Finale beim Kompressor. Nach einigen Monaten Bauzeit ist der Kompressor nun komplett, getestet wurde auf den Dachboden verfrachtet.

Demontage & Transport

Bei der Komstruktion des Kompressors war die Einhaltung der Abmessungen elementar wichtig. Sein finaler Bestimmungsort auf dem Spitzboden der Werkstatt verzeiht hier keine Fehler.

Nach dem Test musste der Kompressor für den Transport in 4 Teile zerlegt werden: Rahmen mit Schaltschrank, Tank, Verdichter und Motor. Abgesehen vom Gewicht (ca. 110 Kg) hätten wir die Anlage aufgrund ihrer Abmessungen erst gar nicht auf den Dachboden bekommen.

Stück für Stück gingen die Teile nach oben. Der Kompressor steht auf dem Betondach des Heizungs- und Technikraums. Somit sollten sich die Vibrationen in Grenzen halten.

Bei solchen Platzverhältnissen wünscht man sich manchmal doch etwas kleiner zu sein. André mit 1,88 und Fabian mit >1,90m.

Testlauf

Die viele Planung hat sich ausgezahlt – Der Kompressor passt perfekt an seinen neuen Standort, die elektrischen Anschlüsse waren schnell gemacht und die Anlage war auch Anhieb dicht. Der Verlust liegt bei ca. 0,3 bar / 24h.

Hier im Foto zu sehen ist der Restdruckmodus (II). Bei Abschaltung der Anlage wird auch die Ringleitung gesperrt um Druckverluste zu minimieren. Mit diesem Modus kann der in den Tanks enthaltene Restdruck genutzt werden, ohne das bei niedrigem Druck der Verdichter startet. Genug um mal einen Autoreifen aufzupumpen oder etwas auszublasen.

Während dem Test haben wir noch ein paar Details an der Software angepasst. Sicherlich nicht die letzten Änderungen, aber dank LAN-Verbindung können wir diese komfortabel “von unten” aufspielen.

Siemens Logo!

Über Sinn und Unsinn einer ausgewachsenen SPS für einen kleinen Kompressor lässt sich streiten, das Projekt war jedoch sehr lehrreich und die Flexibilität einer programmierbaren Steuerung eröffnet ganz neue Möglichkeiten.

Einige Erkenntnisse aus unserem ersten SPS/Siemens Logo! Projekt:

• Die Logo! kann so gut wie alles, man muss nur manchmal extram um die Ecke denken. Gerade wenn man aus dem Arduino/Microcontroller Lager kommt ist die grafische Programmierung anfangs sehr gewöhnungsbedrüftig.
• Logo! bedeutet Plug&Play. Die Komponenten passen zusammen und verrichten problemlos ihren Dienst. Die Anbindung des TDE Textdisplays und des zweiten I/O Moduls war sprichwörtlich ein Stecker.
• Live Modus – spitze! Man kann das Programm, Ein/Ausgänge sowie sämtliche Werte bei angeschlossener Logo! in Echtzeit mitverfolgen. Einfacher kann man Debugging nicht machen.
• Programme auf die Logo bringen geht über LAN, USB und eine SD-Karte. Das ist extrem flexibel.

Etwas gewöhnungsbedürftig:

• Ein Ein/Ausgang kann im Programm jeweils nur 1x benutzt werden, gleiches gilt für die Merker. Merker werden auch für die Display-Hintergrundbeleuchtung genutzt – habe ich mehrere Meldebildschirme in einer Farbe, muss ich hier einen ODER Baustein nutzen. Insgesamt macht dass die Programmierung etwas aufwändig / unübersichtlich.
• Der Betriebsstundenzähler-Baustein zählt nur volle Minuten. Läuft der Kompressor also 50 Sekunden, so wird auch nichts gezählt. Hier werden wir mit einem Stoppuhrbaustein und einem Wischerrelais den BSZ erweitern.
• Bei Siemens lädt man Programme nicht auf die SPS hoch, sondern auf die SPS runter! Immehrin gibt es eine Warnung, bevor das Programm auf dem Rechner unwiederbringlich überschrieben wird.
• Die Logo! Bausteine bekommen über einen eingebauten Verbinder BUS-Verbindung zur Basis Logo! – Leider keinen Strom. Den muss man manuell durchspeisen. Auch das Logo! Netzteil muss manuell angeschlossen werden.

