Festo 696688 Manual Download Page 6

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Einleitung

Lerninhalte aus den folgenden Bereichen können bearbeitet werden:

•

Mechanik

–

Mechanischer Aufbau einer Station

•

Verfahrenstechnik

–

Fließbilder und Dokumentationen lesen und erstellen

–

Verrohren prozesstechnischer Komponenten

–

Systemanalyse

•

Elektrotechnik

–

Fachgerechtes Verdrahten elektrischer Komponenten

•

Sensorik

–

Fachgerechtes Verwenden von Sensoren

–

Messen nicht-elektrischer, prozesstechnischer sowie regelungstechnischer
Größen

•

Regelungstechnik

–

Grundlagen der Regelungstechnik

–

Erweiterung von Messketten zu geschlossen Regelkreisen

–

Analyse von Regelstrecken

–

Einsatz von Reglern

•

SPS

–

Programmieren und Einsatz einer SPS

–

Struktur eines SPS-Programms

•

Inbetriebnahme

–

Inbetriebnahme einer prozesstechnischen Anlage

–

Inbetriebnahme eines Regelkreises

•

Fehlersuche

–

Systematische Fehlersuche an einer prozesstechnischen Anlage

–

Prozesstechnische Anlagen überprüfen, warten und instandhalten

Themen für Projektarbeiten

•

Regelungstechnik

–

Temperaturregelung

–

Regelstrecke mit Ausgleich und großer Zeitkonstante

•

Sicherheitsabfrage von Behältern

–

Einsatz eines Schwimmerschalters

–

Einsatz von Füllstandssensoren

•

Sensorik

–

Anschluss eines Temperatursensors, Signalwandlung

•

Umbauten planen, durchführen und dokumentieren

1.1
Lerninhalte

Summary of Contents for 696688

Page 1: ...696688 de en Station Reaktor Handbuch Reactor station Manual mit CD ROM CD ROM included ...

Page 2: ...ng company and or any third party which may occur if the system is in use for purposes other than purely for training unless the said damage injury has been caused by Festo Didactic deliberately or through gross negligence Bestell Nr Order No 696688 Stand Status 07 2006 Autoren Authors Bernhard Schellmann Jürgen Helmich Grafik Graphics Doris Schwarzenberger Redaktion Albert Sigel Markus Bellenberg...

Page 3: ...____________________21 5 6 Modul Rührer __________________________________________________22 5 7 Funktion der Temperaturregelstrecke_______________________________ 23 5 8 Anschlussboard_________________________________________________24 5 9 Ablaufbeschreibung Reaktorprozess _______________________________ 25 6 Inbetriebnahme ________________________________________________27 6 1 Arbeitsplatz _____...

Page 4: ...______________________________________________ 69 5 6 Stirring module _________________________________________________70 5 7 Function of the temperature control system _________________________ 71 5 8 Connection board _______________________________________________72 5 9 Sequence description of the reactor process_________________________ 73 6 Commissioning________________________________________...

Page 5: ... Hardware setzt sich aus didaktisch aufbereiteten Industriekomponenten zusammen Die Station Reaktor liefert Ihnen ein geeignetes System mit dem Sie die Schlüsselqualifikationen Sozialkompetenz Fachkompetenz Methodenkompetenz praxisorientiert vermitteln können Zusätzlich können Teamfähigkeit Kooperationsbereitschaft und Organisationsvermögen trainiert werden In Lernprojekten können die realen Proje...

Page 6: ...von Messketten zu geschlossen Regelkreisen Analyse von Regelstrecken Einsatz von Reglern SPS Programmieren und Einsatz einer SPS Struktur eines SPS Programms Inbetriebnahme Inbetriebnahme einer prozesstechnischen Anlage Inbetriebnahme eines Regelkreises Fehlersuche Systematische Fehlersuche an einer prozesstechnischen Anlage Prozesstechnische Anlagen überprüfen warten und instandhalten Themen für ...

Page 7: ...r verpflichtet sich nur Personen am MPS PA arbeiten zu lassen die mit den grundlegenden Vorschriften über Arbeitssicherheit und Unfallverhütung vertraut und in die Handhabung des MPS PA eingewiesen sind das Sicherheitskapitel und die Warnhinweise in diesem Handbuch gelesen und verstanden haben Das sicherheitsbewusste Arbeiten des Personals soll in regelmäßigen Abständen überprüft werden Alle Perso...

Page 8: ... für Leib und Leben des Benutzers oder Dritter bzw Beeinträchtigungen an der Maschine oder an anderen Sachwerten entstehen Das MPS PA ist nur zu benutzen für die bestimmungsgemäße Verwendung und in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand Störungen die die Sicherheit beeinträchtigen können sind umgehend zu beseitigen 1 5 Gefahren im Umgang mit dem modularen Produktions System ...

Page 9: ...achung von Anlagenteilen die einem Verschleiß unterliegen Unsachgemäß durchgeführte Reparaturen Katastrophenfälle durch Fremdkörpereinwirkung und höhere Gewalt Festo Didactic schließt hiermit jegliche Haftung für Schäden des Auszubildenden des Ausbildungsunternehmens und oder sonstiger Dritter aus die bei Gebrauch Einsatz der Anlage außerhalb einer reinen Ausbildungssituation auftreten es sei denn...

