Steuerungstechnik mit SPS

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Steuerungstechnik mit SPS"

Leander Wetzel
vor 6 Jahren
Abrufe

Günter Wellenreuther Dieter Zastrow Steuerungstechnik mit SPS Bitverarbeitung und Wortverarbeitung Regeln mit SPS Von der Steuerungsaufgabe zum

1 Günter Wellenreuther Dieter Zastrow Steuerungstechnik mit SPS Bitverarbeitung und Wortverarbeitung Regeln mit SPS Von der Steuerungsaufgabe zum Steuerungsprogramm 4., durchgesehene Auflage Mit 101 Bildern, 71 Beispielen, 108 Übungsaufgaben und einem kommentierten Programmverzeichnis vieweg

VII Teil I Grundlagen der Steuerungstechnik mit SPS 1 Einführung 1 1.1 Anforderungen an eine SPS-Ausbildung 1 1.

2 VII Teil I Grundlagen der Steuerungstechnik mit SPS 1 Einführung Anforderungen an eine SPS-Ausbildung Grundbegriffe der Steuerungstechnik mit SPS 1 2 Aufbau und Funktionsweise einer SPS Struktur einer Informationsverarbeitung Struktur einer SPS Programmverarbeitung Signaleingabe, Signalausgabe Struktur der Steuerungssprache Operationsumfang Operandenumfang Adressierung von Eingängen, Ausgängen, Merkern Programmdarstellung 14 3 Logische Verknüpfungen Negation und logische Grundverknüpfungen Die Negation (NICHT) Die UND-Verknüpfung Die ODER-Verknüpfung Zusammenstellung der Beschreibungsmittel und Darstellungsarten Zusammengesetzte logische Grundverknüpfungen UND-vor-ODER- Verknüpfung ODER-vor-UND-Verknüpfung Merker Vertiefung und Übung 28 Teil П II.l Binäre Steuerungen Verknüpfungssteuerungen 4 Verknüpfungssteuerungen ohne Speicherverhalten Funktionstabelle Disjunktive Normalform DNF Entscheidungstabelle Konjunktive Normalform KNF Vereinfachung von Schaltfunktionen Algebraisches Verfahren KVS-Diagramm Vertiefung und Übung 53

VIII 5 Verknüpfungssteuerungen mit Speicherverhalten 57 5.1 Entstehung des Speicherverhaltens 57 5.2 RS-Speicherglied 60 5.3 Verriegelung von Speichern 63 5.4 Wischkontakt und Flankenauswertung 69 5.

3 VIII 5 Verknüpfungssteuerungen mit Speicherverhalten Entstehung des Speicherverhaltens RS-Speicherglied Verriegelung von Speichern Wischkontakt und Flankenauswertung Vertiefung und Übung 73 6 Verknüpfungssteuerungen mit Zeitverhalten Betriebsarten der Zeitglieder Zeit als Impuls (SI) Zeit als verlängerter Impuls (SV) Einschaltverzögerung (SE) Ausschaltverzögerung (SA) Laden und Transferieren von Zeitworten Vertiefung und Übung 90 7 Verknüpfungssteuerungen mit Zählvorgängen Zählen in der Steuerungstechnik Zählfunktionen Vertiefung und Übung 99 8 Zustandsbeschreibung für Verknüpfungssteuerungen Einführung Zustandsgraph Signalvorverarbeitung Komplexes Steuerungsbeispiel mit Zählfunktionen Schleifen im Zustandsgraph Vertiefung und Übung 131 П.2 Ablaufsteuerungen 9 Ablaufsteuerungen mit RS-Speicher Struktur einer Ablaufsteuerung Ablaufkette Ablaufkette ohne Verzweigung Ablaufkette mit einer ODER-Verzweigung Ablaufkette mit einer UND-Verzweigung Betriebsartenteil, Meldungen und Befehlsausgabe Bedienfeld Betriebsartenteil mit Meldungen Schrittanzeige Befehlsausgabe Programmaufbau Steuerungsbeispiele Vertiefung und Übung Ablaufsteuerungen mit Zähler Zähler als taktabhängiges Schrittschaltwerk Umsetzung der Ablaufkette mit Zählern Vertiefung und Übung 191

