Portalkran Demonstrationsmodell

Willkommen

Herzlich willkommen auf unserer Projektseite. Auf dieser Homepage erhalten Sie Informationen rund um das Projekt Portalkran Demonstrationsmodell.

Kurzbeschreibung

Die Idee war es, ein robustes und fahrbares Gestell für ein Portalkran Demonstrationsmodell zu konstruieren und aufzubauen. Dazu passend einen Verteilerkasten für die elektrischen Komponenten auszuwählen und aufzubauen. Die Bewegung der drei Achsen-Richtungen X, Y und Z werden mit Asynchronmotoren ausgeführt, welche über Frequenzumrichter angesteuert und mit einer Siemens LOGO geregelt wird. Als Bedienungselement wird ein Touch-Panel programmiert. Bereits vorhanden waren die Asynchronmotore und die Frequenzumrichter, angekauft wurden die Siemens LOGO, das Touch-Panel sowie die Gestell-Teile aus ITEM-Profilen und diverse elektrische Komponenten. Im Verteiler-Kasten befinden sich die Frequenzumrichter und die Siemens LOGO. Die Asynchronmotor und das Touch-Panel sind am Gestell bzw. mit dem Verteiler-Kasten verbunden. Die Herausforderung war es, das Gestell so zu konstruieren, dass es durch sämtliche Türen im HTL-Laborbereich passt und somit ortsunabhängig ist.

Unser Projekt wird bearbeitet und erstellt an der HTL Mössingerstraße

Details

Hier wird das Projekt möglichst anschaulich dargestellt - d.h. mit Bildern und den entsprechenden Erklärungen.

SOLIDWORKS SKIZZE

Konzept-Skizze

Die SolidWorks-Skizze zeigt den geplanten Gestellaufbau mit E-Verteiler-Kasten und den drei Motoren für die X-,Y- und Z-Richtungen. Dazu ein Bildschirm in bedienfreundlicher Höhe, welcher das Touch-Panel darstellen soll.

Grafischesystemdarstellung

Systemaufbau

Hier wird der Systemaufbau mit den Haupt-Komponenten: Touch-Panel, Siemens-LOGO, Frequenzumrichter, Motoren und Not-Stop-Schalter grafisch dargestellt und wie diese miteinander in Verbindung stehen.

LOGO!Soft Comfort

LOGO-Programmierung

Die Siemens-LOGO benötigte ein Programm welches mit LOGO!Soft Comfort erstellt wurde. Hier werden die einzelnen LOGO-Bausteine und deren systematischen Verbindungen dargestellt. Die Programmierung besteht aus vier Seiten wobei jeweils jede Achsen-Programmierung auf einer Seite dargestellt wird und die Programmierung des Not-Stop-Schalters und der Signalleuchten auf einer Seite.

EPLAN

Verdrahtungsplan der Anlage

Zur Übersicht und Erleuterung der Verdrahtung, wurde ein Verdrahtungsplan mit EPLAN erstellt. Dieser besteht aus neun Seiten und ist in Einspeisung, LOGO-Versorgung, LOGO-Eingänge, LOGO-Ausgänge, Frequnzumrichter-Ansteuerung, Frequenzumrichter- und Motor-Versorgung und Touch-Panle einbindung aufgeteilt. Die Anlage besitz zwei Spannungsebene: -X2: 230/400 Volt Wechselspannung für den Versorgungsteil und -X1: 24 Volt Gleichspannung für den Steuerungsteil.

Berechnung

Berechnung der maximalen Hebelast

Um die maximalen Hebelast zu ermitteln, wurde eine Berechnung, welche hier abgebildet ist, durchgeführt. Dabei kammen wir auf eine maximale Hebelast von 16,8 kg.

TIA-Portal

Touch-Panel Programmierung

Das Touch-Panel, welches zur Bedienung der Steuereinheiten ausgewählt wurde, musste mit der LOGO-Programmierung abgestimmt werden. Dies betraf speziell die Adresserierung der Bediener-Buttons des Touch-Panels und die Netzwerkeingänge der LOGO-Programmierung. Mit dem Programm TIA-Portal wurde die Bedieneroberfläche des Touch-Panels programmiert.

Solidworks

Solidworks Zeichnung des Portalkrans

Aus der Konzept-Skizze wurde das fertige und original getreue Modell erstellt. Dies wurde, wie die Konzept-Skizze, mit dem Programm SOLIDWORKS realisiert.

ITEM-Profil

Gestellaufbau

Auf einbremsbaren Rädern wurden die auf Maß zugeschnittenen ITEM-Profile, mittels Winkelverschraubern, zum Grundgestell zusammengebaut. Dies wurde somit fahrbar, robust und ortsunabhängig.

Erster Versuch

Ansteuerungs-Versuch

Bei diesem Versuch wurde getestet, ob der Frequenzumrichter mit dem Motor kommunizieren und diesen ansteuern kann.

Zweiter Versuch

Testlauf

Hier wurde Links- und Rechtslauf über den Frequenzumrichter mittels Taster getestet.

Dritter Versuch

Finaler Endtest

Bei diesem letzten Test wurde die Ansteuerung des Motors mit der Siemens LOGO simuliert. Getestet wurde Links- Rechtslauf, die funktion der Signaleuchten und die Endschalter.

Vierter Versuch

Touch-Panel Test

Das Touch-Panel wurde mit der LOGO und dem Notebook verdrahtet, um die Programme der LOGO und des Touch-Panels zu verknüpfen und zu testen. Der HUB diente zur Vernetzung der Komponenten und somit zu einer schnelleren Übertragung der Daten wärend der Bearbeitung.

Aluminium Aufbau

Führungsschlitten mit Z-Achsen-Motor

Der Führungsschlitten für die Z-Achse wurde neu konstruiert und der Z-Achsenmotor wurde auf die eigens angefertigte Motorhalterung angeflanscht.

Verteiler mit elektrischen Komponenten

Aufgebauter Verteiler von Außen

Hier ist der fertig aufgebaute Verteiler mit allen elektrischen Komponenten und fertiger Verdrahtung abgebildet. Auf dem Verteiler wurden die Signalleuchte, der Not-Stop-Schalter, der Hauptschalter und das Touch-Panel montiert und verdrahtet.

Verteiler mit fertigen Innenaufbau

Aufgebauter Verteiler von Innen

Das innere des Verteilers wird hier nochmals näher dargestellt. Zusehen ist der Unterteil des Touch-Panels, die Siemens LOGO, die Frequenzumrichter sowie die gesamte Verdrahtung und Vernetzung aller elektrischer Komponenten.

Fertig aufgebauter Portalkran

Der Portalkran

Der fertig aufgebaute und voll funktionsfähige Portalkran ist hier abgebildet.