Page 10: ...tte Greifen Sie nur bei Stillstand in die Station Prozesstechnik Befüllen Sie den Tank immer im spannungslosen Zustand Schalten Sie die Spannungsversorgung 24 V DC und 230 V AC aus Verwenden Sie sauberes Leitungswasser in Trinkwasserqualität empfohlen das sorgt für eine längere wartungsfreie Betriebsdauer der Station Pumpe Die maximale Betriebstemperatur des Behälters von 65 C darf nicht überschri...

Page 11: ...e 5 Analoge Eingänge 1 Analoge Ausgänge 1 2 Anzahl der Behälter 1 Signalbereich der Stellglieder Heizung Leistung 0 1000 W 230 V AC 0 10 V Steuerspannung 24 V DC Pumpen 0 24 V DC Ein Aus 0 10 V Steuerspannung 24 V DC Rührer 0 24 V DC mit Getriebe Rührer kann auch analog angesteuert werden Ein Aus Steuerspannung 24 V DC 0 10 V Arbeitsbereich der Temperaturstrecke 0 C 60 C Messbereich des Temperatur...

Page 12: ...dactic zu melden Auspacken Beim Auspacken der Station das Füllmaterial der Transportbox vorsichtig entfernen Beim Auspacken der Station darauf achten dass keine Aufbauten der Station beschädigt werden Nach dem Auspacken die Station auf mögliche Beschädigungen überprüfen Beschädigungen sind unverzüglich dem Spediteur und Festo Didactic zu melden Lieferumfang Den Lieferumfang entsprechend dem Liefer...

Page 13: ...tem Rezept wird die Flüssigkeit mit einem Kühlkreislauf gekühlt Das fertige Gemisch kann durch eine Pumpe einer Folgestation zugeführt werden Folgende Regelfunktionen können bearbeitet werden PID Regler für Heizen und Kühlen Hauptfunktion optional 2 Punkt Regelung für Heizen 2 Punkt Regelung für Kühlen 3 Punkt Regelung Heizen Kühlen 3 Punkt Regelung der Temperaturstrecke mit der Heizung und der Kü...

Page 14: ...umpe PA Folgestation Heizung inkl Pulsweiten Ansteuerung 0 10 V 2 Touchpanel mit Haltewinkel 1 Anschlussboard 5 Netzteil 24 V 6 Messwandler C Spannung Komparator 7 Steuer Regeleinrichtung SPS mit internem Regler optional Externer Industrieregler Verrohrung Tank 4 Kabelkanäle Profile Profilplatte mit Aufnahmerahmen 19 ER A4 Wagen Sensoren Aktoren Anschlussbauteile Steuereinheiten Passive Elemente ...

Page 15: ...verschlossen werden Die Flüssigkeit füllen Sie von oben direkt in den Tank ein Die Temperatur der Flüssigkeit wird mit der Heizung erhöht und je nach Rezeptablauf im Anschluss bzw gleichzeitig gerührt Nach Beendigung der Versuche wird der Tank über das Handventil in der Abflussleitung entleert Stecken Sie dazu ein geeignetes Rohr oder Schlauchstück am Endstück ein um das Medium in einen Eimer o ä ...

Page 16: ...station wird der Tank über das Endstück an der Zuleitung mit der Pumpe der Vorgängerstation verbunden Für die Umpumpprozesse müssen das Handventil in der Abflussleitung und im Zulauf geöffnet werden Die Flüssigkeit wird dann von der Pumpe der PA Vorgängerstation in den Tank der Station Reaktor gepumpt Nach den Temperier und Rührvorgängen können Sie die Flüssigkeit mit der Pumpe zur nächsten PA Fol...

Page 17: ...Kreiselpumpen dürfen nicht trocken laufen Deshalb muss vor der Inbetriebnahme der Tank bzw die Rohrleitung zu und von den Pumpen mit Förderflüssigkeit aufgefüllt werden Pumpe Kühlung Pumpe PA Folgestation mit 24 V DC Motor Die Kreiselpumpen werden mit je einem digitalen Ausgang ein und ausgeschaltet Die Pumpen dürfen nicht trocken betrieben werden Zum Anschließen der Pumpen beachten Sie bitte den ...

Page 18: ...eise Die maximale Betriebstemperatur der Behälter von 65 C darf nicht überschritten werden Es besteht Verbrühungsgefahr Nehmen Sie die Heizung nur in Betrieb wenn der Heizstab völlig in die Flüssigkeit getaucht ist Die Heizung wird mit 230 V AC betrieben Arbeiten am Elektroanschluss dürfen nur durch eine Fachkraft ausgeführt werden Die Heizung darf nur über einen FI Schalter betrieben werden Beach...

Page 19: ...rsignals kann über den Komparator das Normsignal Spannung 0 10 V in ein digitales Signal o bzw 1 gewandelt werden Mit dem Potentiometer Level 1 geben Sie die Soll Temperatur vor Den Potentiometer Level 2 stellen Sie auf den Maximalwert Hinweis Ein Teilstrich am Potentiometer Level 1 entspricht 12 C Für 35 C müssen Sie den Level 1 Potentiometer auf ca 3 Teilstriche stellen Liegt der Wert des Sensor...