IX 11.3 Spezialgebiete der Steuerungstechnik 11 Grundlagen der Steuerungssicherheit 192 11.1 Begriffe und Ziele 192 11.2 Spezielle Sicherheitsanforderungen 192 11.2.1 NOT-AUS-Einrichtung 192 11.2.2 Schutz gegen selbsttätigen Wiederanlauf 194 11.

4 IX 11.3 Spezialgebiete der Steuerungstechnik 11 Grundlagen der Steuerungssicherheit Begriffe und Ziele Spezielle Sicherheitsanforderungen NOT-AUS-Einrichtung Schutz gegen selbsttätigen Wiederanlauf Erdschlußsicherheit Drahtbruchsicherheit Verriegelungen Sicherheitsgrenztaster Sicherheitstechnische Software-Maßnahmen Einstellung des Anlaufverhaltens mit Organisationsbausteinen Alarmbearbeitung Betriebsartenteil unter Sicherheitsaspekten Projektierungsbeispiel Umsetzung verbindungsprogrammierter Steuerungen in speicherprogrammierte Steuerungen Schützsteuerung Pneumatische Steuerung Vertiefung und Übung 232 Teil Ш Digitale Steuerungen III.1 Einführung in die Wortverarbeitung 13 Zahlendarstellung in der Steuerungstechnik Übersicht Grundlagen des Dualzahlensystems Dualzahlwort Rechnen mit Dualzahlen Zweierkomplement Zahlenformate der Steuerungssprache Betragszahlen Festpunktzahlen Gleitpunktzahlen Hexadezimalzahlen BCD-Zahlen Laden von Konstanten und Formatwahl von Operanden Vertiefung und Übung Grundoperationen für digitale Steuerungen Abgrenzung der Begriffe binäre und digitale Steuerung Einsatz von Funktionsbausteinen Digitale Grundoperationen im Überblick Lade- und Transferoperationen Digitales Invertieren Vergleichsoperationen Arithmetische Operationen Addition und Subtraktion Multiplikation und Division Vorzeichenumkehr bei Dualzahlen 272

X 14.8 Bausteinaufrufe und Sprungoperationen 272 14.8.1 Bausteinaufrufe 272 14.8.2 Sprungoperationen 273 14.9 Digitale Verknüpfungen 276 14.9.1 UND-, ODER-, EXOR-Wort 276 14.9.2 Maskieren und Binärstellen 277 14.

5 X 14.8 Bausteinaufrufe und Sprungoperationen Bausteinaufrufe Sprungoperationen Digitale Verknüpfungen UND-, ODER-, EXOR-Wort Maskieren und Binärstellen Ergänzen von Bitmustern Signalwechsel von Binärstellen erkennen Registeroperationen Parallelregister Schieberegister Schiebespeicher SPS-Register in Datenbausteinen Lade- und Transferoperationen mit Datenworten Schiebeoperationen Operationen mit Adreßrechnung (indirekte Adressierung) Inkrementieren und Dekrementieren Codewandlungen Vertiefung und Übung 296 III.2 Beschreibungsmittel und Entwurfsniethoden 15 Funktionsplan als Grobstruktur Einführung Funktionsplandarstellung von Sprungoperationen Programmierung nach Funktionsplanvorlage Vertiefung und Übung Ablaufplan Einführung in die Ablaufstrukturmethode Programmablaufplan Programmkonstrukt: Verarbeitung Programmkonstrukt: Folge Programmkonstrukte mit Verzweigung Programmkonstrukte mit Wiederholungen Struktogramm Programmierung nach Vorlage von Programmablaufplan oder Struktogramm Verarbeitung und Folge Verzweigung Wiederholung Anwendung der Ablaufstrukturmethode Folge Verzweigung Wiederholung Vertiefung und Übung Zustandsgraph und Zustandsdiagramm Zustandsgraph Erweiterung der Beschreibungsform Zeigerprinzip Steuerungsbeispiele 355

XI 17.2 Zustandsdiagramm 368 17.2.1 Grundlagen der Automaten 368 17.2.2 Entwicklung des Zustandsdiagramms 370 17.2.3 Steuerungsbeispiele 372 17.

