SPS-Steuerungen - was ist das?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Am Anfang der industriellen Automatisierung standen Relaiskontakt-Steuersch altungen für Produktionsfunktionen. Solche Geräte hatten ein spezifisches unangenehmes Betriebsgeräusch. Die Arbeitslogik war festgelegt, und bei der geringsten Abweichung vom festgelegten Aktionsalgorithmus musste die gesamte Bearbeitungskette radikal geändert werden.

Mit der Entwicklung der Technologie in diesem Bereich haben sich die Prozessoren stark weiterentwickelt. Dies diente als Katalysator für die Entwicklung industrieller Prozesssteuerungssysteme auf Basis industrieller SPS-Steuerungen.

Die ersten programmierbaren Steuerungen dieser Art wurden in den Vereinigten Staaten verwendet. Sie dienten der Organisation der Automatisierung in der Fließbandmontage bei der Herstellung von Automobilen. Das Unternehmen, das diese Technologie anwendete, war Modicon im Jahr 1968.

Gerätebeschreibung

PLC Programmable Logic Controllers ist eine Maschine, die von einem Programm mit mehreren Eingängen gesteuert wird, die über Steuersensoren mit dem Objekt verbunden sind. Die Ausgänge sind mit Befehlsausführungsgeräten verbunden. Bei der Gest altung des Reglers ist ein wichtiges konstituierendes ElementMikroprozessor. Seine Aufgabe ist es, Informationen zu sammeln, umzuwandeln und für die Möglichkeit der Weiterentwicklung von Steuerbefehlen zu speichern. Einer der Hauptvorteile einer programmierbaren Steuerung ist, dass sie in Echtzeit funktioniert!

Relaissteuerungen hatten bisher klobige Außenmaße, führten einfachste Sch altvorgänge aus. Ihre logische Struktur war monolithisch, nicht veränderbar. Die SPS-Steuerungen, die sie ersetzten, zeichneten sich durch ihre kompakte Größe aus, der Regelalgorithmus erreichte ein neues, komplexes Leistungsniveau. Der Prozess der freien Programmierung ist entstanden.

Logikcontroller-Fähigkeiten

Bei der Entwicklung der SPS verfolgten die Macher das Ziel, logische Funktionen in einer seriellen Sch altung steuern zu können. Heute können speicherprogrammierbare Steuerungen nicht nur logische Verknüpfungen ausführen, sondern auch digitale Signale verarbeiten, diverse Antriebe steuern, Einstellungen vornehmen und haben elektronische Bedienkenntnisse erworben.

Im Moment sind Geräte in verschiedenen Bereichen weit verbreitet. Die Steuerung PLC 100 ist beispielsweise für die Erstellung automatisierter Steuerungssysteme für Produktionsanlagen in Industrie, Landwirtschaft, Wohnungsbau und kommunalen Dienstleistungen konzipiert. Auch im Energiesektor, im Kommunikationsbereich und in der chemischen Industrie werden SPS eingesetzt. Die Geräte haben ihre Nische in der Förderung und dem Transport von Öl und Gas, in Sicherheitssystemen,Beteiligen Sie sich an der Automatisierung von Lagereinrichtungen, Lebensmittelproduktion, Transport, Bau und vielen anderen Bereichen des menschlichen Lebens.

Unterscheidungsmerkmale

SPS-Steuerungen teilen einige der Eigenschaften von elektronischen Geräten, die in der Industrie verwendet werden.

Erstens unterscheiden sich programmierbare Logikbausteine von parallelen Mikrocontrollern durch ihren Einsatz im Bereich automatisierter Prozesse in industriell geprägten Unternehmen.

Zweitens zielen programmierbare Steuerungen darauf ab, mit Geräten durch fortschrittliche Eingabe von Sensorsignalen und deren Ausgabe an Aktuatoren zu interagieren, im Gegensatz zu Computern, die darauf ausgelegt sind, Entscheidungen durch Bedienersteuerung zu treffen.

