Die Aufgabenstellung für diese Schaltung ist genauso definiert wie bei der Relais-Steuerung für eine Wendemaschine. Die Relais-Schaltung ist unter
folgendem Link zu finden:
Für die Bedienung des Kippers sind zwei Taster vorgesehen. Mit einem Taster kann die Bewegung des Kippers von links nach rechts eingeleitet werden.
Der zweite Taster ist für die Bewegung von rechts nach links zuständig. Zwei Endschalter dienen der Abfrage der Grenzpositionen links und rechts. Ein weiterer Sensor,
in dem Fall ein induktiver Näherungsschalter, markiert die mittlere Position des Kippers. Jedes Mal beim Erreichen der Position „Mitte“ muss der Kipper automatisch
anhalten. Erst nachdem der betreffende Taster losgelassen wurde, kann nach erneuter Betätigung des Tasters die Bewegung fortgesetzt werden.
Die Auswertung aller Signale wird hier die Mini-SPS von Siemens Logo! übernehmen. Die kleine Steuerung arbeitet mit 24 VDC. Die Ausnahme bildet die
Spannungsversorgung des Motors. Damit die Bewegung nicht zu schnell erfolgt, wird die hohe Versorgungsspannung extra für den Motor mit dem einfachen Spannungsregler
LM317 runter geregelt. In der Praxis könnte man das Problem der Drehgeschwindigkeit mit passender Getriebeübersetzung oder Anwendung eines Frequenzumrichters
(Drehstrommotor) lösen. In unserem Fall sorgt für die Bewegung ein kleiner 24 VDC – Motor mit Getriebe. Der Motor wird, da hier keine große Leistung im Spiel ist,
direkt über die Kontakte des Logo! gesteuert. Bei Verwendung eines leistungsstarken Motors wäre Einsetzung von
Leistungsschützen notwendig.
Logo!
Logo! ist eine leistungsstarke, professionelle speicherprogrammierbare Steuerung der Firma Siemens. Diese kleine SPS ist robust, erweiterbar und findet seit
Jahrzehnten Verwendung in zahlreichen Anwendungsbereichen, auch in Bereich der Maschinensteuerungen. Das Grundgerät in unserem Fall verfügt über acht
Eingänge und vier Ausgänge, die dank eingebauten Relais potenzialfrei zur Verfügung stehen. Sie können mit 10A belastet werden. In unserem Beispiel werden zwei
erste Ausgänge für eine Drehrichtung des Motors verwendet, zwei weitere Relais ermöglichen die umgekehrte
Drehrichtung.
LM317
Bei der integrierten Schaltung LM317 handelt es sich um einen Spannungsregler. Seine Aufgabe in der Schaltung besteht darin, die Versorgungsspannung von 24VDC
runter zu regeln. Das ist notwendig, damit der Motor langsamer dreht. Die gewünschte Spannung des Reglers wird mit den Widerständen R1 und R2 eingestellt. Die
Berechnung der Widerstände kann der E-Rechner erledigen:
Für das Starten des Motors sind letztendlich die AND-Gatter B001 (Rechtsdrehung) und B002 (Linksdrehung) verantwortlich. Es müssen dafür jeweils
vier Bedingungen erfüllte sein.
Die erste Bedingung ist der betätigte Taster. Bewegung erfolgt ausschließlich nur dann, wenn ein der beiden Taster I4(Links) oder I5(rechts betätigt ist. Die
zweite Bedingung bezieht sich auf die Abfrage der Endlage. Nur dann, wenn die Endschalter I1(Position Links) oder I2(Position rechts) nicht angefahren wurden, kann
Bewegung in entsprechende Richtung erfolgen. Die dritte Bedingung ist die Verriegelung der Ausgänge. Es darf nicht passieren, dass beide Richtungen gleichzeitig
angesteuert werden. Dann gibt es einen Kurzschluss und bestimmte Komponenten der Schaltung können beschädigt werden. Wenn also links gefahren wird, kann die Richtung
rechts nicht gestartet werden. Sind z.B. die Ausgänge Q1 und Q2 aktiv (es erfolgt Bewegung nach rechts), wird über das NOT-Gatter B011 ein negatives Signal zu dem
AND-Gatter B002 geschickt, wodurch es gesperrt wird. Die Ausgänge Q3 und Q4 können nicht aktiviert werden.
Die vierte Bedingung bezieht sich auf die Position Mitte. Für diese Funktion wählen wir einen RS-Baustein (B005). Hier geht es um einen Setze-Rücksetze-Block.
Er muss zurückgesetzt werden, damit eine Bewegung erfolgen kann.
Wenn während einer Bewegung der Sensor Position Mitte I3 angefahren wird (Positive Flanke B003) und der RS-Baustein zurückgesetzt ist, wird er über das
AND-Gatter B004 gesetzt. Damit wird Bewegung unterbrochen.
Wenn in diesem Zustand ein Taster erneut betätigt wird (Positive Flanke B008), wird über das AND-Gatter B009 der RS-Baustein B005 zurückgesetzt. Die Bewegung
kann jetzt fortgesetzt werden.
