Departement Technologie Geel

Professionele bachelor in de Energietechnologie

CAMPUS

Geel

Bram Meekers

Academiejaar 2011-2012

Didactische labo - opstelling

Toepassing van PROFIBUS en machineveiligheid

2

Figuurlijst

Figuur 1: Wico Campus TIO .................................................................................. 7

Figuur 2: Robot ................................................................................................... 8

Figuur 3: Sturing robot ........................................................................................ 8

Figuur 4: PLC S7 400 ........................................................................................... 9

Figuur 5: Centraal proces ................................................................................... 12

Figuur 6: Niveaumeting ..................................................................................... 13

Figuur 7: XYZ - Sturing ...................................................................................... 13

Figuur 8: PROFIBUS .......................................................................................... 14

Figuur 9: PROFIBUS netwerk .............................................................................. 14

Figuur 10: PLC S7 400 ....................................................................................... 20

Figuur 11: Rack ................................................................................................ 20

Figuur 12: PS 407 20A ....................................................................................... 21

Figuur 13: CPU 414 - 3 ...................................................................................... 21

Figuur 14: CP 443 - 1 ........................................................................................ 22

Figuur 15: 32xDC24V ........................................................................................ 22

Figuur 16: 32XDC24V/0.5A ................................................................................ 23

Figuur 17: Siemens ET200S ............................................................................... 23

Figuur 18: BK3150 ............................................................................................ 24

Figuur 19: KL1404 ............................................................................................ 25

Figuur 20: KL2404 ............................................................................................ 25

Figuur 21: KL9010 ............................................................................................ 26

Figuur 22: Phoenix contact ................................................................................. 26

Figuur 23: PROFIBUS Kabel ................................................................................ 27

Figuur 24: BT200 Siemens ................................................................................. 27

Figuur 25: Machineveiligheidskooi 1 .................................................................... 28

Figuur 26: Machineveiligheidskooi 2 .................................................................... 28

Figuur 27: Normen ............................................................................................ 29

Figuur 28: Performance Level ............................................................................. 30

Figuur 29: Designated architecture ...................................................................... 31

Figuur 30: CCF.................................................................................................. 32

Figuur 31: Tabel ............................................................................................... 32

Figuur 32: Risicograaf PL.................................................................................... 33

Figuur 33: Catergorie bepalen ............................................................................ 34

Figuur 34: PILZ Pascal software Noodstop ............................................................ 35

Figuur 35: PILZ Pascal software PSENma ............................................................. 35

Figuur 36: PILZ Pascal software Lichtgordijn ......................................................... 36

Figuur 37: PILZ Pascal software PSENmech .......................................................... 36

Figuur 38: Robot bewegingen ............................................................................. 37

Figuur 39: Teachbox .......................................................................................... 37

Figuur 40: Robot - controller .............................................................................. 37

Figuur 41: PNOZ S4 .......................................................................................... 39

Figuur 42: Bedrijf modi ...................................................................................... 40

Figuur 43: Noodstop .......................................................................................... 40

Figuur 44: Lichtgordijn ....................................................................................... 41

Figuur 45: Lichtgordijn controller ........................................................................ 41

Figuur 46: PSEN ................................................................................................ 41

Figuur 47: PSENmech ........................................................................................ 42

3

VOORWOORD

Graag zou ik hier mijn dank willen betuigen aan verschillende mensen die er mee voor gezorgd hebben dat ik mijn eindwerk en mijn stageperiode tot een goed einde heb gebracht. Ten eerste wil ik mijn bedrijfspromotor, Guido Cornelissen, bedanken. Deze heeft ervoor gezorgd dat ik mijn volledige stageperiode goed begeleid ben geweest. Ook zou ik graag Stephan Winters willen bedanken voor alle technische info die ik van hem heb verkregen. Mijn stagebegeleider, Ward Vandermeulen, wil ik ook bedanken voor zijn begeleiding vanuit de school en het mee helpen en verbeteren van het schrijven van mijn eindwerk. Ik hoop dat ik met dit eindwerk veel leerlingen van WICO Campus TIO kan helpen bij de kennismaking met PLC en PROFIBUS en ze zo wat kunnen bijleren.

4

SAMENVATTING

In het eerste hoofdstuk van mijn eindwerk beschrijf ik mijn stageplaats waar ik 13 weken stage heb gelopen, hierdoor krijg je een betere kijk op mijn stageopdracht.

Verder geef ik in het tweede hoofdstuk wat meer info over de probleemstelling die ik voorgeschoteld heb gekregen. Hierin staat in grote lijnen uitgelegd wat mijn opdracht inhoud.

Hierna staat er wat geschreven over de aanpak die ik heb toegepast tijdens mijn stage. Hoe ik alles heb gepland, waar de knelpunten zaten, …

Dan komen we aan hoofdstuk vier, de eigenlijke uitwerking van mijn stageopdracht. Hierin staat alles tot in detail uitgelegd van hoe alles werkt, wat ik heb gebruikt voor een bepaalde toepassing, … dit hoofdstuk noemt daarom de realisatie.

Achteraan in dit eindwerk vind je de verschillende bronnen die ik heb geraadpleegd en de bijlagen.

5

INHOUDSTAFEL

BRAM MEEKERS .................................................................................................. 1

FIGUURLIJST ...................................................................................................... 2

VOORWOORD ..................................................................................................... 3

SAMENVATTING ................................................................................................. 4

INHOUDSTAFEL .................................................................................................. 5

INLEIDING ......................................................................................................... 6

1 WICO CAMPUS TIO ............................................................................... 7

2 PROBLEEMSTELLING ............................................................................ 8

2.1 Achtergrondinformatie ......................................................................... 8

2.2 Probleemanalyse .................................................................................. 8

2.3 Doelstellingen ...................................................................................... 9

2.4 Resultaten ............................................................................................ 9

3 PLAN VAN AANPAK............................................................................. 10

3.1 Mogelijke knelpunten ......................................................................... 10

3.2 Preventieve acties .............................................................................. 11

4 REALISATIE ....................................................................................... 12

4.1 PLC – Profibus opdracht ..................................................................... 12

4.1.1 Centraal proces ..................................................................................... 12

4.1.2 Decentrale processen ............................................................................. 12

4.1.2.1 Niveaumeting .................................................................................................................... 12

4.1.2.2 XYZ – Sturing .................................................................................................................... 13

4.1.3 PROFIBUS DP communicatie .................................................................... 14

4.1.4 PROFIBUS netwerk opstellen ................................................................... 14

4.1.5 Programmeren ....................................................................................... 19

4.1.5.1 Hardware configuratie ........................................................................................................ 19

4.1.6 Onderdelenlijst ...................................................................................... 20

4.1.6.1 PLC Siemens S7 400 .......................................................................................................... 20

4.1.6.2 Siemens ET200S ................................................................................................................ 23

4.1.6.3 Beckhoff ........................................................................................................................... 24

