UNIVERZA V MARIBORU

Transkripcija

1 UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO Gašper Štolfa AVTOMATIZACIJA PALETIZIRANEGA TRANSPORTA IZDELKOV S SISTEMOM RFID NA PROIZVODNI LINIJI ALTERNATORJEV visokošolskega strokovnega študijskega programa 1. stopnje Mehatronika Maribor, junij 2018

2 AVTOMATIZACIJA PALETIZIRANEGA TRANSPORTA IZDELKOV S SISTEMOM RFID NA PROIZVODNI LINIJI ALTERNATORJEV Študent: Študijski program: Gašper Štolfa visokošolski strokovni študijski program 1. stopnje Mehatronika Mentor FS: Mentor FERI: doc. dr. Vito Tič izr. prof. dr. Aleš Hace Maribor, junij 2018

3

4 I Z J A V A Podpisani, izjavljam, da: je diplomsko delo rezultat lastnega raziskovalnega dela, predloženo delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev kakršnekoli izobrazbe po študijskem programu druge fakultete ali univerze, so rezultati korektno navedeni, nisem kršil-a avtorskih pravic in intelektualne lastnine drugih, soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet ter Digitalni knjižnici Univerze v Mariboru v skladu z Izjavo o istovetnosti tiskane in elektronske verzije zaključnega dela. Maribor, Podpis: I

5 ZAHVALA Rad bi se zahvalil podjetju, ki mi je omogočilo pripravo gradiva za diplomsko nalogo, predvsem mentorju Sebastjanu Zadelu ter ostalim sodelavcem, ki so mi s svojimi izkušnjami in predlogi pomagali pri izvedbi praktičnega dela diplomske naloge. Hkrati gre zahvala tudi mentorjema na fakulteti, prof. dr. Alešu Hacetu in doc. dr. Vitu Tiču. II

6 NASLOV DIPLOMSKEGA DELA Avtomatizacija paletiziranega transporta izdelkov s sistemom RFID na proizvodni liniji alternatorjev Ključne besede: RFID, TIA PORTAL, QR-KODE, SKENER KEYENCE UDK: 681.5: (043.2). POVZETEK V diplomskem delu je predstavljen potek avtomatizacije procesa. Proces je bil predstavljen na delovnem mestu»reparatura«. Na njem je paleta krožila po vnaprej določenih tehnoloških zahtevah. Za snovanje programa sem uporabil SIEMENS-ovo programsko okolje TIA portal, ki je v nadaljevanju opisan. Poleg transporta palet je delovno mesto vsebovalo še RFID sistem in čitalca črtne kode. Konfiguracija obeh elementov v program je opisana v jedru. Celoten proces je bil izveden na krmilniku S PN/DP. III

7 DIPLOMA WORK TITLE Automation of palletized transport of products with RFID system on the production line of alternators Key words: RFID, TIA PORTAL, QR-CODE, SCENER KEYENCE UDK: 681.5: (043.2). ABSTRACT In the diploma work, I have described a course of automatisation of a particular process. This process has been presented at a work station called "Reparatura". On it, the pallet was circling on beforehand specified technological instructions. In making of the programme, SIEMENS programming environment TIA portal, which is described in detail later in the work, was used. Aside from transport of pallets, the work station also included RFID system and a barcode scanner. Configuration of both is described in the body of my diploma work. The process was executed on the controller S PN/DP. IV

8 KAZALO VSEBINE 1 UVOD Opredelitev problema Opredelitev namena, ciljev, predpostavk in omejitev diplomskega dela Opis vsebine posameznih poglavij PREGLED OBSTOJEČEGA STANJA PROCESA Proizvodna linija U-celica Pregled delovnega mesta»reparatura« TEHNOLOGIJA PROCESA KRMILNI SISTEM Krmilnik serije S Opis povezave PROFINET in PROFIBUS Enota RFID Modul in čitalec črtne kode Opis mehanskih in električnih elementov (cilindrov in senzorjev) ter njihova povezava v skupen sistem Snovanja programa v TIA portalu Sekvenčni funkcijski načrt za proces na delovnem mestu»reparatura«46 5 REZULTATI IN DISKUSIJA SKLEP VIRI IN LITERATURA V

9 KAZALO SLIK Slika 2. 1: Prikaz razporeditve delavcev in strojev na U-celici [15]... 3 Slika 2. 2: Shema naše U-celice... 4 Slika 2. 3: Shema delovnega mesta Slika 2. 4: Prikaz obstoječega stanja... 7 Slika 3. 1: Splošna shema linije... 8 Slika 3. 2: Opis transporta z alternatorjem Slika 3. 3: Opis transporta prazne palete Slika 4. 1: Povezava elementov v skupen sistem Slika 4. 2: Prikaz modulne zgradbe krmilnika serije S7-300 [1] Slika 4. 3: Slika izvajanja delovanje v CPE [3] Slika 4. 4: Izvajanje programa v krmilniku [3] Slika 4. 5: Konektor za PROFIBUS Slika 4. 6: Konektor za PROFIBUS Slika 4. 7: Razstavljen konektor za PROFIBUS Slika 4. 8: Modul za enoto RFID [10] Slika 4. 9: Priključki konektorja za PROFIBUS komunikacijo na modulu [10] Slika 4. 10: Konektor za napajanje na modulu RFID enote [10] Slika 4. 11: Standardni profil RFID enote Slika 4. 12: Krmilnik s povezavo v MES sistem Slika 4. 13: Dodajanje modula SR-LR1 v program Slika 4. 14: Določitev IP naslova in podomrežne maske Slika 4. 15: Izbira protokola povezave Slika 4. 16: Določitev imena za PROFINET protokol Slika 4. 17: Nastavitev posameznih izhodov modula Slika 4. 18: Možnost odziva posameznih izhodov modula Slika 4. 19: Ikona za prenos nastavitev Slika 4. 20: Dodajanje skenerja SR-G100 v program za njegovo nastavitev Slika 4. 21: Nastavitve za sliko skenerja Slika 4. 22: Funkcije skenerja Slika 4. 23: Pregled nastavitev s tipko za začetne nastavitve njihov prenos VI

10 Slika 4. 24: Simbol enosmernega cilindra [13] Slika 4. 25: Simbol dvosmernega cilindra brez končnega dušenja in z njim [12] Slika 4. 26: 2-položajni ventil [14] Slika 4. 27: 3-položajni ventil [14] Slika 4. 28: 3-položajni ventil z drugačno izvedbo srednjega položaja [14] Slika 4. 29: Električna konfiguracija v programskem okolju TIA portal Slika 4. 30: Modulna zgradba krmilnika v TIA portalu Slika 4. 31: Povezava posameznih modulov v TIA portalu Slika 4. 32: Nastavitev za PROFINET komunikacijo Slika 4. 33: Nastavitev za PROFIBUS komunikacijo Slika 4. 34: Definiranje izhodov in vhodov v TIA portalu Slika 4. 35: Izbira programskega bloka in programskega jezika Slika 4. 36: Izdelava zaslona na zaslonu HMI Slika 4. 37: Povezava spremenljivk iz zaslona HMI na spremenljivke v krmilniku Slika 4. 38: Določitev aktivnosti posamezne tipke Slika 4. 39: Določitev polja za izpis Slika 4. 40: Določitev tekst liste Slika 4. 41: Vključitev tekst liste v element za izpisovanje Slika 4. 42: Sekvenčni funkcijski načrt osnovnega položaja Slika 4. 43: Sekvenčni funkcijski načrt drugega dela linije Slika 4. 44: Sekvenčni funkcijski načrt prvega dela linije VII

11 UPORABLJENE KRATICE CPE FBD FS HMI IEC IL IP LD MES PLK Centralna procesna enota Function block diagram Fakulteta za strojništvo Human Machine Interface International Electrotechnical Commission Instruction list Internet Protocol Ladder diagram Manufacturing Execution System Programirljiv logični krmilnik PROFIBUS Process Field Bus PROFINET Process Field Net RAM ROM SFC ST TCP Random Access Memory Read-Only Memory Sequential function chart Structured text Transmission Control Protocol VIII

12 1 UVOD 1.1 Opredelitev problema V okviru diplomskega dela zasnujemo program za delovno mesto (Reparatura) na U-celici. Delovno mesto zajema dvižno mizo, ki preusmerja palete z obdelovanci (izdelki) na dva različna tekoča trakova. Po enem traku poteka transport slabih obdelovancev (izdelkov) do popravljalnega mesta in vračilo praznih palet nazaj. Na drugem traku se izvaja transport palet po liniji. Na sredini transporta se nahaja obračalna postaja, ki paleto obrne za 180. Delovno mesto je opremljeno s sistemom RFID. Sistem shranjuje podatke o obdelovancih, tako je sledljivost izdelkov zagotovljena skozi vse postopke obdelave. Poleg sistema RFID ima delavec na tem mestu tudi skener črtnih kod. Slednji mu javi tip izdelka, za ustrezno izbiro komponent pri razstavljanju izdelka. 1.2 Opredelitev namena, ciljev, predpostavk in omejitev diplomskega dela Cilj diplomskega dela je avtomatizacija delovnega mesta, za katerega zasnujemo program. Pri snovanju programa upoštevamo vsa navodila za varnost, ki bi lahko bila ob nepravilnem oz. pomanjkljivem programu nevarna za delavca. Za avtomatizacijo delovnega mesta je potrebno poznati posamezne komponente v procesu. To je ključnega pomena pri snovanju programa za pravilno delovanje procesa. Namen diplomske naloge je, da spoznamo delovanje posameznih komponent in jih povežemo v skupen delujoč sistem, ki bo ločeval palete. S tem pridobimo izkušnje z realnim sistemom v praksi. Pri snovanju programa predpostavimo programske, mehanske in električne (ang. Hardware) nevarnosti, takšne kot so na podobnih tovrstnih strojih (delovnih mestih). Namen tovrstne predpostavke je, da si olajšamo delo, saj nam ni potrebno vnovič iskati vseh mogočih nevarnosti. Omejimo se na delovno mesto»reparatura«, katerega avtomatiziramo. Poleg zasnovanega programa za potek procesa na delovnem mestu zasnujemo še program za bralnopisalno enoto RFID ter vključevanje čitalca črtne kode v proces. Po zaključenem snovanju programa začnemo z njegovim testiranjem in izpopolnjevanjem. 1

