Selmo Struktur und Bedienkonzept – statischer Dokumentationsteil
1. Zweck und Geltungsbereich
Dieser Abschnitt beschreibt das Bedien- und Steuerungskonzept des Systems basierend auf der Selmo-Methode (Sequence Logic Modelling). Die Inhalte gelten für Maschinen, Anlagen oder modulare Systeme, deren Steuerung im Selmo Studio erstellt und in der SPS implementiert wurde.
Das Ziel dieser Beschreibung ist, dem Bediener, Instandhalter und Prüfer das Funktionsprinzip, die Arbeitsweise und die sicherheitsrelevanten Eigenschaften der Steuerungslogik verständlich zu machen.
2. Grundprinzip der Selmo-Methode
Die Steuerung der Maschine basiert auf einem deterministischen Zustandsmodell (Selmo SEQ). Das bedeutet:
Der Maschinenablauf ist in Zustände (Schaltstellungen) gegliedert.
Die Maschine kann sich immer nur in einem Zustand befinden.
Der Wechsel zwischen Zuständen erfolgt nur, wenn alle definierten Bedingungen erfüllt sind.
Damit ist das Verhalten zu jedem Zeitpunkt eindeutig, reproduzierbar und sicher nachvollziehbar. Die Selmo-Methode ersetzt klassische Programmcode-Logik durch ein formales Ablaufmodell.
3. Aufbau der Steuerungsstruktur
Die Steuerung ist nach der Selmo-Systemhierarchie aufgebaut:
Plant (Gesamtanlage) Die Plant beschreibt die gesamte Maschine oder Anlage als logische Einheit.
Hardware-Zonen (HWZ) Jede HWZ ist ein eigenständig steuerbarer Anlagenbereich (z. B. Station, Modul).
Sequences (SEQ) Eine SEQ bildet den logischen Ablauf einer Funktionseinheit (z. B. Spannen, Bearbeiten, Entspannen).
Zonen (Zone Types) Zonen sind die Schaltelemente innerhalb der SEQ. Sie repräsentieren Sensoren, Aktoren oder logische Funktionen.
Jede Ebene ist formal beschrieben und aufeinander abgestimmt. Änderungen in einem Bereich wirken sich transparent und nachvollziehbar auf alle anderen Ebenen aus.
4. Das Schaltwerk (Sequence Engine)
Das Schaltwerk steuert die logische Reihenfolge der Abläufe. Es arbeitet nach einer festen Regel:
IF (AR = 1 AND ¬I AND ΣS = 0) THEN Next State
Bedeutung der Variablen:
AR (Auto Release) – Automatikfreigabe aktiv
¬I (No Interlock) – kein Sicherheitsfehler aktiv
ΣS (Sum of Sequence Checks) – alle aktiven Aktionen abgeschlossen
Nur wenn alle drei Bedingungen erfüllt sind, schaltet das Schaltwerk automatisch in den nächsten Zustand.
Damit ist sichergestellt:
Der Ablauf läuft nur in freigegebenem Automatikmodus.
Sicherheitsverletzungen führen zum sofortigen Stopp.
Aktionen werden nur fortgesetzt, wenn ihre Rückmeldung erfolgt ist.
5. Die Zonen und ihre Funktion
Zonen verbinden das Schaltwerk mit der realen Maschine. Jede Zone steht für ein technisches Signal, eine physische Funktion oder ein logisches Verhalten. Die Zonen sind standardisiert in vier Typen:
IN
Eingangssignal
Taster, Sensor, Schalter
OUT
Ausgangssignal
Leuchte, Ventil, Schütz
IN_OUT
kombinierte Aktion + Rückmeldung
Zylinder, Achse, Berechnung
MEM
interne logische Speicherzone
Parameter, Softwareflag
6. Operanten – das Verhalten der Zonen
Jede Zone reagiert in jedem Zustand mit einem sogenannten Operanten. Der Operant bestimmt, wie sich die Zone verhält:
S (Sequence Check)
Aktion aktiv, wartet auf Feedback
Zone setzt Ausgang, wartet auf Rückmeldung
I (Interlock)
Sicherheitsüberwachung
Stoppt Automatik bei Abweichung
M (Monitoring)
Diagnoseüberwachung
Meldet Fehler, Ablauf läuft weiter
0 (Don’t Care)
Inaktiv
Zone unbeeinflusst
Diese Operanten bilden die Grundlage der Bit-Control im Selmo-System. In der Bedienung sind sie über HMI-Farben erkennbar:
Grün = aktive Aktion (S)
Rot = Interlock (I)
Gelb = Monitoring (M)
Grau = inaktiv (0)
7. Sicherheit im System
Die Selmo-Struktur enthält mehrere standardisierte Sicherheitsmechanismen:
Interlock-Funktion Jede Zone mit Operant I überwacht eine definierte Sicherheitsbedingung. Wird sie verletzt, fällt die Automatikfreigabe sofort ab, der Ablauf wird gestoppt.
