Projekte der Fachschule für Technik im Schuljahr 2006/2007

Farbmischer 2007

Aufbau und Automatisierung einer Farbmischanlage mit Simatic S7 und Visualisierung über WINCC-flexible

Projektaufgabe: Mit einem realen Mischer-Modell sollen drei Flüssigkeiten in beliebig einstellbarem Verhältnis gemischt werden.
Die Bedienung der Anlage erfolgt menügeführt über das Touchpanel TP177B von Siemens.
Über das Touchpanel können neun verschiedene Rezepte ausgewählt oder eigene Mischungsverhältnisse eingegeben werden.
Nach dem Startsignal werden die gewünschten Flüssigkeitsmengen in den Hauptbehälter gepumpt und mit einem drehzahlgesteuertem Rührwerk gemischt. Ist der Rührvorgang abgeschlossen, wird die Mischung abgepumpt.
Die Füllstände können binär über Elektronikschaltungen und analog über einen Differenzdrucksensor und einen Sonar-Sensor erfasst werden. Mit einem Tachogenerator wird die Drehzahl des Rührmotors gemessen und über einen Pulsweitenmodulator (PWM) stufenlos eingestellt.
Die Visualisierung und Bedienung der Anlage erfolgt über die Siemens-Software WINCC-flexible. Die Anlage wird mit einer Simatic-SPS S7-314C-2DP gesteuert. Das Steuerprogramm ist mit STEP7 V5.3 geschrieben.


Das Projektteam Farbmischer:
Waldemar Köhn
Ralph Füger
Eduard Borkowski


Maustauchanlage 2007

Automatisierung eines Verarbeitungs- und Positioniervorganges mit Simatic S7 und Visualisierung mit WINCC-flexible am Beispiel einer vollautomatischen Tauchanlage

Die bereits vorhandene Tauchanlage wurde von der Projektgruppe umgebaut und optimiert, mit Simatic S7-314C-2DP gesteuert und mit WINCC-flexible visualisiert.
In der Maustauchanlage werden Schaumzuckermäuse vereinzelt, mit einem Greifer erfasst und in flüssige Schokolade getaucht, nach Wunsch mit Kokosraspeln bestreut und anschließend gekühlt und serviert.
Die Anlage ist über das Feldbussystem Interbus von Phoenixcontact mit der Simatic-Steuerung verbunden. Die Visualisierung erfolgt über ein Touchpanel TP177B von Siemens.
Die Temperatur der Schokolade wird über Zweipunktregelung konstant gehalten. Die Kühlung wird mit Peltier-Elementen realisiert.



Projektteam:
Dieter Nielsen
Eric Stark
Benjamin Zirm

Druckluftoptimierung für Coca Cola

Energieeinsparung beim Lufttransport für PET-Flaschen durch optimierte Steuerung mit Simatic S7 und Profibus

Projektbearbeiter: Mark Elosge

Dieses Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Firma „Rhein-Main-Siegen Getränke GmbH“ aus Liederbach und der Fachschule für Technik an der Werner von Siemens Schule FFM durchgeführt.
Situationsbeschreibung:
Die frisch erzeugten PET-Flaschen werden in einer sehr langen Schiene hängend mit Druckluft von der Blasmaschine zum Befüllautomaten transportiert. Die drucklufterzeugenden Ventilatoren laufen auch bei Produktionsstauungen immer im Volllastbereich. Hier sollte nun eine Energieeinsparung untersucht und realisiert werden.
Die Anlage besteht aus SPS Simatic S7 CPU317 DP und S7 CPU 214 DP, die über Profibus DP verbunden sind. Die S7-214 verbinden die Danfoss VLT 2830 Frequenzumrichter mit dem Feldbus. Es sind 18 Drehstromasynchronmotoren mit je 3KW in einer Linie vorhanden. Mit dem ASi-Bus werden Sensorsignale zusammengefasst. Die Anlage wird über ein Simatic OP Touch Panel 177 mit Pro-Tool-Pro visualisiert.
Aufgabenstellung:
Die verbesserte Steuerung soll eine Leistungsabsenkung der Ventilatoren bei Füllerstillstand erzeugen. Beim Starten des Füllers soll die Anlage wieder auf Normalmodus springen.
Die sofortige Zufuhr von leeren Flaschen zum Füller muss jederzeit gewährleistet sein.
Da die Anlage bereits läuft, müssen Programmänderungen so vorgenommen werden, dass der laufende Betrieb nicht gestört wird. Die Optimierung soll möglichst ohne zusätzliche Bauteile durchgeführt werden.
Lösung der Aufgabenstellung:
Die Transportstrecke wird in mehrere Sektionen aufgeteilt. Die Anzahl und Bewegung der leeren Flaschen wird am Signalwechsel der Ultraschallsensoren erkannt. Hierzu werden parametrierbare Bausteine geschrieben. Wenn über eine bestimmte Zeit keine Flaschenbewegung erkannt wird, kann diese Sektion über die Frequenzumrichter heruntergefahren werden. Der Abschnitt direkt vor dem Füller wird nicht ganz heruntergefahren.
Das Projekt wurde erfolgreich durchgeführt und abgeschlossen.

Optimierung einer Temperaturregelstrecke mit industriellen Komponenten

Fast jedes technische Gerät enthält automatische Regelungen. Regelung ist der Vorgang, einen tatsächlichen Wert, die Regelgröße (Istwert) mit einer gewünschten Führungsgröße (Sollwert) fortlaufend zu vergleichen und bei Abweichungen automatisch anzupassen.
Unsere Aufgabenstellung in diesem Projekt beinhaltete die Untersuchung und Optimierung des Modells einer Warmluftstrecke. Die Optimierung wurde nach Ziegler&Nichols und nach Chien, Rhones und Reswick durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit dem Verhalten einer Zweipunkt-Regelung verglichen.
Desweiteren haben wir Kennlinien und dynamische Verläufe aller verwendeten Komponenten aufgenommen und untersucht.
Zur Messdatenerfassung verwendeten wir den neu angeschafften digitalen Bildschirmschreiber der Firma JUMO.

Projektteam:
Kai Becker
Roger Antmann
Christian Kalok

ASURO-Roboter

Ein fahrbarer Roboter erkennt Hindernisse und kann einem vorgezeichneten Weg folgen. Der Bausatz wurde mit Ultraschallsensoren zur Hinderniserkennung ergänzt.

Projekt-Team:
Stefan Klee
Felix Simon