Farbenwerk

Das Anlagenbild Farbenwerk (<proj_path>/panels/mainpanels/color_plant.pnl) zeigt ein einfaches Tanksystem zur Lack- oder Flüssigfarb-Erzeugung. Es ist wie die ersten fünf Szenarien über die "Geografische Übersicht" oder die Direktanwahl-Schaltflächen erreichbar.

Vier Behälter mit flüssigen Grundfarben sowie ein weiterer Tank mit einer neutralen/weißen Lackbasis bilden den Ausgangspunkt. Die aus jedem Tank in den Mischbehälter fließende Pigment- bzw. Basismenge wird über die Schieber (Regelventile) definiert.

Ein Rührwerk (Mixer) sorgt für die gleichmäßige Durchmengung der Farbe im Mischbehälter. Bei Mausklick auf das Motorgehäuse des Rührwerkes kann dasselbe ein- bzw ausgeschaltet werden. Der Ein-Zustand wird über eine Animation angezeigt.

Die Entleerung des Behälter erfolgt über einen weiteren Schieberantrieb sowie eine Kreiselpumpe. Auch der Pumpenantrieb kann wie beim Rührwerk über ein Bedienfenster (auf Klick) aktiviert werden. Die Darstellung des Ein-Zustandes erfolgt wiederum über eine GIF-Animation.

Im Einstellungsteil rechts von der Bildmitte kann die gewünschte Farbe entweder mittels Schieberegler oder über die Textfelder definiert werden. Die Eingabe kann entweder im CMYK Format (CMYK - Farbmodell zur Angabe eines Farbenwertes über die Anteile an Türkis (Cyan), Purpur (Magenta), Gelb (Yellow) und Schwarz (BlacK)) oder im RGB Format (RGB - Farbmodell zur Angabe eines Farbtones über die Anteile an Rot (Red), Grün (Green) und Blau (Blue)) angegeben werden - es ist jederzeit möglich, zwischen den Farbmodellen hin und her zu wechseln. CMYK Werte dürfen zwischen 0 und 100 liegen, die Werte für RGB-Anteile liegen zwischen 0 und 255. Die gewählte Farbe wird direkt im Vorschau-Feld der Farbauswahl angezeigt.

Abbildung 1. Anlagenbild Farbenwerk

Simulation des Farbenwerkes

Die Simulation des Farbenwerkes erfolgt direkt im Anlagenbild (siehe auch Einleitung zur Simulation). Über die Schaltflächen rechts unten, neben dem Mischbehälter kann die Art der Simulation selektiert werden:

Aus:

Lediglich die Ein-/Ausschaltbefehle für die Antriebe (Mixer, Pumpe) oder die manuellen Stellbefehle für die Schieber werden verarbeitet (dies erfordert die Aktivierung der allgemeinen Rückmeldungssimulation). Einstellungen im Feld der Farbauswahl werden nur im Vorschaufenster übernommen, bzw. falls aktiviert im Mix-Bottich angezeigt. Es findet aber keine Modellrechnung statt.

Prozess:

Die Stellungen der Absperrorgane (Schieber) sowie die Niveaustände der Behälter gehen in eine permanente Berechnung ein. Je nach Öffnungsgrad und Niveau fließt mehr oder weniger Farbe durch die Rohrleitungen. Der Farbfluss aus den Endstücken wird quantitativ dargestellt und die resultierende Farbe wird im Mischbehälter angezeigt. Die Schieber "reagieren" auf veränderte Farbvorgaben nicht unmittelbar, sondern berücksichtigen Laufzeiten für die Änderung des Öffnungsgrades. Abfolgen von Schritten müssen aber manuell durchgeführt werden.