Details zum Projekt findet ihr hier:

• Vorstellung
• Teil 1: Software
• Teil 2: Schaltschrank
• Teil 3: Rahmen
• Teil 3,5: Zwischenstand
• Teil 4: Montage & Rohrleitungen
• Teil 5: Inbetriebnahme
• Teil 6: Test, Demontage, Transport, Fazit.

659 Liter?!

659 Liter, so viel Luft hat der Kompressor bei seinem ersten Testlauf verdichtet und bei 6,59 bar in den 100 l Tank gedrückt.

Schaltschrank

Im Schaltschrank ist es etwas voll geworden. Neben ein paar zusätzlichen Reihenklemmen, sowie dem Anschluss der Leitungen durch das Bodenblech, sind auch nochmal diverse Verbindungen zur Spannungsverteilung nötig gewesen.

Natürlich geht es bei so einem Projekt nicht ohne 2 oder 3 obligatorische Wagoklemmen… diese sind jedoch nur temporär, bis der Kompressor auf dem Dachboden steht.

Nebenbei haben wir dem Kompressor noch eine CEE Anbaubuchse verpasst um beim Anschluss flexibler zu sein.

Der erste Testlauf

Damit wir später nicht in gebückter Haltung auf dem Dachboden irgendwelche Fehler ausbessern müssen, haben wir den Kompressor nochmal einigen Tests unterzogen.

Zur Sicherheit hatte ich den Programmlauf auf die Funktionstaste des TDE (Logo Textdisplay) – quasi als Totmannschalter. Wie sich aber schnell zeigte war diese Vorsichtsmaßnahme nicht nötig, alles lief erstaunlich problemlos und fehlerfrei.

Ergebnis: Der Kompressor sprang auf anhieb an, war vollständig dicht (dank Loctite 542 Gewindedichtmittel Mittelfest) und pumpt dank 4 kW Motor den 100 Liter Tank in kürzester Zeit auf 10 bar auf.

Software

Während der Verdrahtung hatten sich Lagebedingt einige Ein- und Ausgänge verschoben. Das muss in der Software noch entsprechend nachgezogen werden. In einem eigenen Artikel gehe ich nochmal im Detail auf die Software ein und wie die einzelnen Funktionen des Kompressors zusammen arbeiten.

Entwässerung

Bei unserem alten Kompressor hatten wir nur wenig Montivation uns um die Entwässerung zu kümmern – der Weg auf den Dachboden, die gebückte Haltung und schlechte Zugängigkeit haben dafür gesorgt, dass Kessel und Wasserabscheider regelmäßig voll waren. Entsprechend haben wir uns beim Eigenbau für die Komfortlösung entschieden…

Blick auf die automatische Entwässerung von Vorfilter, Feinfilter und Aktivkohlefilter. Direkt hinter dem Tank wollen wir möglichst viel Feuchtigkeit und Öl abfangen um die Ringleitung sauber zu halten.

Der Kondensattank besitzt im Deckel (mitte) einen Pegelstandssensor, welcher auf dem Textdisplay eine Warnung ausgibt sowie den Kompressor anhält.

An den Tanks befindet sich jeweils noch ein Magnetventil für den automatischen (zeitgesteuerten) Ablass.

Druckluftverteilung

Während ich einige Stunden in den Schaltschrank gestarrt habe um meine Verkabelung und die korrekte/vollständige Erdung zu überprüfen hat Fabian die Druckluft-Ringleitung in der Werkstatt fertiggestellt.

Wir nutzen übrigens das 22mm System von Schneider. Die Dichtigkeitsprüfung bzw. das Abdrücken steht noch aus, aber in Sachen Aufbau sind wir schonmal sehr zufrieden. Im Nachhinein hätten wir jedoch mehr gerade Stangen nehmen sollen, diese sind im Vergleich zur sehr widerspenstigen Rollenware deutlich einfacher zu verlegen.

Hier der Anschluss der Druckluftaufbereitung für die CNC Fräse. Anstatt Gummileitungen haben wir Panzerschläuche aus dem Solar/Sanitärbereich verbaut. Mit 10 bar Betriebsdruck passen diese gut zu unseren Anforderungen, sie sind günstig und ziemlich robust.

