Ablaufdiagramm Grundstellungsfahrt einer Umsetzeinheit — Erst Z heben, dann X zurückfahren, jede Achse einzeln prüfen (Beispiel)
Zuletzt aktualisiert: 2026-09-23 ／ Kategorie: Beispiele, Ablaufdiagramme
Die Grundstellungsfahrt einer Umsetzeinheit aus einer vertikalen Z-Achse (Pneumatikzylinder mit Impulsventil), einer horizontalen X-Achse (Servo) und einem Greifer. Gezeichnet für alle, die „alle Achsen in Grundstellung“ auf einmal befohlen und auf dem Rückweg etwas gerammt haben: Z wird ganz gehoben, bevor X zurückfährt.
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1. Jede Stufe: Energie und Luft prüfen, bevor etwas bewegt wird, und jeder Achse eine Grenze geben
- „Referenzier-Taster“: Wird nur angenommen, während der Automatikbetrieb gestoppt ist. Nach einem Not-Halt wird er nach dem Reset gedrückt (Ablaufdiagramm Wiederanlauf nach Not-Halt (Beispiel)).
- „Energie und Luft da?“: Neben der Energie auch den Versorgungsdruck prüfen, weil Z pneumatisch läuft. Entlüftet der Not-Halt die Anlage, kehrt der Druck allmählich zurück; wer vorher bewegt, verwandelt die Ursache in „Z hebt nicht“.
- „Kann Z heben, ohne am Teil zu ziehen?“: NEIN, wenn der Greifer das Teil hält und der Vorrichtungsspanner ebenfalls geschlossen ist. Z zu heben würde das Teil zerreißen oder die Vorrichtung mitziehen. Das ist der Zustand nach einem Stopp mitten in der Übergabe.
- „Z heben“: Hebe-Spule EIN, Senk-Spule AUS. „Z obere Endlage EIN?“ prüft auch, dass die untere Endlage AUS geworden ist, was Sensorausfälle aufdeckt (Zeitdiagramm Pneumatikzylinder (Beispiel)).
- „X in Grundstellung“: Ist die Referenz erhalten, ist es wie bei einem Absolut-Servo nur eine Positionierfahrt zur Grundstellung. Ist die Referenz verloren, sucht die Referenzierfunktion des Verstärkers oder der Positioniereinheit sie neu, etwa bei einem inkrementellen Servo, dessen Steuerspannung abgeschaltet wurde.
- „Grenze 3 s“, „Grenze 30 s“: Beispielwerte, aus den bei der Inbetriebnahme gemessenen Normalzeiten plus Reserve. Ist eine Achse nach Ablauf der Grenze nicht angekommen, eine Störung anzeigen und X einen Stoppbefehl geben. Z hat ein Impulsventil und bleibt auch bei abgeschalteter Spule auf der Hebeseite (hebt es nicht ganz, Luftdruck und Sensoren prüfen).
- „Greifer leer?“: Wird an den Zylinderschaltern für Greifer offen und geschlossen abgelesen. Geschlossen EIN heißt leer und geschlossen; beide AUS heißt, ein Teil wird gehalten. Der Automatikbetrieb beginnt mit dem Öffnen des Greifers vor dem Greifen, also gehört der Greiferzustand nicht zur Grundstellungsbedingung.
- „Referenzieren fertig (bHomeDone)“: Die Grundstellungsfahrt ist erledigt und die Position nicht verloren. Bleibt EIN, wenn der Automatikbetrieb losfährt, und wird AUS bei Abbruch, Servoalarm oder Ausfall der Steuerspannung. Ob die Einheit gerade in Grundstellung steht, sagt ein eigenes Signal (
bAtOrigin); Start wird nur angenommen, wenn beide EIN sind.