Page 20: ...ion Reaktor sind folgende technischen Lösungen für eine Füllstandsüberwachung eingebaut kapazitive Näherungsschalter Schwimmerschalter als Überlaufschutz Füllstandsüberwachung mit kapazitiven Näherungsschalter und Schwimmerschalter 5 4 Füllstandsüberwachung ...

Page 21: ...der Tank ist befüllt sind beide Näherungsschalter betätigt Der Schwimmerschalter überwacht den zunehmenden Flüssigkeitsstand im Tank und dient als Überlaufschutz Sobald die maximale Füllstandshöhe überschritten wird schwenkt der Schwimmer nach oben der Schwimmerschalter öffnet und unterbricht den Stromkreis der Pumpen Die Pumpen werden ausgeschaltet Füllstandsüberwachung mit Schwimmerschalter Funk...

Page 22: ...nd einem Rührstab wie er zum Durchmischen von Farben verwendet wird Modul Rührer Im Auslieferungszustand wird der Rührer digital angesteuert Alternativ kann er auch analog 0 10 V angesteuert werden dazu muss die Steckbrücke auf dem E A Anschlußboard laut Schaltplan umgesteckt werden 5 6 Modul Rührer ...

Page 23: ...üssigkeit im Reaktortank wird mit der Heizung nach unterschiedlicher Rezeptur erwärmt und mit einem Modul Rührer gerührt Die Systemtemperatur wird mit einem Temperaturfühler als Istwert erfasst und soll auch nach Störungen oder Sollwertsprüngen konstant gehalten werden Sicherheitshinweise Die maximale Betriebstemperatur der Behälter von 65 C darf nicht überschritten werden Es besteht Verbrühungsge...

Page 24: ... des Istwertes x und der Stellgröße y 3 Komparator Über die Potentiometer kann der Ist Wert in ein digitales Signal gewandelt werden 4 Motoransteuerung ermöglicht die analoge Ansteuerung von Motoren 0 10V entspricht 0 24V 5 Steckbrücke Im Auslieferungszustand Steckbrücke analog wird das Stellglied Pumpe Heizung analog angesteuert Analogterminal UA1 Durch Umstecken der Brücke von analog auf digital...

Page 25: ... Temperatur 3 Rezept Zeit 1 Zeit 2 Temp 1 Temp 2 Temp 3 Rezept A 20s 30s 30 C 32 C 34 C Rezept B 15s 15s Rezept C 5s 20s 30 C 35 C 30 C Startvoraussetzung Tank muss mit einer Flüssigkeit min 3 l bis zum oberen kapazitiven Näherungsschalter befüllt sein Grundstellung Aktoren sind abgeschaltet Automatikbetrieb ohne Folgestation 1 Rezept A B oder C auswählen 2 Starten 3 Station nicht belegt Meldung R...

Page 26: ...n bis Tank leer 7 Weiter mit 3 Die STOP Funktion schaltet jederzeit die Aktoren aus Manueller Betrieb Alle Aktoren können im Menü Manuell am Touchpanel eingeschaltet werden Touchscreen Schalter Es werden alle Analogwerte und die Signalzustände der Sensoren angezeigt Im manuellen Betrieb muss die Station als belegt gemeldet werden damit nicht Flüssigkeit aus einer Vorgängerstation in den Behälter g...

Page 27: ...tem Prozess Automation Arbeitsplatz vorbereiten Sichtprüfung durchführen Kabelverbindungen herstellen Spannungsversorgung herstellen Tank befüllen entleeren Sensoren justieren SPS Programm der Regelstrecke laden Rezept auswählen Sollwert vorgeben Regelparameter überprüfen SPS Programm starten Regelkreis betreiben Ablaufplan für Inbetriebnahme der Station Reaktor des MPS PA 6 Inbetriebnahme ...

Page 28: ...en werden vgl Kap 5 1 1 5 1 2 Die Sichtprüfung muss vor jeder Inbetriebnahme durchgeführt werden Überprüfen Sie vor dem Start der MPS PA Station die elektrischen Anschlüsse den korrekten Sitz Dichtheit und den Zustand der Rohrleitungen und Rohrverbindungsstellen die mechanischen Komponenten auf sichtbare Defekte Risse lose Verbindungen u a Beseitigen Sie entdeckte Schäden vor dem Start der Station...

Page 29: ... Sie mit dem analogen Syslink Kabel das SPS Board mit dem E A Terminal der Station schwarz markiertes Kabel 3 zusätzliches digitales Syslink Kabel XMG1 Optional können Sie ein externes Bedienpult an das SPS Board anschließen Siemens S7 MPI mit Standard Profibuskabel z B TN 533036 FESTO FEC CPX Serielle Anbindung FEC KBG8 TN 539643 Mitsubishi FX1N Serielle Anbindung mit Kabel CA30 TN 548583 Allen B...