4.1.6.4 Phoenix Contact ................................................................................................................. 26

4.1.6.5 Profibuskabel ..................................................................................................................... 27

4.2 Machineveiligheid opdracht ............................................................... 28

4.2.1 Richtlijnen ............................................................................................. 29

4.2.2 Normen ................................................................................................ 29

4.2.2.1 Inleiding. .......................................................................................................................... 29

4.2.2.2 Type normen ..................................................................................................................... 29

4.2.2.3 Norm EN ISO 13849 – 1 ..................................................................................................... 30

4.2.2.4 Uitwerken van de norm....................................................................................................... 33

4.2.3 De robot ............................................................................................... 37

4.2.3.1 Onderdelen ....................................................................................................................... 37

4.2.3.2 Programmeren................................................................................................................... 38

4.2.3.3 DB25 naar DB9 RS232 Stekker ............................................................................................ 38

4.2.4 Onderdelenlijst ...................................................................................... 39

4.2.4.1 PILZ Veiligheidsrelais .......................................................................................................... 39

4.2.4.2 Noodstop .......................................................................................................................... 40

4.2.4.3 Lichtgordijn ....................................................................................................................... 41

4.2.4.4 Magnetische veiligheidsschakelaar PSEN ............................................................................... 41

4.2.4.5 Mechanische veiligheidsschakelaar ....................................................................................... 42

BESLUIT…. ....................................................................................................... 43

LITERATUURLIJST ............................................................................................ 44

BIJLAGE. . ………………………………………………………………………………………………45

6

INLEIDING

Ik ben een 3de en laatstejaarsstudent professionele bachelor Elektrotechniek/Energietechnologie aan de Katholieke Hogeschool Kempen in Geel. Ik loop stage in mijn voormalige secundaire school, WICO Campus TIO, in Overpelt. Mijn opdracht omvat 2 delen. Enerzijds een opdracht rondom machineveiligheid en anderzijds een opdracht rondom PLC PROFIBUS. Deze opstellingen moeten beide volledig didactisch zijn zodat de leerlingen van de school hier iets van kunnen leren. Tijdens mijn stageperiode heb ik aan de 2 opdrachten tegelijk gewerkt. Ik heb zo proberen te werken dat ze op ongeveer hetzelfde moment klaar zouden zijn. Maar dit is niet echt gelukt. De PROFIBUS, waar ik altijd de nadruk op heb gelegd voor mijn eindwerk, was een stuk sneller af dan het deel rond machineveiligheid. In de eerste 5 weken heb ik vooral alles theoretisch uitgewerkt zodat ik dit niet allemaal op het einde zou moeten doen. Hierna ben ik begonnen aan het praktische deel van de opdracht. Ik ben tot het einde van mijn stage bezig geweest aan mijn opdracht en had niet echt tijd meer over. Ik hoop dat ik u zowel kan informeren als kan boeien met dit eindwerk.

7

1 WICO Campus TIO

In dit hoofdstuk stel ik mijn stageplaats Wico Campus TIO kort voor. Zo krijgen jullie een beeld van de plaats waar ik tijdens de stageperiode aan mijn opdracht gewerkt heb.

Deze school telt ongeveer 900 leerlingen, verdeeld over verschillende studierichtingen.

De school bestaat uit 4 verschillende delen :

• Eerstegraadsschool • Technisch Instituut 2de en 3de graad

• Buitengewoon Beroepsonderwijs • Centrum voor Volwassenonderwijs

Tijdens mijn stage heb ik gewerkt binnen de afdeling van het Technisch Instituut 2de en 3de graad. Deze afdeling bestaat uit 3 verschillende niveaus :

• Doorstroming TSO • Praktische kwalificatie TSO

• Beroepsonderwijs

De praktische studierichtingen zijn vooral gericht op de nijverheid. Hier vallen de richtingen Elektrotechnieken, Houttechnieken, Autotechnieken, ... onder. Mijn stage valt onder de richting Elektrotechnieken.

Zelf heb ik binnen de doorstroming, Elektriciteit - Elektronica gevolgd, die een zeer goede voorbereiding vormde voor mijn huidige opleiding aan de Katholieke Hogeschool Kempen te Geel.

Wanneer u meer informatie wenst, kan u altijd de website bezoeken of contact opnemen via mail.

Figuur 1: Wico Campus TIO

Website: http://tio.wico.be/nieuw/ Mail: info@tio.wico.be

2 Probleemstelling

2.1 Achtergrondinformatie

De aanleiding van de stageopdracht binnen het bedrijf/school is de GIP opdracht van het laatste jaar elektrotechnieken. De leerlingen werken in 2 groepen van 3 leerlingen aan 3 verschillende opdrachten waarvan 1 gemeenschappelijk is voor de 2 groepen. Ik zal me vooral toeleggen op de PLC Profibus opdracht en de gemeenschappelijke opdracht, de machineveiligheidskooi. De informatie die ik al op voorhand heb opgezocht is vrij beperkt aangezien ik al 2 jaar het vak PLC binnen mijn opleiding heb gekregen en het vak machineveiligheid pas in het eerste semester in het 3de jaar heb gekregen. Ik heb wel samen met de leerlingen van het 6de jaar elektrotechnieken een opleiding voor profibus DP gevolgd in Limtech te Genk. Deze informatie was enorm nuttig voor mijn stageopdracht.

2.2 Probleemanalyse

Mijn opdracht bestaat uit 2 delen. Het eerste deel is een veilige werkruimte creëren rondom een robot. Deze moet volgens alle normen en regelgevingen gemaakt worden, net zodat de robot al zijn bewegingen kan doen.

Figuur 2: Robot

Figuur 3: Sturing robot

Het tweede deel bestaat eruit een Profibus netwerk uit te bouwen om 2 GIP opdrachten van vorig jaar te koppelen en aan te sturen, een niveaumeting en een XYZ - sturing. Er zal ook een mogelijkheid worden gecreëerd om andere didactische opstellingen op termijn te kunnen koppelen.

9

Figuur 4: PLC S7 400

niveaumeting met ultrasone sensor

hijskraan met X,Y en Z

richting

Het is ook de bedoeling dat ik de leerlingen van het 6de jaar elektrotechnieken zal begeleiden.

2.3 Doelstellingen

Welke doelstellingen wil je behalen tijdens de realisatiefase van je stage? Wat wil je bereiken?

• PLC Profibus netwerk creëren voor 2 decentrale processen en 1 centraal proces. o Uitbreiding ( Tijdsafhankelijk) : - Pneumatisch proces aansluiten

- Profinet • Veilige werkomgeving creëren rondom een robot. (New Approach) • De competentie bekomen om technische aspecten goed en duidelijk uit te

leggen.

2.4 Resultaten

Formuleer de resultaten die je verwacht te bekomen.

• PLC Profibus DP netwerk waarop 2 decentrale processen zijn aangesloten en 1 centraal proces.

