1. Projektidee, Projektauftrag

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Projekt AFAG-Assembly-System
Pflichtenheft
AFAG-Assembly-System
Projekt-Nr. : 10
Projektteam : Graffert, Horn, Knecht, Küchenmeister, Perabo, Reck
Raum : W01
Betreuer: Bautz, Decker, Ivancic
Version: 1.1
Datum der Erstellung: 12.09.2011
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Projekt AFAG-Assembly-System
Inhalt
Pflichtenheft ................................................................................................... 1
AFAG-Assembly-System .................................................................................. 1
1. Projektidee, Projektauftrag .......................................................................... 3
2. IST-Zustand bei Übernahme des Projektes ................................................... 4
2.1.
Hauptsteuerung , Bandanlage ............................................................. 4
2.2.
Zelle 105 ............................................................................................. 4
2.3.
Zelle 110 ............................................................................................. 5
2.4.
Zelle 120 ............................................................................................. 5
3. Soll-Zustand ................................................................................................. 6
3.1.
Hauptsteuerung , Bandanlage ............................................................. 6
3.2.
Zelle 105 ............................................................................................. 6
3.3.
Zelle 110 ............................................................................................. 7
3.4.
Zelle 120 ............................................................................................. 7
4. Kostenplanung ............................................................................................. 8
5. Terminplanung ............................................................................................. 9
6. Aufgabenverteilung.................................................................................... 10
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Projekt AFAG-Assembly-System
1. Projektidee, Projektauftrag
Die Projektidee bzw. der Projektauftrag ist, die Zellen 105 und 110 mit der
Hauptsteuerung über Profinet kommunizieren zu lassen und mithilfe der
Bandanlage Werkstückträger zur Bestückung in den Zellen bereitzustellen. In
den Zellen werden Teile von Kupplungsschaltern (Zelle 105) und Business-CardHolder (Zelle 110) auf den Werkstückträgern platziert. Da die Montagezelle 120
und ein Transportbandmodul nicht mehr benötigt werden, werden sie aus der
Linie genommen und die Montagezelle 110 wird entsprechend verschoben.
Außerdem soll es möglich sein, die Zellen 105 und 110 unabhängig voneinander
steuern zu können.
Da die Achssteuerung beider Montagezellen veraltet ist sollen sie ausgetauscht
werden. In der Zelle 105 wird die Achsteuerung der Firma Berger & Lahr durch
ein Nachfolgermodell der Firma Schneider Electric ersetzt. In der Zelle 110
werden die Schrittmotoren und die Schrittmotorsteuerung durch neue
Servomotoren und Servoumrichter der Firma SEW Eurodrive ersetzt.
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Projekt AFAG-Assembly-System
2. IST-Zustand bei Übernahme des Projektes
2.1. Hauptsteuerung , Bandanlage
Die Hauptsteuerung wurde mit einer Siemens SPS S7-300 mit einer CPU C315
übernommen. Eine Phoenix Contact Switch MCS 16 TX war ebenso enthalten
und funktionstüchtig. Die Verdrahtung innerhalb des Schaltschrankes war
relativ unstrukturiert und schwer nachzuvollziehen. Es war ein RFID System und
ein Schützsicherheitskombinationssystem in dem Steuerschrank enthalten. Ein
Touch Panel der Firma Phönix Typ: 2985204 Contact war ebenfalls eingebaut.
Ein Phoenix Contact Switch MCS 16 TX war ebenso enthalten und
funktionstüchtig Profinet Verbindung zu jeder Zelle und dem Handarbeitsplatz
war vorhanden. Die Verbindung zum RFID System erfolgte über eine PROFIBUS
Verbindung.
2.2. Zelle 105
Zu Beginn des Projekts beherbergte die Zelle 105 keine SPS. Lediglich die
Steuerung für die beiden Achsmotoren Berger & Lahr war vorhanden. Mehrere
Leitungen und Einzeladern waren ohne Berührungsschutz abgeklemmt.