Page 30: ...in 8 Kontrollieren Sie ob die LEDs der beiden kapazitiven Näherungsschalter nach dem Befüllen ein Signal anzeigen 9 Der Tank wird entleert wenn die Pumpe über den Anschluss in der Abflussleitung die Flüssigkeit zur nächsten Station oder wenn das Handventil in der Abflussleitung geöffnet wird und die Flüssigkeit in einen seperaten Behälter fließt Stecken Sie dazu ein geeignetes Rohr oder Schlauchst...

Page 31: ...schalter mit dem Haltewinkel so dass diese den Tank nicht berühren Abstand jeweils 5 mm vom Tank 2 Befüllen Sie den Tank mit Flüssigkeit 3 Der untere Näherungsschalter wird auf 0 l der obere Näherungsschalter auf 3 l eingestellt Bewegen Sie die Schalter solange nach unten oder oben bis beim jeweiligen Volumenstand die Schaltzustandsanzeige LED einschaltet Hinweis Die Näherungsschalter müssen durch...

Page 32: ...ss der Schwimmer waagerecht über dem Reed Kontakt liegt 3 Schließen Sie den Schwimmerschalter an Der geschlossene Schalter muss ein Signal abgeben 4 Befüllen Sie den Tank und stellen Sie fest ob der Schwimmerschalter das Signal unterbricht wenn der maximale Füllstand überschritten wird Der Schwimmer muss nach oben schwenken 5 Kontrollieren Sie die Positionierung und Einstellung des Sensors durch w...

Page 33: ...inen beendet hat CPU 313C Drücken Sie den Betriebsartenschalter nach MRES Halten Sie den Betriebsartenschalter in dieser Stellung bis die STOP LED zum 2 Mal aufleuchtet und dauerhaft leuchtet entspricht 3 s Lassen Sie dann den Betriebsartenschalter los Innerhalb von 3 s müssen Sie den Betriebsartenschalter wieder nach MRES drücken Die STOP LED beginnt schnell zu blinken und die CPU führt ein Urlös...

Page 34: ...ammen entpacken Bitte verwenden Sie die Siemens Software STEP7 Datei Dearchivieren Archiv auswählen CD ROM Quellen SPS S7 MPS PA zip Öffnen Zielverzeichnis auswählen OK Dearchivieren Die dearchivierten Daten wurden im Projektverzeichnis abgelegt OK Dearchivieren Die folgenden Objekte wurden dearchiviert Sollen diese jetzt geöffnet werden Ja 8 Wählen Sie die entsprechende Hardwarekonfiguration und ...

Page 35: ...hme Festo Didactic 696688 35 10 Laden Sie das Projekt in die Steuerung Bildschirmdarstellung ist beispielhaft Zielsystem Laden Folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm 11 Betriebsartenschalter in Position RUN ...

Page 36: ...el TTL RS232 verbinden 2 Netzgerät einschalten 3 NOT AUS Taster entriegeln falls vorhanden 4 Warten Sie bis die SPS ihre Prüfroutinen beendet hat 5 Starten Sie die Programmiersoftware 6 Dearchivieren Sie die Datei 03Re zip im Verzeichnis Quellen SPS FEC der mitgelieferten CD ROM Projekt Dearchivieren Öffnen CD ROM Quellen SPS FEC 03Re zip Öffnen Projekt dearchivieren OK ...

Page 37: ...Inbetriebnahme Festo Didactic 696688 37 7 Kompilieren Sie das Projekt Projekt Alles übersetzen 8 Laden Sie das Projekt in die Steuerung Online Projekt laden Folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm ...

Page 38: ...lgte Konfiguration der erforderlichen Online Parameter Netzknoten Treiber mit RSLINXLite RSLogix 500 Um Konflikte mit der seriellen Schnittstelle zu vermeiden beenden Sie nach Gebrauch von RSLogix 500 auch RSLINXLite CPU ML 1500 Konfiguration Onlineparameter Warten Sie bis die SPS ihre Prüfroutinen beendet hat Starten Sie RSLINXLite Communications Configure Drivers in der Liste Available Driver Ty...

Page 39: ...M bzw PROG Starten Sie die Programmiersoftware Wählen Sie im Menü Comms System Comms Steuerung markieren und Online klicken Nach erfolgtem Verbindungsaufbau wählen Sie nun im Menü Comms Clear Processor Memory und bestätigen Sie mit OK Wenn die COMM 0 LED erlischt ist der Speicher der SPS gelöscht und zum Laden der Programme bereit 5 Öffnen Sie die Projektdatei 03Re rss im Verzeichnis Quellen SPS M...

Page 40: ...ffnen 6 Laden Sie das Projekt in die Steuerung Bildschirmdarstellung ist beispielhaft Comms System Comms Steuerung auswählen auf Download klicken Bestätigen Sie die nachfolgenden Meldungen Revision note sure to proceed with Download want to go online mit Ja bzw OK 7 Betriebsartenschalter in Position REM bzw RUN ...

