6EEb Elektriciteit-electronica 2

Transcriptie

1

2 Inhoud 1. Vandemoortele Doelstellingen De opdrachten Onderdelen Plc S Siemens HMI Basic touch panel Comfort touch panel Danfoss frequentieregelaar siemens field PG Figurenlijst Besluit Bronnen EEb Elektriciteit-electronica 2

3 1. Vandemoortele Vandemoortele is een familiebedrijf gecontroleerde voedingsgroep met Belgische roots en een Europese visie. Ze nemen een leidende positie in hun twee kernactiviteiten, bakkerijproducten en margarines, oliën en vetten. In 2014 realiseerde Vandemoortele een omzet van circa 1,3 miljard euro met medewerkers in 35 productie- en 17 commerciële sites in 12 Europese landen. De productievestiging in Eeklo telt 280 werknemers en produceert diepgevroren bladerdeegproducten zoals boterkoeken, croissants en chocoladebroodjes. 2. Doelstellingen - Kennis maken met vandemoortele - Kennis maken met de personeelsstructuur - Kennis maken met veiligheidsprocedures - Kennis maken met de structuur en het organiseren van onderhoud - Zelfstandig uitwerken van een automatisatieopdracht * Het leren aansluiten en programmeren van een frequentie sturing * Het leren opstellen van een PLC hardware configuratie. * Het leren programmeren van een PLC * Het leren programmeren van een siemens touch panels - Opstellen van een verslag 6EEb Elektriciteit-electronica 3

4 3. De opdrachten - Een start-stop programmeren met een plc 300 met een basic touch panel. Figuur 1: plc S7-300 met basis touch panel We moesten een start-stop programmeren met een plc S7-300 met een basic touch panel van Siemens om te testen wat we al konden van programmeren en hoe onze werkwijze was. - Een elektriciteitskast, met alle verschillende aansluitingen voor de verschillende machines, verhangen. Figuur 2: elekriciteitskast spoelruimte Hier moesten we een voedingskast verhangen van de ene spoelkamer naar de andere spoelkamer omdat ze de spoelkamer gingen verbouwen. De spoelkamers worden gebruikt om de mixers en andere machines te spoelen als ze niet meer gebruikt worden. 6EEb Elektriciteit-electronica 4

5 - Een IP-camera aansluiten op een plc. Figuur 3: ip camera met een comfort touch panel We kregen een IP-camera en een siemens comfort touch panel en we moesten er proberen voor zorgen dat het beeld van de camera te zien was op het touch scherm. Er waren verschillende problemen die we zijn tegengekomen bijvoorbeeld als je het beeld van de camera wilt bekijken via het gewone IPadres dan moet je plug-ins installeren en dat kon niet op het touch panel dus moesten we een ander protocol gebruiken: een rtsp protocol (Real Time Streaming Protocol). Om dat protocol te gebruiken moesten we eerst een mail sturen naar de fabrikant van de camera om meer informatie te krijgen over het protocol. 6EEb Elektriciteit-electronica 5

6 - Ophangen van een touch panel in de productie ruimte Figuur 4: lege kast in productie ruimte In een productie ruimte hing er al een lege kast die we dan moesten bekabelen en alles aansluiten. We moesten het paneel voeden en ook een internet kabel ernaartoe leggen om het proces makkelijker de volgen en te regelen. Figuur 5: aangesloten kast in productie ruimte Op deze kast zit er een klein touch panel waarmee de werknemers dan het proces van de koffiekoeken kunnen volgen en ook regelen en ook zien als er iets fout is en wat er dan precies fout is. - TL-lamp vervangen door een Ledlamp. In het lokaal van de techniekers waren er 2 tl-lampen kapot dus vroegen ze ons om ze te vervangen maar door ledlampen dus moesten we de starter enzo uit de tl-lamp halen en de ledlampen aansluiten. 6EEb Elektriciteit-electronica 6

