Faculteit TIS
http://www.jx4.nl
Studiewijzer
Productieautomatisering
Semester
Module:
4
W-M4-BARS4-19 Productie-automatisering
Beoordelingseenheid:
Theorie 1 EC
Practicum 1 EC
Studiebelasting:
56 studiebelastinguren – 2 studiepunten
Docent:
ir. J.H. Kluiver en ir. G. de Ruijter
Opgesteld:
2 februari 2022
1
2
Inleiding
Het vak "Productie-automatisering" behandelt de digitale besturingstechniek voor
softwarematige besturingen.
Met het goedkoper worden van microcontrollers, sensoren en actuatoren hebben veel
apparaten tegenwoordig een automatische besturing. Een voorbeeld is de wasmachine thuis,
die geheel zelfstandig een groot aantal opeenvolgende acties uitvoert.
Veel installaties in de industrie zijn ook geautomatiseerd. De besturing wordt gedaan door
Programmable Logic Controllers (PLC). In de basis is een PLC te vergelijken met een Arduino,
waar je het eerste jaar kennis mee hebt gemaakt.
Bij Arduino programmeren we in een C++ dialect. Voor PLC’s zijn er 5 veelgebruikte
programmeertalen. Bij het oplossen van softwarematige (PLC) besturingsproblemen gaan wij in
deze lessen gebruik maken van Sequential Function Charts (SFC). Zoals de naam al
suggereert is deze programmeeromgeving gebaseerd op een grafische weergave van een
proces.
Naast het programmeren wordt aandacht besteed aan sensoren (de invoer van gegevens om te
beslissen wat er moet gebeuren) en actuatoren (de uitvoering van acties, bijvoorbeeld een
motor) en het gebruik van PLC’s in een industriële omgeving.
De module bestaat uit theorielessen die worden ondersteund door een practicum. Het geheel
sluit aan op de Leertaak van Semester 4.
Het is mogelijk dat deze Studiewijzer
aangepast wordt als de corona situatie dat
noodzakelijk maakt.
3
Planning en lesvorm
Overzicht lesprogramma (theorie)
Week
Activiteiten
1
Inleiding, leerdoelen en lesprogramma
Introductie practicum en BARS-4 onderdeel in
leertaken,
Hoofdstukken in boek
Industriële
automatiseringstechniek #
Inleiding
automatiseringstechniek ( 1)
PLC (6 (t/m 6.6.1)
Voorbereidende kennis practicum en leertaken:
• Arduino (herhaling)
• SFC
• PLC
2
Vervolg: Voorbereidende kennis practicum en
leertaken:
3
Sensoren en Actuatoren
4
Booleaanse algebra
SFC (12)
Standaard IEC (14)
Sensoren ( 2)
Uitvoerorganen (v.a. 1.3 )
Basisbesturingsfuncties (3)
Besturingsalgebra ( 4.1 (niet
BCD code) t/m 4.4)
5
Automatiseringspiramide
Systeem en Processchema’s
Machineveiligheid
FPA (15 / 2e druk: 19)
Bustechnologie (20 / 2e druk:
17)
6
Algemeen (grotendeels zelfstudie)
- Cases uit het boek
- Identificatie
- Transportsystemen
- Handling
Cases (13)
Identificatie (16 / 2e druk: 15)
Transportsystemen (17 / 2e
druk: 16.1 t/m 16.5))
Handlingsystemen (18 / 2e druk:
16.6 t/m 16.9)
7
Uitloop
Lessen worden fysiek gegeven. In de eerste twee weken zijn 2x 2 lesblokken geroosterd. Deze
lessen besteden aandacht aan praktische uitvoering t.b.v. de practicum-opdracht en het
automatiseringsgedeelte in de Leertaak.
# A. Drost, A. Sa, C.J. van Beekum, Industriële automatiseringstechniek, 1e druk (2014),
Thieme Meulenhof, ISBN 9789006951806 (of 2e druk (2019, Thieme Meulenhof, ISBN 978 90
06 48922 4). Indien 2e druk afwijkende hoofdstuk nummers heeft is dit aangegeven.
4
Praktijkopdracht
SFC – Codesys – PLC
De eerste opdracht gaat over een (vereenvoudigde) spietgietmachine. De SFC code wordt
vrijwel geheel aangeleverd. De student zet de code in het programma CodeSys. Daarna kan de
opstelling worden gebouwd op het PLC-bord en de code uitgevoerd. Doel van deze opdracht is
vooral inzicht te krijgen hoe de geschreven code in de PLC wordt gezet en hoe de PLC
daarmee actuatoren zoals een cilinder aanstuurt.
De tweede opdracht gaat over een biervergistingstank. Aan de hand van een
procesbeschrijving wordt een SFC opgesteld. Dat SFC wordt in CodeSys ingevoerd, waarna
met een digitale simulatie wordt gecontroleerd of de code klopt.
Locatie
De uitvoering van de opdracht op de PLC is gebonden aan lokaal D0.097. De uitvoering van de
overige delen van de practica kan eventueel elders plaatsvinden.
LET OP. Er zijn maar 4 PLC opstellingen in lokaal D0.097. Begin zo snel mogelijk met de
eerste opdracht. Hiervoor is weinig SFC voorkennis nodig. Zodra de code is ingevoerd in
CodeSys kun je vanaf de derde lesweek het PLC-bord op
Als door corona-maatregelen het practicum op school niet kan doorgaan zal een alternatieve
opdracht worden gegeven, die thuis kan worden uitgevoerd.
Toetsing
Theorie:
Practicum:
Schriftelijke toets
Rapportage praktijkopdracht
De beoordeling van het practicum is een Voldoende of Onvoldoende (voldaan of niet voldaan).
Zie verder toetsmatrijs.
5
TOETSMATRIJS Tentamen
Naam onderwijseenheid
W-M4-BARS4-19 Productie-automatisering
Jaar opleiding
JAAR 2
Soort toets
SCHRIFTELIJK Tentamen
Voorlopige cesuur
5,5
Leerdoelen
Competentieprofiel
Compe- Niveau Kennen
tentie
Aantal vragen:
Begrijpen
Toepassen
1. Kennis van de basisprincipes van de
automatiseringstechniek
2. Kennis van actuatoren en sensoren
ONT
1-2
x
X
20 %
REL
1-2
x
X
20 %
3. Kennis van de werking van PLC's
REL
1-2
x
X
20 %
De student:
4. Het kunnen weergeven van Sequential ONTW
Function Charts [SFC]
REL
5. Booleaanse algebra
REL
1-2
1-2
1-2
Analyseren/
Synthetiseren/
Evalueren
Totaal &
weging
x
30 %
x
10%
100
Totaal
Competenties:
ONT = Ontwerpen
REL = Realiseren
6
TOETSMATRIJS Practicum
Naam onderwijseenheid
W-M4-BARS4-19 Productie-automatisering
Jaar opleiding
JAAR 2
Soort toets
Uitvoering/Rapportage
Leerdoelen
Competentieprofiel Toetsvormen
Compe- Niveau Simulatie
tentie
De student:
Rapportage
1. Het kunnen toepassen van Sequential
Function Charts [SFC]
Totaal & weging
Uitvoering
Rapportage
Alg
20 %
REL
1-2
x
x
x
40 %
2. Het kunnen opzetten en uitvoeren van REL
eenvoudige automatiseringsprogramma's met PLC's
1-2
x
x
x
40 %
100 %
Totaal
Voorwaardelijk voor het aangepaste practicum in 2020-2021 is dat de student enkele verplichte opdrachten maakt over filmpjes over productieprocessen.
Competenties:
REL = Realiseren