Wie schreibt man eine Fanuc-SPS-Kontaktkarte?

Fanuc-SPS spielen eine wichtige Rolle in Systemen, die eine präzise und effiziente Steuerung erfordern, wie Roboter im Automobilbau oder CNC-Fräsmaschinen in der Luft- und Raumfahrt. Ihre Fähigkeit, komplexe Logik in einem einfachen visuellen Format wie Kontaktplandiagrammen auszuführen, macht sie für Ingenieure und Techniker ohne umfassende Programmierkenntnisse zugänglich. Dieser Artikel konzentriert sich auf das Schreiben der Fanuc-SPS-Kontaktplanlogik, um Ihnen ein besseres Verständnis der Fanuc PLC-Leiter.

1. Grundlegende Komponenten der Fanuc PLC Ladder Logic

Leitersprossen und Kontakte
Jede Sprosse in der Kontaktplanlogik stellt eine bestimmte Operation oder Bedingung dar. Sie besteht aus zwei Hauptelementen: Kontakten und Spulen.

- Kontakte: Ähnlich wie Schalter stellen sie Eingabegeräte dar (wie Sensoren oder Druckknöpfe). Sie können entweder „normalerweise offen“ (NO) oder „normalerweise geschlossen“ (NC) sein. Normalerweise offene Kontakte lassen Strom fließen, wenn der entsprechende Eingang eingeschaltet (wahr) ist, während normalerweise geschlossene Kontakte Strom nur fließen lassen, wenn der Eingang ausgeschaltet (falsch) ist.
- Spulen: Spulen stellen Ausgabegeräte wie Motoren, Lichter oder Relais dar. Die Spule wird aktiviert (eingeschaltet), wenn der Zustand der Sprosse (d. h. Kontakt) erfüllt ist, was bedeutet, dass Strom durch die Sprosse fließt.

Ausgänge und Spulen
In einer Fanuc-SPS steuern Ausgänge physische Geräte wie Magnetspulen, Aktuatoren und Motoren. Spulen in Kontaktplanlogik werden verwendet, um diese Geräte je nach Eingangsbedingungen ein- oder auszuschalten. Wenn beispielsweise ein Sensor die Anwesenheit eines Teils erkennt, schließt sich der entsprechende Eingangskontakt und die Spule aktiviert den Aktuator, um das Teil aufzunehmen.

Relais und Timer
- Relais fungieren als Schalter, die mehrere Ausgänge von einem einzigen Eingang oder Zustand aus steuern. In einem Fanuc-System werden Relais verwendet, um sicherzustellen, dass bestimmte Vorgänge nur ausgeführt werden, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, z. B. das Warten auf ein Sensorsignal vor dem Starten eines Motors.
- Timer helfen bei der Steuerung zeitbasierter Vorgänge, wie verzögerter oder periodischer Aktionen. Beispielsweise kann TON (Turn On Delay Timer) verwendet werden, um nach einem Startsignal 5 Sekunden zu warten, bevor der Motor gestartet wird.

2. Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Schreiben von Kontaktplanlogik für Fanuc-SPS

Schritt 1: Bestimmen Sie den Kontrollprozess
Bevor Sie eine Kontaktplanlogik schreiben, müssen Sie den Steuerungsprozess gründlich verstehen. Überlegen Sie, welche Art von Maschine oder System Sie steuern möchten – ob CNC-Maschine, Roboterarm oder Fließband. Identifizieren Sie die wichtigsten Eingänge (Sensoren, Schalter usw.) und Ausgänge (Motoren, Aktuatoren, Magnetspulen), die am Prozess beteiligt sind.

Bei einer CNC-Maschine können die Eingaben beispielsweise Positionssensoren, Werkzeugwechsler und Not-Aus-Schalter sein. Die Ausgaben können Motoren sein, die die Spindel, das Kühlmittel oder den Werkzeugwechsler steuern.

Schritt 2: Ein- und Ausgänge definieren
Nachdem Sie den Prozess verstanden haben, besteht der nächste Schritt darin, alle erforderlichen Ein- und Ausgänge klar zu definieren. In einer Fanuc-SPS wird jedem Ein-/Ausgabegerät eine eindeutige Adresse zugewiesen. Dies ist wichtig, um eine ordnungsgemäße Zuordnung der Geräte in einem Kontaktplanprogramm sicherzustellen.

Zum Beispiel
- Eingänge: Endschalter (X1, X2), Näherungssensoren (X3), Not-Aus (X4).
- Ausgänge: Spindelmotor (Y1), Kühlmittelpumpe (Y2), Werkzeugwechsler (Y3).

Schritt 3: Konstruieren Sie die Stufen der Kontaktplanlogik
Beim Entwerfen einer Leiter werden logische Bedingungen erstellt, die bestimmen, wie Eingänge Ausgänge auslösen. Für jede Sprosse werden normalerweise ein oder mehrere Eingänge ausgewertet, bevor ein Ausgang aktiviert wird. Diese Sprosse stellen die Abfolge der Operationen im Kontrollfluss dar.

Zum Beispiel
- Ein Strompfad zum Starten eines Spindelmotors prüft möglicherweise, ob die Endschalter frei sind (normalerweise offene Kontakte) und ob der Not-Aus aktiv ist (normalerweise geschlossene Kontakte).
- Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird die Spule im Takt erregt und der Motor gestartet.

Schritt 4: Einstellen von Relais, Timern und Zählern
Relais, Timer und Zähler helfen, Logikfunktionen hinzuzufügen. Timer können Aktionen verzögern (z. B. 3 Sekunden warten, bevor ein Motor gestartet wird) und Zähler können die Anzahl der produzierten Teile oder abgeschlossenen Zyklen verfolgen. Relais können mehrere Ausgänge kombinieren, um mehrere Ausgänge mit einem einzigen Eingang zu steuern.

