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Pneumatik - Ablaufsteuerung

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Die Ablaufsteuerung ist eine Art der Steuerung, die für Pneumatik-Systeme – häufig in Maschinen und Anlagen - verwendet wird. Worum es sich bei einer Ablaufsteuerung handelt, wird im Folgenden genauer erläutert.

Die Ablaufsteuerung

Sofern es sich um eine Steuerung handelt, die schrittweise abläuft, wird sie als Ablaufsteuerung oder auch Schrittkette (engl.: sequential control) bezeichnet. In der Pneumatik erfolgt dieser Ablauf immer zwangsläufig, indem für das Weiterschalten von Schritt 1 zu Schritt 2 konkrete Weiterschaltbedingungen (Transitionen) festgelegt werden.

Beispiel: Ein Zylinder transportiert dadurch, dass er ausfährt, ein Werkstück in die gewünschte Position. Dort wird das Werkstück gespannt.

In der Pneumatik erfolgen Entwürfe von Ablaufsteuerungen nach DIN EN 60848, beispielsweise mit GRAFCET, während die Implementierung zumeist gemäß IEC 61131-3, beispielsweise mit Sequential Function Chart (SFC) umgesetzt wird. Sofern eine Pneumatik-Ablaufsteuerung mittels SPS realisiert wird, ist es vorteilhaft, zur Programmierung die Ablaufsprache zu nutzen.

Unterscheidung

Arten von Pneumatik-Ablaufsteuerungen

1. Die zeitgeführte Ablaufsteuerung

Hierbei hängen die Weiterschaltbedingungen ausschließlich von der Zeit ab. Die einzelnen Weiterschaltvorgänge werden mittels Zeitgliedern, Zeitzählern und/oder sogenannten Schaltwalzen mit stetiger Drehzahl erzeugt. Der nach DIN 19226 definierte Begriff "Zeitplansteuerung" gilt ausschließlich für die zeitabhängige Führungsgrößenvorgabe.

2. Die prozessabhängige Ablaufsteuerung

Hierbei hängen die Weiterschaltbedingungen von den Signalen der gesteuerten Pneumatik-Anlage, also vom Prozess selbst ab. Bei der in der DIN 19226 definierten Wegplansteuerung beispielsweise, handelt es sich um eine typische Form der prozessabhängigen Ablaufsteuerung, weil die Weiterschaltbedingungen die Anlage von wegeabhängigen Signalen gesteuert werden.

Grenzen der prozessabhängigen Ablaufsteuerung in der Praxis

Zumeist folgen Produktions-Prozesse keinem starren Ablauf.

Beispiel: Teile werden auf eine Stückguttransportanlage manuell (von Hand) gemäß einer zufälligen Reihenfolge entfernt und wieder aufgebracht, um eine Qualitätskontrolle durchzuführen. Nun wird es schwierig, wieder in den geordneten, ablauforientierten Arbeitsablauf zurückzufinden. Während das Weiterschalten(Transition) noch recht einfach funktioniert, erfordert das Zurückschalten einen hohen Programmieraufwand und ist deshalb kaum zu realisieren.

Das heißt: Eine kleine Störung reicht manchmal bereits aus, um den normalen Prozessablauf vollkommen durcheinanderzubringen. In diesem Fall wirkt sich eine Ablaufsteuerung nachteilig aus. In der Praxis hat das oft zur Folge, dass bei ablauforientierter Programmierung häufig die gesamte Anlage zunächst leer gefahren werden muss, um danach neu zu starten.

Um fehlertolerante und damit stabilere Ergebnisse zu erzielen, konzentriert man sich deshalb in der Pneumatik häufig auf Detail- oder Insellösungen ohne komplizierte Schrittketten.

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2009 Maschinenbau-Wissen.de
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