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.
Der 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.
U E 0.3 // Eintaster für den Motor des Transportbandes
UN A 0.2 // Verriegelung mit dem Dreieckschütz
E Einsendeaufgabe
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:
Vervollständigen Sie den Ablauf-Funktionsplan, die Anweisungsliste und den Funktionsplan
an den mit einem Kästchen gekennzeichneten Stellen!
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.
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.
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