• Een veilige werkomgeving rondom een robot. • Een bevestiging van mijn opleiding elektrotechnieken gedurende 3 jaar aan de

KHK in Geel.

3 Plan van aanpak

In het begin van mijn stage heb ik alle onderdelen die ik nodig had voor mijn opdracht volledig uitgewerkt en beschreven. Hierdoor kreeg ik een veel beter zicht op mijn volledige opdracht. Ook heb ik de eerste week alle documenten in orde gemaakt die klaar moesten zijn voor ik de startvergadering van de stage kon vastleggen.

Ik had al snel, samen met mijn bedrijfspromotor, de planning opgesteld waarin stond beschreven wat ik elke week moest gerealiseerd hebben. Voor het PROFIBUS gedeelte liep ik al snel voor op schema, aangezien ik zo snel mogelijk de communicatie in orde wou hebben tussen de S7 400 en de eilanden van Siemens en Beckhoff. Voor de machineveiligheidskooi liep ik een weekje achter, aangezien ik geen benul had van hoe te beginnen aan de elektrische schema’s. Dit heb ik de week zelf nog verholpen door flink wat opzoekwerk te doen.

Mijn plan is enorm goed door te werken en voor te blijven op de planning zodat indien nodig nog kan worden bijgestuurd ofwel een uitbreiding van de opdracht nog mogelijk is.

De uitbreiding zou ik eigenlijk graag nog gerealiseerd zien worden. Het gaat hier om het integreren van een touch pannel in een PROFIBUS netwerk en een FESTO eiland koppelen aan de PLC. De planning die ik dus heb vooropgesteld is een minimum. Meer mag altijd!

3.1 Mogelijke knelpunten

- Tijdsgebrek : Ik heb vrij veel te doen en zou wel eens in tijdsgebrek kunnen komen. Maar ik zal toch proberen mijn opdracht nog uit te breiden indien mogelijk. Wanneer ik toch in tijdsgebrek zou komen zal dit veel invloed hebben op mijn stage opdracht waardoor ik geen volledige dossier kan inleveren. Dit vormt een hoog risico

- Beckhoff eiland : Aangezien ik nog nooit heb gewerkt met dit merk schrikt het me wel vrij hard af. Het is mogelijk dat ik er helemaal niet mee kan werken of dit enorm tegenwerkt in het Siemens Simatic programma. Dit zou dan wel maar een deelaspect van mijn opdracht kunnen beïnvloeden. Dit vormt een gemiddeld risico.

- Didactisch : Het didactisch maken van de opstelling maakt het natuurlijk wat moeilijker en kost natuurlijk weer meer werk. Maar de opstelling zal zeker didactisch moeten worden uitgevoerd. Aangezien het zal dienen om de leerlingen wat bij te brengen. Dit knelpunt zou de volledige opdracht kunnen beïnvloeden. Dit vormt een hoog risico

11

3.2 Preventieve acties

- Tijdsgebrek : Hiervoor ga ik een goede planning opstellen, deze planning zal ik perfect proberen te volgen en indien nodig zal ik langer op mijn stageplaats blijven om de opdrachten toch af te krijgen. In de planning zal beschreven zijn wat ik elke week zou moeten gedaan hebben.

- Beckhoff eiland : Hier vraag ik wat informatie over bij andere leerkrachten hier op school die er al hebben mee gewerkt.

- Didactisch : Door zeer net en ordelijk te werken en mijn planning te volgen zal dit zeker lukken. Hier ga ik natuurlijk mijn uiterste best voor doen.

12

4 Realisatie

In dit hoofdstuk wordt alles beschreven wat er met de stage opdracht te maken heeft. Alle technische specificaties en onderdelen die we hebben gebruikt worden hierin beschreven. Het is in 2 delen opgesplitst. We hebben enerzijds de PROFIBUS opdracht en anderzijds de machineveiligheidskooi. In deze volgorde zal ook alles worden uitgeklaard.

4.1 PLC – Profibus opdracht

Deze deelopdracht van mijn stage opdracht is het opstellen van een PROFIBUS netwerk. De master in ons netwerk is de S7 400 van Siemens. Hier bouwen we een volledige didactische opstelling rond, centraal proces. Waardoor leerlingen hier schakelingen kunnen maken met de PLC. Verder zijn er 2 processen die worden aangestuurd, decentrale processen. Een niveaumeting en een XYZ - sturing van een kraan.

4.1.1 Centraal proces

Het centraal proces is het didactische deel van de PROFIBUS opdracht. Hier hebben we 32 in- en uitgangen naar buiten gebracht zodat de leerlingen hier zelf een volledige opstelling bij kunnen maken. Ook zijn er al contactoren, schakelaars, lampjes en voeding aanwezig om alles met stekkerbussen aan te sluiten.

Figuur 5: Centraal proces

4.1.2 Decentrale processen

4.1.2.1 Niveaumeting

Bij dit proces meten we continu het niveau van de vloeistof. Wanneer de vloeistof onder een bepaald niveau daalt, wordt er water toegevoegd. Wanneer de vloeistof boven een bepaald niveau stijgt, wordt er water geloosd. Het niveau is ook continu te volgen op het aangesloten display. In dit proces implementeren we een ET200S eiland van Siemens om de PROFIBUS connectie te creëren. Zie programma in bijlage 4 alsook het aansluitschema van het ET200S eiland in bijlage 2.

13

Figuur 6: Niveaumeting

4.1.2.2 XYZ – Sturing

Dit proces is een simulatie van een kraan. Hiermee kan je door middel van een besturing de kraan zijn X,Y en Z richting veranderen. Hierin implementeren we een BK3510 eiland van Beckhoff. Zie programma in bijlage 3 alsook het aansluitschema van het Beckhoff eiland in bijlage 1.

Figuur 7: XYZ - Sturing

14

4.1.3 PROFIBUS DP communicatie

PROFIBUS is een 2-draads industriële datacommunicatiestandaard waarmee verschillende componenten met elkaar kunnen communiceren. PROFIBUS past men vooral toe in de productieautomatisering, gebouwautomatisering en procesindustrie. Binnen het PROFIBUS netwerk zijn er 2 verschillende varianten. Je hebt PROFIBUS DP, die wij gaan gebruiken, en de PROFIBUS PA. Dit onderscheid is er gemaakt voor bepaalde industriegebieden.

PROFIBUS is dus een standaard waarmee niet alleen Siemens communiceert maar ook vele andere fabrikanten. Het geeft de mogelijkheid om verschillende fabrikanten met elkaar te laten communiceren.

Figuur 9: PROFIBUS netwerk

4.1.4 PROFIBUS netwerk opstellen

Je start vanaf de hardware configuratie van je master.

Je gaat nu naar onder waar je X2/DP ziet staan, hier klik je met je rechtermuis op en ga je naar object properties.

Figuur 8: PROFIBUS

15

Hier klik je op properties waarna je nu een nieuw PROFIBUS netwerk kan toevoegen met een bepaald adres voor je master.