13 1.3 Opis vsebine posameznih poglavij V drugem poglavju»pregled obstoječega stanja procesa«opišemo rešitve, ki so že bile problem v industriji. Z njimi si pomagamo pri reševanju problemov, ki se nam pojavijo med snovanjem. Za delovanje delovnega mesta je potrebno poznati tehnologijo, ki jo opisuje poglavje»tehnologija procesa«, tj. materialni pretok na delovnem mestu z nadgradnjo s sledljivostjo izdelka. Za tehnologijo, ki je osnova za avtomatizacijo sistema, se nahaja poglavje»krmilni sistem«. Poglavje se razdeli na več podpoglavij, v katerih predstavimo posamezne elemente, tipa medsebojne povezave elementov in programe, ki jih uporabimo za izvedbo procesa. Nato preidemo na praktičen del, ki je temeljni del diplomske naloge. Razdeljen je v več poglavij. V poglavju»rezultati in diskusija«najprej predstavimo rezultate diplomske naloge in mnenje, v zadnjem poglavju pa povzamemo celotno diplomsko delo v obliki sklepa. 2

14 2 PREGLED OBSTOJEČEGA STANJA PROCESA 2.1 Proizvodna linija U-celica V diplomskem delu smo obravnavali petnajsto delovno mesto (z imenom»reparatura«) proizvodne linije U-celice. U-celica je proizvodna linija, pri kateri so stroji preko tekočega traku povezani v obliki črke U. Velika prednost U-celic je, da so stroji oz. posamezna delovna mesta povezana bolj skupaj. S tem je posledično mogoče delo z manj ljudmi na enkrat. Delavec lahko potuje skupaj z obdelovancem in ga sestavi ob manjšem premikanju kot na običajni delovni liniji. Slabost U-celic je, da delavec ne more sedeti, saj je premikanje delavca naprej z obdelovancem zelo pogosto. V primeru, da je na U-celici preveč ljudi, lahko hitro postane gneča in proizvodnja se upočasni kljub zadostnemu številu delavcev. U-celice so običajno značilne za sestavljanje izdelkov, ki jim vgrajujemo manjše število elementov in imamo nihanje zaposlenih v celici. V primerjavi s proizvodno linijo so U-celice manjše in posledično zavzamejo tudi manj prostora v proizvodnem obratu, kar je dodatna prednost ob primanjkovanju prostora v obratu. [15] Na spodnji sliki je prikazana porazdelitev delovnih mest in delavcev na U-celici. Delovna mesta smo predstavili kot zelene pravokotnike. Na njih delavec, ki je prikazan z modro barvo, izvaja operacije, ki so del procesa. S črnimi puščicami smo prikazali premike delavca med sestavo izdelka. Sive puščice pa smo uporabili za prikaz poteka izdelka med sestavo. S slike lahko razberemo vse značilnosti, ki smo jih našteli v zgornjem odstavku. Slika 2. 1: Prikaz razporeditve delavcev in strojev na U-celici [15] 3

15 Proizvodna linija U-celice, na kateri smo snovali program za delovno mesto»reparatura«, je namenjena sestavi alternatorjev. Na njej je 15 delovnih mest, od teh je prvih sedem povezanih s podajalnim pultom (delavci si po zaključeni operaciji ročno podajo sestavni del naprej), ostalih osem pa je med seboj povezanih s tekočim trakom. Delavec na delovnem mestu izvaja zahtevane operacije. Skozi delovna mesta postopoma sestavljamo alternator. Na delovnih mestih imamo različne operacije, ki si sledijo po smiselnem zaporedju glede na sestavo alternatorja. Pri sestavi na delovnih mestih uporabljamo vijačnike za privijanje vijakov z določenim navorom in kotom zasuka. Bralno-pisalno enoto uporabljamo samo na zadnjih osmih delovnih mestih. Zaradi praktičnosti in da nam ni v napoto je nameščena na notranji strani tekočega traku. Posledično je potrebno tudi paleto na prehodu med dvema vzdolžnima deloma linije obrniti za 180. Obračanje palete izvedemo z linearnim delovnim valjem za dvig in rotacijskim delovnim valjem za obrat. Sklenemo, da smo morali paleto obrniti, ker je bilo delovno mesto, ki smo ga avtomatizirali, ravno na prehodu. DM 15 DM 7 DM 8 DM 6 DM 9 DM 5 DM 10 DM 4 TEKOČI TRAK DM 11 DM 12 PODAJALNI PULT DM 3 DM 2 DM 13 DM 1 DM 14 Slika 2. 2: Shema naše U-celice 4

16 Pri prvih sedmih delovnih mestih uporabljamo za ugotavljanje tipa izdelka čitalce črtne kode, na ostalih osmih pa enoto RFID. Sledenje izdelka na vseh delovnih mestih izvajamo s pošiljanjem podatkov neposredno v MES sistem. Tam se shranjujejo rezultati posameznih delovnih mest. Preden se dobri izdelki na štirinajstem delovnem mestu izločijo iz procesa v škatle za kupce, jih je potrebno testirati. Testiranje se izvede na trinajstem delovnem mestu. Za testiranje uporabljamo kontrolno napravo, ki izdelek preizkusi tako, da mu zagotovi pogoje za njegovo delovanje in pogleda njegov odziv (napetost, tok, navor itd.). Če kontrolna naprava izdelek zazna kot slab, ga paleta prenese do petnajstega delovnega mesta, kjer delavec slabi izdelek vzame iz palete, nakar potuje na osmo delovno mesto. 2.2 Pregled delovnega mesta»reparatura«na delovnem mestu»reparatura«smo ločevali palete glede na prisotnost obdelovanca na paleti. Palete, ki so bile prazne, smo poslali na naslednje delovno mesto. Med potjo smo jih zaradi prehoda na drugo stran linije morali obrniti za 180. Te so prenašale dobre izdelke, ki jih je delavec na prejšnjem delovnem mestu, pobral iz procesa. Tiste, ki so imele slab izdelek, smo poslali na delovno mesto»reparatura«, kjer je delavec izdelek odstranil in ga razstavil. Tu ima delavec dva vijačnika, ki sta fizično (ang. Hardware) povezana s tipko. Na vijačnika nimamo vpliva iz programa. 5

17 VIJAČNIKA DELOVNO MESTO SKENER ČRTNE KODE PREKLADALNA POSTAJA 2 VRATA 2 OBRAČALNA POSTAJA VRATA 1 ODHOD TEKOČI TRAK NA IZHODU PALETE DELOVNEGA MESTA TEKOČI TRAK ZA GLAVNI TRANSPORT PALET PO POSAMEZNIH POSTAJAH RFID TEKOČI TRAK ZA TRANSPORT PALETE Z OBDELOVANCEM NA DELOVNO MESTO IN NAZAJ PREKLADALNA POSTAJA 1 PRIHOD TEKOČI TRAK PALETE NA VHODU DELOVNEGA MESTA Slika 2. 3: Shema delovnega mesta 15 Ob tekočem traku na delovnem mestu, kjer se paleta zaustavi, se nahaja RFID enota. Z njo beremo podatke o izdelku na paleti. Izdelki, ki pridejo iz prvih sedmih delovnih mest, niso na paleti, zato delavec za izdelke iz teh delovnih mest uporablja skener črtne kode. Ko delavcu prinesemo izdelek, ki ni na paleti, ga delavec s skenerjem prebere. Prebrano kodo posredujemo iz krmilnika v MES sistem. Delavec s pomočjo vijačnikov slab izdelek razstavi. Za proces smo zasnovali program v programskem okolju TIA portal. V njem smo ustvarili nov projekt, v katerem smo snovali program. Poleg tehnologije procesa smo program zasnovali za vse aktivnosti vizualizacije stanja procesa. Tako smo zasnovali programe za stanja posameznih aktuatorjev, alarme in korake izvajanja procesa. Z njimi smo opazovali potek procesa. V primeru nepričakovanega delovanja smo takoj videli, v katerem koraku se je program napačno izvedel. Vsa stanja smo prikazovali na HMI zaslonu. Poleg izpisa stanj smo HMI zaslon uporabili tudi za krmiljenje posameznih aktuatorjev v ročnem režimu. HMI zaslon je bil priključen v sistem, ki ga je tako kot ostale elemente vodil program v krmilniku. Uporabili smo krmilnik serije S7-300 proizvajalca SIEMENS, ki je zgrajen iz modulov. V našem procesu smo uporabili osnovne module, ki so nujno potrebni za delovanje, zraven pa smo dodali še poljubno število ustreznih vhodno-izhodnih modulov. Kot lahko vidimo, je sistem sestavljen iz večih elementov, ki smo jih morali za medsebojno komunikacijo povezati v skupen sistem, kar pa je odvisno od povezave, ki jo uporablja element za komunikacijo. Nekateri elementi uporabljajo PROFINET komunikacijo, drugi pa PROFIBUS. Za 6

18 zagotovitev povezave med elementi s PROFINET povezavo smo uporabili mrežno stikalo (ang. switch), na katero smo povezali elemente. S takšno povezavo smo ustvarili skupen sistem elementov. Do posameznega elementa smo dostopali preko IP naslova želenega elementa. Dostop do posameznega elementa je možen le, če v konfiguraciji nastavimo zastavljen IP naslov ter PROFINET ime. Na koncu je sledilo testiranje celotnega programa in odpravljanje napak. Slika 2. 4: Prikaz obstoječega stanja 7