7 - Motor aansturen met een frequentieomvormer. Figuur 6: aansluiten van de frequentieregelaar We kregen een frequentieregelaar, een motor, een aantal drukknoppen en een boek van de frequentieregelaar en dan vroeg onze stage begeleider ons om de motor te doen draaien op een bepaalde snelheid. Daarna moesten we de motor ook laten aanlopen en vervolgens de snelheid regelen met een potmeter. - Vervangen van een transportband en ook de lagers vervangen van de assen. Figuur 7: transportband Er was een transportband te versleten dus moesten we er een nieuwe opleggen. De nieuwe transportband was een beetje te kort dus moesten we er nog een paar stukken transportband bijzetten. Ondertussen hebben we ook de lagers in een van de assen vervangen. 6EEb Elektriciteit-electronica 7

8 - Pneumatische installatie aansluiten op een plc met touch panel in de productieruimte. Figuur 8: pneumatische installatie In één van de productie ruimtes moesten we een bord ophangen met een pneumatische schakeling, de schakeling word gebruikt om vaten met appelmoes uit te kuisen en daarna onder druk te zetten. Figuur 9: bedieningskast van de pneumatische schakeling We moesten het pneumatisch bord ook aansluiten op een plc in de bedieningskast, waardoor het personeel op de bedieningskast de pneumatische schakeling kan bedienen waardoor het werk veel gemakkelijker werd en zo kunnen ze ook zien als er ergens een fout is. 6EEb Elektriciteit-electronica 8

9 - Frequentieomvormer aansturen met een plc en een comfort touch panel via profibus. Figuur 10: frequentieomvormer aansturen met een plc Onze stagebegeleider vroeg ons nu om een frequentieomvormer aan te sturen met een plc. De frequentieomvormer was met de plc verbonden via een profibus kabel, profibus maakt gebruik van seriële communicatie om gegevens door te sturen. En de plc bediende we via de computer. We konden dan via de computer de motor doen starten, stoppen. We hebben er ook voor gezorgd dat je de stroom, die de motor vraagt, kan aflezen. 6EEb Elektriciteit-electronica 9

10 - Verbeteren en verder werken van een testkast. Figuur 11: testkast Deze kast is een testkast voor een nieuwe machine die ze in de fabriek willen zetten. Een andere stagiair was al aan de kast begonnen maar hij had bijna alle kabels in dezelfde kleur gedaan en sommige dingen ook verkeerd aangesloten dus moesten we eerst alle fouten eruit halen en dan verder werken aan de kast. 6EEb Elektriciteit-electronica 10

11 - Het rek met prikkaarten verhangen. Figuur 12: rek met prikkaarten Ze hadden ons gevraagd om de rekken met prikkaarten te verhangen omdat er nieuwe registratie toestellen kwamen die niet meer werkten met prikkaarten maar wel met een badge. Daarna moesten we helpen met aansluiten van de nieuwe toestellen. Figuur 13: nieuwe incheck toestellen 6EEb Elektriciteit-electronica 11

12 4. Onderdelen 4.1. Plc S7-300 De best verkopende Siemens PLC heeft een grootte van mm (H x D). Dit heeft tot 2 Mbyte van de arbeid, 8 MB programma geheugen en een bit verstuursnelheid van min. 0,01 microseconden. Via de geïntegreerde RS Profibus - Profinet - en Ethernet- interfaces om te communiceren met andere apparaten mogelijk is. Doormiddel van een firmware-update in augustus 2009 kan er een bit verstuursnelheid van microseconden bereikt worden. Figuur 14: plc S7-300 Op een plc draait het automatiseringssysteem Simatic. Simatic is de naam gegeven aan Siemens automatiseringssystemen. De naam is afgeleid van de combinatie van de woorden Siemens en Automatisch. Producten van deze reeks staan de automatisering van industriële machines toe en dus een volledige systeem zal vaak bestaan uit Simatic componenten gekoppeld met drivers van de SINAMICS reeks. De belangrijkste Simatic producten zijn: HMI's PLC's Simatic componenten kunnen zowel stevige als eenvoudige digitale computers zijn met de mogelijkheid voor het opslaan en uitvoeren van diverse programma's. Communicatie tussen Simatic componenten en de aandrijfeenheden kan een van twee manieren of, meer gebruikelijk, beide. Sensoren in de machine wil feedback verschillende data naar de controller Simatic (bijv. Motortoerental, positie, temperatuur). Dit zal meestal 6EEb Elektriciteit-electronica 12