16

Wanneer je nu klikt op New.. ga je een nieuw PROFIBUS netwerk toevoegen.

We klikken hier nu gewoon op OK en dan zien we dat we een nieuw PROFIBUS netwerk hebben toegevoegd waar we nu verschillende SLAVES op kunnen aansluiten.

17

We klikken hier nu weer gewoon op OK. Nu zie je dat er een aansluiting is aan de X2/DP voor verschillende SLAVES via PROFIBUS aan de MASTER te hangen.

Nu gaan we de SLAVES toe voegen aan de hardware configuratie. Deze kan je rechts vinden op je scherm. Je klikt hier op PROFIBUS – DP.

18

Ik maak gebruik van de ET200S.

Deze kan je nu gewoonweg slepen op het PROFIBUS netwerk. Wanneer je hem naar de PROFIBUS hebt gesleept moet je de SLAVE een adres toewijzen en op OK klikken.

Nu heb je een SLAVE aangesloten op je PROFIBUS netwerk en kan je de hardware van deze SLAVE aanvullen met de modules die jij ter beschikking hebt.

19

4.1.5 Programmeren

De 2 programma's van de processen zijn al aanwezig. Maar deze zijn gemaakt voor een PLC 200 van Texas instruments, en deze is niet compatibel met de S7 software waarmee we moeten programmeren. Hiervoor heb ik enkele dingen aangepast zodat we het programma wel kunnen inlezen in de PLC.

Voor het programmeren hebben we gebruik gemaakt van de software van siemens, SIMATIC MANAGER.

Zie bijlage voor de programma’s van de 2 decentrale processen.

4.1.5.1 Hardware configuratie

• S7 400

• Beckhoff

Deze modules zijn standaard niet beschikbaar in de bibliotheek van Simatic Manager. Hiervoor heb ik op internet de GSD of GSE file gedownload en deze toegevoegd aan de bibliotheek. Hierdoor heb je de mogelijkheid om componenten van verschillende fabrikanten toch toe te voegen in de siemens software.

20

• ET200S

4.1.6 Onderdelenlijst

4.1.6.1 PLC Siemens S7 400

De master in ons PROFIBUS netwerk is de S7 400 PLC van Siemens. Deze PLC is een donatie aan de school vanuit Philips Turnhout.

• Rack UR1

Dit rack zorgt ervoor dat alle componenten met elkaar verbonden zijn en mooi langs mekaar kunnen geplaatst worden. Wij maken gebruik van het UR1 – type.

Figuur 10: PLC S7 400

Figuur 11: Rack

21

• PS 407 20A

De Power Supply zal alle componenten in de rack voeden. In de PS bevinden zich nog 2 Back-up batterijen. Wanneer de spanning zou wegvallen zal alle data nog bewaard blijven in de CPU en de andere modules. Het gebruik van deze batterijen is optioneel.

Er bevinden zich verschillende LEDS op de PS. INTF = Licht op wanneer er zich een interne fout voordoet. BAF = Licht op wanneer de batterijspanning op de backplane bus te laag is en de BATT INDIC schakelaar op BATT1 of BATT2 staat. BATT1F = Licht op wanneer de eerste batterij leeg is, zijn polariteit is omgekeerd of de batterij zit er niet in en de BATT.INDIC schakelaar op BATT 1 of BATT2 staat. BATT2F = Licht op wanneer de tweede batterij leeg is, zijn polariteit is omgekeerd of de batterij zit er niet in en de BATT.INDIC schakelaar op BATT 2. DC 5V = Brandt zolang de 5 V spanning binnen de tolerantie limieten blijft. DC 24V = Brandt zolang de 24 V spanning binnen de tolerantie limieten blijft.

Er bevinden zich ook 3 schakelaars op de module. FMR button = Deze geeft de mogelijkheid om na een verbetering van een fout de fout indicator te bevestigen of te resetten. Standby switch = Hiermee zet je de volledige PLC aan of uit. BATT.INDIC = Deze heeft 3 standen : - OFF : LEDS en monitor signalen inactief - 1 BATT : Alleen BAF/BATT1F LEDs zijn actief - 2 BATT : BAF/BATT1F/BATT2F LEDs zijn actief

• CPU 414 – 3

De CPU is het brein van de PLC. Hierin zit alle logica en hier ga je dus ook je programma insteken. Wij beschikken over de CPU 414 – 3. Deze heeft 2 DP connecties waarvan er 1 MPI/DP is en de andere DP. Hier sluiten we de profibus kabel aan. Op de CPU bevinden zich verschillende LEDs. INTF = Licht op wanneer er zich een interne fout voordoet. EXTF = Licht op wanneer er zich een externe fout voordoet. BUS1F = Licht op wanneer er zich een fout voordoet op MPI/PROFIBUS DP interface X1. BUS2F = Licht op wanneer er zich een fout voordoet op PROFIBUS DP interface X2. IFM1F = Licht op wanneer er zich een fout voordoet op de eerste interface module. FRCE = Force command active. MAINT = Deze LED duidt aan dat er onderhoud nodig is. RUN en STOP duiden de huidige mode aan van de CPU. Op de CPU is er ook nog 1 schakelaar met 3 verschillende standen : - Run : De PLC in werking stellen - Stop : De PLC stop zetten - MRES : Een memory reset uitvoeren

Figuur 12: PS 407 20A

Figuur 13: CPU 414 - 3

22

• CP 443 – 1

De CP 443 – 1 communicatie processor is ontworpen voor de S7 – 400 PLC. Het geeft de PLC de mogelijkheid om aangesloten te worden op een industrieel Ethernet netwerk.

Op de CP 443 – 1 bevinden zich ook verschillende LEDs: INTF = Licht op wanneer er zich een interne fout voordoet. EXTF = Licht op wanneer er zich een externe fout voordoet. FDX = duidt aan dat er een bestaande full duplex connection is. LINK = duidt aan dat er een bestaande connectie is naar ITP/TP. TXD = De CP is aan het verzenden via AUI/ITP RXD = De CP is aan het ontvangen via AUI/ITP FAST = duidt een bestaande connectie aan naar ITP/TP met een snelheid van 100Mbps (Fast Ethernet)

• Digitale Ingangskaart 32xDC24V

De S7 400 PLC die ik ter beschikking heb heeft 4 digitale ingangskaarten en 1 analoge ingangskaart. We gaan hier enkel 1 digitale ingangskaart van gebruiken. Deze ingangen zullen didactisch naar buiten gebracht worden zodat de leerlingen er nog mee kunnen leren werken.

Deze ingangen kunnen handmatig worden bediend door schakelaars. Dit is enkel gedaan om een didactische opstelling te creëren.

De 2 processen die we aansturen maken gebruik van de in – en uitgangen van de eilanden die we configureren.