Page 41: ...hat CPU FX1N Stellen Sie den Betriebsartenschalter in Position STOP Starten Sie die Programmiersoftware Wählen Sie im Menü Online PLC Clear All und bestätigen Sie mit JA Der Speicher der SPS ist gelöscht und zum Laden der Programme bereit 5 Dearchivieren Sie die Projektdatei 03Re pcd im Verzeichnis Quellen SPS FX1N der mitgelieferten CD ROM Bildschirmdarstellung ist beispielhaft Extras Project Res...

Page 42: ...96688 Project Rebuild all 7 Laden Sie das Projekt in die Steuerung Bildschirmdarstellung ist beispielhaft Project Transfer Download to PLC nachfolgende Meldungen Transfer to PLC mit OK bestätigen 8 Betriebsartenschalter in Position RUN ...

Page 43: ...ung von 320 x 240 Pixel Die Spannungsversorgung wird über die 4 mm Sicherheitsstecker an 24 V hergestellt Bedienung und Anzeige Schließen Sie zunächst alle Komponenten der Anlage an Überprüfen Sie ob die SPS in Betrieb ist und das Programm geladen ist Sollte dies nicht der Fall sein so meldet die Station am Touchpanel no station recognized 6 8 Touchpanel ...

Page 44: ...das Hauptmenü 1 Wählen Sie zunächst die Sprache deutsch englisch spanisch oder französisch über die vier Flaggensymbole 2 Wählen Sie eine der vier Betriebsarten Automatikbetrieb manueller Betrieb Reglerkonfiguration oder Anzeige des Trends Hinweis Über die STOP Taste lassen sich jederzeit die Aktoren ausschalten ...

Page 45: ...ctic 696688 45 Automatikbetrieb Hauptmenü Punkte 1 und 2 3 Drücken Sie im Hauptmenü die Taste Automatik 4 Drücken Sie eine der Tasten für den Betrieb der Station Reaktor als Einzelstation ohne Folgestation oder mit Folgestation ...

Page 46: ... Drücken Sie die Start Taste die Reaktion läuft ab s 5 8 Rezeptablauf Hinweis In dem eingerahmten Hinweisfeld erscheinen die Statusmeldungen für die Rezeptfolge 001 Rühren 1 002 Heizen 1 003 Rühren 2 004 Heizen 2 005 Rühren 3 006 Heizen 3 Ist der Reaktor Tank noch nicht befüllt dann erhalten Sie in der unteren Statuszeile MMM die Meldung 001 Bitte Reaktor füllen 8 Mit der Zurück Taste kommen Sie w...

Page 47: ...ießbild stellt Ihnen alle Aktoren und Sensoren farbig dar Sensor grün ist betätigt und gibt ein Signal ab Sensor rot ist unbetätigt Aktor grün ist in Betrieb Aktor grau ist nicht in Betrieb 5 Alle Aktoren können am Bildschirm betätigt werden Bei Aktoren mit analoger Wertvorgabe öffnet sich für weitere Einstellungen ein neuer Bildschirm ...

Page 48: ...c 696688 6 Stellen Sie den Stellwert das Pulsweitenverhältnis für das Ein und Ausschalten der Heizung über die Pfeiltasten ein Lesen Sie den Istwert der Temperatur am Display ab 7 Mit der Zurück Taste kommen Sie wieder ins Hauptmenü ...

Page 49: ...den Proportionalbeiwert KP und die Nachstellzeit Ti und die Vorhaltezeit Tv über die Pfeiltasten ein 5 Über den Schalter Externer Regler ein schalten Sie einen optional erhältlichen externen Industrieregler ein 6 Mit dem Schalter Default Werte laden stellen Sie die Regeleinrichtung auf vorgegebene Standardwerte zurück 7 Mit der Zurück Taste kommen Sie wieder ins Hauptmenü ...

Page 50: ...r x Achse wird die Zeit abgebildet auf der y Achse der Prozentsatz der jeweiligen Größe Hinweis Am unteren Bildschirmrand befinden sich verschiedene Schalter mit folgenden Funktionen t 10 bzw t 10 Trendfenster um 10s vor bzw rückwärts schieben c 10 bzw c 10 Cursor im Trendfenster um 10s vor bzw rückwärts schieben x und y Schalter Zoomfunktion für x und y Achse RST T Reset Trenddarstellung 5 Mit de...

Page 51: ...m weichen fusselfreien Tuch gereinigt und der Schwimmer auf Gängigkeit überprüft werden Flüssigkeit auf Verschmutzung prüfen Nach längerem Stillstand der Station kann es zu Alterung der Flüssigkeit kommen Die Anlage in jedem Fall vollständig entleeren wenn sie längere Zeit nicht benutzt wird Es dürfen keine aggressiven oder scheuernden Reinigungsmittel verwendet werden 7 Wartung ...

Page 52: ...tiver Näherungsschalter Schwimmerschalter Modul Rührer Temperatursensor Analog Terminal E A Terminal Messwandler PT100 U Tank Rohrverbindungen Motoransteuerung Aktuelle Informationen und Ergänzungen zur Technischen Dokumentation der MPS PA Stationen finden Sie im Internet unter der Adresse www festo didactic de Service MPS PA 8 Inhalt der CD ROM und Aktualisierungen Betriebsmittel Schaltpläne Prog...

