohl einfacher/kürzer als meine Version aber im Moment bin ich schon froh dass ich doch recht weit gekommen bin.
Zum Tipp von hmai, ich versteh leider nicht ganz was du genau meinst bzw. ist mit die Funktion /der Nutzen von Schieberegister / Schrittschaltwerk nicht klar?

Gute Nacht und bis Morgen

Marc

[hmai]

Hallo MarcMuc,

in Deiner Beschreibung hast Du eine Aufzählung was alles erfüllt sein
muss, diese Aktionen kann man Schrittweise nacheinander durchführen
und dafür eignet sich eben ein Schieberegister (sowas gab es früher
und hieß Schrittschaltwerk). Das muß nicht die optimale Lösung sein,
ist eben nur ein ein Denkansatz.

Gruß hmai

[boppel]

Gute Nacht Marc,

freut mich zu hören, daß ich helfen konnte 

Noch eine kurze Ergänzung zum Schrittschaltwerk (oder wie ich es in Lektion 2 nannte: Schrittkette):

In Deiner Anlage gibt es verschiedene Zustände. Normalerweise geht man von einem Grundzustand (also z.B. Zustand 0 oder auch Schritt 0) aus, in dem die Anlage in Ruhe ist und auf eine Bedieneraktion wartet (z.B. Start des Lüftungsvorganges).

In dem Grundzustand sind verschiedene Aktionen durch den Bediener erlaubt (z.B. einstellen der Lüftungszeit, öffnen von Klappen, usw.

Sobald die Anlage den normalen Betriebszustand (also z.B. Zustand 1 oder Schritt 1) eingenommen hat müssen verschiedene Möglichkeiten oder  Optionen in der Anlage gesperrt oder freigegeben werden.

Später nimmt die Anlage dann automatisch den Zustand 3 (oder Schritt 3) ein: Lüften der Maschine.

Sobald das Lüften der Maschine beendet ist, geht die Anlage wieder in den Zustand 0 über.

Vorteil in der Art dieses Programmaufbaus ist, daß die Anlage in einen bestimmten Zustand "gezwungen" werden kann (z.B. Not-Aus) und dann bestimmte notwendige Aufgaben (z.B. Lüften der Maschine) ohne zusätzliche Programmierung erledigt werden (d.h. die Anlage wird in einen sicheren Zustand überführt).

Wie diese Zustände in einem Schrittschaltwerk gespeichert werden ist letztendlich egal (einzelne MerkerBits, oder Merkerbytes, oder in einem Schieberegister), das ist Geschmackssache.

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Die Visualisierung würde ich erst zu allerletzt machen. Während der Entwicklungs- und Erprobungsphase erstelle ich lediglich einige einfache Anzeigen und Eingabefelder für notwendige Werte. Erst wenn alles funktioniert baue ich Stück für Stück ein Menüsystem auf, das eine möglichst einfache Bedienung erlaubt. Danach lösche (oder verstecke) ich meine ursprünglichen Testmasken.

Nebenbei bemerkt: In ein gut durchdachtes und gegen Bedienungs-/Eingabefehler weitgehend abgesichertes Visualisierungssystem steckt man locker nochmals soviel Zeit rein wie für das Automatisierungsprogramm selbst. Insbesondere sollte man gelegentlich jemand Anderes das Sytem testen lassen, es ist unglaublich, was andere Menschen (die völlig unbedarft an das Gerät rangehen) so alles "falsch" machen können.

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Ich bin echt überrascht, daß Du innerhalb eines Tages von:

Die obige Funktionsbeschreibung ist bisher leider alles was ich habe.

und

Ich weis einfach nicht wo ich wie anfangen muss...

bis zu:

Ich habe jetzt schoneinmal die meisten Punkte / Teile des Programms fertig es fehlen noch diverse Teilchen

gekommen bist. Alle Achtung 

Da können wir dann ja zu den etwas fortgeschritteneren Problemchen kommen:

Hast Du schon bedacht, was passiert wenn ein Stromausfall auftritt?
- Werden dann vom Bediener eingestellte Parameter gespeichert?
- Kann die Anlage (weil ja die Belüftung ausfällt) auch nicht überhitzen oder anderweitig beschädigt werden?
- Werden die Türen entriegelt, damit die Anlage notfalls zugänglich ist?

Und nicht vergessen, die

noch diverse Teilchen und vorallem die Visualisierung

brauchen die meiste Zeit!

Aber keine Angst, alles Schritt für Schritt durcharbeiten. Zuerst die wichtigen, sicherheitsrelevanten Dinge, dann die Anlagenfunktionen an sich und dann die netten Blinkereien und sonstigen Spielerchen - dann wird das schon.

Bis bald

Gruß

Boppel

[MarcMuc]

Servus Boppel,

ja wie gesagt ich hab ja ein bischen Erfahrung mit SPS im allgemeinen nur halt nicht mit der Easy mir fehlte lediglich der richtige Ansatz / Startpunkt. Zum Thema Schrittkette werde ich mal nach Beispielprogrammen suchen um mir da ein genaueres Bild machen zu können bzw. dementsprechend mein Programm anzupassen oder nochmal neu zu schreiben.
Im Moment jedoch mache ich da weiter wo ich angefangen habe zwar gehe ich davon aus, das es bestimmt einfachere / elegantere Lösungswege gibt als meine recht umfangreiche Variante jedoch bin ich für den Anfang zufrieden damit.

Das Thema Visualisierung ist naja, wie du schon gesagt hast genauso umfangreich wie das Programm an sich. Ein Paar Masken und Funktionen sind zwar schon integriert aber bei weitem noch nicht fertig.

Bezüglich Stromausfall:
- Der Bediener kann keine / darf ohnehin keine Parameter einstellen somit gehen diese nicht verloren.
- Es handelt sich um einen kalten Prozess also keine Wärmeentwicklung. Die Lüftung ist nur zum Luftaustausch.
- Die Türen bleiben verschlossen (müssen verschlossen bleiben). Können jedoch mit entsprechendem Werkzeug mechanisch Notentriegelt werden.
- Die Spannungsversorgungen der einzelnen Geräte werden überwacht, falls z.b. eine Sicherung fällt können die entsprechenden davon abhängigen Geräte nicht anlaufen.

Zur Remanenz hätte ich eine Frage:
Ist es möglich einen oder zwei bestimmte Merkerzustände bei Stromausfall zu erhalten die restlichen jedoch nicht?

Danke und einen schönen Abend.

Marc