Mechanisch war die Montagezelle in einem einwandfreien Zustand. Es sind
mehrere WAGO dezentrale I/O Systeme in der Zelle verbaut. 2 Stück waren
über Profinet angesteuert, die anderen 5 über Profibus. Eine übergeordnete
Steuerung sollte diese I/O Baugruppen ansteuern und einlesen. Die bisherige
Kommunikation erfolgte über Profibus. Eine Überprüfung der
Pneumatikkomponenten mittels manueller Ansteuerung über die eingesetzten
FESTO –Ventilinseln war erfolgreich. Die geprüften Ventilinseln und Effektoren
funktionierten einwandfrei.
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Projekt AFAG-Assembly-System
2.3. Zelle 110
Bei der Übernahme der Zelle 110 wurde festgestellt, dass es nicht möglich war,
sie im Automatikbetrieb zu betreiben. Im Handbetrieb war es nicht möglich,
einzelne Effektoren anzusteueren. Lediglich die Stopper, welche sich innerhalb
der der Zelle 110 befanden, konnten angesteuert werden. Eine Überprüfung
der Pneumatikkomponenten mittels manueller Ansteuerung über die
eingesetzten FESTO –Ventilinseln war erfolgreich, die Ventilinseln und
Effektoren funktionierten einwandfrei.
Die Zelle 110 verfügt über eine Steuerung der Firma Phoenix Conatct (ILC 350
PN). Das zur Kommunikation mit der Hauptsteuerung benötigte Switch war
nicht vorhanden, befand sich zur Reparatur beim Hersteller. Die Achssteuerung
und die Motoren XY Achsenportal konnten nicht verfahren werden.
2.4. Zelle 120
Die Zelle 120 ist im Projekt nicht relevant. Sie wird nicht bearbeitet und bei
Komponentenmangel der anderen Zellen oder der Hauptsteuerung können
Komponenten entnommen werden.
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Projekt AFAG-Assembly-System
3. Soll-Zustand
3.1. Hauptsteuerung , Bandanlage
Das RFID System wird entfernt. Die Siemens S7-300 wird gegen eine Phoenix
Contact SPS C340PN ausgetauscht. Der Switch und die Profinet Verbindungen
bleiben ebenfalls in der Zelle. Die gesamte Verdrahtung wird entfernt, neu
angeordnet und wieder verdrahtet. Die Position der Komponenten wird
sinnvoll festgelegt und erneuert. Die Not Aus Funktion wird wieder richtig
hergestellt. Die Programmierung erfolgt über Pc Worx 6.10.56. Die
Visualisierung findet über Visu+2.0 statt. Über diesen Steuerschrank werden
die Transportbänder programmiert und der Automatikbetrieb gestartet.
Realisiert wird die Kommunikation zwischen dem Steuerschrank und den
einzelnen Zellen über PROFINET I/O(Process Field Network).
3.2. Zelle 105
Die Siemens S7-300 wird vom Hauptsteuerschrank entfernt und in die Zelle 105
eingebaut. Das Profibus-System wird bis zum Achssteuerschrank entfernt und
durch Profinet ersetzt. Die an den E/A Modulen vorhandenen vier WAGOProfibus-Feldbus-Koppler sind noch gegen solche als Profinet I/O Koppler zu
tauschen um diese in das Profinet I/O System einzubinden. Die
Schrittmotorverstärker von Berger und Lahr werden elektrisch abgeklemmt
und ausgebaut. Diese werden durch neue Schrittmotorverstärker von
Schneider Electric ersetzt, welche in das Automatisierungssystem über eine
Profibus Schnittstelle einzubinden sind. Der elektrische Anschluss, die
Parametrierung der Controller und das Teachen der Punkte die angefahren
werden müssen, muss ausgeführt werden.