Page 53: ... prepared industrial components The Reactor Station provides you with an appropriate system whereby the following key qualifications can be taught in the practice related form Social competence Professional competence Methodological competence It also enables you to teach skills such as the ability to work in a team willingness to cooperate and organisational skills The actual project phases can b...

Page 54: ...pansion of measuring chains into closed control loops Analysis of controlled systems Use of controllers PLC Programming and use of a PLC Structure of PLC program Commissioning Commissioning of a process engineering system Commissioning of a control loop Fault finding Systematic fault finding on a process engineering system Inspecting maintaining and servicing of process engineering systems Topics ...

Page 55: ...hat all personnel working on MPS PA Will be familiar with the basic regulations regarding occupational safety and the prevention of accidents and briefed in the use of MPS PA Will have read and understood the chapter on safety and the cautionary notes in this manual Checks are to be carried out at regular intervals to ensure that personnel work with safety in mind Prior to commencing work all pers...

Page 56: ...ards to life and limb of users or third parties may nevertheless occur when using MPS PA or impairment of the machine or other material assets MPS PA must only be used For its intended use and in a fault free and safe condition A malfunction which may impair safety must be rectified immediately 1 5 Potential hazards when using the modular production system ...

Page 57: ... of system components subject to wear Incorrectly carried out repairs Disaster situations due to the effect of foreign matter and force majeure Festo Didactic herewith excludes all liability for injury or damage to trainees the training establishment and or other third parties that may have been caused during the use of the system other than in an actual training situation unless such damage has b...

Page 58: ...anics Firmly mount all components on the profile plate Do not touch or interfere with the station whilst it is running Process technology The tank must only be filled in the de energised state Switch off the 24 V DC and 230 V AC power supply Use clean mains water drinking water is recommended this ensures an extended period of maintenance free operation of the station pump The maximum temperature ...

Page 59: ...outputs 1 2 Number of containers 1 Signal range of final control elements Heating unit capacity 0 1000 W 230 V AC 0 10 V control voltage 24 V DC Pumps 0 24 V DC On Off 0 10 V control voltage 24 V DC Stirrer 0 24 V DC with gear unit Analogue actuation of the stirrer is also possible On Off control voltage 24 V DC 0 10 V Operating range of temperature control system 0 C 60 C Measuring range of tempe...

Page 60: ...in transit Unpacking Carefully remove the padding from the transportation box when unpacking the station Ensure that no damage to the station construction is incurred during unpacking Once unpacked check the station for any potential damage The carrier and Festo Didactic are to be immediately notified of any damage Scope of delivery Check the scope of delivery in accordance with the delivery note ...

Page 61: ...selected the liquid is cooled by a cooling circuit The ready mixture can be fed towards a downstream station by means of a pump The following control functions can be addressed PID Closed loop controller for heating and cooling main function optional 2 point control for heating 2 point control for cooling 3 point control for heating cooling 3 point control for temperature system with the heating a...

Page 62: ...t including pulse width actuation 0 10 V 2 Touch panel with mounting bracket 1 Connection board 5 24 V power pack 6 Measuring transducer C voltage Comparator 7 Open closed loop control unit PLC with internal closed loop controller optional External industrial closed loop controller Piping Tank 4 Cable ducts Profiles Profile plate with cabinet frame 19 ER A4 Carriage Sensors Actuators Connecting co...

Page 63: ...s Fill the liquid directly into the tank from above The temperature of the liquid is to be increased by means of the heating unit and depending on the sequence of the recipe either be simultaneously or subsequently stirred On completion of the tests the tank is to be drained via the hand valve in the drain pipe To do so insert an appropriate piece of piping or tubing into the end piece to drain th...

Page 64: ...d in the form of a downstream station the tank is connected to the pump of the upstream station via the end piece on the inlet pipe For transfer by pumping processes the hand valve in the drain pipe and inlet pipe must be opened The liquid is then pumped into the tank of the reactor station via the pump of the previous PA station After the tempering and stirring operations the liquid can be delive...

Page 65: ...xt station The centrifugal pumps must not run dry The tank and piping to and from the pumps must therefore be filled with liquid prior to commissioning the tank Cooling pump pump of downstream PA station with 24 V DC motor The centrifugal pumps are each switched on and off via a digital output The pumps must not be operated dry Follow the electrical circuit diagram when connecting the pumps Follow...

Page 66: ...nit Safety instructions The maximum operating temperature of 65 C of the container must not be exceeded There is a risk of scalding Do not put the heating into operation unless the heating element is fully immersed in the liquid The heating unit is operated at 230 V AC Work on the electrical connection must only be carried out by qualified personnel The heating unit must only operated via an FI sw...

Page 67: ...rocessing of the sensor signal a comparator can be used to convert the standard signal for voltage 0 V into a digital signal o or 1 Set the required temperature using potentiometer level 1 and set potentiometer level 2 to maximum value Note One graduation mark on potentiometer level 1 corresponds to 12 C For 35 C you will need to set the level 1 potentiometer to approx 3 graduation marks If the se...