Zum Beispiel
- Ein TON-Timer kann den Start eines Spindelmotors verzögern, bis eine sichere Position erreicht ist.
- Ein Zähler erfasst die Anzahl der verarbeiteten Teile und schlägt Alarm, wenn eine bestimmte Zahl erreicht wird.

Schritt 5: Testen der Kontaktplanlogik
Nachdem Sie die Kontaktplanlogik geschrieben haben, ist es an der Zeit, sie auf der Fanuc-SPS zu testen. Laden Sie das Programm auf die SPS herunter und simulieren Sie die Eingangsbedingungen. Beobachten Sie, wie sich die Ausgabe verhält, um sicherzustellen, dass die Logik wie erwartet funktioniert. Wenn die SPS Fehler oder unerwünschte Ergebnisse erzeugt, verwenden Sie die Diagnosetools, um die Logik zu debuggen.

3. Allgemeine Ladder Logic-Programmieranweisungen für Fanuc-SPS

Anweisungen zum Starten und Stoppen
Start- und Stoppanweisungen sind für die Steuerung des Maschinenbetriebs von entscheidender Bedeutung. Normalerweise löst eine Startanweisung den Start eines Generators oder Aktuators aus, während eine Stoppanweisung den Betrieb stoppt. Wenn Sie beispielsweise die Starttaste drücken, wird die Spule aktiviert, um den Spindelmotor zu starten.

Timer-Befehle
Timer steuern Betriebsverzögerungen. In Fanuc-SPS gibt es verschiedene Arten von Timern:
- TON (On Delay Timer): aktiviert den Ausgang nach einer festgelegten Verzögerung, sobald die Eingangsbedingung erfüllt ist.
- TOF (Off Delay Timer): Schaltet den Ausgang nach einer Verzögerung aus, sobald die Eingangsbedingung falsch ist.

Beispielsweise verzögert der TON-Timer das Einschalten des Motors um 5 Sekunden, nachdem ein Startsignal empfangen wurde.

Gegenbefehle
Zähler verfolgen Ereignisse im Laufe der Zeit, z. B. das Zählen der Anzahl der produzierten Teile, und Fanuc-SPS verwenden zu diesem Zweck normalerweise die Anweisungen CTU (Aufwärtszählen) und CTD (Abwärtszählen). Mit diesen Anweisungen kann ein Vorgang ausgelöst werden, wenn eine voreingestellte Anzahl erreicht wird, z. B. das Auslösen eines Alarms, nachdem 100 Teile produziert wurden.

Anleitung vergleichen
Fanuc-SPS verwenden Vergleichsanweisungen, um Eingangswerte mit vordefinierten Grenzwerten oder anderen Werten zu vergleichen. Beispielsweise kann ein Eingangswert eines Temperatursensors mit einem vordefinierten Schwellenwert verglichen werden, um einen Kühllüfter zu aktivieren, wenn die Temperatur einen bestimmten Grenzwert überschreitet.

4. Debuggen und Fehlerbehebung bei der Fanuc PLC Ladder Logic

Häufige Fehler in der Fanuc PLC Ladder Logic
Fehler bei der Kontaktplanprogrammierung können folgende Ursachen haben:
- Falsche Kontaktposition (normalerweise offen vs. normalerweise geschlossen).
- Ein-/Ausgabeadressen fehlen oder sind falsch.
- Die Logikschleife erreicht nie einen „wahren“ Zustand, wodurch der Ausgang inaktiv ist.

Vorgehensweise zur Fehlerbehebung bei Kontaktplanlogik
1) Überprüfen Sie den Diagnosestatus der SPS auf bestimmte Alarme oder Fehlercodes.
2) Isolieren Sie den problematischen Strompfad, indem Sie die anderen Strompfade deaktivieren und die Ausgänge beobachten. Überprüfen Sie beispielsweise, ob der Motor ohne Bedingungen von selbst startet.
3) Verwenden Sie die Fanuc-Programmiersoftware, um Ein- und Ausgaben zu simulieren und sicherzustellen, dass das System wie erwartet reagiert.

Verwenden von Fanuc PLC-Diagnosetools
Fanuc PLC bietet Diagnosetools wie Fehlerprotokolle, Kontaktplananzeigen und Testmodi, die Ihnen beim Aufspüren von Problemen helfen. Sie können das Verhalten jeder Kontaktplansprosse über Kontaktplanlogik überprüfen oder Simulationstools verwenden, um verschiedene Eingangsbedingungen zu testen, ohne tatsächlich mit der Maschine zu interagieren.

5. Erweiterte Funktionen der Fanuc PLC Ladder Logic

Fortschrittliche Kontaktplanlogik-Technologie ermöglicht erhöhte Flexibilität und Effizienz, beispielsweise bei der Handhabung analoger Steuerungen, komplexer Sequenzen und der Integration mit anderen Geräten.

- Analoge Ein-/Ausgänge: Fanuc-SPS können analoge Signale (wie etwa Temperatursensoren) verarbeiten und diese Eingänge können mithilfe spezieller Anweisungen in der Kontaktplanlogik verarbeitet werden.
- Kommunikation: Fanuc-SPS können über Protokolle wie Ethernet/IP, Modbus oder Profibus mit anderen Geräten kommunizieren und ermöglichen so die Integration mit anderen Systemen wie SCADA oder Remote-E/A-Modulen.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Schreiben einer klaren und logischen Kontaktplanlogik für Fanuc-SPS eine nahtlose Automatisierung gewährleistet und zu einer deutlichen Produktivitätssteigerung führt. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Songwei für professionelle Fanuc-SPS-Programmierdienste oder Schulungen.