13 vervolgens verwerkt met de geprogrammeerde code om de gewenste respons terug naar de omvormer (bijvoorbeeld snelheid / positiesetpoint) te genereren. De S7-300 moet geprogrammeerd worden met de siemens STEP7 software. STEP 7 is software voor het programmeren van de programmeerbare logische controllers (PLC) van de familie SIMATIC S7 van Siemens AG en is de opvolger van STAP 5 voor de SIMATIC S5 controller. STEP 7 is gekomen als gevolg van het wijdverbreide gebruik van SIMATIC controllers (PLC en PC-gebaseerde controllers) in Duitsland tot een de facto Figuur 15: TIA portal standaard, en is in concurrentie met andere programmeertools die ook zijn gebaseerd op de IEC STEP 7 beheerst de basisversie van de volgende conform DIN EN norm programmeertalen: FBS - Function Block Diagram (FBD eerder Function Block Diagram) LAD - Ladder Diagram (LD Engels of LAD voor Ladder Diagram) STL - instructie lijst, ook Engels als STL (Verklaring List) verwezen naar Programma's in opdracht lijst zijn meer in de klassieke assembler programmering. Met SCL is een van de op tekst gebaseerde programmering. Alle andere programmering tools zijn grafische programmeer interfaces. Wat voorstellingen gemeen hebben is dat delen van het programma (zonder state opslag) en functieblokken worden gemaakt (met state opslag) in de zogenaamde functies. Deze vorm van gestructureerd programmeren verhoogt de helderheid en eenvoudigheid bijvoorbeeld voor programmawijzigingen. De herbruikbare componenten vermindering ook lasten voor toekomstige projecten. Andere opties technische hulpmiddelen voor de diagnose en simulatie en instellen van parameters van eenvoudige of complexe regelkringen beschikbaar. Naast Siemens, zijn er ook een aantal providers die hun eigen woorden 7 standaard compatibele controllers of nog eenvoudiger programmeersoftware bieden aan de STEP. Zo biedt Saia-Burgess Electronics met de Saia PCD Series xx7 één voor zijn eigen toelating STEP 7-compatibele controller familie. Het 6EEb Elektriciteit-electronica 13

14 bedrijf VIPA biedt programmeerbare logic controllers uit de SPEED 7-serie, die kan worden geprogrammeerd met STEP7. Verder zijn er veel aanbieders, die gereedschap of functieblokken te ontwikkelen die de programmeur tijdrovende werk of foutanalyse verminderd. 6EEb Elektriciteit-electronica 14

15 4.2. Siemens HMI SIMATIC HMI-apparaten zijn altijd uitgerust met langdurige industriële displays met briljante resolutie en robuustheid. De nieuwe frontpanelen met breedbeeld schermen bieden een uniform concept voor: - SIMATIC HMI Basic Panels 2e gen (4-12 inch) - SIMATIC HMI Comfort Panels (4-22 inch) - Panel PC's van de serie IPC277D (7-19 inch) en IPC477D (12-22 inch) en IPC677D (19-22 inch) - evenals monitoren en Thin Clients SIMATIC IFP (15-22 inch) en SIMATIC ITC (12-22 inch). Figuur 16: siemens HMI De bedieningsmodus varieert touch of toets bediening of een combinatie van beide. Nieuwe leden van de portefeuille zijn industriële displays en Panel PC's met multitouch gebaar werking en biedt dus nieuwe operatie mogelijkheden. De toestellen van de nieuwe generatie worden gekenmerkt door: - Hoge resolutie, bijvoorbeeld 800x480 pixels zelfs met de 7-inch display - Hoge kleurdiepte, 16 miljoen kleuren continue - Hoge helderheid tot 400 cd / m² - Hoge kijkhoek met tot 170 (verticaal / horizontaal) - Lange levensduur (MTBF van achtergrondverlichting tot h) - Hoge mate van operationele efficciency bijv. LED-achtergrondverlichting gedimd kan worden van 0-100% - Hoge mate van operationele veiligheid en robuustheid (metalen behuizing, ononderbroken glazen front) - Hoge mate van flexibiliteit omdat apparaten zijn ook verkrijgbaar in klant specifieke uitvoeringen De Comfort Panels waarin de eerste breedbeeld Simatic product familie waren ontving de bekende if product design award in EEb Elektriciteit-electronica 15

