SPS programmieren lernen – 3D Anlagensimulation

SPS programmieren lernen - 3D Anlagensimulation

In den nächsten paar Minuten möchte ich dir eine absolut fantastische Möglichkeit zeigen, wie du deine SPS Kenntnisse praxisnah und ohne teure Hardware verbessern kannst.

Mein Name ist Rene von sps-tutorial.com und die Software, welche ich dir vorstellen möchte heißt Factory I/O.
 
 
 
 
 

Was ist Factory I/O?

Factory I/O ist eine 3D Simulations Software mit der du Industrielle Maschinen erstellen und programmieren kannst.
Factory IO

Dabei kannst du dir selbst deine eigene Anlage nach deinen Bedürfnissen zusammenbauen oder aus 21 vorgefertigte Szenen auswählen und diese programmieren und simulieren.

Es spielt auch keine Rolle, ob du dein Programm in eine reale SPS lädst oder PLC Sim nutzt und auch, wenn ich dir im Laufe des Kurses noch alle Funktionen im Detail zeigen werde bin ich eher der Praxis orientierte Typ.

Deswegen erstellen wir gemeinsam ein kleines Projekt, um die Funktionen etwas besser kennenzulernen.
Szenen
 
 

Sprache und Steuerung

Sprache umstellen



Damit es nicht unnötig schwerer wird als nötig stellen wir als Erstes die Sprache von Englisch auf Deutsch (File --> Options)
Sprache umstellen

Steuerung



Nun sind wir in einer leeren Halle und wenn du schon irgendwann einmal ein Spiel auf den PC gespielt hast (was du vermutlich schon gemacht hast) dann wird die Steuerung für dich kein Problem sein.

Also mit W geht es vorwärts, mit S zurück und mit A und D links und rechts und mit gedrückter rechter Maustaste drehst du dich bzw. änderst den Blickwinkel.
Steuerung
 
 

Kameras und Bauteile


Um den Blickwinkel zu ändern, stehen uns 3 verschiedene Kameraansichten zur Verfügung.

First Person Kamera



Aktuell ist die First-Person Kamera aktiv und im Grunde ist diese zwar ganz nett aber ich verwende sie nicht so häufig, weil eben das Sichtfeld eingeschränkt ist.
Der Vorteil dieser Ansicht ist das du alles aus der Sicht des Anlagenbedieners beobachten kannst.
First Person Kamera

Flug Kamera


Wie gesagt ist das Blickfeld in der First-Person Kamera etwas eingeschränkt und um dir einen Überblick über dein Meisterwerk zu verschaffen, gibt es die Flugkamera.
Flug Kamera

Orbit Kamera


Soweit recht unspektakulär aber was wirklich hilfreich sein kann ist die Orbit-Kamera.
Ist sie angewählt dann kannst du mit einem Doppelklick links, einen Punkt fixieren und wenn du dann die rechte Maustaste gedrückt halltest, rotiert die Perspektive um diesen Punkt.

Das hilft dir besonders, wenn du Bauteile genau platzieren musst.
Orbit Kamera

Bauteile


Bauteile ist auch schon das Stichwort. Den alle verfügbaren Bauteile findest du an der rechten Seite.
Und da gibt es tatsächlich einige.
Angefangen von Paletten über Transportbänder, kleine Handlings, Sensoren, Drehpotentiometer und sogar Kameras und RFID Systeme.

Mit dieser Kombination lässt sich tatsächlich schon einiges cooles anstellen.
Bauteile
 
 

Deine erste Anlage in Factory I/O

Zu Beginn lassen gehen wir es aber etwas gemächlicher wir erstellen gemeinsam eine kleine Aufgabe.
Diese wird sein das wir eine Palette von A nach B transportieren und dazu benötigen wir Rollenbänder.
Ich nehme für die erste Strecke ein 4 Meter Rollenband, ein Rollenband für die Kurve und noch ein Rollenband nach der Kurve.

Mit einem Rechtsklick auf ein Objekt öffnen wir das Kontextmenü und drehen die Kurve so das es passt.
Unter Konfiguration könnten wir dem Motor auch noch angeben ob dieser einen Rechts- und Linkslauf haben soll oder ob die Drehzahl über analoge Werte vorgegeben werden soll.