6 XI 17.2 Zustandsdiagramm Grundlagen der Automaten Entwicklung des Zustandsdiagramms Steuerungsbeispiele Vertiefung und Übung Tabellen und Zuordner Einführung Zuordner aus Funktionstabelle Zuordner aus Entscheidungstabelle Zuordner aus Zustandsgraph Zuordner aus Zustandsdiagramm Zuordner für zeitgeführte Ablaufsteuerungen Zuordner für die Befehlsausgabe einer prozeßgeführten Ablaufsteuerung Vertiefung und Übung 421 Teil IV Analogwertverarbeitung und Regelungsprozesse 19 Eingabe und Ausgabe analoger Signale Analoge Steuersignale Prinzipien der Signalumsetzung Analog-Digital-Umsetzer ADU Digital-Analogumsetzer DAU Analogeingabe Aufbau, Adresse, Zahlenformat Anschluß von Meßwertgebern Einlesen von Analogwerten Analogausgabe Aufbau, Adressen, Zahlenformat Anschluß von Verbrauchern Auslesen von Analogwerten Vertiefung und Übung RegelnmitSPS Einführung Regelungsbegriff, Regelkreis Funktionsschema einer Regelung SPS als digitaler Regler Abtastprinzip Realisierbare Reglerarten Identifikation der Regelstrecke Begriff der Regelstrecke Kennlinie und Zeitverhalten einer Regelstrecke Beispiele für P- und I-Regelstrecken SPS als unstetiger Regler Zweipunktregler ohne Schaltdifferenz Zweipunktregler mit Schaltdifferenz Dreipunktregelung Reglertypen für stetige Regelung P-Regelverh alten I-Regelverhalten PI-Regelverhalten 479

XII 20.5.4 PD-Regelverhalten 480 20.5.5 PID-Regelverhalten 480 20.6 PID-Regelalgorithmus für SPS 481 20.6.1 Diskretisierung der PID-Regelfunktion 481 20.6.2 Geschwindigkeits-Algorithmus für S-Regler 482 20.

7 XII PD-Regelverhalten PID-Regelverhalten PID-Regelalgorithmus für SPS Diskretisierung der PID-Regelfunktion Geschwindigkeits-Algorithmus für S-Regler Stellungs-Algorithmus für K-Regler Handhabung des Regelalgorithmus-Bausteins SPS als kontinuierlicher Regler (K-Regler) Einsatz des K-Reglers Regelungsprogramm für K-Regler SPS als Schrittregler (S-Regler) Das PI-Verhalten des S-Reglers Funktionsgruppen des S-Reglers Regelungsprogramm für S-Regler Vertiefung und Übung 504 Anhang 507 I Normung und Vorschriften 507 II Operationsliste der Steuerungssprache STEP Ergänzende Operationen für Funktionsbausteine 514 Erläuterungen zur Operationsliste 519 III Zusammenstellung der Beschreibungsmittel 522 IV Kommentiertes Programmverzeichnis mit Angabe der verwendeten Beschreibungsmittel. 523 Sachwortverzeichnis 532

Ähnliche Dokumente

Automatisieren. Theorie und Praxis. Günter Wellenreuther Dieter Zastrow

Automatisieren. Theorie und Praxis. Günter Wellenreuther Dieter Zastrow Günter Wellenreuther Dieter Zastrow Automatisieren mitsps Theorie und Praxis Programmierung: IEC 61131-3, STEP 7-Lehrgang, Lösungsverfahren, Bausteinbibliothek SPS-Anwendungen: Steuerungen, Regelungen,