Ampel-Demonstrator Erweiterung: Unterschied zwischen den Versionen
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== Einleitung == | == Einleitung == | ||
Im Rahmen des Studiengangs Mechatronik an der Hochschule Hamm-Lippstadt wird im 7. Semester das Praktikum in der Produktionstechnik absolviert. Dieses Praktikum ist Teil der Vertiefungsrichtung Global Production Engineering. | Im Rahmen des Studiengangs Mechatronik an der Hochschule Hamm-Lippstadt wird im 7. Semester das Praktikum in der Produktionstechnik absolviert. Dieses Praktikum ist Teil der Vertiefungsrichtung Global Production Engineering. In diesem Praktum wurde uns das Projekt Ampel-Demonstrator Erweiterung zugewiesen, was wir mit Hilfe von zuvor im Studium gelernten Fähigkeiten und Wiessen noch einmal erfolgreich absolviren sollen. | ||
In diesem Praktikum geht es darum, die von | ==Aufgabenstellung== | ||
In diesem Praktikum geht es darum, die von vorherigen Gruppen durchgeführte Arbeit mit Hilfe einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) von Siemens fortzusetzen. Diese Ampelanlage soll mit Hilfe der eingebauten induktiven und kapazitiven Sensoren Fahrezeuge und Fahrradfahrer erkennen können. | |||
Dazu sollte auch mit Hilfe eines infrarotsensors Notwägen(Polizei, Feuerwehr, Krankenwagen...)erkannt werden und sofort auf Grün schalten können, wenn die Ampel rot ist, was aber zeitlich nicht geschafft werden könnte. | |||
Bei der Bearbeitung dieses Projekts müssen die folgenden Punkte beobachtet, bearbeitet und dokumentiert werden: | |||
*Der Verdrahtungsplan und die Programmierung müssen | *Der Verdrahtungsplan und die Programmierung müssen erweitert und funktionsfähig werden, dass die Sensoren reagieren und funktionieren können, wenn sie ein Fahrzeug oder einen Radfahrer erkennen. | ||
*Es ist auch wichtig | *Es ist auch wichtig, wenn ein Fahrzeug von dem Sensoren erkannt werden, die Autoampel im roten Zustand die gelbe Leuchte lange anschaltet, bis es Grün wird. Die gelbe Leuchte soll auch einmalig blinken im grünen Zustand der Ampel, wenn ein Fahrezeug vorbeifährt. | ||
*Die Verkabelung aller elektronischen Komponenten muss realisiert werden. | *Die Verkabelung aller elektronischen Komponenten muss realisiert werden. | ||
*Die Verwendung eines Infrarot-Empfängersensors zum Empfang des vom Einsatzwagen gesendeten Signals und damit zum sofortigen Umschalten der Ampel auf Grün. | *Die Verwendung eines Infrarot-Empfängersensors zum Empfang des vom Einsatzwagen gesendeten Signals und damit zum sofortigen Umschalten der Ampel auf Grün. Allerding wurde dieser Punkt wegen Zeitmangel nicht umgesetzt. | ||
* Die Dokumentation des gesamten Projekts in SVN und in Form von Wiki-Artikeln muss erstellt werden. | * Die Dokumentation des gesamten Projekts in SVN und in Form von Wiki-Artikeln muss erstellt werden. | ||
==Vorgehensweise nach V-Modell== | ==Vorgehensweise nach V-Modell== | ||
[[Datei:V-Modell2020.png|rechts| Abbildung 2: V-Modell|mini]] | [[Datei:V-Modell2020.png|500px|thumb|rechts| Abbildung 2: V-Modell|mini]] | ||
Um eine strukturierte Vorgehensweise bei der Bearbeitung des Projekts zu gewährleisten, wurde das Projekt nach den Richtlinien des V-Modells durchgeführt (siehe Abbildung 2). | Um eine strukturierte Vorgehensweise bei der Bearbeitung des Projekts zu gewährleisten, wurde das Projekt nach den Richtlinien des V-Modells durchgeführt (siehe Abbildung 2). | ||