Figuur 14: CP 443 - 1

Figuur 15: 32xDC24V

23

• Digitale Uitganskaart 32xDC24V/0.5A

Op de S7 400 PLC zijn 3 digitale uitgangskaarten beschikbaar. Hiervan gebruiken we er slechts 1 omwille van de didactische opstelling voor de leerlingen. Deze uitgangen sturen contacten van 24V (Phoenix Contact) die op hun beurt schakelingen van 230V kunnen schakelen. Dit is gedaan omdat de transistor uitgangen van de PLC niet bestemd zijn tegen de stromen die ze moeten schakelen bij grote belastingen.

4.1.6.2 Siemens ET200S

Dit eiland voor de PROFIBUS communicatie was nog beschikbaar. Deze zal dienen om de niveaumeting aan te sturen en uit te lezen. Hieronder vind je de beschrijving van de verschillende modules.

Figuur 17: Siemens ET200S

• IM 151 – Standard

Dit is de Interface module. Deze zorgt ervoor dat er communicatie mogelijk is tussen de master en slave.

Figuur 16: 32XDC24V/0.5A

24

• PM-E DC 24/48V, AC24/230V

Dit is de voeding van de ET200S. Deze voorziet alle I/O - modules van voeding.

• Digitale ingangskaart 2DI DC24V ST

Met de digitale ingangskaart worden 2 ingangen uitgelezen. Het programma dat we hebben geprogrammeerd in de master zal de ingangen dan verwerken en hierna de uitgangskaart aansturen.

• Digitale uitgangskaart 2DO DC24V/2A ST

De uitgangskaart is een kaart waarmee we via 2 transistoruitgangen verschillende actoren kunnen aansturen.

• Analoge ingangskaart 2AI UST

Via de analoge ingangskaart wordt het vloeistofniveau uitgelezen. Deze zal controleren en vergelijken of de maximum of minimum waarde van het niveau bereikt zijn.

• Analoge uitgangskaart 2A0 STI

Deze wordt gebruikt om het display van de niveaumeting aan te sturen. Het display zal het niveau van de vloeistof weergeven.

4.1.6.3 Beckhoff

De materialen van Beckhoff hebben we aangekocht. Dit eiland zal geplaatst worden bij de XYZ-sturing. Hiermee worden de contactrons van PHOENIX contact aangestuurd die op hun beurt de motoren aansturen. Dit eiland leest ook de eindeloopschakelaar in en de verschillende aansturingen. Hieronder vind je de beschrijving van de verschillende onderdelen van het Beckhoff eiland.

• BK3150

Dit is de buskoppelaar van het Beckhoff eiland. Hier wordt de profibus kabel aangesloten, het adres ingesteld en de voeding aangelegd

Prijs : € 92,93

Figuur 18: BK3150

25

• Digitale Ingangskaart KL1404

Op het Beckhoff eiland beschikken we over 5 digitale ingangskaarten. Deze zijn 4 kanaals uitgevoerd. Dus er zullen 20 ingangen beschikbaar zijn om de XYZ –sturing uit te lezen.

Prijs : € 16,55 per stuk

• Digitale Uitgangskaart KL2404

Op het Beckhoff eiland beschikken we over 4 digitale uitgangskaarten. Deze zijn 4 kanaals uitgevoerd. Dus er zijn 16 digitale uitgangen beschikbaar waarmee we de XYZ-sturing kunnen aansturen.

Figuur 19: KL1404

Figuur 20: KL2404

26

• KL9010

Dit is de BUS END TERMINAL. Op het einde van een groep van terminals moet een busterminal aan de rechterkant komen. Deze is nodig om data uit te wisselen tussen de terminals en de buskoppelaar. Dit is de enige functie van deze component.

4.1.6.4 Phoenix Contact

Deze componenten zullen dienen om grotere stromen te schakelen dan de PLC uitgangskaart aankan. Zij zullen doormiddel van de transistoruitgangen van de PLC S7 400 worden geschakeld en op hun beurt zullen zij de contactoren schakelen. Deze trekken namelijk een te grote stroom zodat de PLC uitgangskaart dit niet kan verdragen en stuk zou gaan. We gebruiken 2 verschillende contacten, deze zijn hieronder beschreven.

• DEK-REL-24/1/S

Figuur 21: KL9010

Figuur 22: Phoenix contact

27

4.1.6.5 Profibuskabel

Hiermee wordt de communicatie gerealiseerd tussen de Master en de Slaves. Deze kabel bestaat uit 2 draden, de datalijnen A en B. Deze moeten door heel het netwerk steeds gerespecteerd worden.

Pinconfiguratie:

Deze kabel geeft ooit wel eens problemen, door verkeerd aan te sluiten, A en B omwisselen, slecht contact, … Hiervoor is er een toestel ontwikkeld om deze kabel volledig door te meten, de BT200 van Siemens. Deze heb ik zelf ook gebruikt en is een zeer handig hulpmiddel om zeker te zijn dat de kabel in orde is.

Figuur 24: BT200 Siemens

Figuur 23: PROFIBUS Kabel

28

4.2 Machineveiligheid opdracht

Voor de machineveiligheid opdracht heb ik een veilige werkomgeving gecreëerd rondom een robot. Deze maakt verschillende bewegingen en deze bewegingen moeten stoppen wanneer er iemand probeert, vrijwillig of onvrijwillig, de robot aan te raken. Hiervoor heb ik verschillende beveiligingen gebruikt. Namelijk : Noodstop, mechanische vergrendeling, lichtscherm en een digitale encoder, PSEN genaamd. De noodstop is op een gemakkelijk bereikbare plaats voorzien. De mechanische vergrendeling zal dienen voor het wegneembaar paneel boven het lichtgordijn. Deze zal er voor zorgen dat de robot buiten dienst wordt gesteld wanneer het paneel niet aanwezig is. Het lichtgordijn zal onder het wegneembaar paneel geplaatst worden. Wanneer iemand de robot wil aanraken of iets wil herstellen aan de robot terwijl hij in werking is, zal hij het lichtgordijn kruisen waardoor de robot buiten werking wordt gesteld. Als laatste hebben we een PSEN contact. Dit wordt op de deur gemonteerd. Het contact vermijdt dat de robot in werking blijft wanneer men de deur opent. Hierna vind je de tekening van de volledige opstelling waarop alle verschillende beveiligingen zijn aangeduid.

Figuur 25: Machineveiligheidskooi 1

Figuur 26: Machineveiligheidskooi 2

Noodstop

Lichtscherm

PSEN

29

4.2.1 Richtlijnen

Er zijn veel verschillende richtlijnen met toch wel veel dezelfde kenmerken. Zo worden er richtlijnen opgesteld door gekwalificeerde Europese instanties voor complete productgroepen.

Richtlijnen zijn slechts essentiële eisen met betrekking tot het ontwerp en het beveiligen van veilige machines. De technische specificaties per onderverdeling zijn terug te vinden in de Europese normen (ENxxxx). Zo is er de machinerichtlijn, arbeidsmiddelenrichtlijn, laagspanningsrichtlijn, …

Wij maken gebruik van de machinerichtlijn, the new approach. The new approach introduceert een strikte opsplitsing tussen de Europese richtlijnen en de Europese normen.