19 3 TEHNOLOGIJA PROCESA Z mentorjem v izbranem podjetju smo se dogovorili, da za diplomsko nalogo zasnujemo program na delovnem mestu»reparatura«na proizvodni liniji (U-celici) alternatorjev. Tehnologija procesa je bila zastavljena iz strani tehnologov, ki so zastavili koncept linije. Naloga delovnega mesta je, da ločujemo (razvrščamo) palete na dva različna tekoča trakova. Palete ločujemo glede na prisotnost alternatorja na njej. VIJAČNIKA DELOVNO MESTO SKENER ČRTNE KODE PREKLADALNA POSTAJA 2 VRATA 2 OBRAČALNA POSTAJA VRATA 1 TEKOČI TRAK NA IZHODU DELOVNEGA MESTA TEKOČI TRAK ZA GLAVNI TRANSPORT PALET PO POSAMEZNIH POSTAJAH RFID TEKOČI TRAK ZA TRANSPORT PALETE Z OBDELOVANCEM NA DELOVNO MESTO IN NAZAJ PREKLADALNA POSTAJA 1 TEKOČI TRAK NA VHODU DELOVNEGA MESTA Slika 3. 1: Splošna shema linije Proces poteka po spodaj opisanem zaporedju. Na vhodu pritekajo palete iz linije, ki jih z zaustavljalcem palete zaustavimo. Ob zaustavljalcu palete je prisoten senzor, s katerim zaznavamo njeno prisotnost. Na tem čakalnem mestu (ko je paleta na vhodu ustavljena z njeno zaporo), se pod paleto nahaja senzor, s katerim zaznamo prisotnost alternatorja na paleti. Glede na prisotnost obdelovanca (alternatorja) na paleti se odločimo, ali gre paleta na delovno mesto ali pa nadaljuje transport po liniji. Ko je na paleti prisoten alternator, preverimo, ali je prekladalna postaja 1 dvignjena in zaustavljalca ob njej spuščena. Če prvi ali drugi pogoj ni izpolnjen, ju moramo zagotoviti. To naredimo, tako da prekladalno postajo 1 dvignemo in zaustavljalca iz»linije«in»reparature«spustimo. Ko sta pogoja dosežena, spustimo zaustavljalec palete na vhodu in paleta potuje naprej proti delovnemu mestu. Paleto 8

20 najprej premaknemo s tekočim trakom na prekladalni postaji 1, nato še s tekočim trakom med prekladalno postajo 1 in delovnim mestom. Tekoča trakova poganjamo s trifaznima elektromotorjema. Ker potrebujemo transport palete v obe smeri (naprej, nazaj), se tekoča trakova ustrezno vrtita. Ko paleta prispe do delovnega mesta, jo z mehansko zapora zaustavimo. Ob zapori se nahaja senzor, s katerim zaznavamo prisotnost palete. Ko senzor paleto zazna, izključimo tekoča trakova. Poleg senzorja imamo ob mehanski zapori postavljeno tudi bralno-pisalno enoto RFID, s katero beremo podatke o izdelku (obdelovancu) na paleti. Delavec na delovnem mestu paleto izprazni in nam to potrdi s pritiskom na tipko»start«. Po»potrdilu delavca«počakamo toliko časa, dokler se prekladalna postaja 1 ne sprosti. Ko je prekladalna postaja 1 prosta, premaknemo nanjo paleto, ki se nahaja na delovnem mestu. Preden pa zaženemo tekoča trakova (na prekladalni postaji 1 ter med delovnim mestom in prekladalno postajo 1), moramo preveriti, ali sta prekladalna postaja 1 in zaustavljalec iz»reparature«dvignjena. Če nista, ju dvignemo. Po izpolnitvi zahtev zaženemo tekoča trakova, ki poskrbita za transport palete do prekladalne postaje 1. Na njej se nahaja bočni mehanski senzor, ki nam sporoči prisotnost palete. Ob prihodu palete na prekladalno postajo 1 jo zaznamo in počakamo sekundo. Zatem ustavimo oba tekoča trakova, ki smo ju malo prej zagnali. Paleto iz prekladalne postaje 1 nato transportiramo proti obračalni postaji, če so vrata dvignjena in na njej ni prisotne palete. V primeru ko vrata niso dvignjena, jih dvignemo, vendar lahko to storimo le, ko je dvižni modul obračalne postaje spuščen. V nasprotnem primeru imamo vrata zaradi varnosti spuščena. Ko sta oba pogoja izpolnjena, spustimo prekladalno postajo 1. Zaradi fizične povezave (ang. Hardware) tekočega traku s tipko imamo na tistem delu linije tekoči trak ves čas vključen. Paleto po spustu prekladalne postaje 1 transportiramo do obračalne postaje. Na njej je zaustavljalec palet, s pomočjo katerega paleto zaustavimo. Ob zaustavljalcu se nahaja tudi senzor, s katerim zaznavamo prisotnosti palete na obračalni postaji. Ko s senzorjem zaznamo paleto, spustimo vrata. Z dvižnim modulom obračalne postaje paleto dvignemo in jo v pozitivni smeri zavrtimo (obrnemo) za 180. Po zaključeni rotaciji dvižni modul s paleto spustimo in dvignemo vrata. Paleto po uspešni rotaciji transportiramo do prekladalne postaje 2, če le-ta ni zasedena. Ko je prekladalna postaja 2 prosta in v spodnjem položaju, spustimo zaustavljalec na obračalni postaji in paleta potuje naprej do prekladalne postaje 2. Na njej je senzor, ki paleto zazna. Če je naslednje čakalno mesto prosto (ni prisotne palete), dvignemo prekladalno postajo 2, na kateri je tekoči trak, ki je fizično povezan (ang. Hardware) s tipko in transportira paleto naprej na čakalno mesto. S tem se zaključi proces na našem delovnem mestu U-celice. Za tem postavimo obračalno postajo nazaj v osnovni položaj. Vrata spustimo, nato dvignemo dvižni 9

21 modul obračalne postaje in rotacijski modul zavrtimo v negativni smeri za 180. Po izvedbi rotacije dvižno enoto obračalne postaje spustimo v spodnji položaj in odpremo vrata. PREKLADALNA POSTAJA 2 DELOVNO MESTO VRATA 2 OBRAČALNA POSTAJA VRATA 1 RFID PREKLADALNA POSTAJA 1 Slika 3. 2: Opis transporta z alternatorjem V primeru ko na vhodni paleti nimamo alternatorja, je transport krajši. Palete, zaustavljene na vhodu, transportiramo do prekladalne postaje 1. Transport izvedemo s spustom zaustavljalca palete, če je prekladalna postaja 1 prosta, dvignjena gor in zaustavljalec iz»linije«dvignjen. Če kateri od pogojev ni izpolnjen, ga moramo z ustrezno manipulacijo zagotoviti. V nasprotnem primeru transporta ne smemo izvesti. Ob izpolnitvi vseh pogojev zaustavljalec palete spustimo in paleto transportiramo do prekladalne postaje 1. Paleto transportiramo s pomočjo tekočega traku na prekladalni postaji 1, ki ga vklopimo ob spustu zaustavljalca palete. Na prekladalni postaji 1 imamo bočni mehanski senzor. Ob prihodu palete na prekladalno postajo 1 jo zaznamo in počakamo eno sekundo. Zatem izklopimo tekoči trak na prekladalni postaji 1. Po izklopu tekočega traku preverimo, ali je obračalna postaja prosta, in položaj vrat, ki morajo biti dvignjena. Ko sta pogoja izpolnjena, spustimo prekladalno postajo 1 in paleto transportiramo do obračalne postaje s pomočjo tekočega traku. Ta je fizično povezan (ang. Hardware) s tipko. Na obračalni postaji jo ustavimo z zaustavljalcem palete. Ob njem je prisoten senzor, s katerim zaznamo prisotnost palete. Ko senzor zazna njeno prisotnost, spustimo vrata in jo dvignemo z dvižnim modulom obračalne postaje. Po dvigu palete sledi rotacija v pozitivni smeri za 180, ki jo izvedemo z rotacijskim modulom. Ob 10

22 zaključeni rotaciji dvižni modul s paleto spustimo in po prihodu dvižnega modula v spodnji položaj odpremo vrata. Za nadaljevanje transporta palete mora biti prekladalna postaja 2 prosta in v spodnjem položaju. Če kateri od pogojev ni izpolnjen, ga moramo zagotoviti. Ko izpolnimo oba pogoja, spustimo zaustavljalca palete. Paleto preko vedno aktivnega tekočega traku transportiramo do prekladalne postaje 2. Na njej je senzor, s katerim zaznamo prisotnost palete. Po prihodu palete na prekladalno postajo 2 preverimo, če je naslednje čakalno mesto prosto. Ko je pogoj izpolnjen, dvignemo prekladalno postajo 2. Paleto s pomočjo tekočega traku na prekladalni postaji 2 transportiramo na čakalno mesto. Tekoči trak je tako kot prejšnji fizično vezan (ang. Hardware) s tipko. Na čakalnem mestu se nahaja senzor, ki nam sporoči njeno prisotnost. Ob sporočitvi senzorja, da je paleta prispela na čakalno mesto, premaknemo prekladalno postajo 2 v spodnji položaj. S tem ko premaknemo prekladalno postajo 2 v spodnji položaj, zaključimo cikel na našem delovnem mestu U-celice. Po zaključenem ciklu moramo obračalno postajo postaviti v osnovni položaj, zato spustimo vrata, dvignemo dvižni modul na obračalni postaji in zavrtimo rotacijski modul obračalne postaje v negativni smeri za 180. Po rotaciji dvižni modul spustimo in vrata dvignemo. Tako smo opisali tehnologijo transporta palete na našem delovnem mestu U-celice. PREKLADALNA POSTAJA 2 DELOVNO MESTO VRATA 2 OBRAČALNA POSTAJA VRATA 1 RFID PREKLADALNA POSTAJA 1 Slika 3. 3: Opis transporta prazne palete 11