Der folgende Link führt zum Speicherort der Daten, die in diesem Projekt verwendet wurden [https://tortoisesvn.net/index.de.html TortoiseSVN]<ref>[https://tortoisesvn.net/index.de.html ''TortoiseSVN Client'']</ref>. | Der folgende Link führt zum Speicherort der Daten, die in diesem Projekt verwendet wurden [https://tortoisesvn.net/index.de.html TortoiseSVN]<ref>[https://tortoisesvn.net/index.de.html ''TortoiseSVN Client'']</ref>. | ||
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'''Geometrie und Gewicht :''' | '''Geometrie und Gewicht :''' | ||
Die maximalen Abmaße sind: Breite 50cm, Länge 70cm,max Höhe 35cm. | Die maximalen Abmaße sind: Breite 50cm, Länge 70cm,max Höhe 35cm. | ||
Das Gewicht des Kreuzungsdemonstrators bleibt unter 10kg. | Das Gewicht des Kreuzungsdemonstrators bleibt unter 10kg. | ||
'''Aufbau:''' | '''Aufbau:''' | ||
In jede Fahrtrichtung werden zwei Ampeln aufgestellt. | In jede Fahrtrichtung werden zwei Ampeln aufgestellt. | ||
- Jede Straße besitzt einen Fußgängerüberweg und einen Fahrradüberweg, welche von beiden Seiten überquert werden können. | - Jede Straße besitzt einen Fußgängerüberweg und einen Fahrradüberweg, welche von beiden Seiten überquert werden können. | ||
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- Grün für Fußgänger muss per Tastsignal angefordert werden. | - Grün für Fußgänger muss per Tastsignal angefordert werden. | ||
- Induktive Näherungssensoren reagieren auf | - Induktive Näherungssensoren reagieren auf Fahrzeuge. | ||
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- Alle Kabel werden sauber in einem Kabelkanal verlegt. | - Alle Kabel werden sauber in einem Kabelkanal verlegt. | ||
- Alle Kabel müssen für ein | - Alle Kabel müssen für ein deutliches Verkabeln beschriftet werden. | ||
- IR Empfänger werden auf jeder Ampel montiert und reagieren auf das Signal des IR Sender | - IR Empfänger werden auf jeder Ampel montiert und reagieren auf das Signal des IR Sender. | ||
'''Schnittstellen:''' | '''Schnittstellen:''' | ||
- Die SPS muss an einem Standard-Steckdosen-Anschluss an 230V AC mit 50Hz | |||
- Die SPS muss an einem Standard-Steckdosen-Anschluss an 230V AC mit 50Hz angeschlossen werden können. | |||
- SPS-Display wird mit SPS per 24V DC und LAN verbunden. | - SPS-Display wird mit SPS per 24V DC und LAN verbunden. | ||
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'''Software:''' | '''Software:''' | ||
- SPS wird | - SPS wird mittels TIA-Portal 15.1 programmiert. | ||
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- Wochenbericht wird bearbeitet und auf dem neuesten Stand gebracht. | |||
- Beschreibung des Ablauf | - Beschreibung des Ablauf | ||
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- Funktionsplan für Schaltplan und Verkabelung | - Funktionsplan für Schaltplan und Verkabelung | ||
- Wiki-Seite erstellen | - Wiki-Seite erstellen | ||
== Funktionaler Systementwurf== | |||
== Technischer Systementwurf == | |||
<!-- Füllen Sie Ihre Projektskizze bis hierher aus. Fügen Sie einen Projektplan unten ein. --> | <!-- Füllen Sie Ihre Projektskizze bis hierher aus. Fügen Sie einen Projektplan unten ein. --> | ||
Version vom 12. Januar 2022, 18:21 Uhr
Autoren: Thomas Datche, Mohamed Soliman
Betreuer: Prof. Dr. Mirek Göbel & Marc Ebmeyer
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Einleitung
Im Rahmen des Studiengangs Mechatronik an der Hochschule Hamm-Lippstadt wird im 7. Semester das Praktikum in der Produktionstechnik absolviert. Dieses Praktikum ist Teil der Vertiefungsrichtung Global Production Engineering. In diesem Praktum wurde uns das Projekt Ampel-Demonstrator Erweiterung zugewiesen, was wir mit Hilfe von zuvor im Studium gelernten Fähigkeiten und Wiessen noch einmal erfolgreich absolviren sollen.