16 Basic touch panel Introductie Kenmerkend voor de toestellen van de SIMATIC HMI Basic Panel familie is de uniforme functionaliteit ongeacht het gekozen type of display formaat. Voor technische gegevens en een korte omschrijving kunt u het device overzicht raadplegen. De onderstaande Panels zijn uitsluitend te configureren met de TIA Portal WinCC V13 software. Kenmerken - Instap HMI Panels - Engineered in TIA Portal V13 - Installatie compatibiliteit met SIMATIC HMI Comfort Panels en - vorige generatie SIMATIC HMI Basic Panels 4"en 6" - Dimbaar widescreen display met kleuren - Combinatie van touchscreen en toets bediening - Connectie met diverse PLC s - Varianten voor PROFUBUS en PROFINET - Archiveren via USB stick KTP400 Basic PN 4 inch widescreen Touch panel met kleuren display en 4 functie toetsen. Panel voor HMI taken met beperkte complexiteit. De KTP400 Basic PN is ontworpen voor gebruik in PROFINET netwerken; vooral geschikt voor kleine ruimtes direct op de machine. Zeer geschikt voor combinatie met SIMATIC S controllers, maar ook andere controllers zijn mogelijk Comfort touch panel Toepassingsgebied Figuur 17: KTP400 Basic PN De SIMATIC HMI Comfort Panels zijn high-end HMI apparaten voor geavanceerde taken in zowel PROFIBUS als PROFINET systemen. Door de uitgebreide keuze van beeld-schermformaten van 4 t/m 22, de keuze tussen touch- of druktoetsbediening en de mogelijkheid van landschap of portret projectie, maken de Panels breed inzetbaar. De Panels kunnen bovendien geplaatst worden in ExZone 2/22. Daarnaast zijn de HMI Comfort Panels voorzien van de belangrijkste scheepsbouw certificaten. Voordelen 6EEb Elektriciteit-electronica 16

17 - Consistente high-end HMI functionaliteit over de gehele lijn. - Modern vormgegeven breedbeeld display zorgt voor rust van het oog. - Volledig dim baar LED display bespaart energie en voorkomt verblinden van de operator in donkere omgevingen. - Innovatief service concept dankzij HMI systeemkaart optie - Het gestandaardiseerde PROFIenergy protocol laat het gecoördineerd en gecentraliseerd afschakelen toe van de Panels tijdens productiestilstanden - WinCC V11 vermindert de engineeringstijd, omdat HMI en controller binnen de TIA portal geïntegreerd zijn - Voorzien van ATEX 2/22 certificaat en belangrijke scheepskeuren zoals DNV 6EEb Elektriciteit-electronica 17

18 4.3. Danfoss frequentieregelaar De VLT AutomationDrive is ontworpen voor de toerentalregeling van alle asynchrone motoren en permanentmagneetmotoren. Er is een standaardversie (FC 301) en een geavanceerde, hoogdynamische versie (FC 302) met extra functies. De regelaar helpt energie te besparen, de flexibiliteit te vergroten, de kosten van reserveonderdelen en reparaties te verminderen en de procesregeling op iedere industriële machine of productielijn te verbeteren. De VLT AutomationDrive heeft een flexibel, modulair ontwerp met het oog op een veelzijdige besturing. De robuuste bouw zorgt voor een maximale bedrijfstijd. De regelaar is uitgerust met vele standaardfuncties, die uit te breiden zijn met "plug-and-play"- opties. Dankzij het gebruikersvriendelijke grafische bedieningspaneel kunt u de frequentieregelaar eenvoudig instellen en bedienen. Zo kunt u inbedrijfstellings- en exploitatiekosten besparen. Er zijn behuizingen verkrijgbaar tot IP 66 (afhankelijk van het model). Geïntegreerde DCsmoorspoelen en RFI-filters in alle modellen beschermen installaties door harmonische vervorming en elektromagnetische verstoringen te minimaliseren. Figuur 18: Danfoss frequentieregelaar De VLT AutomationDrive kan ook worden gebruikt voor toepassingen die zeer nauwkeurige positionerings- en synchronisatiehandelingen uitvoeren. De Integrated Motion Controller (IMC) is nu instelbaar in de software van de frequentieregelaar. U heeft geen aanvullende modules of hardware nodig. 6EEb Elektriciteit-electronica 18