23 Pri tem moramo poudariti to, da ima delavec na delovnem mestu tudi skener črtne kode, s katerim skenira slabe izdelke iz drugih strojev. Na samem delovnem mestu imamo tudi dva vijačnika, s pomočjo katerih delavec razstavi slab alternator. Do napak pride na ostalih delovnih mestih U-celice zaradi nepravilnega vijačenja, napake pri montaži itd. Poleg same tehnologije izdelave izdelka (alternatorja) so bile podane tudi zahteve za njegovo sledenje. To je bilo zagotovljeno s pomočjo MES sistema, v katerega moramo iz krmilnika pošiljati podatke. Podroben opis poteka sledljivosti izdelka je opisan v podpoglavju»enota RFID«. 12

24 4 KRMILNI SISTEM Krmilni sistem za vodenje procesa smo sestavili iz posameznih elementov, ki so bili podani v zahtevah. Sistem smo vodili iz SIEMENS-ovega krmilnika S PN/DP, na katerega smo priključili RFID enoto, skener črtnih kod, senzorje, aktuatorje in zaslon HMI. Elementi so bili s krmilnikom povezani z različnima komunikacijskima povezavama. To sta PROFINET in PROFIBUS, ki sta opisani v enem izmed naslednjih podpoglavij. Za vodenje procesa smo v programskem okolju TIA portal zasnovali program, ki je omogočil uporabo vseh elementov v procesu. Po zaključenem snovanju smo program testirali. Ko je bil program delujoč na stroju, smo iz njega izdelali sekvenčni funkcijski načrt, ki predstavlja končno rešitev poteka procesa. 4.1 Krmilnik serije S7-300 Slika 4. 1: Povezava elementov v skupen sistem Zaradi postopnega prehajanja zaposlenih v podjetju iz SIEMENS-ovih krmilnikov serije S7-300 in programskega okolja STEP7 na serijo S in programskega okolja TIA Portal, smo za izvedbo stroja uporabili SIEMENS-ov krmilnik serije S SIEMENS-ov krmilnik S7-300 ima modularno zgradbo. To pomeni, da lahko krmilnik sestavimo iz različnih modulov po lastni želji. Zaradi modularne zgradbe so enostavne razširitve oz. dodajanje modulov. Za naš proces smo krmilnik S7-315/ 2PN/DP sestavili iz napajalnika, centralne procesne enote, mrežne kartice (ang. Lean), ene vhodne kartice, ene 13

25 izhodne kartice in ene vhodno-izhodne kartice. Krmilniki serije 300 so primerni tako za manj zahtevne kot tudi zahtevne procese. Ker imajo integrirane različne funkcije, je zagotovljena visoka zmogljivost in reševanje različnih problemov. [1] Najpogostejše komponente pri tovrstnih krmilnikih so [1]: - tračnice, to so nosilci, na katere pritrdimo posamezne enote; - napajalnik, ki je zadolžen za zagotavljanje ustrezne 24 V enosmerne napajalne napetosti, ki jo potrebujejo posamezni moduli za delovanje; - centralna-procesna enota (CPE); - signalni moduli (SM); - funkcijski moduli (FM) so moduli, s katerimi krmilimo časovno kritične in kompleksne naloge brez vpliva centralno procesne enote; - vmesni moduli (IM), s katerimi povezujemo posamezne module na sosednjih tračnicah v skupen sklop krmilnika; - komunikacijski procesorji, s katerimi lahko povežemo več različnih povezanih sklopov krmilnikov v različna omrežja. Slika 4. 2: Prikaz modulne zgradbe krmilnika serije S7-300 [1] Centralna procesna enota Centralna procesna enota prestavlja jedro krmilnika. Njena naloga je, da sinhronizira delovanje z ostalimi moduli, ki so del krmilnika. Centralna procesna enota vsebuje tudi aritmetično-logično enoto in akumulator. Aritmetično-logična enota je namenjena izvajanju računskih in logičnih operacij. Akumulator pa služi za povezavo med pomnilnikom in operacijami. V prvi akumulator se vedno prepiše začetna vsebina. Ko vpišemo drugo vsebino, ki jo želimo dodati prvi, se prva vsebina prenese v drugi akumulator. Pri tem se druga vsebina 14

26 zapiše v prvi akumulator. Po izvedeni operaciji se vsebina prenese v prvi akumulator. Če ji želimo dodati še kakšno vrednost, se spet vsebina iz prvega akumulatorja prenese v drugega. Nova vsebina se pri tem prepiše v prvi akumulator. Če povzamemo, vedno z novo vsebino dostopamo do prvega akumulatorja in vsebina iz prvega akumulatorja se prenese v drugega. Pri tem se rezultat shrani nazaj v prvega. [1] POLNJENJE OPERANDOV V AKU (LOAD) OPERAND 2 (REZULTAT) AKU1 OPERAND AKU2 PRENOS REZULTATA (TRANSFER) POVELJE ZA IZVEDBO OPERACIJE ARITMETIČNO-LOGIČNA ENOTA ALU CC 1 CC 0 OVF RLO REZULTAT Slika 4. 3: Slika izvajanja delovanje v CPE [3] Na centralni procesni enoti je pomnilnik, namenjen shranjevanju programa, podatkov iz procesa, spremenljivk ter konstant. Pomnilnik se deli na bralno-pisalnega (RAM) in samo bralnega (ROM). Krmilnik serije S7-300 ima ROM pomnilnik na spominski kartici, ki je vstavljena v zarezi. [1] Bralno-pisalni pomnilnik RAM (Random Access Memory) Bralno-pisalni pomnilnik je hiter pomnilnik, kjer lahko med delovanjem procesa beremo in zapisujemo podatke na pomnilnik. Glavna pomanjkljivost bralno-pisalnega pomnilnika je, da ob izpadu napajanja izgubi podatke, ki so bili na njem, zaradi česar imajo običajno tovrstni pomnilniki baterijo, ki ob izpadu napajanja ohrani podatke na pomnilniku. [1] Bralni pomnilnik ROM (Read Only Memory) Bralni pomnilnik ima to dobro lastnost, da ob izpadu napajanja ohrani podatke v pomnilniku, zato ne potrebuje podporne baterije. V ta pomnilnik zapišemo le končen program. Slabost tega pomnilnika je, da ne moremo med delovanjem zapisovati podatkov v pomnilnik ali jih izbrisati. [1] 15

27 4.1.2 Signalni moduli Signalni moduli služijo za povezavo sistema z okoljem. Na vhodne module priključimo senzorje, tipke, stikala in ostale elemente, s katerimi zaznavamo stanje procesa. Izhodne module pa uporabljamo za priključevanje aktuatorjev, kot so delovni valji, motorji, lučke in ostali elementi, s katerimi vplivamo na delovanje sistema (procesa). V vhodno-izhodnih modulih se izvajajo tudi prilagoditve napetosti in tokov na vhodih in izhodih (pretvorba analognega signala v digitalni na vhodu in pretvorba digitalnega signala v analogni signal na izhodu). Vhode naslovimo naprimer z I 2.1, kar pomeni vhod (ang. Input) na prvem bitu drugega zloga (ang. Byte). Izhode pa naprimer označimo kot Q 3.2, kar pomeni izhod (ang. Output) na drugem bitu tretjega zloga. [1] Izvajanje programa v krmilniku Program v krmilniku je shranjen v obliki programskih inštrukcij. Izvaja se ciklično od prvega ukaza proti zadnjemu. To mu narekuje števec, ki se povečuje v vsakem koraku za 1. Ko števec pride do zadnjega naslova, skoči nazaj na prvega. Pri tem se stanje vhodnih in izhodnih signalov lahko osvežuje na začetku vsakega cikla (blokovno) ali pa sprotno (po zahtevi iz uporabniškega programa). [3] Slika 4. 4: Izvajanje programa v krmilniku [3] 16

28 4.1.4 Načini programiranja in programski bloki Program v krmilniku je lahko zapisan v enem samem bloku ali pa razdeljen v več programskih blokov. Če je celoten program zapisan v enem bloku, je veliko manj pregleden. Posledično pa je tudi bolj zamudno dodajanje in spreminjanje posameznih aktivnosti in funkcij. Pri slednjem programiranju si sledijo programske vrstice druga za drugo, pravimo mu linearno programiranje. Veliko boljši način programiranja je strukturno programiranje, kjer je program razdeljen v več programskih blokov (podprogrami, funkcije ), ki so smiselno zaključeni. Pri takšnih programih je veliko hitrejše spreminjanje in dodajanje posameznih funkcij, omogoča pa tudi uporabo posameznih modulov v drugih procesih. Tak način programiranja je primeren za večje in obsežnejše procese, pri katerih je potreba po zahtevnejših in obsežnejših programih. S standardom IEC so definirani naslednji programski bloki: organizacijski, funkcijski bloki, funkcije in podatkovni bloki. [3] Organizacijski bloki so glavni. Izvedejo se lahko samo ob zagonu krmilnika (OB100) vsak cikel (OB1) ali pa ob določenih stanjih procesa, ki so splošno določena. Proizvajalec programske opreme in krmilnika definira številko funkcijskega bloka, ki se izvede ob določenem stanju, kot so, ko zmanjka napajanja, ko se pojavijo razne napake, zahteve po prekinitvah itd. [3] V funkcijah se izvaja del programa, ki nima lastnih (statičnih) spremenljivk, saj nima lastnega pomnilniškega prostora. V primeru, da kličemo funkcijo vedno z istimi vhodnimi parametri, vrne funkcija vedno isto vrednost. [3] V funkcijskem bloku se izvaja del programa. Funkcijski blok ima rezerviran lasten pomnilnik, v katerem ima shranjene lastne spremenljivke. Če funkcijski blok kličemo vedno z istimi vhodnimi parametri, lahko vrne vsakič različen rezultat, ker je poleg vhodnih spremenljivk odvisen tudi od statičnih (notranjih). Le-te se lahko ohranijo znotraj funkcijskega bloka med dvema klicema bloka. [3] Funkcije in funkcijske bloke uporabljamo za razdelitev programa iz organizacijskega bloka na več segmentov. S tem povečamo preglednost programa in poenostavimo testiranje. Vsak krmilnik ima omejeno število funkcij in funkcijskih blokov. Ob omejitvi števila pa imamo tudi omejitev velikosti posamezne funkcije in funkcijskega bloka. V podatkovnih blokih so shranjeni podatki iz funkcijskih blokov ali podatki, ki jih vpišemo sami uporabniki. Ustvarimo jih lahko ročno, to so navadni podatkovni bloki, ali pa se 17