PairCheck Überwacht widersprüchliche Rückmeldungen, z. B. bei Zylindern mit Endlagen vorne/hinten. Wenn beide Rückmeldungen gleichzeitig aktiv sind, wird automatisch ein Interlock ausgelöst.
MXIC (Manual Cross Interlock) Verhindert unsichere Bewegungen im Handbetrieb. Jede Taste ist nur aktiv, wenn alle zugehörigen Sicherheitsbedingungen erfüllt sind.
Monitoring (M) Liefert Diagnosen und Hinweise ohne Ablaufunterbrechung. Unterstützt die vorbeugende Instandhaltung.
Diese Mechanismen sind Teil des Standards – sie müssen nicht zusätzlich programmiert werden.
8. Bedienung über das HMI
Die Selmo-Steuerung stellt alle relevanten Informationen automatisch im HMI (Human Machine Interface) dar:
Aktiver Zustand (z. B. „Zyl. 1 Extend“, „Waiting for Start“)
Zone-Status mit Farbcodierung
Zonentexte als Klartextmeldungen
Fehleranzeige mit Ursache und betroffener Zone
Diagnosefenster für Monitoring-Meldungen
Das HMI ist damit gleichzeitig Bedienoberfläche, Diagnoseinstrument und Dokumentation des aktuellen Systemzustands.
9. Verhalten bei Störungen
Wenn eine Zone eine Abweichung meldet:
Das Schaltwerk hält den Ablauf an.
Die betroffene Zone wird rot angezeigt.
Die Meldung erscheint im Diagnosefenster.
Der Bediener kann den Fehler erkennen und gezielt beheben.
Nach Quittierung (Reset oder AR wieder aktivieren) wird der Prozess fortgesetzt.
So ist sichergestellt, dass keine unkontrollierte Bewegung stattfindet und jeder Fehler eindeutig lokalisiert werden kann.
10. Dokumentation und Rückverfolgbarkeit
Die gesamte Logik ist selbstdokumentierend. Jede SEQ, jede Zone und jeder Zustand sind im Selmo Studio definiert. Die HMI-Texte und Diagnosen werden automatisch aus diesen Definitionen erzeugt.
Damit ist die Dokumentation:
immer aktuell,
vollständig,
prüfbar,
und unabhängig vom Programmierer.
Ein Prüfer oder Auditor kann jederzeit nachvollziehen, wie das Verhalten definiert ist.
11. Zusammenfassung für die Bedienanleitung
Die Selmo-Steuerung unterscheidet sich von klassischen SPS-Programmen dadurch, dass sie Verhalten formal abbildet. Für den Bediener bedeutet das:
Jeder Schritt im Ablauf ist sichtbar und erklärt.
Fehler werden lokalisiert und beschrieben.
Sicherheitsfunktionen sind automatisch aktiv.
Die Steuerung verhält sich in jeder Situation reproduzierbar.
Für den Instandhalter bedeutet das:
Diagnosen sind direkt am HMI verfügbar.
Änderungen können ohne Risiko nachvollzogen werden.
Das Verhalten bleibt auch bei Updates stabil.
Für den Hersteller bedeutet das:
Der Steuerungsaufbau entspricht dem Stand der Technik.
Dokumentation und CE-Nachweis sind direkt aus dem Modell ableitbar.
Der gesamte Ablauf ist logisch geschlossen und validierbar.
12. Fazit
Die Selmo-Methode definiert ein konsistentes Bedien- und Steuerungskonzept. Sie ermöglicht dem Bediener:
ein transparentes Verständnis der Maschinenfunktionen,
sichere Interaktion über standardisierte Zonen,
und klare Diagnosemöglichkeiten.
Damit ist die Steuerung nicht nur funktional, sondern erklärbar – und erfüllt die Anforderungen an moderne, normgerechte und sichere Maschinensteuerungen.
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