SPS - Speicher-Programmierte Steuerungen

Schnelle Übersicht:

  • Begriff SPS
  • Aufbau und Funktionsprinzip einer SPS
  • Funktionstabelle, KV-Diagramm, Funktionsgleichung

SPS ist eine vielfach benutze Abkürzung. So hat sie z.B. die Bedeutung "Sozialdemokratische Partei der Schweiz" oder auch "Sony Play Station" ;-). Beides ist hier natürlich nicht gemeint, es geht um das, was in der Überschrift schon steht - um Speicherprogarmmierte Steuerungen (eng. Programmable Logic Controller, PLC).
Im Gegensatz zur fest verdrahteten "Verbindungs-orientierten" Steuerung VPS ist bei der SPS der Steuerungsablauf eben nicht in Hardware "gegossen" sondern in einem Programm hinterlegt. Damit ist die SPS universell und für alle denkbaren Steuerungsaufgaben einsetz- und anpassbar.
Die Schnittstellen "nach draußen" einer SPS sind:

  1. Sensoren: Sie erfassen den aktuellen physikalischen Zustand von Größen in einem System (Druck, Temperatur, Füllstand, Anzahl,...)
  2. Aktoren: Sie setzen bestimmte "Aktionen" in Gang, je nachdem, was im Programm aufgrund der Sensorsignale vorgesehen ist. Beispiele für Aktoren sind Schütze, Ventile, Motoren, ...

Zwischen den Sensoren und den Aktoren liegt als Hardware die CPU und als zentrale Software das Betriebssystem der SPS, auf dem (wie bei allen digitalen Systemen) das Anwenderprogramm aufsetzt.
Die Verarbeitung erfolgt also nach dem bekannten EVA-Prinzip
EINGABE (Sensoren) > VERARBEITUNG (CPU, Programm)  > AUSGABE (Aktoren)

Einführung
GrundlagenSPS.pdf
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Der Weg zum SPS-Programm
Behandelt den Weg über die Funktionstabelle, das KV-Diagramm, die Funktionsgleichung - disjunktive / konjunktive Minimal- und Normalformen zum Funktionsplan
WegZumSPS-Programm.pdf
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Speicherbausteine RS/SR
Speicherbausteine_RS-SR.pdf
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Einstieg in TIA
Anlegen von TIA-Projekt.pdf
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Einstieg strukturierte Programmierung
002_Strukt_Programmierung.pdf
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Aufgabe Förderbandsteuerung - Strukturierte Programmierung
20b_Förderbandsteuerung.pdf
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Programmiersprachen

Bussysteme (Grundlagen)

In vielen Anlagen werden die verschiedenen Geräte über sogenannte Bussysteme verbunden. Für das Verständnis von diesen Systemen müssen wir uns zunächst auf

wesentliche Begriffe in der Übertragungstechnik zurückbesinnen:

  • Grundbegriffe der Informationstechnik (Bit, Byte, Übertragungsgeschwindigkeit)
  • Zahlensysteme (Dezimal-, Dual- und Hexadezimalsystem)
  • Analog- / Digitalwandlung
  • (Netz-)Topologie
  • (Übertragungs-)Medium

Schaue Dir nochmal die entsprechenden Abschnitte aus dem ersten Lehrjahr an

(im Menüpunkt "Informationstechnik").

 

Leitungscode

Wir sagen immer, dass über Bussysteme "Daten" übertragen werden und meinen damit meistens eine Bitfolge, also die Übertragung mehrerer "1"en und "0"en. Doch was ist eine "1" und was ist eine "0"?

"Das ist doch einfach", wirst Du jetzt denken, "wenn Strom da ist, ist es eine "1" und wenn kein Strom da ist, eine "0"". Doch wer hat Dir das gesagt? Es könnte doch genauso gut andersrum sein, oder? Wir brauchen also Regeln, die für ein Bussystem genau definieren, was eine logische 1 oder eine logische 0 ist. Diese Regeln nennen wir Leitungscode.

Leitungscodes.pdf
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Datensicherung der Übertragung (Paritätsbit)

Betriebsarten

Buszugriffsverfahren

Wenn mehrere Teilnehmer miteinander verbunden sind, müssen Regeln eingehalten werden, damit die Kommunikation klappen kann. Diese Regeln nennt man beim Bussystem "Buszugriffsverfahren".

Betrachtet mal das folgende Video und überlegt Euch:
1. Ist das Gespräch gut verständlich?
2. Überlege Dir Regeln, mit denen das Gespräch "verständlich" ablaufen könnte.

Auftrag-Zugriffsverfahren-neu.pdf
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Kollision und Kollisionsdomäne

Feldbussysteme in der Automatisierungstechnik

Automatisierungspyramide

1_Automatisierungspyramide.pdf
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Übersicht

Feldbusse_im_Vergleich.pdf
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AS-interface ("AS-i-Bus")

Profibus

Recherchiere im Internet zum Thema Profibus und fülle den folgenden Steckbrief zum Profibus aus.

Profibus-Steckbrief
Profibus.pdf
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ProfiNET

Bearbeite die folgende Datei und beantworte die Fragen

ProfiNET
Profinet-Steckbrief.pdf
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