29 ustvarijo sami, ko funkcijski blok kličemo v organizacijskem bloku. To so pa»instančni«podatkovni bloki. Za programiranje delovnega mesta»reparatura«smo uporabili lestvični diagram. Ta programski jezik smo uporabili, ker imajo vzdrževalci manj računalniškega znanja. V primeru, ko se na delovnem mestu pojavi okvara, se vzdrževalci priključijo na stroj, z namenom da odkrijejo napako. Če bi za programiranje uporabili drug programski jezik, vzdrževalci ne bi znali sami odkriti napake in bi klicali nas, programerje, ki nimamo veliko časa. 4.2 Opis povezave PROFINET in PROFIBUS PROFINET PROFINET je industrijski tehnični standard za komunikacijo podatkov preko industrijskega Etherneta, ki vsebuje TCP/IP protokol. Tovrstna komunikacija je namenjena zbiranju podatkov iz sistemov v omrežju in njihovemu nadzoru. Nadzor zagotavlja, da podatki prihajajo v določenih časovnih omejitvah, ki so običajno 1 ms ali manj od podane zahteve. PROFINET je v celoti združljiv in uporablja vse funkcije pisarniškega Etherneta. Od slednjega se razlikuje po tem, da pisarniški Ethernet ni zmožen delovanja v realnem času in ni toliko odporen na motnje, ki se pojavljajo v industriji, npr. razne frekvenčne motnje. [5], [6] PROFINET se je razvil iz omrežja PROFIBUS in pisarniškega Etherneta. Razvili so ga strokovnjaki, ki so imeli izkušnje z omrežjem PROFIBUS na različnih mestih industrije. Z razvojem PROFINET-a je omogočeno delovanje v težkih industrijskih okoljih z zahtevano veliko hitrostjo in natančnostjo, ki jo zahtevajo naprave. Poleg značilnosti, ki jih je omogočal že PROFIBUS, je PROFINET omogočil dostop do oddaljenih naprav, ki so bile povezane preko omrežja. S tem je mogoče spremljati delovanje naprav iz oddaljenega mesta in odkrivanja napak, če so bile programsko povezane. Oddaljen dostop do naprave je zmanjšal tudi stroške spremljanja proizvodnje in zanesljivosti podatkov. Zaradi vseh prednosti, kot so neomejena razširljivost, večji naslovni prostor kot pri PROFIBUS-u, večja vsebina sporočila (iz 244, kot jih ima PROFIBUS, na 1440), ki jih ima PROFINET, se PROFIBUS postopoma že opušča. To lahko vidimo tudi pri izvedbi krmilnikov proizvajalca SIEMENS, ki v cenejših krmilnikih serije 1500 nima več vgrajenega priključka za PROFIBUS. [5] 18

30 Napravi v omrežju PROFINET je potrebno nastaviti IP-naslov in ime. Po identifikaciji naprave po imenu v krmilniku se ji dodeli vnaprej nastavljen IP-naslov. [6] Slika 4. 5: Konektor za PROFIBUS PROFIBUS PROFIBUS je svetovni standard (IEC 61158) v industrijskih avtomatizacijskih omrežjih. Preko kabla z dvema žicama in opletom povezuje krmilnike in krmilne sisteme z ostalimi napravami, kot so senzorji in aktuatorji. Omogoča jim komunikacijo z višjimi nivojskimi sistemi. PROFIBUS omogoča uporabo enega standardiziranega komunikacijskega protokola. Prednosti PROFIBUS-a v primerjavi z PROFINET-om so: [7], [8] - odprtost, ki omogoča spremembe in posodobitve po nizki ceni; - protokol je optimiziran na procesno in tovarniško krmiljenje s standardiziranimi vmesniki za hibridne aplikacije (kombinacija električnega in hidravličnega krmilja); - manjša potreba po strojni opremi in s tem zmanjšanje stroškov in pridobitev na prostoru; - cenejše in enostavnejše vzdrževanje (ni potrebe po programerju pri zamenjavi komponent). 19

31 Slika 4. 6: Konektor za PROFIBUS Slika 4. 7: Razstavljen konektor za PROFIBUS 4.3 Enota RFID RFID sistem je sistem za brezžično izmenjavo podatkov. RFID (Radio-frequency identification) imenujemo tehnologijo, ki spada med samodejno identifikacijo in izmenjavo podatkov. Za prenos podatkov se uporabljajo radijski valovi. [9] Za bralno-pisalno enoto uporabimo RF340R in njen modul ASM456 podjetja SIEMENS. Modul enote je s krmilnikom povezan prek PROFIBUS povezave. Na modulu imamo dve rotacijski stikali, s katerimi nastavimo PROFIBUS naslov. Prvo stikalo v naslovu predstavlja desetice (1), drugo pa enice (2). Nastavljen naslov s pomočjo stikal uporabimo v programu. 20

32 Na modulu imamo poleg stikal tudi dva priključka za komunikacijo z bralno-pisalno enoto (3). Zraven sta še dva priključka za napajanje (konektor 7/8'') (4) in dva za PROFIBUS komunikacijo (konektor M12) (5). [10] Slika 4. 8: Modul za enoto RFID [10] Priključek (M12) za komunikacijo (PROFIBUS) med modulom in krmilnikom ima 5»pinov«. Na prvem priključku imamo priključeno napetost le v primeru, ko je to zadnji element (ko je vezan upor na priključek). Iz drugega»pina«prihaja signal v modul. Ker je komunikacija dvosmerna, imamo četrti priključek za pošiljanje signalov iz modula. Za prihajajoče signale uporabljamo zeleno žico iz parice, za signale, ki jih pošiljamo, pa rdečo žico. Na tretjem priključku imamo priključen podatkovni referenčni signal, ki ga uporabljamo samo ob istočasni uporabi prvega. Na sredinskem (petem) priključku pa imamo priključen»oplet«. [10] 21

33 (zelen) Oplet (rdeč) Podatkovni kabel (zelen) Oplet (rdeč) Slika 4. 9: Priključki konektorja za PROFIBUS komunikacijo na modulu [10] Tako kot na priključku za PROFIBUS komunikacijo imamo tudi na priključku (7/8'') za napajanje pet pinov, vendar so drugače razporejeni. Na prvi pin imamo priključen (»minus«) negativni del iz napajanja za breme, na drugem pa (»minus«) iz napajanja elektronike (enkoderja). Pozitivni del napajanja za breme imamo priključen na pin 5, za elektroniko (enkoder) pa na pin 4. Za napajanje modula in bralno-pisalne enote uporabljamo napetost iz pina 4. Na tretji pin pa imamo povezano ozemljitev. [10] 5-žilni kabel Slika 4. 10: Konektor za napajanje na modulu RFID enote [10] Segment PROFIBUS mora biti zaključen na obeh koncih s svojo značilno impedanco, zato ima PROFIBUS kabel, ki služi za povezavo med modulom in krmilnikom, na konektorju pri krmilniku upor. Upor služi v primeru, da je na tem priključku zaključena linija povezave. Vključimo ga tako, da na ohišju konektorja premaknemo stikalo v ustrezen položaj. Pri 22

34 modulu pa moramo na zadnji priključek (M12) za PROFIBUS komunikacijo priključiti upor, s čimer zagotovimo, da se tokovna zanka zaključi. [10] Vsak RFID sistem ima profil vhodnih parametrov (prikazani na spodnji sliki). Podatki, ki jih dobivamo, prihajajo po RX (R- ang. Receive, kar pomeni prejeti) povezavi. Ker je sistem RFID dvosmerni, tako lahko bere in piše, potujejo podatki tudi v nasprotni smeri. Te podatki prenašamo prek TX (T- ang. Transmit, kar pomeni poslati) povezave. [10] Fizični naslov za čitalec Začetni in ponastavitveni ukazi Rezerve RFID sistem Statusi in napake zaslona Oznake zaslona Ukazi za čitalec Pisanje in podatkovni parametri za oznake in čitalec Branje podatkov iz oznak ali čitalca Pošiljanje podatkov z zadnjimi ukazi Slika 4. 11: Standardni profil RFID enote SIEMENS je za svoje RFID enote že naredil svoje funkcijske bloke in funkcije za komunikacijo med krmilnikom in modulom. V njih je izdelan program za prenos stanj in ukazov med krmilnikom in modulom. Program, ki je zapisan nam, uporabnikom, ni viden, izhaja pa iz standardnega profila RFID enote (prikazan na zgornji sliki). Te bloke dobimo iz SIEMENS-ovih spletnih strani in jih skopiramo v programsko okolje. Naša naloga v programu je, da podamo ukaz za izvedbo določenega dejanja (prenos podatkov, pošiljanje podatkov itd.). [10] [11] RFID sistem je sestavljen iz modula za komunikacijo z bralno-pisalno glavo, bralno-pisalne glave in transponderja (MDS). Modul je namenjen za prenos ukazov in podatkov med bralnopisalno glavo in krmilnikom, pri čemer bralno-pisalna glava bere podatke s transponderja (MSD) in jih piše nanj. Transponder (MSD), na katerem so shranjeni vsi procesni podatki, ki 23