Drittens unterscheiden sich SPS-Steuerungen von eingebetteten Systemen durch ihre Eigenständigkeit in Bezug auf ihre Herstellung als eigenständiges Produkt, getrennt von den von ihnen gesteuerten Geräten.

SPS-Vorteile

Außerdem zeichnet sich die SPS-Steuerung durch einen einfachen Kontakt mit dem Benutzer aus. Dies drückt sich in den Aktionen aus, die SPS selbst gemäß dem Sch altplan, gemäß logischen Gleichungen und unter Verwendung der grundlegenden algorithmischen Sprache zu programmieren.

Das Gerät ist für den Betrieb unter negativen Produktionsbedingungen geeignet, indem es eine optisch-elektronische Trennung der Ein- / Ausgänge von externen Stromkreisen verwendet. Möglich wurde dies durch die AnpassungsfähigkeitController an einen breiteren Bereich von Betriebsbedingungen.

Zu den Vorteilen speicherprogrammierbarer Steuerungen zählen Softwaremobilität durch die Vereinheitlichung von Programmiersprachen, breite Funktionalität, schneller Wechsel modularer Einheiten, Echtzeit-Betriebsmodus, Reparierbarkeit und Systemintegration.

Gerät auswählen

Bei der Auswahl einer SPS orientieren sie sich an so grundlegenden Kriterien wie der Erfüllung der technischen Möglichkeiten der Aufgabe und natürlich den Kosten des Geräts.

Eine große Anzahl von Herstellern beschäftigt sich mit der Veröffentlichung dieser Controller. Die Liste umfasst sowohl ausländische als auch inländische Firmen. Beispielsweise bietet die russische Firma „Oven“eine Steuerung PLC 150 an, die alle erforderlichen Spezifikationen erfüllt. Ebenfalls in dieser Liste sind die Herstellerfirmen "Elemer", "Emikon", "Tekon", "Fastwell", NIL AP und viele andere.

Berühmte ausländische Hersteller sind Siemens, Mitsubishi, ABB, Omron, Schneider Electric und andere.

Im Laufe der Zeit gab es einen Trend in der Entwicklung von speicherprogrammierbaren Steuerungen. Sie verlieren an Größe, erweitern den Funktionsumfang, fügen die Anzahl kompatibler Netzwerke und Schnittstellen hinzu, die Idee "offener Systeme" breitet sich aus, die Programmiersprache wird standardisiert und der realisierte Preis wird reduziert.

Es ist erwähnenswert, dass es profitabel istBesonderheiten von programmierbaren Steuerungen von Personalcomputern in Form von Terminen und dem Vorhandensein eines technologischen Programmiercodes.

Funktionsprinzip

Der Betrieb von SPS-Steuerungen unterscheidet sich geringfügig von Standardinstrumenten auf Mikroprozessorbasis. Die Software-Shell dieser Logiksteuerungen umfasst zwei Teile. Wie ein Computerbetriebssystem verw altet die Controller-Software die Knoten, verbindet die Komponenten und führt interne Diagnosen durch. Die Shell des SPS-Systems befindet sich im Nur-Lese-Speicher des zentralen Mikrochips und ist immer einsatzbereit.

Die programmierbare Steuerung arbeitet in einem zyklischen Modus, indem sie periodisch Eingangsinformationen sammelt. Dieser Zyklus besteht aus 4 Phasen:

1. Polling-Eingänge.
2. Vom Benutzer festgelegte Aufgaben ausführen.
3. Ausgabeparameter festlegen.
4. Andere Hilfsoperationen.

Klassifizierung von Controllern

In Bezug auf E/A-Leitungen werden SPS-Steuerungen klassifiziert in:

• Nanocontroller;
• Mikrocontroller;
• mittlere Controller;
• große Controller.

Hinsichtlich der Position von E / A-Modulen unterscheiden sie:

• monoblock;
• modular;
• verteilt.

Je nach Installationsmethode und SPS-Design gibt es:

• Panel;
• zur Montage innen auf einer Spezialschiene;
• für Wandmontage;
• Rackmontage;
• ohne Gehäuse (eine Platine).