Page 68: ...e following technical solutions for level monitoring are integrated into the reactor station Capacitive proximity sensors Float switch as overflow protection Level monitoring using capacitive proximity sensors and a float switch 5 4 Level monitoring ...

Page 69: ...e the tank is full both proximity sensors are actuated The float switch monitors the rising liquid in the tank and serves as overflow protection The switch pivots upwards and opens as soon as the maximum fill level is exceeded and interrupts the circuit to the pumps The pumps are thus switched off Level monitoring using a float switch Function To switch off all PLC outputs pumps heating unit and s...

Page 70: ...nd a stirring rod such as is used for mixing paint Stirring module Upon delivery actuation of the stirrer is digital Alternatively analogue actuation is also possible 0 10 V for which the link plug on the I O connection board must be re plugged in accordance with the circuit diagram 5 6 Stirring module ...

Page 71: ...ce with different recipes a liquid in the reactor tank is to be heated by means of the heating unit and stirred using a stirring module The system temperature is to be recorded as an actual value by means of a temperature sensor and is to remain constant even after malfunction or setpoint step changes Safety instructions The maximum operating temperature of the containers of 65 C must not be excee...

Page 72: ...omparator The actual value can be converted into a digital signal via the potentiometer 4 Motor actuation Enables the analogue actuation of motors 0 10V corresponds to 0 24V 5 Link plug In the delivery condition link plug analogue actuation of the final control element pump heating unit is analogue analogue terminal UA1 By reconfiguring the bridge from analogue to digital the final control element...

Page 73: ... 1 Temp 2 Temp 3 Recipe A 20s 30s 30 C 32 C 34 C Recipe B 15s 15s Recipe C 5s 20s 30 C 35 C 30 C Start precondition Tank must be filled with a liquid min 3 l up to the upper capacitive proximity sensor Normal position Actuators are switched off Automatic mode without downstream station 1 Select recipe A B or C 2 Start up 3 Station not allocated fill reactor signal as long as tank is not filled 4 U...

Page 74: ...and pump to downstream station until tank is empty 7 Continue with 3 The STOP function switches off the actuators at any time Manual mode All actuators can be switched on in the manual menu on the touch panel touch screen switch All analogue values and sensor signal statuses are displayed In manual mode the station must be signalled as busy to ensure that no liquid is pumped into the container fro...

Page 75: ...stem Process automation Prepare workstation Carry out visual inspection Establish cable connections Establish power supply Filling emptying tank Adjust sensors Load PLC program of controlled system Select recipe Specify setpoint value check control parameters Start PLC program Operate closed control loop Flow chart for the commissioning of the MPS PA reactor station 6 Commissioning ...

Page 76: ...ment of sensors see chapters 5 1 1 5 1 2 A visual check must be carried out prior to all commissioning Prior to starting the MPS PA Station check the following The electrical connections The correct position seal and condition of the piping and pipe connection points The mechanical components for visible defects cracks loose connections etc Eliminate any defects detected prior to starting the stat...

Page 77: ...ogue Syslink cable to connect the PLC board with the I O terminal of the station black labelled cable 3 Additional digital Syslink cable XMG1 Optionally you can also connect an external control console to the PLC board Siemens S7 MPI with standard Profibus cable e g TN 533036 FESTO FEC CPX Serial interface with cable FEC KBG8 TN 539643 Mitsubishi FX1N Serial interface with cable CA30 TN 548583 All...

Page 78: ...eck whether the LEDs of the two capacitive proximity sensors display a signal when the tank is filled 9 The tank is emptied if the pump delivers the liquid to the next station via the connection in the drain pipe or if the hand valve in the drain pipe is opened and the liquid flows into a separate container Push an appropriate piece of piping or tubing onto the outlet connection 10 Open the hand v...

Page 79: ... on Procedure 1 Mount the proximity sensors onto the mounting bracket so that they do not touch the tank each at a distance of 5 mm from the tank 2 Fill the tank with liquid 3 The lower proximity sensor is set to 0 l and the upper proximity sensor to 3 l Move the switches up or down until the switching status display LED switches on at the respective volume level Note The proximity sensors must be...

Page 80: ...ttachment the float switch is aligned so that the float is positioned horizontally above the reed contact 3 Connect the float switch The closed switch must emit a signal 4 Fill the tank and establish whether the float switch interrupts the signal if the maximum liquid level is exceeded The float must turn upwards 5 Check the positioning and setting of the sensor by repeated filling and emptying No...

Page 81: ...leted its test routines CPU 313C Press the mode selector for MRES Hold the selector switch in this position until the STOP LED lights up for the second time and is continually illuminated corresponds to 3 s then release the selector switch You will need to press the selector switch for MRES again within 3s The STOP LED will start to flash rapidly and the CPU will carry out a master reset You can n...

Page 82: ...Zip or similar programs Please use the Siemens software STEP7 Select file de archive archive CD ROM Sources PLC S7 Select MPS PA zip Open target directory OK de archive The de archived data has been filed in the project directory OK de archive The following objects have been de archived Do you want to open these now Yes 8 Select the appropriate hardware configuration and download it to your PLC SP...

Page 83: ...Commissioning Festo Didactic 696688 83 10 Download the project to the controller screen shot shows an example Target system load Follow the instructions on the screen 11 Selector switch in RUN position ...