35 nastajajo skozi celoten proces in v katerih se nahajajo različni parametri, ki so del proizvodnje izdelka (momenti vijačenja, število zasukov pri privijanju itd.), se nahaja na paleti. Na proizvodni liniji (U-celici) je RFID sistem na večini delovnih mest zasnovan, tako da na vsakem delovnem mestu najprej preberemo tip izdelka in številko palete. Oba podatka sta shranjena v transponderju (MSD) na paleti. Prebrani tip izdelka posredujemo v MES sistem. Le-ta vrne recept za operacijo na stroju. Po zaključeni operaciji podatke o izdelavi izdelka in številki palete posredujemo v MES sistem, kjer podatkom o izdelavi izdelka dodelimo kodo, pod katero so shranjeni. Na predzadnjem delovnem mestu to kodo natisnemo in prilepimo na izdelek. Tako imamo po koncu vseh obdelav narejen seznam, ki nam omogoča sledljivost izdelka. S sledljivostjo izdelka zajamemo vse podatke (kot zasuka vijačenja, navor, s katerim je vijak privit itd.) o njegovi sestavi. Za delovno mesto»reparatura«je bila sledljivost zagotovljena, tako da podatke o izdelku (tip izdelka in številko palete) pošljemo v MES sistem. Te podatke pridobimo s pomočjo RFID enote ali skenerja črtne kode. Krmilnik podatke prebere in jih pošlje v MES sistem. Recepti za naše delovno mesto niso bili uporabljeni, saj nimamo nobenih sestavljalnih operacij, ki zahtevajo določen postopek izvajanja. Na sliki je predstavljen krmilnik, ki ima povezavo z MES sistemom. Slika 4. 12: Krmilnik s povezavo v MES sistem 24

36 4.4 Modul in čitalec črtne kode Za branje črtne kode uporabimo čitalec oznake G-100 s pripadajočim modulom SR-LR1 podjetja Keyence. Modul je s čitalcem povezan prek»bluetooth«povezave, s krmilnikom pa prek PROFINET povezave. Napajan je s 24 V enosmerne napetosti kot ostale komponente krmilja. Modul in čitalec moramo pred uporabo v sistemu ustrezno nastaviti, kar naredimo s pomočjo programa AutoID Network Navigator (EN) Nastavitev modula SR-LR1 Najprej nastavimo modul. Za njegovo nastavitev odpremo program»autoid Network Navigator (EN)«. Po odprtju programa z USB kablom povežemo modul SR-LR1 na računalnik. Ko je povezava izvedena, dodamo modul v program za njegovo nastavitev. Dodajanje modula poteka, tako da v levem zgornjem kotu pritisnemo na ikono v obliki znaka»plus«(1). Po pritisku se nam pojavi okno (2), v katerem izberemo tip povezave med modulom in računalnikom. Zaradi naše odločitve, da bomo modul nastavili s pomočjo USB povezave, slednjo tudi izberemo. Za USB povezavo se odločimo, ker modul pred nastavitvijo nima želenega IP naslova za komunikacijo. 1 2 Slika 4. 13: Dodajanje modula SR-LR1 v program Po izbiri povezave se nam na levi strani v oknu pojavi ikona s sliko modula in njegovimi stanji (3). Za nastavljanje Ethernet (PROFINET) povezave, ki bo delovala na stroju izberemo na vrhu zavihek»ethernet«(4). Po izbiri zavihka mu nastavimo želen IP naslov, preko katerega bo modul komuniciral s krmilnikom. Poleg IP naslova mu moramo nastaviti tudi 25

37 podomrežno masko (5). Po določitvi IP naslova in podomrežne maske kliknemo na pravokotnik z napisom»start the setup wizard«in odpre se nam novo okno. V njem nas nastavitveni vodič (čarovnik) pelje skozi tri korake. V prvem nastavimo napravo, v katero shranimo prebrane podatke. Za naš primer izberemo krmilnik (»PLC«) (6), saj bomo v procesu z njim upravljali čitalec. Po izbiri pritisnemo tipko»next«(7) za nadaljevanje v naslednji korak Slika 4. 14: Določitev IP naslova in podomrežne maske V naslednjem koraku izberemo protokol, preko katerega izvajamo komunikacijo v procesu. Izberemo PROFINET protokol, ki ustreza komunikaciji med modulom in krmilnikom. Po izbiri pritisnemo tipko»next«za nadaljevanje v zadnji korak. 26

38 Slika 4. 15: Izbira protokola povezave V zadnjem koraku določimo PROFINET ime (8), preko katerega poleg IP naslova komunicirajo naprave, povezane s PROFINET povezavo. Po določitvi imena pritisnemo na tipko»completed«. S tem je naše nastavljanje preko vodiča zaključeno. 8 Slika 4. 16: Določitev imena za PROFINET protokol Po zaključenem nastavljanju s pomočjo vodiča v zavihku»table«(9) nastavimo, kdaj je posamezen izhod aktiven, zato odpremo naslov»i/o«(10) in podnaslov»output terminal«(11) ter tam nastavimo aktivnost posameznega izhoda (12). 27

39 Slika 4. 17: Nastavitev posameznih izhodov modula Vsak posamezen izhod lahko aktiviramo ob izbranih statusih čitalca, ki jih prikazuje spodnja slika. Slika 4. 18: Možnost odziva posameznih izhodov modula Po zaključenem nastavljanju moramo nastavitve prenesti na modul. To naredimo s pritiskom na ikono»send configuration«(13), ki se nahaja v desnem zgornjem kotu. Po pritisku nanjo se nam nastavitve prenesejo na modul in ekran na ikoni postane zelen. Ob vsaki spremembi nastavitev pa znova postane rumen. S tem je nastavljanje našega modula zaključeno. 28

40 13 Slika 4. 19: Ikona za prenos nastavitev Nastavitev čitalca črtne kode Ko je modul ustrezno nastavljen, moramo ustrezno nastaviti tudi čitalec. Nastavimo ga s pomočjo USB povezave. Priključimo ga na računalnik in v programu»autoid Network Navigator (EN)«pritisnemo na ikono v obliki znaka plus (14). Po pritisku nanjo se nam pojavi okno (15), v katerem izberemo vrsto povezave. Ker je bil čitalec z računalnikom povezan prek USB povezave, slednjo tudi izberemo Slika 4. 20: Dodajanje skenerja SR-G100 v program za njegovo nastavitev Po izbiri povezave se nam v levem oknu pojavi nova ikona, v kateri je znak kamere in njeni podatki. Ob pritisku nanjo se nam v sredini pojavi okno z več zavihki. V vsakem izmed njih lahko nastavimo določene parametre. Zavihek»Reading«(16) uporabljamo za testiranje slike čitalca, ki ga izvedemo s pritiskom na gumb»reading rate test«(17). Če je slika čitalca slaba (ne zazna kode), lahko s pritiskom na gumb»tuning«(18) prilagodimo čitalec na okolje, v katerem ga uporabljamo. Ko pritisnemo na»tuning«, se nastavitev izvede samodejno. V 29

41 primeru da z njo nismo zadovoljni, jo lahko ročno nastavimo s pritiskom na tipko v obliki zobnika (19). Ko smo s sliko zadovoljni, določimo vrsto kode, ki jo čitalec prepozna in prebere. Ker imamo v procesu prisotne izdelke s kodo»datamatrix«, izberemo slednjo. To naredimo, tako da v spodnjem oknu v vrstici»symbology«(20) izberemo želeno kodo. Po izbiri preidemo na zavihek»operation« Slika 4. 21: Nastavitve za sliko skenerja V zavihku»operation«(21) pod poglavjem»trigger option«(22) izberemo funkcijo, da ob pritisku na gumb kamera izvede samo eno prepoznavo kode. To je potrebno zaradi zahtev po zanesljivosti, ki so podane s strani tehnologov. Ko imamo na delovnem mestu prisotnih več izdelkov skupaj, obstaja nevarnost, da nam čitalec prebere več kod. V ostalih poglavjih nastavimo: funkcije, ki jih ima čitalec (23), zvok (24) in vibracije (25) ob prepoznavi kode na sliki ter čas, po katerem se čitalec izklopi (26). 30

42 Slika 4. 22: Funkcije skenerja Pod zavihkom»save Images«imamo nastavitve za shranjevanje slik, česar za naš proces nismo potrebovali, zato se temu delu nismo posvetili. Ravno tako za nas ni bil pomemben zavihek»misc«. V zavihku»table«pa imamo shranjene nastavitve iz posameznih zavihkov. Ko zaključimo z nastavljanjem čitalca, pritisnemo na ikono»send configuration«(27), s katero sprožimo nalaganje nastavitev na čitalec. Tako čitalec kot njegov modul lahko po želji nastavimo nazaj na začetne nastavitve. To izvedemo s pritiskom na gumb»default settings«(28). Po ustreznih nastavitvah čitalca in njegovega modula ju implementiramo v program Slika 4. 23: Pregled nastavitev s tipko za začetne nastavitve njihov prenos 31