Wie geht es weiter?

Der Kompressor hat den ersten Test erfolgreich gemeistert, ganz fertig sind wir trotzdem noch nicht. Demnächst stehen noch folgende Arbeiten an:

• Gestell und Anschluss Tank 2 und 3
• Alles wieder zerlegen
• Auf den Dachboden verbringen
• Und wieder anschließen / an die Ringleitung anbinden

Schaltschrank

Hier ist (bis auf die 24V Verteilung) mittlerweile alles vorbereitet. Wie im CAD geplant haben alle Bauteile sauber rein gepasst und die Verkabelung war schnell erledigt.

Bedieneinheit

Auch die Bedieneinheit ist am Wochenende fertig geworden. Aufgrund der Kabelfühurng und Zugänglichkeit haben wir die Bedienelemente auf die Seite gesetzt. Ansonsten ist alles genau so wie vom CAD “vorhergesagt” ausgegangen.

… die Beschriftung werden wir nochmal etwas überarbeiten müssen.

Rahmenkonstruktion

Die Rahmenkonstruktion für Verdichter, Schaltschrank sowie einen Tank ist fertig geworden. Es ist doch immer wieder erstaunlich wie die Arbeiten aufhalten… Mehr Details hier.

Fazit!

Nanu, sieh mal hier Fabian… ‘n zölliges Rückschlachventil! Du Fabian, wo kommt der denn her? Sach ma Fabian, der sieht doch noch gut aus. Geiht der nich noch? Du Fabian, der geight ja noch!

PS: Das Original zum Screenshot findet ihr übrigens hier.

Aufbau

Der Übersicht halber hier die Visualisierung der Anlage. In der folgenden Erläuterung des Steuerungsprograms werden wir entsprechend auf die Komponenten referenzieren. [KH1-Q2] ist z.B. das Magnetventil zur Anlaufentlastung auf dem Logo! Ausgang Q2.

Alle grau bezeichneten Komponenten sind passiv, d.h. weder Sensoren noch Aktoren (z.B. federgesteuertes Überdruckventil oder Luftfilter).

Bei der Bezeichnung haben wir uns an die DIN EN 81346 (“Industrielle Systeme, Anlagen und Ausrüstungen und Industrieprodukte – Strukturierungsprinzipien und Referenzkennzeichnung“) gehalten. Hier wird geregelt, wie die einzelnen Komponenten zu Referenzieren sind.

Beispiele: Temperatursensor BT 1

• Klasse B = Umwandeln einer Eingangsvariablen in ein zur Weiterverarbeitung bestimmtes Signal
• Unterklasse T = Temperatur
• Fortlaufende Nummer = 1

Kompressor Funktionen

Regelkreislauf

Die eigentliche Kompressorsteuerung. Für die Ein- und Ausschaltbedingung gibt es jeweils einen eigenen Schwellenwertschalter (B003/B004). Damit das Aggregat nicht permanent ein- und ausgeschaltet wird gibt es einen Schwellenwert (Hysterese), welche wir zwischen 1-2 bar einstellen. Erst wenn der Druck um diesen Wert unter Solldruck liegt startet der Verdichter wieder.

Aktuell ist der Sollwert (AI1) noch ein Analogeingang, wird aber im finalen Programm durch einen Festwert ersetzt.

• Vergleich SOLL mit IST-Wert (Drucksensor)
• Bei IST – 1,5 bar < SOLL, dann Motorstart
• Bei IST > SOLL Motor halt

Im Programm:

Anlauf

Zur Entlastung des Motors beim Anlauf wird das Leitungsstück zwischen Tank (bzw. Rücklagventil) sowie Verdichter entlüftet. Damit wird verhindert, dass der Motor gegen den Restdruck anlaufen muss. Dies geschieht nach jedem Halt des Motors sowie sicherheitshalber nochmal vor jedem Start.

Wenn Startbedingungen erfüllt, dann…

• Entlastungsventil für 2 Sekunden öffnen [KH1-Q2]
• Nach 2 Sekunden Verdichter starten [GQ1-Q1]
• Start des Betriebsstundenzählers

Im Program:

Abschaltung

Damit wir das Leitungssystem bei Nichtverwendung entlasten und Druckluftverluste durch eventuelle Leckagen einsparen können, erhält die Anlage eine automatische Absperrung.