Damit es am Anfang überschaubar bleibt, belasse ich es wie es ist.
Kontextmenue

Wichtig ist aber noch die Drehrichtung der Motoren passt und diese siehst du auf anhand des Pfeiles auf jeden Band.
Laufrichtung

Als Nächstes klicken wir auf das Zahnradsymbol damit alle Aktoren eingeblendet werden und vergeben für jeden Motor einen sinnvollen Namen.
Namen vergeben
 
 

Bauteile erzeugen / entfernen

Eine Anlage zu bauen ohne das wir auch Bauteile verarbeiten wäre wahrscheinlich wenig sinnvoll, oder?

Deshalb benutzen wir das Objekt Emitter, welches genau das macht und platzieren es am Bandanfang.
Ich hätte gerne das der Emitter eine Palette mit einer Box der Größe L erzeugt.

Die Zeitangaben geben an wann eine Palette erzeugt werden soll.
So wie jetzt wird zwischen einer und zwei Sekunden eine Palette erzeugt, wenn der Bereich des Emitters frei ist.
Emitter

Durch einen Klick auf den Play Button und einem weiteren Klick auf die Aktoren (im linken Fenster) startet auch schon die Simulation.

Leider wird unser Ergebnis aber wenig Begeisterung auslösen, wenn wir alle Paletten einfach am Bandende herunterschmeißen :).
Fail

Für diese Aufgabe gibt es einen Remover, welcher die Bauteile wieder verschwinden lässt.
Wenn du möchtest, kannst du auch hier wieder ein paar Einstellungen vornehmen (Kontextmenü) aber bei den meisten Aufgaben passt es schon das einfach alle Bauteile entfernt werden.
Remover

Soweit sollte es dann auch schon ganz gut aussehen.
Was mich noch ein wenig stört, dass die Paletten in der Kurve zusammenstoßen.

Eine Lösung wäre das Kurvenband und das Bandende schneller als den Anfang drehen zu lassen.
Was am Anfang aber wahrscheinlich einfacher wäre ist, wenn wir die Zeit in die Paletten erzeugt werden einfach zu erhöhen.

Da wir uns aber ohnehin gleich mit der SPS Verbinden werden spare ich mir die Zeit in Factory I/O zu definieren und verwende stattdessen lieber einen Timer in der SPS.
Remover Simulation
 
 

Sensoren einfügen

Um den Timer in einer SPS umzusetzen brauchen wir aber einen Sensor, der uns in der SPS mitteilt, ob sich eine Palette am Emitter befindet.

Zum Erfassen der Palette nehme ich einen Reflexions-Lichttaster.
Dieser sendet ein Rotlicht aus und wenn ein Objekt erkannt wird, dann wird dieses Rotlicht vom Objekt zum Sensor zurückgespiegelt und liefert ein 1 Signal an unsere SPS.

Was welcher Sensor kann und wann dieser eingesetzt wird, würde an dieser Stelle aber zu weit gehen.
Ich werde dem Thema aber auch noch eine eigene Lektion widmen damit du auch diese Infos bekommst.
Sensor (2)
 
 

Taster und Schaltschränke

Als Nächstes hätte ich noch gerne zwei Taster um den Prozess zu starten und zu stoppen und einen dritten Taster um eine Leerfahrt zu starten, damit keine Paletten auf den Bändern übrig bleiben.

Deswegen ziehe ich mir noch schnell einen kleinen Schaltschrank in unsere Anlage und platziere darauf die drei Taster.

Wichtig zu wissen ist aber das der Stopp Taster ein Öffner Kontakt ist.
Das bedeutet das dieser im unbetätigten Zustand ein 1 Signale liefert und im betätigten ein 0 Signal während es bei den Schließerkontakten genau anders rum ist.
Schaltschrank

Wenn wir so weit sind wäre es jetzt an der Zeit das SPS Programm zu schreiben und zu testen.

Damit aber alles schön strukturiert bleibt hebe ich mir das für eine eigene Lektion auf.
Test
 
Im nächsten Video zeige ich dir wie du Factrory I/O mit PLC Sim verbinden kannst und dann werden wir dieses Programm zusammen schreiben und testen.

Und selbstverständlich stelle ich dir auch alle Factory I/O als auch SPS Programme als Download zur Verfügung.
 

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