Rezeptwechsel über SPS

Übersicht

Diese Anleitung beschreibt den Prozess zum Wechseln von Prüfrezepten im OV10i-Kamerasystem mithilfe der SPS-Logik. Durch den Rezeptwechsel können Sie unterschiedliche Prüfparameter und -kriterien für verschiedene Teile oder Prozesse konfigurieren, ohne die Kamera physisch neu einzurichten. Jedes Rezept enthält spezifische Prüfeinstellungen, und das Wechseln zwischen den Rezepten ermöglicht eine flexible Automatisierung in der Fertigung.

Der Rezeptwechselprozess erfolgt durch ein koordiniertes Handshake-Verfahren zwischen der SPS und der Kamera, wodurch sichergestellt wird, dass Rezeptwechsel sicher und ohne Beeinträchtigung laufender Vorgänge durchgeführt werden.

Voraussetzungen

Stellen Sie vor der Implementierung der Rezeptwechselfunktion sicher, dass die folgenden Anforderungen erfüllt sind:

• OV10i-Kamera ist mit der SPS verbunden (siehe Connect to PLC (Ethernet/IP, PROFINET)).
• SPS-Programmiersoftware (z. B. Studio 5000).
• Die gewünschten Rezepte müssen vorab konfiguriert und auf der Kamera gespeichert sein.

Logikbeispiel

Die Logik für den Rezeptwechsel folgt dieser Sequenz:

Schritt 1: Rezeptnummer setzen

MOVE [Recipe_Number] → Camera_1:O.Data[4]

Übertragen Sie die gewünschte Rezept-ID von Ihrem SPS-Tag in das Rezeptauswahlregister der Kamera.

Schritt 2: Rezeptwechsel auslösen

[RECIPE_SWITCH] → [Recipe_ONS] → Camera_1:O.Data[0].1

Verwenden Sie einen Taster oder ein Steuersignal mit einer One-Shot-Flanke (steigende Flanke), um die Rezeptwechselanforderung auszulösen.

Schritt 3: Kamerastatus überwachen

NOT Camera_1:I.Data[1].6 (Busy Signal)

Stellen Sie sicher, dass die Kamera nicht beschäftigt ist, bevor der Wechsel ausgelöst wird.

Schritt 4: Wechselanforderung halten

Camera_1:O.Data[0].1 (Latch ON)

Das Bit für die Rezeptwechselanforderung muss High bleiben, bis es von der Kamera bestätigt wurde.

Schritt 5: Abschluss prüfen

Camera_1:I.Data[0].2 (Recipe Switch Ack) AND
EQ Camera_1:I.Data[8] Camera_1:O.Data[4] (Recipe Match)

Warten Sie sowohl auf die Bestätigung der Kamera als auch auf die Verifizierung der Rezept-ID.

Schritt 6: Anforderung zurücksetzen

Camera_1:O.Data[0].1 (Unlatch)

Setzen Sie das Bit der Rezeptwechselanforderung nach erfolgreichem Abschluss zurück.

Schritt 7: Fehlerüberwachung

Camera_1:I.Data[1].1 → Error_Detected

Überwachen Sie den Prozess kontinuierlich auf Fehlerzustände.

Timing-Diagramm

Der Rezeptwechselprozess folgt dieser zeitlichen Abfolge:

Signalverlauf:

1. Busy-Signal: Startet Low (inaktiv), wechselt auf High, wenn der Prozess beginnt, und kehrt nach Abschluss auf Low zurück
2. TriggerRdy (Trigger Ready): Startet High (bereit), wechselt während des Vorgangs auf Low und kehrt auf High zurück, wenn der nächste Trigger akzeptiert werden kann
3. RecipeSwitchRequest: Wechselt auf High, um einen Rezeptwechsel anzufordern, bleibt zur Systemregistrierung kurzzeitig High und wechselt nach Bestätigung wieder auf Low
4. RecipeSwitchAck: Wechselt kurz auf High, um die Anforderung zu bestätigen, und kehrt dann auf Low zurück

Wesentliche Timing-Beziehungen:

• Das Busy-Signal zeigt die Gesamtbelegung des Systems an
• TriggerRdy signalisiert, wann das System neue Trigger-Befehle akzeptieren kann
• Rezeptwechselanforderungen blockieren Triggervorgänge
• Alle Signale müssen in ihren Ruhezustand zurückkehren, bevor der nächste Vorgang beginnen kann

Diese Sequenz gewährleistet reibungslose Übergänge zwischen den Betriebszuständen ohne Konflikte.