19 Alle frequentieregelaars worden volledig getest in de fabriek. Ze hebben maar zeer weinig onderhoud nodig en bieden een snel rendement. 6EEb Elektriciteit-electronica 19

20 4.4. siemens field PG Naast een aantrekkelijke prijs-prestatie verhouding, de huidige SIMATIC Field PG M4, een lid van de SIMATIC familie, biedt u een overvloed aan aantrekkelijke voordelen naast de draadloze technologie en Bluetooth: krachtige Intel Core processoren met een laag stroomverbruik hoge-resolutie, heldere 15,6 "breedbeeldscherm in 16: 9 formaat met vrij te kiezen schermresolutie: zacht voor de ogen en ondersteunt ergonomisch werken in Full HD de geïntegreerde grafische apparaat ondersteunt via het display poort met een resolutie van 2560 x 1600 pixels een meer dan 90% groter werk ruimte op het scherm Figuur 19: Siemens field PG high performance geheugen met maximaal 16 GB DDR3 SDRAM MHz: voor snelle uitvoering en parallelle verwerking van meerdere applicaties eenvoudig verwijderbare harde schijf (320 GB of 1 TB HDD) of super-fast solidstate drive (300 of 480 GB SSD): eenvoudige vervanging afhankelijk van het besturingssysteem en de vereiste engineering software krachtige batterij met meer dan vijf uur runtime en weg over vijf maanden ontslag tijd, met intelligente concept tot smartphones opladen Deze robuuste apparaat - dat is gecertificeerd in overeenstemming met de Amerikaanse standaard MIL-STD-810G - heeft ook alle gebruikelijke S5 en S7- interfaces voor industriële toepassingen al aan boord. Met andere woorden: de kant-en-klare SIMATIC Field PG M4 met vooraf geïnstalleerde SIMATIC Engineering Software voor controllers en HMI is de ideale industriële notebook - geoptimaliseerd voor mobiele configuratie, inbedrijfstelling, service en onderhoud van uw automatiseringssysteem. Met de steun van TPM 1.2 zorgt voor de aandrijving gereedschap veiligheid en iamt / WoL vereenvoudigt het beheer op afstand binnen de IT-infrastructuur van uw bedrijf. 6EEb Elektriciteit-electronica 20

21 5. Figurenlijst Figuur 1: plc S7-300 met basis touch panel... 4 Figuur 2: elekriciteitskast spoelruimte... 4 Figuur 3: ip camera met een comfort touch panel... 5 Figuur 4: lege kast in productie ruimte... 6 Figuur 5: aangesloten kast in productie ruimte... 6 Figuur 6: aansluiten van de frequentieregelaar... 7 Figuur 7: transportband... 7 Figuur 8: pneumatische installatie... 8 Figuur 9: bedieningskast van de pneumatische schakeling... 8 Figuur 10: frequentieomvormer aansturen met een plc... 9 Figuur 11: testkast Figuur 12: rek met prikkaarten Figuur 13: nieuwe incheck toestellen Figuur 14: plc S Figuur 15: TIA portal Figuur 16: siemens HMI Figuur 17: KTP400 Basic PN Figuur 18: Danfoss frequentieregelaar Figuur 19: Siemens field PG Besluit In de 2 weken dat ik stage heb mogen doen bij vandemoortele Eeklo heb ik heel veel bijgeleerd van manieren van programmeren tot zelfs transportbanden vervangen. Ook het gebruiken en programmeren van een frequentieomvormer of een HMI (human machine interface) was nieuw voor mij. Hiervoor wil ik graag vandemoortele Eeklo bedanken voor de boeiende en plezante stage. 7. Bronnen EEb Elektriciteit-electronica 21

22 6EEb Elektriciteit-electronica 22