SPST03 ESA Note 1

1. Steuerung einer Bandsäge unter Berücksichtigung von Maßnahmen der Steuerungssicherheit
In einem holzverarbeitenden Betrieb soll mit einer SPS unter anderem eine große Bandsäge gesteuert werden. Der Motor wird direkt bei Betätigung des Eintasters S1 über ein Schütz an das speisende Netz geschaltet und ist über das thermische Überstromrelais F1 gegen Überlast geschützt.

er Motor der Bandsäge kann mit dem Austaster S0 abgeschaltet werden. Im Arbeitsbereich der Säge befinden sich die beiden Not-Aus-Taster S3 und S4. Die Betätigung eines Not-Aus-Tasters hat eine sofortige Abschaltung der Anlage zur Folge.

Erstellen Sie unter Berücksichtigung steuerungstechnischer Sicherheitsmaßnahmen ein lauffähiges SPS-Programm, in dem Sie den Ablauf-Funktionsplan, die Anweisungsliste und den Funktionsplan an den gekennzeichneten Stellen ergänzen.
Berücksichtigen Sie bei der Bearbeitung der Aufgabe die in Kapitel 3 behandelten Punkte Drahtbruchsicherheit und Schutz gegen selbsttätigen Wiederanlauf.

Zuordnung:
E 0.0 = S0 M 0.0 = M0 A 0.1 = Q1
E 0.1 = S1 M 0.1 = M1
E 0.2 = F1 M 0.2 = M2
E 0.3 = S3
E 0.4 = S4

Vervollständigen Sie den Ablauf-Funktionsplan, die Anweisungsliste und den Funktionsplan an den mit einem Kästchen gekennzeichneten Stellen!
Ablauf-Funktionsplan:

Funktionsplan:

2. Entwurf eines lauffähigen Programms für die Drehzahlsteuerung einer Gleichstrom-Nebenschlussmaschine über Vorwiderstände im Ankerstromkreis mit Schutzvorrichtung
Die Aufgabe zur Selbstüberprüfung 1.1 ist in dem geforderten Umfang zu erweitern.
Die Drehzahl einer Gleichstrommaschine soll so gesteuert werden, dass drei verschiedene Drehzahlen genutzt werden können. Über die Taster S1 – S3 können die Vorwiderstände durch Schütze überbrückt werden. Wenn der Ein-Taster betätigt wird, liegt der größte Widerstand zur Begrenzung des Anlaufstroms im Ankerstromkreis. Durch Betätigung der Taster S2 und S3 werden die Widerstände nacheinander überbrückt. Um hohe Ströme und Laststöße zu vermeiden, darf der Taster für hohe Drehzahl erst betätigt werden, wenn zuvor der Taster für mittlere Drehzahl betätigt worden ist. Wenn bei einer fremderregten Gleichstrommaschine der Energiestromkreis bei
gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Ankerstromkreises ausfällt, geht die Maschine durch, das heißt, die Drehzahl steigt unzulässig hoch an und die Maschine wird im Allgemeinen zerstört. Um dieser Tatsache vorzubeugen, ist die Gleichstrommaschine mit einem Fliehkraftschalter (Öffner) ausgerüstet, der bei der entsprechenden
Drehzahl aktiviert wird. Bei Betätigung des Fliehkraftschalters soll das Programm in einen Alarmblock des Programms springen. Die erneute Inbetriebnahme kann wieder über das schrittweise Überbrücken der Ankerwiderstände durchgeführt werden.
Zuordnungsliste:

Programmablaufplan:

Anweisungsliste:

3. Steuerung einer Lichtzeichenanlage
Da an einer viel befahrenen Straße Bauarbeiten durchgeführt werden, müssen die Kraftfahrzeuge mit einer Lichtzeichenanlage über die verbleibende Spur der Straße geführt werden.
Beim Einschalten der Anlage soll für beide Fahrtrichtungen jeweils das rote Signallicht aktiviert werden. Mit einer Induktionsschleife als Sensor wird registriert, ob ein Fahrzeug vor der Ampel steht. Meldet einer der beiden Sensoren ein Fahrzeug, wird
die zugehörige Ampel nach 15 Sekunden auf das grüne Signallicht umgeschaltet.
Eine Grünphase dauert mindestens 25 Sekunden, auch wenn während der Grünphase der andere Sensor ein Fahrzeug meldet. In diesem Fall haben nach Ablauf der 25 Sekunden beide Ampeln für 15 Sekunden rot. Danach wird die andere Ampel auf
Grün geschaltet. Wenn beide Sensoren kein Fahrzeug registrieren, bleibt die Lichtzeichenanlage im zuletzt festgelegten Zustand.
Ein Abschalten der Lichtzeichenanlage soll nur möglich sein, wenn die Grünphase einer Fahrtrichtung beendet ist.
Um die Aufgabenstellung übersichtlich zu halten und den Schwierigkeitsgrad nicht zu hoch anzusetzen, wurde auf die Einführung der Gelbphase bei der Lichtzeichenanlage verzichtet. Der Aufbau der Anlage und die zugehörigen Komponenten sind
in dem folgenden Bild dargestellt.

Abb. E.1: Lichtzeichenanlage an einer Baustelle

Zuordnung:

Zuordnungstabelle:

Vervollständigen Sie den Ablauf-Funktionsplan, die Anweisungsliste und den Funktionsplan an den gekennzeichneten Stellen!

Ablauf-Funktionsplan:

Anweisungsliste:

Funktionsplan:
Schrittkette