Grundlegende Konzepte

Rezeptverwaltung

• Rezept-ID: Jedes Rezept besitzt eine eindeutige numerische Kennung
• Aktuell vs. Ausgewählt: Das System hält sowohl das aktuell aktive Rezept als auch das neu ausgewählte Rezept zum Vergleich vor
• Rezeptvalidierung: Das System vergleicht Rezept-IDs, um erfolgreiche Wechsel zu bestätigen

Signal-Handshaking

• Request/Acknowledge-Muster: Die SPS fordert einen Rezeptwechsel an, und die Kamera bestätigt den Empfang
• Latching-Logik: Das Anforderungssignal muss bis zum Empfang der Bestätigung gehalten werden
• One-Shot-Triggerung: Verhindert mehrfache Anforderungen durch Signalschwankungen oder Störungen

Fehlerbehandlung

• Fehlererkennung: Das System überwacht den Wechselvorgang auf Fehler
• Fehler-Latching: Fehlerzustände bleiben gehalten, bis sie manuell zurückgesetzt werden
• Prozessblockierung: Rezeptwechsel blockieren Triggervorgänge, um Konflikte zu vermeiden

Systemzustände

• Idle-Zustand: System ist bereit für neue Befehle
• Busy-Zustand: System verarbeitet einen Rezeptwechsel oder einen anderen Vorgang
• Fehlerzustand: System hat einen Fehlerzustand erkannt, der Aufmerksamkeit erfordert

Best Practices

Sicherheit und Zuverlässigkeit

• Prüfen Sie stets, ob die Kamera nicht beschäftigt ist, bevor Sie einen Rezeptwechsel auslösen
• Überwachen Sie Fehlerzustände kontinuierlich und implementieren Sie eine geeignete Fehlerbehandlung
• Verwenden Sie One-Shot-Signale, um mehrfache unbeabsichtigte Anforderungen zu verhindern
• Validieren Sie die Rezeptübereinstimmung nach dem Wechsel, um den Erfolg zu bestätigen

Betriebseffizienz

• Minimieren Sie die Häufigkeit von Rezeptwechseln, um den Systemaufwand zu reduzieren
• Gruppieren Sie ähnliche Vorgänge nach Möglichkeit unter demselben Rezept
• Planen Sie Rezeptwechsel in natürlichen Pausen der Produktionszyklen
• Testen Sie Rezeptwechsel vor der Produktivnutzung gründlich

Programmierrichtlinien

• Implementieren Sie geeignete Verriegelungen, um konfliktäre Vorgänge zu verhindern
• Verwenden Sie aussagekräftige Tag-Namen für eine bessere Wartbarkeit des Codes
• Dokumentieren Sie den Zweck der Rezepte und die Wechselbedingungen
• Integrieren Sie Timeout-Logik zur Fehlererkennung bei Kommunikationsausfällen

Warnhinweise

• Rezeptwechsel blockieren Triggervorgänge – stellen Sie eine zeitliche Koordination sicher
• Lassen Sie die Rezeptwechselanforderung nicht dauerhaft auf High – dies verhindert den normalen Kamerabetrieb
• Überprüfen Sie die Kommunikationsstabilität, bevor Sie sich im Produktivbetrieb auf Rezeptwechsel verlassen

Übersicht der wichtigsten Signale

Steuersignale (SPS zur Kamera)

Signal	Adresse	Funktion
Recipe Number	Camera_1:O.Data[4]	Legt fest, zu welchem Rezept gewechselt wird
Recipe Switch Request	Camera_1:O.Data[0].1	Startet den Rezeptwechselprozess

Statussignale (Kamera zur SPS)

Signal	Adresse	Funktion
Busy	Camera_1:I.Data[1].6	Zeigt an, dass die Kamera verarbeitet
Recipe Switch Ack	Camera_1:I.Data[0].2	Bestätigt die Rezeptwechselanforderung
Current Recipe ID	Camera_1:I.Data[8]	Meldet das aktuell aktive Rezept
Recipe Switch Error	Camera_1:I.Data[1].1	Zeigt einen Fehler beim Rezeptwechsel an

Interne SPS-Tags

Signal	Typ	Funktion
RECIPE_SWITCH	BOOL	Startet den Rezeptwechselprozess
Recipe_ONS	ONS	Liefert das One-Shot-Signal zur Auslösung des Wechsels
CONFIRM_RECIPES_MATCH	BOOL	Bestätigt die Übereinstimmung des aktuellen und ausgewählten Rezepts
Error_Detected	BOOL	Kennzeichnet Fehlerzustände zur Beachtung durch den Bediener

Fazit

Rezeptwechsel im OV10i-Kamerasystem ermöglichen flexible Automatisierungsoptionen und gewährleisten gleichzeitig die Betriebssicherheit durch geeignete Handshake-Protokolle. Der Erfolg hängt von der Einhaltung der korrekten Abfolge der Vorgänge, der Überwachung des Systemstatus und der Implementierung einer robusten Fehlerbehandlung ab.

Der Schlüssel zu einem zuverlässigen Rezeptwechsel liegt im Verständnis der Timing-Beziehungen zwischen den Signalen und in der Sicherstellung, dass die Kamera vor dem Auslösen eines Wechsels nicht beschäftigt ist. Durch Befolgen der beschriebenen Verfahren und Best Practices können Sie reibungslose Übergänge zwischen verschiedenen Prüfkonfigurationen erreichen und gleichzeitig die Systemzuverlässigkeit und Produktionseffizienz aufrechterhalten.

Beachten Sie, dass der Rezeptwechsel ein Koordinationsprozess zwischen SPS und Kamera ist – beide Systeme müssen ordnungsgemäß konfiguriert sein und effektiv kommunizieren, damit der Vorgang erfolgreich abläuft. Regelmäßige Tests und Validierungen der Wechsellogik tragen dazu bei, eine gleichbleibende Leistung in Produktionsumgebungen sicherzustellen.