TwinCAT-Automatisierungsprojekt
Wiederverwendbare Schrittketten für eine mehrstufige Anlage
Automatisierungsprojekt mit mehreren Stationen, Fördertechnik und wiederverwendbaren Schrittketten in TwinCAT Structured Text, ergänzt um C-basierte Mess- und Bedienoberflächen in CVI.
Problem
Mehrere Bearbeitungsstationen an einer Transportstrecke müssen sicher koordiniert werden. Dazu gehören Aktoren, Stopper, Greifer, Achsen, Stationsfreigaben und Zeitüberwachung. Ohne saubere Struktur entstehen schnell doppelte Logik und unklare Verantwortungsgrenzen zwischen den Abläufen. Zusätzlich müssen Zustände der SPS-Ebene für Bedien- und Messtechnik-Software auf C-Basis (CVI) verfügbar gemacht werden.
Lösung
Jede Station besitzt eine eigene Schrittkette; Transport- und Stationsketten stimmen sich über definierte Handshake-Signale für Anforderung, Bestätigung und Abschluss ab. Wiederverwendbare Teilabläufe werden in Funktionsbausteinen gekapselt oder referenziert, statt sie zu kopieren. Achsbefehle werden mit Zielposition, Geschwindigkeit und Timeout gestartet und über Done-Bedingungen überwacht. Die Validierung der Reihenfolge erfolgt über Simulation und I/O-Zuordnung. Für die Anbindung an die C-basierte CVI-Bedienoberfläche werden relevante Zustände und Werte zwischen TwinCAT und der C-Anwendung ausgetauscht.
Mein Beitrag
- Umsetzung und Erweiterung von Schrittketten in Structured Text.
- Wiederverwendung vorhandener Ablaufbausteine statt Copy-and-Paste.
- Integration einer zusätzlichen Drehachse in den Gesamtprozess.
- Bearbeitung eines kompletten Stationsablaufs vom Prozessschritt über das Greifen bis zum Weitertransport.
- Analyse, welche I/Os zu Mess-, Infeed- und Kontaktierungsfunktionen gehören.
- Fehlersuche bei Achsbewegungen und Zustandsbedingungen.
- Mitarbeit an der C-basierten CVI-Anwendungsseite, die Zustände und Werte aus TwinCAT anzeigt und weiterverarbeitet.
Aufbau
- Jede Station besitzt einen eigenen Ablauf beziehungsweise eine eigene Schrittkette
- Transport- und Stationsketten stimmen sich über definierte Signale und Zustände ab
- Wiederverwendbare Teilabläufe werden in Funktionsbausteinen gekapselt oder referenziert
- Achsbefehle mit Zielposition, Geschwindigkeit und Timeout, überwacht über Done-Bedingungen
- Simulation und I/Os zur Validierung der Reihenfolge
Technische Herausforderungen
- Klare Verantwortungsgrenzen zwischen Stations-, Transport- und Hilfsketten definieren.
- Zyklische Abhängigkeiten und doppelte Logik vermeiden.
- Funktionsbausteine korrekt innerhalb anderer Bausteine referenzieren.
- Mechanische Bewegungen und sichere Freigaben synchronisieren.
- Unterscheiden zwischen fehlerhaftem Code, falscher I/O-Zuordnung und Simulationsproblem.
Ergebnis
Mehrere Stations- und Transportabläufe wurden umgesetzt und erweitert, inklusive der Integration einer zusätzlichen Achse. Das Projekt ist meine praktische Grundlage für SPS-Ablaufsteuerung und für die spätere ADS-Anbindung aus einer .NET-Anwendung.
Medien
Keine Anlagenbilder, Stationsnummern oder E/A-Listen. Ein neutrales Ablaufdiagramm einer generischen Station ist geplant.