• Wenn letzter Lauf vor > 1h, dann
• Abschaltung
• Absperren des Kompressors von der Ringleitung

Last/Kurzbetrieb

Manchmal wird nur eine geringe Menge Druckluft benötigt, dafür aber schnell (z.B. Autoreifen befüllen). Damit wir nicht warten müssen bis der 300 l Tank befüllt ist (1,7 bar pro Minute) bekommen 2 Tanks eine Absperrung. Somit kann zwichen 100 und 300 l gewählt werden.

• Wenn Lastbetrieb, dann elektrischen Kugelhahn öffnen [QM1-Q5]
• Wenn Kurzbetrieb, dann elektrischen Kugelhahn schließen

Damit der Füllstand des gesamten Tankvolumens überwacht werden kann muss der zur Zeit der Absperrung anliegende Systemdruck in eine Variable gespeichert werden.

Im Programm:

Zeitgesteuerte Aktionen

Kondensatablass

Die beiden Tankkreise müssen regelmäßig entwässert werden. Der Entwässerungsintervall ist dabei abhängig von der Nutzungsdauer. Ein weiterer Faktor wäre die Umgebungstemperatur bzw. die Temperatur der angesaugten Luft… wir wollen es aber mal nicht übertreiben

• Aktiviert durch mitlaufenden Betriebsstundenzähler (B027 / B035) alle 15 Minuten
• Schalten des Magnetventils [KH3-Q3] /[KH4-Q4] für 3 Sekunden
• Zurücksetzen des Zählers

Innerhalb des Programs nutzen wir zwei Betriebsstundenzähler sowie eine Ausschaltverzögerung. Nach Ablauf der 4 Sekunden wird der Betriebsstundenzähler wieder zurückgesetzt und die nächsten 15 Minuten fangen an.

Im Programm:

Da wir zwei getrennte Tankabschnitte haben nutzen wir zwei unabhängige Betriebsstundenzähler. Dadurch wird verhindert, dass aus dem abgesperrten Bereich unnötigerweise Druck abgebaut wird.

Entsprechend läuft der Zähler für den zweiten Tank nur dann, wenn der 2. Tank “aktiv” ist und der Verdichter läuft (“UND” Block B029)

Meldungen/Überwachung

Überschreitung Wartungsintervall

Im Betriebsstundenzähler ist der Wartungsintervall-Parameter gesetzt (z.B. für den Ölwechsel sowie eine Sichtkontrolle). Bei Überschreitung des Intervalls passiert das folgende:

• Anlage stopp
• Meldetext “Wartung fällig”
• Wiederanlauf erst nach Quittierung

Pegelsensor Kondensattank

Zur Pegelüberwachung nutzen wir einen einfachen Pegelschalter mit I/0 Schaltzustand.

Wenn Pegelschalter [BG1] = 1, dann…

• Anlage stopp
• Meldung “Kondensattank voll”
• Wiederanlauf erst nach Quittierung

Im Programm:

Überschreitung Temperaturschwellenwert

Hier überwachen wir die Oberflächentemperatur des Verdichters und sperren die Anlage bis zur Abkühlung.

Wenn Temperatursensor [BT1] mehr als 80°C meldet, dann…

• Anlage stopp
• Meldung “Temperatur zu hoch”
• Wiederanlauf erst nach Quittierung mit TDE Funktionstaste F1 möglich

Im Programm:

Mit dem Analogverstärker B011 wird der Sensorwert (0-10V) angehoben um eine Nachkommastelle in der Anzeige zu haben. Für den Schwellenwertschalter B012 ist das nicht nötig.

Überschreitung Maximaldruck

Im System sind Überdruckventile mit 12 bar Nenndruck verbaut. Das entspricht auch dem maximalen Betriebsdruck unserer Tanks.

Ist der IST-Druck bei Sensor [BP1-AI2] > 12 bar, dann…

• Anlage stopp
• Meldung “Druck > 12 bar”
• Wiederanlauf erst nach Quittierung

Parallel zur Ausschaltbedingung B003 im Regelkreis gibt erfolgt die Maximaldrucküberwachung. Diese Schaltet den Motor aus und zeigt Meldetext B015 am Display an.