4.2.2 Normen

4.2.2.1 Inleiding.

De normen vormen een aanvulling voor de richtlijnen. Alle technische specificaties zitten in de norm verwerkt waaraan een bepaalde machine moet voldoen. En norm beschrijft men ook als : een norm is een overal wettelijk erkende en door een normalisatieproces afgesproken algemeen geldende en gepubliceerde regel voor de oplossing van een toestand. Voorwaarde voor een norm is dat deze technisch is geperfectioneerd en nuttig is voor de gebruiker. Alle fasen van een normalisatieproces moeten worden doorlopen en vervolgens worden afgesproken en gepubliceerd.

Al deze verschillende normen worden vastgelegd door een normalisatie-instelling. Er zijn er zo verschillende; Europese Commissie voor Normalisatie (CEN), het Europees Comité voor Elektrotechnische Normalisatie (CENELEC),… .

De verouderde norm is de norm EN954-1. Deze is vervangen door een nieuwe norm, de EN13849-1, hiervan maken wij gebruik. Deze is van kracht sinds 30 november 2009 .

4.2.2.2 Type normen

De europese normen zijn in 3 verschillende types ingedeeld:

Figuur 27: Normen

30

A-normen : dit zijn basisnormen die belangrijke informatie geven over het ontwerp, de strategie en de werking van de Europese normalisatie bij de machinerichtlijn. Ze zijn van toepassing op alle machines.

B-normen : dit zijn groepsnormen, en worden opgesplitst in 2 delen, de B1-normen en de B2-normen. De B1-normen zijn hogere veiligheidsaspecten die op enorm veel machines kunnen worden toegepast. De B2-normen hebben betrekking op de veiligheidsvoorzieningen.

C-normen : dit zijn productnormen die verschillende specifieke eisen stellen voor speciale machines met verwijzingen naar B-normen.

4.2.2.3 Norm EN ISO 13849 – 1

Om een veilige werkomgeving te creëren maken we gebruik van de norm EN 13849 – 1. Deze is de opvolger van de norm EN 954-1 en deze mag worden gebruikt sinds 2006.

De norm EN 13849 – 1 die we gebruiken, werkt met verschillende stappen, 6 in totaal. Hieronder overloop ik het gebruik ervan en de verschillende stappen.

• Stap 1 : Veiligheidsfuncties definiëren.

In de eerste stap worden alle eigenschappen van de veiligheidsfuncties vastgelegd. Niet enkel de collectieve beschermingsmaatregelen maar ook de veiligheidsfuncties worden in deze stap beschreven, welke stop- en startcircuits,noodstoppen,… .

• Stap 2 : Bepalen van Performance Level.

Hieronder zie je de risicograaf om het Performance Level te bepalen. Dit moet voor elk besturingssysteem gedaan worden als het veiligheid gerelateerd moet zijn. Binnen de risicograaf bevinden zich verschillende parameters. Naarmate deze zeer zorgvuldig beantwoord worden zal hieruit het Performance Level blijken.

Figuur 28: Performance Level

S = Ernst van de verwonding. S1 = Lichte verwonding, omkeerbaar. S2 = Zware verwonding, met de dood als mogelijk gevolg, onomkeerbaar.

F = De frequentie en/of blootstelling aan het gevaar. F1 = Zelden tot zeer vaak en/of korte blootstellingduur. F2 = Veelvuldig tot continu en/of lange blootstellingduur.

P = Mogelijkheid tot afwenden van het gevaar, dit heeft vooral te maken met de omgeving en parameters van de machine.

31

P1 = Mogelijk onder bepaalde omstandigheden. P2 = Nauwelijks mogelijk.

Nu zal je een bepaald Performance Level bekomen. Dit Performance Level is vereist.

• Stap 3 : Ontwerp en uitvoering van de veiligheidsfuncties

De veiligheidsfuncties die we in stap 1 gekozen hebben worden hier praktisch uitgevoerd.

• Stap 4 : Bepalen van het bereikte Performance Level en evaluatie

Na het bepalen van de Performance Level, gaan we na of het Performance Level ook daadwerkelijk gehaald wordt. Dit doen we aan de hand van verschillende maatregelen en berekeningen. Het werkelijke PL-niveau is in de norm EN13849 afhankelijk van: - de categorie van het beveiligingscircuit, designated architecture genaamd. - de Mean Time To Failure dangerous of MTTFd. - de Diagnostic Coverage of DC. - de Common Cause Failures of CCF.

Designated architecture

De designated architecture is de structuur van een bepaald systeem. Hiermee wordt het uiterlijk van de schakeling beschreven. Hieronder zie je een afbeelding die dit meer in detail beschrijft.

Figuur 29: Designated architecture

MTTFd

Dit is de gemiddelde tijd waarbij een bepaalde veiligheidscomponent zal falen met een gevaarlijke situatie tot gevolg. Hierbij wordt er met verschillende graden gewerkt. Laag : 3 jaar ≤ MTTFd < 10 jaar Gemiddeld : 10 jaar ≤ MTTFd < 30 jaar Hoog : 30 jaar ≤ MTTFd < 100 jaar

De fabrikanten van veiligheidscomponenten dienen de MTTFd- waarde van de afzonderlijke componenten op te geven. De MTTFd – waarde van een volledig kanaal dien je zelf te berekenen m.b.v onderstaande formule.

1����� �� 1

������

��

Diagnostic Coverage

Een belangrijk gegeven in het beoordelen van het veiligheidsniveau van een structuur is de mogelijkheid om fouten te ontdekken en zorgen dat je schakeling uitschakelt voordat die fout een gevaarlijk situatie zou creëren.

Common Cause Failure

Sommige fouten die ontstaan hebben 2 oorzaken. Hiertegen moeten maatregelen genomen worden. De norm EN 13849 benadert dit probleem met een bepaald

32

puntensysteem. Wanneer je minstens 65 punten van de 100 punten hebt behaald, bereik je een niveau dat CCF niet meer voorkomt.

Figuur 30: CCF

Het puntensysteem :

Wanneer al deze parameters berekend zijn, kunnen we nagaan of we het beoogde PL hebben gehaald. Dit kan je nagaan door onderstaande figuur.

Figuur 31:

Tabel

33

• Stap 5 : Bevestiging

Wanneer ons performance level is bereikt, mogen we ons ontwerp uitwerken. Wanneer we ons PL niveau te laag zou zijn moeten we alles opnieuw ontwerpen. Dit door andere en betere veiligheidscomponenten te gebruiken of een andere structuur te hanteren.

4.2.2.4 Uitwerken van de norm

• Stap 1 : Veiligheidsfuncties definiëren

De veiligheidsfunctie zal ervoor zorgen dat de volledige machine zal uitvallen wanneer er onderhoud wordt gedaan of er iemand vrijwillig of onvrijwillig de machine zou willen aanraken.