Des weiteren muss ein PC als Arbeitsplatz installiert werden über den die
Programmierung der Anlage Zelle 105 erfolgt. Für die Programmierung ist eine
Variablendeklaration zu erstellen, die Hardware- und Netzwerkkonfiguration
sind zu erstellen. Die Programmierung erfolgt in Ablaufsprache (AS) eine
Schnittstelle zur Kommunikation mit der Hauptsteuerung muss hergestellt
werden. Bis zum Ende des Projektes sollen die beiden Zuführungen für Bauteil
1 und Bauteil 2 programmiert werden. Die beiden Greifer, welche die
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Projekt AFAG-Assembly-System
bereitgestellten Teile auf die Werkstückträger setzen sind ebenfalls zu
programmieren. Nach dem programmieren erfolgt die Inbetriebnahme und der
Probelauf der Anlage. Abschließend sind alle ausgeführten Arbeiten zu
dokumentieren, und bei Projektübergabe an die Projektleiter auszuhändigen.
3.3. Zelle 110
Die Montagezelle 110 soll über Profinet vom Steuerschrank angesprochen
werden können und auch intern über Profinet kommunizieren. Gesteuert wird
sie über die Phönix Contact ILC 350 PN und programmiert über Pc Worx
6.10.56. Die Visualisierung findet über Visu+2.0 statt. Hiermit soll sie auch
einzeln gesteuert werden können. Die alten Schrittmotoren und
Schrittmotorsteuerung sollen durch neue Servomotoren und Servoumrichter
der Firma SEW Eurodrive ersetzt werden. Hierzu muss die Konstruktion
verändert werden. Die neuen Servoumrichter müssen dann zusätzlich in die Pc
Worx Programmierung eingebunden werden.
3.4. Zelle 120
Da die Montagezelle 120 und ein Transportbandmodul nicht mehr benötigt
werden, werden sie aus der Linie genommen und die Montagezelle 110 wird
entsprechend verschoben.
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Projekt AFAG-Assembly-System
4. Kostenplanung
Komponente
Stückpreis netto
zzgl.
Gesamtpreis
Stückpreis brutto Anzahl
Gesetzlicher
Brutto
Mwst.
Synchroner Servogetriebemotor mit
Planetengetriebe
PSKF122CMP40M/KY/RH1M/SM1
1642,63
1954,73
1
1954,73
Synchroner Servogetriebemotor mit
Planetengetriebe
PSF122CMP40M/KY/RH1M/SM1
1612,43
1918,79
1
1918,79
43,05
0
51,23
2
2
0
102,46
95,00
113,05
0
2
2
226,1
0
110,25
117,60
113,40
131,19
139,94
134,95
2
2
2
262,39
279,88
269,89
Frequenzumrichter MOVITRAC LTP
MCLTPB0008-2B1-4-00
Bremswiderstand MW072-003
Schnittstellenumsetzer USB 2.0 in RS-485
USB 11 A
Servomodul LTX-H1A
Netzdrossel für Anschlussspannung
1x230V ND LT 010 290 21
Cable 13324535 / 5
Cable 059004544 /5
SUMME
5.014,26 €
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5. Terminplanung
15.08.2011 – Beginn des Projektunterrichts
26.09.2011 – Freischaltung der Projektseite im Internet
14.11.2011 – Zwischenpräsentation
09.01.2012 – Abgabe der Projektdokumentation
04.02.2012 – Abschlusspräsentation im Rahmen des Infotages
06.02.2012 – Projektübergabe an die Projektleiter
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Projekt AFAG-Assembly-System
6. Aufgabenverteilung
Gesamtsteuerung und Not-Aus-Kreis
Graffert, Küchenmeister
Zelle 105 programmieren und visualisieren
Knecht, Reck
Achssteuerung Zelle 105
Knecht, Reck
Achssteuerung Zelle 110, erneuern der
Antriebseinheit
Horn, Perabo
Zelle 110 programmieren und visualisieren
Horn, Perabo
Homepage
Graffert
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