43 4.4.3 Implementacija čitalca in njegovega modula v sistem Čitalec v sistemu uporabljamo kot bralnik kode na izdelkih, ki prihajajo iz drugih strojev. S čitalcem skeniramo kodo. Kodo (»DataMatrix«) čitalec prebere in jo izpiše v polje znakov (ang. Character). V programu moramo polje znakov pretvoriti v niz (ang. String), ki ga pošljemo naprej v sistem. Program moramo zasnovati na način, da prenesemo vsa stanja modula in čitalca v spremenljivke na krmilniku. Po prenosu spremenljivk imamo del, v katerem nastopijo odločitve in ukazi za izvedbo. Na koncu pa prenesemo ukaze za izvedbo na čitalec in njegov modul. Stanja, ki jih prenesemo prek PROFINET povezave, so razni statusi. Ti se postavijo v primeru napak (splošna, napaka čitalca, predolga dolžina kode itd.), uspešnega branja, proženih izhodih in stanju čitalca (zaseden, prost). Ob statusih pa prenesemo tudi podatke, ki so zelo pomembni pri obdelavi prebrane kode, in so naslednji: velikost polja znakov, število zasedenih polj in polje znakov kode. Ukazi, ki jih na koncu programa prenesemo v čitalec in modul, so za brisanje določenih statusov, to sta uspešno branje in napaka. 4.5 Opis mehanskih in električnih elementov (cilindrov in senzorjev) ter njihova povezava v skupen sistem Elementi krmilja so: - pnevmatski enosmerno delujoči valj (cilinder), ki ga uporabljamo za zaustavljalce palet; - pnevmatski dvosmerno delujoči valj (cilinder); - eno- in dvopoložajni elektro-pnevmatski ventili; - senzorji za zaznavanje položaja Pnevmatski enosmerno delujoči valj (cilinder) Naloga pnevmatsko delujočih valjev je, da pnevmatsko energijo (energijo stisnjenega zraka) pretvorijo v mehansko. Enosmerno delujoče valje uporabljamo, kjer je potrebno paleto vstaviti in počakati nekaj časa, da je naslednje mesto prosto. Za ta namen lahko uporabimo tudi dvosmerno delujoče valje, vendar so dražji, zato smo se odločili za enosmerne, za katere je značilno, da krmilimo samo delovni gib, povratni gib pa se izvrši samodejno, takoj ko se delovni gib zaključi. Povratni gib izvrši vzmet, ki je v notranjosti cilindra. 32

44 Slika 4. 24: Simbol enosmernega cilindra [13] Pnevmatski dvosmerno delujoči valj (cilinder) Dvosmerno delujoče valje uporabljamo za izvajanje različnih aktivnosti, pri katerih je potrebno opraviti delo v obeh smereh. Zanje je značilno, da krmilimo delovni valj v obe smeri. Poleg linearnih poznamo tudi rotacijske delovne valje. Razlika med rotacijskim in linearnim delovnim valjem je v obliki gibanja. Rotacijski delovni valj se giblje krožno, linearni pa linearno. V našem primeru je rotacijski delovni valj uporabljen pri obračanju palete, ostali so linearni. Poleg vsega naštetega pa moramo paziti tudi na sunke, ki jih imajo delovni valji ob koncu premika. Za velike hitrosti uporabljamo delovne valje s končnim dušenjem, saj se pri njih ob koncu gib upočasni do zaustavitve, ki je zagotovljena s konstrukcijo delovnega valja. Slika 4. 25: Simbol dvosmernega cilindra brez končnega dušenja in z njim [12] Eno- in dvopoložajni elektro-pnevmatski ventili Za krmiljenje delovnih valjev uporabljamo eno- in dvopoložajne elektro-pnevmatske ventile. Za enosmerno delujoče valje uporabljamo enopoložajne ventile zaradi krmiljenja samo v eni smeri. Pri dvosmernih delujočih valjih uporabljamo za njihovo krmiljenje običajno dvo- ali tripoložajne ventile. Za dvopoložajne ventile je značilno, da imajo dve stanji, v katerih lahko ostanejo, ko ni več signala za premik. Tripoložajni ventili pa imajo tri položaje, v katerih se lahko ustavijo. Poleg dveh skrajnih ima cilinder še en vmesni položaj. Sredinski položaji so običajno različni, odvisni od potrebe v procesu. V našem primeru uporabljamo samo eno- in dvopoložajne ventile. 33

45 Elektro-pnevmatski ventil krmilimo z električnim delom. Pnevmatski del pa krmili pnevmatske aktuatorji v procesu. Električni signali, s katerimi ga krmilimo, pridejo iz različnih virov. V našem primeru so ventili proženi iz izhodov krmilnika. Slika 4. 26: 2-položajni ventil [14] Slika 4. 27: 3-položajni ventil [14] Slika 4. 28: 3-položajni ventil z drugačno izvedbo srednjega položaja [14] Senzorji za zaznavanje položaja Pri celotnem procesu potrebujemo tudi senzorje, s katerimi lahko spremljamo proces. V celotnem procesu nas poleg prisotnosti palete v procesu zanima tudi, ali je bila določena aktivnost izvršena, zato uporabimo induktivne senzorje za zaznavanje palete v procesu in položaje cilindrov. Poleg induktivnih senzorjev pa imamo v procesu tudi mehanske senzorje pri prekladalnih postajah. Ker ima paleta ob strani plastičen rob, je induktivni senzor ne zazna. Induktivni senzorji zaznajo samo feromagnetni material, zato uporabljamo mehanski senzor, ki zaznava paleto s strani. Ta senzor ni odvisen od materiala, katerega zaznavamo. Mehanski senzor deluje na mehanskem principu. Deluje pa, tako da paleta ob prihodu mehansko premakne zaporo, ki je del senzorja. Premik zapore sklene kontakt. 34

46 4.6 Snovanja programa v TIA portalu TIA (Totally Integrated Automation) portal je programsko okolje za SIEMENS-ove krmilnike. V njem snujemo program za celoten proces. Snovanje programa poteka, tako da ustvarimo nov projekt. To izvedemo s klikom na gumb»new project«, ki se nahaja v zgornjem levem kotu (1). V novem projektu se nam odpre okno, ki ima na levi strani drevesno strukturo. V drevesni strukturi se poleg vseh ostalih podatkov nahaja tudi zavihek za električno (ang. Hardware) konfiguracijo z imenom»devices&network«(2). Zaradi različnih serij krmilnikov, posameznih enot in funkcij, ki jih omogočajo, najprej izberemo ustrezen krmilnik,zato kliknemo na zavihek»devices&network«. Odpre se nam okno, v katerem vstavimo in povežemo posamezne elemente, ki nastopijo v krmilju. To storimo, tako da na desni strani odpremo okvirček»hardware catalog«(3). Po odprtju se nam prikaže knjižnica z elementi. V njej glede na uporabljene elemente v našem procesu poiščemo in dodamo: - krmilnik S PN/DP; - SIMATIC HMI TP700 Comfort; - RFID ASM456 čitalec; - modul SR-LR1 za čitalec črtne kode G Slika 4. 29: Električna konfiguracija v programskem okolju TIA portal Po uspešno vnesenih elementih kliknemo na ikono krmilnika v konfiguraciji. (4) Po kliku se nam odpre novo okno. V njem poiščemo in dodamo ustrezne komponente (module) za 35

47 pravilno sestavo krmilnika (takšna kot je v električni omari). Za iskanje modulov krmilnika v knjižnici, tako kot v prejšnjem primeru, kliknemo na»hardware catalog«(5). Krmilnik vsebuje naslednje module: napajalno enoto (PS 307 5A), centralno-procesno enoto (CPU 315-2), mrežno kartico (CP LEAN), digitalne vhodne enote (DI 32x24VDC), digitalne izhodne enote (DO 32x24VDC) in digitalne vhodno-izhodne enote (DI 16/DO16x24VDC). Ti moduli so prikazani na spodnji sliki. 5 Slika 4. 30: Modulna zgradba krmilnika v TIA portalu Ko so moduli krmilnika dodani, moramo medsebojno povezati elemente krmilja, ki so bili v električni (ang. Hardware) konfiguraciji. Medsebojno jih povežemo z ustrezno povezavo (PROFINET ali PROFIBUS). Vrsta povezave je odvisna od povezave, s katero komunicirajo uporabljeni elementi. RFID enota komunicira na osnovi PROFIBUS povezave, SIMATIC HMI in modul SR-LR1 za čitalca črtne kode pa na osnovi PROFINET povezave. Povezovanje uporabljenih elementov izvedemo s pomočjo miške, tako da pritisnemo želen kvadratek na elementu in povlečemo črto, ki predstavlja povezavo do kvadratka v naslednjem elementu. 36

48 Slika 4. 31: Povezava posameznih modulov v TIA portalu Po zaključenem povezovanju elementov krmilniku, HMI zaslonu in modulu SR-LR1 nastavimo ustrezne IP naslove (ang. IP address) in podomrežno masko (ang. Subnet mask), kot zahteva njihova komunikacija. Ker PROFINET komunikacija poleg IP naslova uporablja tudi imena, moramo vsak uporabljen element ustrezno poimenovati. IP naslov, podomrežno masko in ime nastavimo, tako da kliknemo na posamezen element. V spodnjem okvirčku nato izberemo zavihek»properties«(1) in na njem v stolpcu na levi strani naslov»ethernet addresses«(2). Na desni strani okvirčka se odpre okno, v katerega vpišemo želen IP-naslov, podomrežno masko in ime. To ponovimo za vsak element, ki komunicira prek PROFINET povezave. Enake IP naslove in imena moramo kasneje nastaviti tudi na posameznih elementih. 2 1 Slika 4. 32: Nastavitev za PROFINET komunikacijo 37