We beveiligen de deur met een magnetische veiligheidsfunctie. De open zijde van de kooi wordt beveiligd met een lichtgordijn en het dichte gedeelte boven het lichtscherm wordt afgeschermd met een hek. Dit hek wordt doormiddel van een mechanische veiligheidsvoorziening gecontroleerd op zijn aanwezigheid.

• Stap 2 : Bepalen van het vereiste Performance Level.

S2 : De mate van verwonding: Er is een mogelijkheid dat wanneer je in aanraking komt met de machine dat je een verwonding oploopt die onomkeerbaar is. Het is zelfs mogelijk dat het de dood heeft als gevolg.

F1 : Frequentie en/of tijd van blootstelling: Dit zal zeer miniem zijn aangezien de machine enkel dingen zou verplaatsen. Wanneer er onderhoud zou moeten gebeuren aan de robot is er wel een blootstelling, maar deze zal steeds van korte duur zijn.

P1 : De robot voert redelijk trage bewegingen uit, dus afwending is mogelijk bij eventueel gevaar.

Het bekomen Performance level is C. Al onze componenten en schakelingen zullen moeten voldoen aan de voorwaarde van PL niveau C.

Figuur 32: Risicograaf PL

34

De categorie bepalen :

Figuur 33: Catergorie bepalen

S2 : De mate van verwonding: Er is een mogelijkheid dat wanneer je in aanraking komt met de machine dat je een verwonding oploopt die onomkeerbaar is. Het is zelfs mogelijk dat het de dood heeft als gevolg.

F1 : Frequentie en/of tijd van blootstelling: Dit zal zeer miniem zijn aangezien de machine enkel dingen zou verplaatsen. Wanneer er onderhoud zou moeten gebeuren aan de robot is er wel een blootstelling, maar deze zal steeds van korte duur zijn.

P1 : De robot voert redelijk trage bewegingen uit, dus afwending is mogelijk bij eventueel gevaar.

We bekomen hier nu dat categorie 1 of 2 goed is om te gebruiken, als we het toch in 3 en 4 zouden uitvoeren dan gaan we over dimensioneren wat meer geld kost.

• Stap 3 : Ontwerp en uitvoering van de veiligheidsfuncties

Het lichtscherm dat wordt gebruikt is van GREIN GUARDIAN. De magnetische veiligheidsschakelaar is een PSEN 1.1. De noodstop die we gebruiken is een PIT es SET 2.1. De mechanische veiligheidsschakelaar is een PSENme 1S/1AS

Al deze signalen van de sensoren worden verwerkt door 4 veiligheidsrelais, de PNOZ S4 wordt hiervoor gebruikt.

• Stap 4 : Bepalen van het bereikte Performance Level en evaluatie

Deze berekeningen hebben we uitgevoerd met de software van PILZ Pascal.

35

Noodstop :

Figuur 34: PILZ Pascal software Noodstop

Magnetische veiligheidsschakelaar PSEN :

Figuur 35: PILZ Pascal software PSENma

36

Lichtgordijn :

Figuur 36: PILZ Pascal software Lichtgordijn

Mechanische veiligheidsschakelaar :

Figuur 37: PILZ Pascal software PSENmech

37

• Stap 5 : Bevestiging

Aangezien dit een didactische opstelling is, gaan we de verschillende veiligheden ook in verschillende categorieën schakelen. Het lichtscherm en de mechanische veiligheid wordt in categorie 2 geplaatst. De magnetische veiligheidsschakelaar, PSEN, wordt in categorie 3 geplaatst en de noodstop wordt in categorie 4 geplaatst. Zie bijlage 5 voor de elektrische schema’s van de verschillinde veiligheden.

4.2.3 De robot

4.2.3.1 Onderdelen

• De robot

De robot is een schenking van PHILIPS Turnhout. Het is een robot met 5 beweegbare assen. Hier vind je wat technische specificaties van de robot.

• Teachbox

Hiermee stellen we de verschillende posities in van de robot die hij moet aannemen. Door verschillende posities na mekaar in te stellen zal hij deze met een bepaalde snelheid allemaal afgaan waardoor je een bepaald proces krijgt.

• Robot – controller

De robot – controller is een integraal onderdeel van de MOVE-MASTER robot systeem. Het bevat de CPU en de vermogen elektronica om de robot bewegingen te realiseren.

Figuur 39: Teachbox

Figuur 40: Robot - controller

Figuur 38: Robot bewegingen

38

4.2.3.2 Programmeren

We hebben de robot geprogrammeerd met het programma COSIROP. Hieronder vind je een screenshot van het programma dat we in de robot hebben gestoken.

4.2.3.3 DB25 naar DB9 RS232 Stekker

Voor de communicatie tussen de robot en de PC hebben we zelf een kabel gemaakt. We hebben een overgang nodig tussen een 25 pin RS232 connector naar een 9 pin RS232 connector. Zo hebben we een 25 pin kabel gebruikt om dit te realiseren. Hieronder vind je de aansluitingen.

Robotaansluiting (25pin) PC aansluiting (9pin)

2 Transmit data 2

3 Receive data 3

4 Request to send 8

5 Clear to send 7

6 Data set ready 4

7 Signal ground 5

20 Data terminal ready 6 (bruggen met pin 1 )

De shielding van de kabel verbinden met de behuizing van de 25 pin stekker.

39

4.2.4 Onderdelenlijst

4.2.4.1 PILZ Veiligheidsrelais

• PNOZ S4

Het veiligheidsrelais dient om een veiligheidscircuit veilig te onderbreken. Het veiligheidsrelais voldoet aan de eisen van EN 60947-5-1, EN 60204-1 en VDE 0113-1 en mag worden gebruikt in toepassingen met noodstopknoppen, hekken, lichtschermen, PSEN en als veiligheidscomponent voor liften volgens bijlage IV van de liftrichtlijn 95/16/EG en volgens EN 81-1.

Figuur 41: PNOZ S4

De relais voldoet aan verschillende eisen : - De schakeling is redundant uitgevoerd en beschikt over zelfbewaking. - Wanneer er een component uitvalt, blijft de veiligheidsschakeling in werking. - Bij elke aan/uit-cyclus van de machine wordt er automatisch getest of de relaiscontacten van de veiligheidsvoorziening correct openen en sluiten. - Elektronische zekering

A1 en A2 dient om de voeding aan te leggen. Wij sluiten hier 24V DC op aan. De ingangen S11,S12,S21 en S22 dienen om de veiligheden op aan te sluiten. Naargelang de categorie zal het aansluitschema anders uitgevoerd zijn.

S34 dient om automatisch of handmatig te resetten, dus wanneer de veiligheid in werking is getreden kan men kiezen voor een automatische of een handmatige herstart van de veiligheidsrelais. Y32 is een input voor de PLC.