Im Programm

Visualisierung im Web

Eigentlich eine Spielerei… Wir verwenden bereits ein TDE Textdisplay für Statusmeldungen, eine volle Visualisierung der Anlage nach Industrievorbild ist eigentlich unnötig. Doch die neue Siemens Logo! bietet einen eingebauten Webserver und der Spieltrieb war groß.

Anzeige

Was wird hier eigentlich angezeigt

• Aktueller Betriebszustand
• Zustand Magnetventile/Kugelhahn
• Füllzustand (Druck) der Tanks
• Alarmmeldungen für Überdruck, Temperatur und Pegel Kondensattank
• Betriebsstunden heute und insgesamt
• Wartungsintervall / Nächste Wartung

Umsetzung

Das Anlagendiagramm ist in Microsoft PowerPoint entstanden. Mangels eines CADs für Pneumatiksysteme habe ich die Schaltsymbole einfach selber zusammen geklickt.

Für die Aufbereitung gibt es von Siemens den Web Editor LWE als kostenlosen download.

Damit das zuvor erstellte Diagramm nutzbar wird, habe ich aus dem Hintergrund sowie den Blockelementen jeweils separate PNG Bilder exportiert. Je nach Schaltzustand können im LWE unterschiedliche Grafiken angezeigt werden.

In diesem sowie einigen künftigen Artikeln möchten wir euch unsere preisgünstige neue Druckluftversorgung für die Werkstatt vorstellen und deren Entstehung dokumentieren.

Insgeheim hatten wir schon seit längerem den Wunsch nach einer leistungsfähigeren Druckluftversorgung, bisher hatten jedoch andere Baustellen vorrang.

Ausgangsbasis ist ein gebrauchtes Aggregat samt Motor von einem Aircraft 703/270 H, welches wir günstig auf eBay ersteigern konnten. Der Neupreis dieses Kompressors inkl. 270 l Tank liegt bei fast 1.600 Euro und damit aktuell nicht im Budget. Mit dem Eigenbau werden wir trotz mehr Funktionsumfang unter 1.000 Euro liegen.

Fabian kümmert sich um Mechanik (Rahmen, Träger, Anordnung) sowie den Druckluftteil (Leitungen, Ventile, etc.) und ich werde mich auf die Steuerung konzentrieren.

Anforderungen

Kein Projekt ohne ordentliche Anforderung Wunschliste.

• > 500 l/min Abgabeleistung
• > 200 l Tankvolumen
• Kompakt genug für den Dachboden

Und da die Anlage auf dem Dachboden schwierig zu erreichen ist außerdem:

• Fern-Überwachung
• Automatischer Kondensatablass

Teileliste

Grober Überblick über die wichtigsten Komponenten. Die Liste wird stetig erweitert bzw. in Artikeln zu einzelnen Aspekten der Anlage auch nochmal detaillierter behandelt.

Kompressor

• Aggregat von Aircraft 703/270 H mit 4 kW Drehstrommotor
• 3x Drucklufttank 100 l aus dem Fahrzeugbau

Rahmen

• Gummipuffer
• Stahl Vierkantrohr 40x40x2 mm
• MIPA 2K Lack , RAL 7021 Schwarzgrau

Elektro/Steuerung

• Komtaktschaltschrank Rittal AE1031.500 – 380 x 300 x 210
• Siemens Sanftstarter SIRIUS 3RW3016-1BB14
• Leistungsschalter Siemens SIRIUS 3RV2311-1HC10
• Hauptschalter Eaton 038873 – T0-2-1/EA/SVB
• SPS Siemens LOGO! 12/24 RCEo – 6ED1052-2MD08-0BA0
• Textsidplay Siemens LOGO! TDE – 6ED1055-4MH08-0BA0
• Drucktransmitter ifm electronic PU5414
• M12 Sensorleitung geschirmt ifm electronic EVC541
• Div. EATON M22 Befehls/Meldegeräte

Ein Großteil der Komponenten kommt von eBay, teils gebraucht (Sanststarter, Leistungsschutzschalter, teils neu (Textdisplay, Schaltschrank). Alles andere bestellen wir wie immer bei Automation24.de.