Aufgabenstellung
In diesem Praktikum geht es darum, die von vorherigen Gruppen durchgeführte Arbeit mit Hilfe einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) von Siemens fortzusetzen. Diese Ampelanlage soll mit Hilfe der eingebauten induktiven und kapazitiven Sensoren Fahrezeuge und Fahrradfahrer erkennen können. Dazu sollte auch mit Hilfe eines infrarotsensors Notwägen(Polizei, Feuerwehr, Krankenwagen...)erkannt werden und sofort auf Grün schalten können, wenn die Ampel rot ist, was aber zeitlich nicht geschafft werden könnte.
Bei der Bearbeitung dieses Projekts müssen die folgenden Punkte beobachtet, bearbeitet und dokumentiert werden:
- Der Verdrahtungsplan und die Programmierung müssen erweitert und funktionsfähig werden, dass die Sensoren reagieren und funktionieren können, wenn sie ein Fahrzeug oder einen Radfahrer erkennen.
- Es ist auch wichtig, wenn ein Fahrzeug von dem Sensoren erkannt werden, die Autoampel im roten Zustand die gelbe Leuchte lange anschaltet, bis es Grün wird. Die gelbe Leuchte soll auch einmalig blinken im grünen Zustand der Ampel, wenn ein Fahrezeug vorbeifährt.
- Die Verkabelung aller elektronischen Komponenten muss realisiert werden.
- Die Verwendung eines Infrarot-Empfängersensors zum Empfang des vom Einsatzwagen gesendeten Signals und damit zum sofortigen Umschalten der Ampel auf Grün. Allerding wurde dieser Punkt wegen Zeitmangel nicht umgesetzt.
- Die Dokumentation des gesamten Projekts in SVN und in Form von Wiki-Artikeln muss erstellt werden.
Vorgehensweise nach V-Modell
Um eine strukturierte Vorgehensweise bei der Bearbeitung des Projekts zu gewährleisten, wurde das Projekt nach den Richtlinien des V-Modells durchgeführt (siehe Abbildung 2). Der folgende Link führt zum Speicherort der Daten, die in diesem Projekt verwendet wurden TortoiseSVN[1].
Anforderungen
In der Anforderungsdefinition werden konkrete Eigenschaften des Systems definiert. Dies können beispielsweise Eckdaten wie Gewicht, räumliche Abmessung oder Ähnliches sein. Außerdem wird festgelegt, was die Aufgabe des Systems ist.
Geometrie und Gewicht :
Die maximalen Abmaße sind: Breite 50cm, Länge 70cm,max Höhe 35cm. Das Gewicht des Kreuzungsdemonstrators bleibt unter 10kg.
Aufbau:
In jede Fahrtrichtung werden zwei Ampeln aufgestellt. - Jede Straße besitzt einen Fußgängerüberweg und einen Fahrradüberweg, welche von beiden Seiten überquert werden können.
- Grün für Fußgänger muss per Tastsignal angefordert werden.
- Induktive Näherungssensoren reagieren auf Fahrzeuge.
- Kapazitive Näherungssensoren reagieren auf Fahrräder.
- Alle Kabel werden sauber in einem Kabelkanal verlegt.
- Alle Kabel müssen für ein deutliches Verkabeln beschriftet werden.
- IR Empfänger werden auf jeder Ampel montiert und reagieren auf das Signal des IR Sender.
Schnittstellen:
- Die SPS muss an einem Standard-Steckdosen-Anschluss an 230V AC mit 50Hz angeschlossen werden können.
- SPS-Display wird mit SPS per 24V DC und LAN verbunden.
- Verbindung zwischen Kreuzung und SPS mittels mehrpoliger Steckverbindung.
- Die elektrischen Kreuzungskomponenten werden mittels Reihenklemmen zusammengefasst.
Software:
- SPS wird mittels TIA-Portal 15.1 programmiert.
Dokumentation:
- Wochenbericht wird bearbeitet und auf dem neuesten Stand gebracht.
- Beschreibung des Ablauf
- Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Bedienung
- Funktionsplan für Schaltplan und Verkabelung
- Wiki-Seite erstellen
Funktionaler Systementwurf
Technischer Systementwurf
Komponentenspezifikation
Umsetzung (HW/SW)
Komponententest
Ergebnis
Zusammenfassung
Lessons Learned
Ausblick
YouTube Video
Weblinks
Literatur
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