Demo:

In permanenter Abfolge werden zufällig ermittelte Farbchargen produziert. Das Laufzeitverhalten der einzelnen Geräte ist wie bei der Simulationsart "Prozess", allerdings folgen hier automatisch Folgeschritte auf abgeschlossene Vorgänge. So wird beispielsweise ein vollständig befüllter Mischbehälter anschließend zur Abfüllanlage umgepumpt und die Produktion einer weiteren Charge eingeleitet. Sobald ein Rohstoff in einem Behälter ausgeht, wird dieser sofort automatisch befüllt.

Anmerkung:

Nach dem Modus "Demo" muss zunächst in den "Aus"-Zustand gewechselt werden und erst danach kann wieder in den Modus "Prozess" gewechselt werden.

Anmerkung:

Die Simulation kann nur korrekt arbeiten, wenn die Stellantriebe (Schieber) der Rohstofftanks CMYK im Automatikbetrieb sind. Ein gültiger Ausgangszustand kann immer über die Anwahl der "Rücksetzen"-Schaltfläche erreicht werden.

Anmerkung:

Die Simulation versteht sich nicht als korrekte Prozesssimulation, sondern vielmehr als vereinfachtes Beispiel um anschaulich die grafischen Möglichkeiten von WinCC OA zu erläutern.

Einfache Bedienhandlungen

  • Bei abgeschalteter Simulation (Aus) auf den Mixer und die Pumpe klicken und diese manuell aus- bzw. einschalten.

  • Über die Schieberegler eine Farbe auswählen, bzw. definieren.

  • Nun die Simulation auf Prozess stellen und mitverfolgen, wie die Schieber (Absperrorgane der Tanks) in die notwendige Stellung fahren. Dabei ändert sich die Farbmenge im Zulauf sowie der Farbton im Tank.

  • Über Klick auf den Schieber beim rechten Tank (BASIS) das Bedienpanel öffnen und einen beliebigen Stellgrad vorgeben.

  • Abfüllpumpe (links vom Tank) einschalten.

  • Simulation abschalten und nachfolgend im Modus "Demo" erneut starten - mitverfolgen, wie permanent neue Farbchargen produziert werden.

  • Den Mauszeiger über eine der Rohrleitungen halten und beobachten, wie im Tooltip (siehe auch Tooltips) die aktuelle, bezogene Durchflussmenge in % der Maximalmenge angezeigt wird.

Besonderheiten

Im Anlagenbild Farbenwerk wurde die grafische Darstellung durch Verwendung von Windows-Metafiles (siehe Grafische Gestaltung der Panels) ansprechend gestaltet. Sowohl die Tanks als auch die Rohrleitungen und Aggregate basieren auf diesem vektororientierten Grafikformat. Für einige Animationen wurden Animated GIF-Dateien verwendet.

Tanks und Schieber sind als WinCC OA Referenzobjekte vollständig wiederverwertbar ausgeführt und erfordern in weiterer Folge minimalsten Parametrieraufwand. Die Berechnungen für die Animationen wurden mit der integrierten Programmier-/Skriptingsprache Control entwickelt.

Anmerkung:

WinCC OA ist in der Lage, die Farbe von grafischen Objekten entweder über funktionale Farbnamen (Farbdatenbank - siehe auch Der Farb-Editor) oder über ihren RGB-Code anzugeben. Die dynamische und kontinuierliche Anzeige der Farbe im Mischbehälter bzw. im Vorschaufenster ist dadurch möglich. Die Umrechnung vom RGB Farbmodell in CMYK Farben und umgekehrt wurde in einer Panel-lokalen Library-Funktion (siehe Eigenschaften des Panels) abgelegt.

Zugehörige Datenpunkttypen

Obgleich in diesem Anlagenbild große Teile der Simulation direkt im Panel erstellt wurden, sind für die Geräte durchwegs technologische Datenpunkttypen verwendet worden:

  • CP_TANK - Rohstofftanks und der Mischbehälter

  • CP_DRIVE - Rührwerk (Mixer) und Pumpe

  • CP_SIM - Kommunikationsdatenpunkt für die Simulation

  • HVAC_VALVE - Schieber (Ventile)