Page 84: ... the programming cable TTL RS232 2 Switch on the power pack 3 Release EMERGENCY STOP pushbutton if available 4 Wait until the PLC has completed its test routine 5 Start the programming software 6 De archive the file 03Re zip in the directory Sources PLC FEC of the CD ROM provided Under project de archive Open CD ROM Sources PLC FEC 03Re zip Open de archive project OK ...

Page 85: ...Commissioning Festo Didactic 696688 85 7 Compile the project Project Translate all 8 Download the project to the controller Under online load project Follow the instructions on the screen ...

Page 86: ...eviously effected configuration of the required online parameters network node driver using RSLINXLite RSLogix 500 To avoid any conflict with the serial interface also complete RSLINXLite after using RSLogix 500 CPU ML 1500 Configuration of online parameters Wait until the PLC has completed its test routines Start RSLINXLite Under Communications Configure Drivers select the setting RS 232 DF1 devi...

Page 87: ... REM i e PROG Start the programming software Select Comms System Comms highlight controller and click onto Online Once the connection is set up go to the menu Comms and select Clear Processor Memory then confirm with OK If the COMM 0 LED is goes out the memory of the PLC is reset and is ready for the programs to be downloaded 5 Open the project file 03Re rss in the directory Sources PLC ML 1500 of...

Page 88: ...500 03Re rss Open 6 Download the project to the controller screen shot shows an example Under Comms System Comms select controller click onto Download Confirm the following messages Revision note sure to proceed with Download want to go online with Yes or OK 7 Selector switch in REM or RUN position ...

Page 89: ...completed its test routines CPU FX1N Set the selector switch to the STOP position Start the programming software In the Online menu select PLC Clear All and confirm with YES The memory of the PLC is reset and ready for the program to be downloaded 5 De archive the project file 03Re pcd in the directory Sources PLC FX1N of the CD ROM provided screen shot shows an example Under Extras Project Restor...

Page 90: ...Didactic 696688 Project Rebuild all 7 Download the project to the controller screen shot shows an example Project Transfer Download to PLC confirm subsequent messages Transfer to PLC with OK 8 Selector switch in RUN position ...

Page 91: ... FED 120 COL operates with a resolution of 320 x 240 Pixel The 24 V power supply is established via the 4 mm jack plug Operation and display First connect all components to the system Check that the PLC works and the program is downloaded If not then the station signals no station recognized on the touch panel 6 8 Touch panel ...

Page 92: ...l if all the components function 1 First select the language German English Spanish or French via the four flag symbols 2 Select one of the four modes of operation automatic mode manual mode configuration controller or display of trend Note The actuators can be switched off via the STOP button ...

Page 93: ...6688 93 Automatic mode Main menu points 1 and 2 3 Press the Automatic button in the main menu 4 Press one of the buttons for operating the reactor station as an individual station without downstream station or with downstream station ...

Page 94: ...e Start button the reaction is processed see 5 8 recipe sequence Note The status signals for the recipe sequence are displayed in the framed information field 001 Stirring 1 002 Heating 1 003 Stirring 2 004 Heating 2 005 Stirring 3 006 Heating 3 If the reactor tank is not yet fiilled the signal 001 please fill reactor is displayed in the bottom status line MMM 8 Press the Back button to return to ...

Page 95: ... diagram displays all actuators and sensors in colour Sensor green is actuated and emits a signal sensor red is unactuated Actuator green is in operation actuator grey is not in operation 5 All actuators can be actuated at the screen In the case of actuators with analogue value default a new screen is display for additional settings ...

Page 96: ... 6 Using the arrow keys set the manipulated variable value and pulse width ratio to switch the heating unit on and off Take a reading of the actual value of the temperature from the display 7 Press the Back button to return to the main menu ...

Page 97: ...he arrow keys set the values for the proportional coefficient KP reset timet Ti and derivative action time Tv 5 Switch on an optionally available external industrial controller via the External Controller On button 6 Use the Load default values button to reset the control unit to the specified standard values 7 Press the Back button to return to the main menu ...

Page 98: ...nt colours The time is displayed on the x axis and the percentage of the respective variables on the y axis Note Various switches with the following functions are located at the bottom edge of the screen t 10 or t 10 Move trend window on or back by 10s c 10 or c 10 Move cursor in the trend window forward or back by 10s x and y button Zoom function for x and y axis RST T Reset trend display 5 Press...

Page 99: ...ximity sensor The entire station and the following carried out The float checked for functionality The liquid checked for contamination A prolonged rest period can lead to deterioration of the liquid The system is to be completely emptied in all cases if the installation is not in use for an extended period of time No aggressive or abrasive cleaning agents must be used 7 Maintenance ...

Page 100: ...ve proximity sensor Float switch Stirring module Temperature sensor Analogue terminal I O terminal Measuring transducer PT100 U Tank Pipe fittings Motor actuation Current information and additions to the technical documentation of the MPS PA stations can be found on the Internet via the following address www festo didactic com Service MPS PA 8 Contents of the CD ROM and updates Equipment Circuit d...

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