49 Elementom, ki komunicirajo prek PROFIBUS povezave, moramo nastaviti le naslov (ang. address). Nastavljanje naslova poteka, tako da kliknemo na ikono želenega elementa v konfiguraciji. Zatem v spodnjem okencu izberemo zavihek»properties«(3). V njem se na levi strani prikaže več izbirnih oken. Izberemo okno»profibus address«(4). Na desnem delu okna se pojavijo okvirčki, v katerih nastavimo želen naslov. Naslov nato elementu (RFID enota), ki ima PROFIBUS povezavo, fizično nastavimo tudi na stroju. 4 3 Slika 4. 33: Nastavitev za PROFIBUS komunikacijo Po zaključeni električni (ang. Hardware) konfiguraciji začnemo vnašati vhode in izhode iz procesa. Vnašamo jih na podlagi uporabljenih cilindrov (ventilov), motorjev, pripadajočih senzorjev, tipk in ostalih elementov, ki jih uporabljamo v procesu. Vhode in izhode ter ostale spremenljivke vnašamo, tako da v drevesni strukturi na levi strani odpremo zavihek»cpu PN/DP«(5) in nato v njem zavihek»plc tags«(6). Pod zavihkom se prikažejo mape, v katere so razvrščeni vhodi in izhodi. V novem projektu nimamo dodanih map. Mape dodajamo s klikom na ikono»add new tags table«(7). Ko je mapa dodana, jo ustrezno poimenujemo in z dvoklikom premaknemo vanjo, dodamo vhode, izhode, markerje in ostale želene spremenljivke. Dodajanje poteka, tako da v stolpcu»name«(8) vpišemo ime vhoda, izhoda, časovnika ali markerja in določimo njegov tip (bool, int...) v stolpcu»data type«(9). Poleg tipa definiramo tudi vrsto spremenljivke (vhod, izhod, marker, časovnik). Ob vrsti spremenljivke se nahaja naslov na krmilniku (10). Po zaključenem vnosu vseh vhodov, izhodov, markerjev in časovnikov ter ostalih spremenljivk začnemo s snovanjem programa. 38

50 Slika 4. 34: Definiranje izhodov in vhodov v TIA portalu Program začnemo snovati, tako da odpremo zavihek»cpu PN/DP«(11). Pod njim se nahaja več zavihkov, med njimi je tudi»program blocks«(12), ki ga uporabljamo za snovanje programov, zato ga odpremo. V njem se nahajajo bloki za snovanje programa. Programski blok ustvarimo, tako da pritisnemo na ikono»add new block«(13). Po pritisku nanj se nam odpre okno, v katerem izberemo želen programski blok. Bloki so prikazani na levi strani okenca (14). Zatem blok poimenujemo v okencu»name«(15). Pod njim se nahaja še izbirno okence, v katerem izberemo želen jezik za programiranje (16). 39

51 Slika 4. 35: Izbira programskega bloka in programskega jezika Program razdelimo na več (programskih) sklopov. V organizacijskem bloku OB100 napišemo, kaj se izvede ob ponovnem zagonu (v prvem ciklu krmilnika). Organizacijski blok OB1 pa uporabljamo kot glavni blok, v katerem se izvaja program na krmilniku. V njem»kličemo«posamezne funkcijske bloke in funkcije. V funkcijah napišemo programe za RFID enoto, statuse posameznih elementov krmilja, proženje izhodov in alarme, ki se prikažejo na HMI ekranu. V funkcijskih blokih pa so programi za skener črtne kode, osnovni položaj in sekvenco, ki jo razdelimo na dva dela. Poleg samega procesa, katerega program je na krmilniku, imamo tudi zaslon na dotik (HMI) za prikaz določenih stanj in krmiljenje procesa s tipkami. Za zaslon na dotik uporabimo SIMATIC HMI TP700 Comfort. Podane zahteve iz strani tehnologov so, da moramo na panelu izpisovati določene procesne podatke. Ti podatki so statusi posameznih cilindrov, RFID enote, stanje procesa, korak, v katerem se nahajamo v procesu, in alarmi. Poleg izpisov pa zaslon HMI uporabimo tudi za krmiljenje cilindrov v ročnem režimu in ostalih aktivnosti. Na njem si ustvarimo več oken (zaslonov). Ustvarimo si jih, tako da v drevesni strukturi na levi strani odpremo zavihek»simatic HMI TP700«(17) in v njem izberemo enoto»screens«(18). Po izbiri pritisnemo na ikono»add new screen«(19) v enoti»screens«. Odpre se nam okno, na katerem se prikaže prazen zaslon. Na desni strani se nam odpre tudi zavihek»toolbox«(20), v katerem se nahajajo osnovni elementi za 40

52 sestavo zaslona. Glede na podane tehnološke zahteve uporabimo tipke in izpise. Za pravilno delovanje jih moramo povezati s krmilnikom Slika 4. 36: Izdelava zaslona na zaslonu HMI Tako moramo najprej v zavihku»simatic HMI TP700«(21) odpreti enoto»hmi tags«(22). V njej s pritiskom na ikono»add new tag table«(23) dodamo novo tabelo, ki jo ustrezno poimenujemo in nato kliknemo nanjo, da se nam odpre. V njej se nam pojavi tabela, v katero vnesemo želene oznake (spremenljivke). Pod zavihkom»name«(24) vpišemo ime, v naslednjem stolpcu»data type«(25) vnesemo njen tip (takega, kot ga ima spremenljivka v»plc tags«na krmilniku). Po vnesenem tipu moramo povedati, na katero spremenljivko v krmilniku se navezuje. Določimo jo v stolpcu»plc tag«, (26) tako da poiščemo želeno spremenljivko v krmilniku. Postopek ponovimo za vsako oznako, ki jo potrebujemo na zaslonu HMI. 41

53 Slika 4. 37: Povezava spremenljivk iz zaslona HMI na spremenljivke v krmilniku Po vseh vnesenih oznakah se vrnemo na zaslon HMI. Na njem v prej postavljeni tipki dodamo povezavo na krmilnik s pomočjo HMI oznake (»HMI tags«). Povezavo dodamo, tako da pritisnemo nanjo. Spodaj na zaslonu se nam odpre novo okno. V njem odpremo zavihek»properties«(27). Ker želimo tipki dodati funkcije, preidemo iz podzavihka»properties«(28) na podzavihek»events«(29), saj je»properties«namenjen oblikovanju tipke. Po prehodu se nam spodaj v okencu odpre 6 možnosti, na katere se tipka odziva (držanje, klik, spuščena itd.). Za naš program izberemo možnost»press«(30). Po izbiri možnosti določimo, kaj se zgodi, ko se tipka odzove (31). Možnosti je veliko; lahko postavimo bit (ang. Set bit), aktiviramo nov zaslon (ang. Activate new screen) itd. V našem procesu tipke največ uporabljamo za postavljanje bita, ki nadomeščajo tipke v fizični obliki na delovnem mestu in aktivacijo zaslonov (s to funkcijo prehajamo na želene zaslone). Tako je tipka ustrezno definirana in pripravljena za delovanje. 42

54 Slika 4. 38: Določitev aktivnosti posamezne tipke Poleg tipk uporabimo tudi polja, s katerimi izpisujemo stanja procesa, kot so alarmi, položaji cilindrov, stanje sekvenc itd. Element za prikazovanje statusa dodamo na zaslon (HMI). Dodanemu elementu moramo za želeno delovanje definirati ime spremenljivke s podatki za izpis. To storimo s pritiskom nanj. Spodaj na zaslonu se nam odpre novo okno. V njem odpremo zavihek»properties«(32). Ker želimo elementu dodati izvor vsebine izpisa, odpremo podzavihek»properties«(33) in v njem naslov»general«(34). Na desni strani se pojavi okence, v katerem dodamo povezavo do spremenljivke z vsebino izpisa. To naredimo, tako da v okencu»tag«(35) izberemo ustrezno spremenljivko iz»hmi tags«. 43

55 Slika 4. 39: Določitev polja za izpis Po zaključeni izbiri v drevesni strukturi pod zavihkom»simatic HMI TP700«(36) odpremo podzavihek»text and graphic lists«(37). Odpre se nam okno, kjer moramo dodati ime seznama, v katerem imamo shranjene napise. To moramo storiti, saj spremenljivkam v programu prirejamo številčno vrednost. Ta seznam v»text and graphic lists«pa vrednostim iz programa priredi tekst. Seznam dodamo, tako da v stolpec»name«(38) vpišemo njegovo ime. V drugem stolpcu»selection«(39) izberemo vrednosti iz procesa»valve/range«. Po izbiri se nam v spodnjem oknu pojavi tabela. V stolpec»value«(40) vpišemo vrednost iz procesa, v stolpec»text«(41) pa prireditven tekst za vpisano vrednost. 44

56 Slika 4. 40: Določitev tekst liste Po dodelitvi prireditvenega teksta se vrnemo na zaslon, v katerem je polje za izpisovanje statusov (na njem smo bili pred dodajanjem tekst liste). Na zaslonu ponovno izberemo polje za izpis. V spodnjem oknu tako kot prej izberemo zavihek»properties«(42) in enako imenujoč podzavihek (43). V njem izberemo naslov»general«(44). Na desni strani se nam pojavi okence, v katerem se nahaja pravokotnik»text list«(45). V pravokotniku»text list«izberemo ustrezno tekst listo, ki smo jo malo prej ustvarili. S tem zaključimo nastavljanje izpisa. 45

57 Slika 4. 41: Vključitev tekst liste v element za izpisovanje 4.7 Sekvenčni funkcijski načrt za proces na delovnem mestu»reparatura«po zaključenem snovanju programa smo začeli njegovo testiranje. Testirali smo ga na sistemu. Ko je celoten sistem deloval brezhibno, smo testiranje zaključili in izdelali sekvenčni funkcijski načrt, in sicer na osnovi programa za osnovni položaj, sekvenco prvega dela in sekvenco drugega dela procesa. S tem smo opisali delovanje procesa na delovnem mestu. 46