Aufgabe Vorschlag A - 3 - SPS-Programm und Zuordnung · Abitur Hessen Mechatronik LK 2021

Thema: SPS-Programme: Zuordnungstabelle und Funktionsplan · Aus der Prüfung LK (2021)

Aufgabenstellung

Material 3

Ansteuerung der Motorelektronik · Zustand / Aktion

R=1 · L=0 · G1=1 · G2=0 · Rechtslauf mit Geschwindigkeit G1

R=1 · L=0 · G1=0 · G2=1 · Rechtslauf mit Geschwindigkeit G2

R=0 · L=1 · G1=1 · G2=0 · Linkslauf mit Geschwindigkeit G1

R=0 · L=1 · G1=0 · G2=1 · Linkslauf mit Geschwindigkeit G2

R=0 · L=0 · G1=X · G2=X · M1=0

Funktionsbeschreibung – Hauptwaschgang ohne Vorwäsche und Spülen

Wenn der Programmschalter auf „Hauptwäsche“ steht und die Tür geschlossen ist (Kontakt S2_Tür, NO), wird mit Betätigung des Start-Tasters die Tür verriegelt (Q2_Tür) und das Zulaufventil Q1 geöffnet. Nun läuft das Wasser durch das Waschmittelfach ein. Um das Waschmittel in der Wäsche zu verteilen, wird während des Wasserzulaufs die Waschtrommel mit der Geschwindigkeit G1 nach rechts gedreht. Sobald der Füllstandssensor B1 (Öffner, NC) aktiviert wird, schließt das Zulaufventil und der Waschprozess beginnt. Ungefähr 40 Minuten lang dreht sich die Waschtrommel mit der Geschwindigkeit G1 abwechselnd jeweils 15 Sekunden lang rechts- und linksherum mit einer Umschaltpause von jeweils fünf Sekunden. Wenn die Waschzeit abgelaufen ist, bleibt die Waschtrommel stehen und die Laugenpumpe M2 pumpt das Wasser ab bis der Füllstandssensor B2 (Öffner, NC) anspricht. Nun wird in der Schleuderphase die Waschtrommel für vier Minuten mit der hohen Geschwindigkeit G2 rechtsherum gedreht, während die Laugenpumpe weiterhin läuft. Wenn die Schleuderphase beendet ist, wird nach einer Minute die Tür entriegelt, die Tür kann nun geöffnet werden.

3.1 Zuordnungstabelle der Waschmaschinensteuerung [5 BE]

Erfassen Sie alle für die Steuerung der Waschmaschine erforderlichen Eingangs- und Ausgangssignale sowie die Timer in einer Zuordnungstabelle (Bezeichnung, Adresse/Operand, Typ, Kommentar).

3.3 FUP-Steuerungsprogramm [11 BE]

In Abbildung 3.2 ist der Ablauf für den Abpump- und Schleudervorgang dargestellt. Überführen Sie den Ablauf in das entsprechende Steuerungsprogramm und stellen Sie die zugehörigen Netzwerke einschließlich der Befehlsausgabe dar.

Hinweis: Eingangssignale, die ggf. aus einem anderen Programmabschnitt hinzukommen könnten, bleiben unberücksichtigt.

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag A - 3 - SPS-Programm und Zuordnung · Abitur Hessen Mechatronik LK 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

3.1 Erfassen Sie alle für die Steuerung der Waschmaschine erforderlichen Eingangs- und Ausgangssignale sowie die Timer in einer Zuordnungstabelle (Bezeichnung, Adresse/Operand, Typ, Kommentar).

Lösung: | Symbol | Operand | Typ | Symb.-Kommentar | | :--- | :--- | :--- | :--- | | B3_Temperatur | EW 10 | WORD | Temperatursensor | | Start | E 0.0 | BOOL | Start-Taster (NO) | | Prog_HWG | E 0.1 | BOOL | Programmschalter – Hauptwaschgang | | S2_Tür | E 0.2 | BOOL | Türkontakt (NO) | | B1_voll | E 0.3 | BOOL | Füllstandssensor (NC) | | B2_leer | E 0.4 | BOOL | Füllstandssensor (NC) | | Q1_Zulauf | A 0.0 | BOOL | Ventil Zulauf | | Q2_Tür | A 0.1 | BOOL | Türriegel | | Q3_Heiz | A 0.2 | BOOL | Heizung | | M1_R | A 0.3 | BOOL | Antrieb Rechtslauf | | M1_L | A 0.4 | BOOL | Antrieb Linkslauf | | M1_G1 | A 0.5 | BOOL | Geschwindigkeit G1 | | M1_G2 | A 0.6 | BOOL | Geschwindigkeit G2 | | M2_Pumpe | A 0.7 | BOOL | Laugenpumpe | | T1_Tür | T 1 | TIMER | Türnachlauf (1 Minute) | | T2_Wasch | T 2 | TIMER | Waschzeit (40 Minuten) | | T3_RL | T 3 | TIMER | Rechts-Linkslauf-Wechsel (15 Sek.) | | T4_Pause | T 4 | TIMER | RL-Umschaltpause (5 Sek.) | | T5_Schleuder | T 5 | TIMER | Schleuderzeit (4 Minuten) |

3.3 In Abbildung 3.2 ist der Ablauf für den Abpump- und Schleudervorgang dargestellt. Überführen Sie den Ablauf in das entsprechende Steuerungsprogramm und stellen Sie die zugehörigen Netzwerke einschließlich der Befehlsausgabe dar.

Lösung: Darstellung der Funktionsbausteine (FUP): - Schrittmerker SM11 (Pumpe einschalten): Setzen mit `SM10 & 1`, Rücksetzen mit `SM12 >= 1` oder `Reset`. - Schrittmerker SM12 (Schleudern Rechtslauf G2): Setzen mit `SM11 & /B2_leer`, Rücksetzen mit `SM13 >= 1` oder `Reset`. - Schrittmerker SM13 (Abpumpen beendet, Türnachlauf startet): Setzen mit `SM12 & T5_Schleuder`, Rücksetzen mit `SM14 >= 1` oder `Reset`. - Schrittmerker SM14 (Tür entriegeln): Setzen mit `SM13 & T1_Tür`, Rücksetzen mit `SM11 >= 1` oder `Reset`. - Befehlsausgaben: - `M1_G1`: Setzen mit `SM2`, Rücksetzen mit `SM12`. - `M1_G2`: Setzen mit `SM12`, Rücksetzen mit `SM13`. - `Q2_Tür`: Setzen mit `SM2`, Rücksetzen mit `SM14`. - `M2_Pumpe`: Setzen mit `SM11`, Rücksetzen mit `SM13`. - `T1_Tür`: Einschaltverzögerung (SE) getriggert durch `SM13`, Zeitwert `S5T#60S`. - `T5_Schleuder`: Einschaltverzögerung (SE) getriggert durch `SM12`, Zeitwert `S5T#4M0S`. - `M1_R`: Zuweisung über `SM12` (`=`).

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