Sensoren, Aktoren, Ablaufdarstellung und SPS

Sensoren melden der Steuerung Zustände, Aktoren wie Zylinder, Motoren und Ventile führen Befehle aus. Teure Werkzeuge schützt eine eigene Werkzeugsensorik: In Folgeverbundwerkzeugen zeigen federnde Suchstifte mit Näherungsschaltern einen Fehlvorschub, Lichtschranken unter dem Werkzeug prüfen, ob das Stanzteil gefallen ist, Doppelblechsensoren erkennen zwei aneinanderhaftende Platinen, bei Stahlblech meist magnetisch bzw. induktiv. In Spritzgießwerkzeugen messen Werkzeuginnendrucksensoren, häufig piezoelektrisch, den Druck im Formnest, Thermoelemente die Formtemperatur, Näherungsschalter die Endlagen von Schiebern und Kernzügen. Jeder Sensor wird in einem festen Zeitfenster des Ablaufs ausgewertet, etwa nach der Fallzeit des Teils oder in einem Kurbelwinkelbereich der Presse.

Abläufe stellt man vor dem Programmieren grafisch dar. Das Technologieschema zeigt die Lage von Aktoren und Sensoren mit ihren Bezeichnungen und Bewegungsrichtungen. Der GRAFCET nach DIN EN 60848 gliedert den Ablauf in Schritte mit Aktionen und Transitionen mit Weiterschaltbedingungen; der Anfangsschritt hat einen doppelten Rahmen, kontinuierlich wirkende Aktionen gelten nur im aktiven Schritt, speichernd wirkende bis zum Rücksetzen. Der Programmablaufplan nach DIN 66001 nutzt Rechtecke für Operationen, Rauten für Verzweigungen und Parallelogramme für Ein- und Ausgaben.

Umgesetzt wird der Ablauf heute fast immer in einer SPS nach DIN EN 61131-3. Zeitüberwachungen je Schritt erkennen, wenn eine Endlage nicht rechtzeitig kommt; eingestellt werden sie mit einem Zuschlag auf die normale Fahrzeit. Hält ein Temperiergerät die Formtemperatur über ein Thermoelement, liegt eine Regelung mit geschlossenem Wirkungsablauf vor, keine Steuerung.