Signale in diesem Diagramm — fertig (bHomeDone) und in Grundstellung (bAtOrigin) sind getrennte Signale
| Name | Richtung | Bedeutung |
|---|---|---|
bHomeBtn | Eingang | Referenzier-Taster |
bPowerOn | Eingang | Energie ist da (Hilfskontakt des Sicherheitsrelais) |
bAirOK | Eingang | Versorgungsdruck ist da (Druckschalter) |
bChuckOpenEnd / bChuckCloseEnd | Eingang | Greifer offen / geschlossen |
bJigClampEnd | Eingang | Vorrichtungsspanner geschlossen |
bZUpSol / bZDownSol | Ausgang | Z Hebe-/Senk-Spule |
bZUpEnd / bZDownEnd | Eingang | Z obere / untere Endlage |
bXHomeReq | Ausgang | Befehl, X in Grundstellung zu bringen (Referenz suchen oder zur Grundstellung positionieren) |
bXAtHome | Eingang | Die aktuelle Position von X liegt in der Toleranz der Grundstellung und die Positionierung ist abgeschlossen. Nicht zu verwechseln mit „Referenzieren fertig“ des Verstärkers oder der Positioniereinheit, das nur die erstellte Referenz markiert und meist nach dem Verlassen der Grundstellung EIN bleibt |
bHomeDone | Intern | Grundstellungsfahrt erledigt und Position nicht verloren (bleibt im Automatikbetrieb EIN) |
bAtOrigin | Intern | Jetzt in Grundstellung (bZUpEnd und bXAtHome beide EIN; in jedem Zyklus berechnet) |
2. Warum diese Reihenfolge: Um Kollisionen zu vermeiden, Z ganz heben, dann eine Achse nach der anderen
Die Grundstellungsfahrt bringt die Maschine ohne Kollision in die Grundstellung (den Startpunkt des Automatikbetriebs), egal wo sie stehen geblieben ist. Sie entspricht der „Rückkehr in die Grundstellung“ in SPS-Ablaufdiagramm zeichnen. Wer „alle Achsen in Grundstellung“ auf einmal befiehlt, rammt je nach Stoppposition unterwegs etwas. Deshalb wird die Reihenfolge zuerst festgelegt.
- Z ganz heben, bevor X bewegt wird Mit Z unten stößt der Greifer oder das gehaltene Teil gegen Vorrichtung oder Förderer. Die Maschine ist so gebaut, dass X mit Z in oberer Endlage überallhin fahren kann, ohne etwas zu treffen, auch mit Teil. Diese obere Endlage ist die Bedingung für Bewegungen von X, im Automatik- und Handbetrieb ebenso wie beim Referenzieren.
- Eine Achse nach der anderen, Ankunft bestätigen, dann die nächste Bewegen sich beide gleichzeitig, kollidiert X, wenn Z unterwegs stehen bleibt. Z und X zusammen wären schneller, aber die Grundstellungsfahrt ist selten, also geht Sicherheit vor Geschwindigkeit. Eine Referenziergeschwindigkeit unter der des Automatikbetriebs begrenzt zudem den Schaden, falls doch etwas kollidiert.
- Der Greifer wird beim Referenzieren nicht geöffnet Öffnen ließe das gehaltene Teil fallen. Ist ein Teil vorhanden, eine Meldung anzeigen und anhalten; nach dem Entfernen wird die Grundstellungsfahrt wiederholt. Wie das Teil entfernt wird (Tür öffnen und von Hand entnehmen oder Greifer im Handbetrieb öffnen), wird je Maschine festgelegt.
- Störungen sagen, welche Achse stehen geblieben ist Ein bloßes „Referenzierstörung“ heißt, vor Ort von vorn zu suchen. Nach Achse getrennt ist klar, wo man hinsieht: Luftdruck und Sensoren bei Z, Verstärkeralarm bei X.
3. Die Spezifikation nennt Reihenfolge, Weiterschaltbedingungen, Grenzen und das, was nicht bewegt wird
- Die Rückkehrreihenfolge und die Bedingung für die nächste Achse (welcher Sensor oder welches Signal „angekommen“ bedeutet; Punkte 1 und 2 in Abschnitt 2)
- Die Zeitgrenze je Achse und die Störungsanzeige (Abschnitt 1, Punkt 4 in Abschnitt 2)
- Die Bedingung für Bewegungen von X (Z obere Endlage), auch im Automatik- und Handbetrieb angewendet (Punkt 1 in Abschnitt 2)
- Welche Seite nach einem Stopp mitten in der Übergabe von Hand geöffnet wird (Abschnitt 1)
- Was die Grundstellungsfahrt nicht bewegt (etwa den Greifer) und was bei einem verbliebenen Teil geschieht (Punkt 3 in Abschnitt 2)
- Die Bedingungen, die Referenzieren fertig löschen, und die Bedingung für „in Grundstellung“ (Abschnitt 1)
Mehr Achsen werden genauso gezeichnet: erst die kollisionsfreie Reihenfolge festlegen, dann „bewegen → angekommen?“ in dieser Reihenfolge aufreihen.
Im Editor geöffnet, lässt sich der Text eines Symbols per Doppelklick ändern.
Die Werkzeuge für dieses Beispiel
- Flowchart Editor — Die Abbildung oben und das Beispiel-JSON wurden mit diesem Editor erstellt und exportiert.
- Timing Chart Editor — Die Reihenfolge von Referenzierbefehl und Fertigmeldung für X lässt sich als Zeitdiagramm zeichnen.
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