Aufbau

Beim Aufbau waren uns zwei Dinge wichtig.

1. Der neue Kompressor muss wieder auf den Garagenspeicher passen (max. 650 mm Höhe)
2. Der neue Kompressor soll bei einem eventuellen Umzug auch anderweitig verwendbar sein.

Entsprechend kann die Anlage mit ein paar wenigen Modifikationen auch gestapelt oder erweitert werden. Basis sind jeweils gleich große geschweißte Rahmenkonstruktionen als Träger.

Die Komponenten von links nach rechts:

1. Verdichter
2. Schaltschrank mit Siemens Logo! Steuerung
3. Elektromotor
4. Kondensattank
5. Elektrische Kugelhahnventile
6. Drucklufttanks 100 l

CAD Modelle für Motor, Schaltschrank, Befehls/Meldegeräte, Ventile und Tank kommen von grabcad.com bzw. partcommunity.com. Da uns für den Verdichter noch ein paar Maße fehlen ist dieser nur grob als Block angedeutet.

Rahmen

Schweißkonstruktion aus 40x40x2 mm Vierkantrohr aus Baustahl. Das Aggregat und der Motor werden auf einem Stahlrahmen befestigt, zur Entkopplung gibt es noch ein paar Gummipuffer.

Leitungssystem

Bei den Leitungen haben wir uns für sogenannten Panzerschlauch in Größe 3/4 Zoll entschieden. Dieser ist günstig zu bekommen und hält dauerhaft 10 Bar Druck aus. Außerdem macht die flexible Verbindung die Installation leichter und verhindert später Probleme durch Vibrationen.

Für die Drucklufttanks sind diverse Adaptierungen notwendig, da die 5 Abgänge je Tank in M22 ausgeführt sind. Metrische Schläuche sind jedoch vergleichsweise teurer – wir nutzen also Adapter auf 3/4 Zoll.

Für die automatische Entwässerung kommen Leitungen in 3/8 Zoll zum Einsatz, da hier nicht viel Volumen anfällt.

Lackierung

Beim Lack setzen wir auf die bewährte 2K Technik von MIPA. Der kann gerollt werden und ist sehr widerstandsfähig. Ein paar Reste in Schwarzgrau dürften noch vorhanden sein.

Elektro / Ansteuerung

Eine Kompressorsteuerung für den alten Kompressor hatte ich vor einiger Zeit bereits mal gebaut.

Mit dem neuen Verdichter mit Drehstrommotor müssen wir diese jedoch wieder über den Haufen werfen.

Bei einem 4 kW Motor ist ein Sanftanlauf bzw. eine Stern/Dreieck-Schaltung nicht zwingend erforderlich (Vorgabe Netzbetreiber ist i.d.R. ab 5 kW). Da wir die Werkstatt jedoch “nur” mit 34 A versorgen können, kann es im ungünstigsten Fall zu einem Engpass kommen (CNC Fräse, Absaugung, Kompressor, ggf. Vakuumpumpe). Um das zu verhindern setzen wir einen Siemens SIRIUS Sanftstarter ein – die sind nicht gerade günstig, sorgen jedoch neben einem linearen Strombezug beim Anlaufen auch für Materialschonung beim Verdichter.

SPS / Siemens Logo 8.1

Zugegeben, eine vollwertige SPS für einen Werkstattkompressor mag overkill sein… Während der Planung für unsere neue Druckluftversorgung wuchs wie so oft die Wunschliste an und eine “intelligente” Steuerung war wurde nötig.