De uitgangen van de veiligheidsrelais bespreek ik ook even : Uitgangen 13-14, 23-24 en 33-34 zijn veiligheidscontacten; 41-42 is een hulpcontact, dat kan gebruikt worden voor signalering. Deze contacten zorgen ervoor dat de robot wordt uitgeschakeld wanneer er een veiligheid wordt geactiveerd.

We kunnen het veiligheidsrelais ook in verschillende bedrijfsmodi instellen door middel van een soort potentiometer op het relais.

40

Hieronder vind je de beschrijving van de verschillende instelbare bedrijf modi.

4.2.4.2 Noodstop

Hieronder vind je de noodstop die ik heb gebruikt voor de veilige werkomgeving. Deze beschikt over 2 verbreekcontacten. Dit maakt het mogelijk om de noodstop redundant uit te voeren. Verdere specificaties vind je hieronder.

Figuur 43: Noodstop

Figuur 42: Bedrijf modi

41

4.2.4.3 Lichtgordijn

Hier zie je een afbeelding van het lichtgordijn. Het is van het merk GREIN GUARDIAN. Hiermee zal de open ruimte worden beveiligd tussen het platform en het wegneembaar paneel.

Als de toegang tot de machine niet noodzakelijk is tijdens de gewone werking van de machine,kan je gebruik maken van een foto-elektrische veiligheidsvoorziening. Deze voorziening beschermt de bediener uiteraard niet tegen werkstukken, spanen e.d.

Het lichtscherm bestaat uit een transmitter en een receiver en een box met de intelligentie in.

Figuur 44: Lichtgordijn

De box met intelligentie ziet er als volgt uit. We gebruiken hier de normaal open contacten van. De emitter en receiver worden hier ook op aangesloten, ook de 4de kabel die van de emitter en de receiver komt moet worden aangesloten op de controller, dit is namelijk een aardingskabel, wanneer deze niet wordt aangesloten werkt het volledige lichtscherm niet. Er is ook de mogelijkheid om aan muting te doen. Dit hebben wij niet gedaan wegens tijdsgebrek.

Figuur 45: Lichtgordijn controller

4.2.4.4 Magnetische veiligheidsschakelaar PSEN

PSENmagn is een magnetische veiligheidsschakelaar. Deze zal dienen voor de deur. Hij zal een slot vervangen. Dit zal gebeurd door middel van een reed-contact. Wanneer de 2 componenten met een minimum afstand van 8mm zich van mekaar bevinden is de deur gesloten en zal de robot in werking kunnen zijn. Wanneer de componenten zich nu meer dan 26mm van mekaar bevinden zal de robot worden uitgeschakeld. Er zijn 2 maakcontacten beschikbaar waardoor je deze component redundant kan uitvoeren.

Figuur 46: PSEN

42

4.2.4.5 Mechanische veiligheidsschakelaar

Deze mechanische veiligheidsschakelaar gebruiken we op het paneel dat wegneembaar is boven het lichtgordijn. Dit contact werkt doormiddel van een pen die het wegneembaar paneel vergrendelt of ontgrendelt.

Figuur 47: PSENmech

BESLUIT….

Aangezien het de bedoeling was om iets didactisch te verwezenlijken is deze stageopdracht zeker een succes te noemen. De leerlingen voor de volgende jaren kunnen veel bijleren aan de hand van de gemaakte PROFIBUS opstelling. Het is niet enkel mogelijk om via PROFIBUS te werken, maar ook om centraal, bij de S7 400 PLC, schakelingen op te bouwen met motoren, contactoren,… .

Ook kan ik leerlingen laten inzien dat PROFIBUS niet enkel Siemens is. Ze zien hierdoor dat het een communicatie standaard is voor verschillende fabrikanten zoals Beckhoff, die ik heb gebruikt in mijn opdracht.

Wat de machineveiligheid betreft is er ook het een en ander duidelijk geworden. De machineveiligheidskooi is een mooi hekwerk geworden met daarop alle beveiligingen en signalisatie aanwezig. De meeste leerlingen denken waarschijnlijk dat het gewoonweg om de robot gaat die een puzzel maakt, maar dit is niet zo. Het gaat om de veiligheid daarrond. Ik heb een basisveiligheid gecreëerd en deze kan zeker nog verder worden uitgewerkt in komende jaren.

Wat ik nog kan besluiten is dat de 2 opdrachten samen toch wel een heel werk was. Als ik nu 1 van de 2 opdrachten had gehad kon ik me meer toeleggen op 1 opdracht en had ik misschien wel veel verder kunnen gaan in mijn opdracht, maar dit is jammer genoeg niet gelukt.

LITERATUURLIJST

Van Gompel, Ben. (2008). Machinebeveiliging.

Mondelaers, Eric. (2012). Machineveiligheid.

Beckhoff PLC :

http://www.beckhoff.com/english.asp?bus_terminal/bk3010_bk3100_bk3110.htm

Veiligheden machineveiligheidskooi :

www.pilz.be

https://shop.pilz.com/eshop/cat/nl/DE/0001400034704580GI/PSENmag-for-electronic-electromechanic-relays/504226=PSEN-1.1a-20-PSEN-1.1-20-8mm-5m-1unit#CAD%203D-Modell

https://shop.pilz.com/eshop/b2b/publicinit.do?product=400420

Siemens :

http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo2&siteid=cseus&lang=en&aktprim=99&siteid=cseus&treeLang=en&groupid=4000003&extranet=standard&viewreg=WW&nodeid0=10805261

BIJLAGE

Bijlage 1 : Aansluitschema Beckhoff

46

I17.0 = Noodstop Q12.0 = Down I17.1 = Down Q12.1 = Up I17.2 = Up Q12.2 = Rechts I17.3 = Links Q12.3 = Links I18.0 = Rechts Q13.0 = Rechtsom I18.1 = Linksom Q13.1 = Linksom I18.2 = Rechtsom Q13.2 = Lamp overlast. I18.3 = Motor 1 (Contactron) I19.0 = Motor 2 (Contactron) I19.1 = Motor 3 (Contactron) I19.2 = OFF I19.3 = ON I20.0 = Overlast I20.1 = Sensor laag I20.2 = Sensor hoog I20.3 = Eindeloopschakelaar links I21.0 = Eindeloopschakelaar rechts

47

Bijlage 2 : Aansluitschema ET200S

I16.0 = Stop Q15.0 = Motor

48

I16.1 = Start Q15.1 = Ventiel Y1 I16.2 = Lamptest Q15.2 = Ventiel Y2 I16.3 = Noodstop Q15.3 = Lamp niveau hoog I16.4 = Manueel Q15.4 = Lamp automatisch I16.5 = Automatisch Q15.5 = Lamp manueel PIW544 = Waterniveau Q15.6 = Lamp noodstop PQW512 = Displaywaarde

49

Bijlage 3 : PLC programma hijskraan

50

Bijlage 4 : PLC programma niveaumeting

51

52

53

54

55

56

57

Bijlage 5: Elektrische schema’s machineveiligheidskooi

58

59

60

61

62