• Betriebsstundenzähler. Praktisch um die Wartungs / Ölwechselintervalle einzuhalten.
• Temperaturüberwachung. Der Kompressor arbeitet versteckt auf dem Dachboden, gerade im Sommer ist eine Überwachung sinnvoll.
• Option für einen 2. Verdichter mit Grundlast/Lastverteilungs-Management
• Einstellbarer Solldruck. Für kleine Werkstattarbeiten oder mal eben einen Autoreifen zu befüllen müssen nicht 300 l Druckluft mit 10 bar zur Verfügung gestellt werden
• Verschiedene Betriebsmodi. z.B. mit niedriger Hysterese bei hohem Druckluftbedarf (Sandstrahlen, etc.)
• Anlaufentlastung. Damit der Verdichter beim Anlauf nicht gegen den Restdruck im System starten muss, wird der Druck vorher abgelassen.
• Automatischer Kondensatablass. Kompressoren sammeln im Kessel Kondensat. Wird dies nicht abgelassen kann im Kessel Rost entstehen. Über ein Magnetventil am Boden des Kessels soll das Kondensat proportional zur gelieferten Luftmenge abgelassen werden.
• Sicherheitsabschaltung. Sollten wir den Kompressor mal vergessen haben schaltet sich dieser automatisch nach 60 Minuten in den Standby. Das verhindert nerviges Anlaufen mitten in der Nacht, wenn der Druck im System unter die Einschaltschwelle gefallen ist.
• Datenlogging. Vor allem hilfreich zur Dichteprüfung.
• Tankregelung. Über ein Magnetventil sollen je nach Einsatzart zwischen 100 und 300 l Tankvolumen umgeschaltet werden. Dadurch die Druckluft für kleine Aufgaben schnell verfügbar.

Als Hardware nehmen wir eine 0BA8 Logo! 8 Standard, das hat folgende Vorteile:

• Ein paar Euro günstiger als die Version mit Bildschirm
• 24V Spannungsversorgung
• 4 Ausgänge als Relais bis 10 A belastbar
• 8 Eingänge, davon 4 auf 0-10 V umschaltbar

Programmierung

Die Siemens Logo! wird grafisch programmiert. Anfangs ist das etwas ungewohnt, nimmt einem jedoch eine Menge Arbeit ab. Jeder Eingang, Ausgang, Meldetext sowie Funktion ist dabei durch einen Block beschrieben. Blöcke lassen sich untereinander verbinden und durch Logikoperatoren (wenn, dann, größer, kleiner, etc.) steuern. Insgesamt erlaubt die Logo! 400 solcher Blöcke pro Programm, was schon eine ganze Menge ist. Unsere gesamte Logik kommt mit weniger als 60 Blöcken aus.

Noch in Arbeit: Unser Programmaufbau, auch “Diagramm” genannt.

An dieser Stelle danke an www.kreativekiste.de für das Codebeispiel zur eigentlichen Kompressorsteuerung.

Meldungen

Damit die SPS auch mit uns sprechen kann kommt ein Siemens TDE (Textdisplay) zum Einsatz. Die Anbindung an die Mutterstation Logo! geschieht per LAN und kann somit auch mal größere Distanzen überbrücken.

Wenn man Arduino und ein voll-grafikfähiges Display gewöhnt ist, ärgert man sich zunächst etwas über die beschränkten Optionen der TDE. Dafür werden sämtliche Konvertierungsaufgaben der Variablen von der Software übernommen – das spart nerven und geht schnell von der Hand.

Hier ein paar Impressionen aus der Anzeige:

Web-Interface

Mit der aktuellen Baureihe hat Siemens jeder Logo! einen eingebauten Webserver verpasst. Ihn nicht zu nutzen wäre schade, deswegen schöpfen wir die Möglichkeiten voll aus und spendieren der Anlage eine hübsche Visualisierung.

Die Hintergrundgrafik ist ein Screenshot aus PowerPoint, Schalter und Meldezustände werden durch die Logo! selbst ersetzt.

Alle Elemente in grau können nicht verändert werden, z.B. die mechanischen Komponenten. Alles was rot/orange/rot angezeigt wird sind Meldungen der entsprechenden Sensoren.

Funktionen

Was kann das Webinterface?

Steuerung

• Betriebsstundenzähler heute / gesamt
• Zeit bis zur nächsten Wartung
• Start/Stopp
• Vorwahl Soll-Druck
• Vorwahl Hysterese

Anzeige

• Betriebszustand Verdichter
• Temperatur Verdichter
• Status Entlastungsventil
• Status Kondensatabscheider
• Zeit bis zur nächsten Abscheidung
• IST-Druck

So geht es weiter

Sobald die Werkstatt wieder hergerichtet wurde fangen wir mit der Fertigung des Rahmen an. In Zwischenzeit wird es nochmal ein paar Details zur Logo! Programmierung sowie unserem finalen Steuerungsprogramm geben.

Bald mehr auf unserem Blog!