Der Industrie-PC in der Automatisierungstechnik

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1 Manfred Holder Bernhard Plagemann Gerhard Weber Der Industrie-PC in der Automatisierungstechnik 2., überarbeitete und erweiterte Auflage l(d Hüthig Verlag Heidelberg

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort V 1 Was ist ein IPC? Zur Entwicklung des IPC Der Begriff des Industrie-PC Bauformen des Industrie-PC Der tragbare IPC Der Slot-PC Der IPC im Monitor Der IPC im 19-Zoll-Gehäuse Der maschinennahe oder Hutschienen-PC IPC und SPS - Gemeinsamkeiten und Unterschiede 7 2 Die Hardware und Firmware des IPC Die Kompatibilität des IPC zum PC Die Spannungsversorgung des IPC Die Pufferung der Spannung Die Hardwareschnittstellen des IPC DerI 2 C-Bus Der Programm- und Datenspeicher Das Bedienen und Fernsteuern des IPC Ausstattung Fernsteuern mit FernTerm 17 3 Der IPC als PC - Programmieren in einer Hochsprache Das Programm als Tor zur Hardware Funktionsblöcke der Hardware Die Zentraleinheit (CPU) Die Interfacebaugruppen Funktionsblöcke der Software Das Betriebssystem 20

3 VIII Inhaltsverzeichnis Das Anwendungsprogramm Wege zum eigenen Programm Maschinencode Assembler Hochsprachen Interpretersprachen Compilersprachen Objektorientierte Sprachen Compilierte objektorientierte Sprachen Die Wahl der Programmiersprache Anwendungsorientierte Sprachen Die Qual der Wahl Was eine Hochsprache bietet Programmeditor Compiler Bibliothek Modulare Entwicklung und Projektverwaltung Linker Debugger Automatisierungsaufgaben in einer Hochsprache lösen Die Behandlung von digitalen Ein- und Ausgängen Der Umgang mit einzelnen Bits Ein Bit in einem Byte auf T oder '0' prüfen Ein Bit in einem Byte auf '1' setzen Ein Bit in einem Byte auf '0' zurücksetzen Bitmuster Bitfelder Beispielprogramm für den Bitzugriff Merker in einer Hochsprache Zähler in einer Hochsprache Timer (Zeiterfassung) in einer Hochsprache Die Ablaufsteuerung in einer Hochsprache Werkzeuge zur Planung und Programmierung von Ablaufsteuerungen Beispielprogramm für eine Ablaufsteuerung Planungs- und Dokumentationsmittel für die Hochsprachenprogrammierung Der Programmablaufplan PAP nach DIN Das Struktogramm nach DIN

4 Inhaltsverzeichnis IX 4 Programmierwerkzeuge für den IPC als SPS DINIEC Speicherprogrammierbare Steuerungen Die Teile der IEC Teil 1 - Allgemeine Informationen Teil 2 - Anforderungen an Geräte Teil 3 - Programmiersprachen Teil 4 - Anwenderrichtlinien Teil 5 - Kommunikationsdienste Normkonforme Programmiersysteme Modelle als Bindeglied zwischen SPS und Informatik Das Hardwaremodell Das Funktionsmodell Das Softwaremodell Das Programmiermodell Die IEC Programmiersprachen am Beispiel von ISaGRAF Die Ablaufsprache (AS) Der Strukturierte Text (ST) Die Anweisungsliste (AWL) Der Kontaktplan (KOP) Funktionsbausteinsprache (FBS) ISaGRAF Allgemeine Beschreibung von ISaGRAF Die Schritte zum ersten ISaGRAF-Programm FST-Software Die Besonderheiten der FST-Software Das Multitasking-Konzept Unterstützung des Field PC Net Das Schrittschaltwerk Das Fenster zu C 97 5 Echtzeitverhalten des IPC Echtzeitsysteme Was ist ein Echtzeitsystem? Was heißt Echtzeitverhalten"? Merkmale Die kritische Zeit Die Antwortzeit des Systems Durchsatz und Nutzungsfaktor 102

5 . Inhaltsverzeichnis 5.2 Gefährdung des Echtzeitverhaltens Verwendung von Betriebssystemfunktionen Programmverklemmung (DEADLOCK) Methoden der Echtzeitverarbeitung Erkennen von Ereignissen Polling 1Q Interrupt Ein- und Ausgaben-Zwischenspeicher Watchdog Welches Betriebssystem ist notwendig? 1 io 6 Netzwerke und Feldbusse Kommunikation H Kommunikation und SPS Kommunikation und PC Die Ordnung der Busse Die Forderung nach dezentraler Automatisierungstechnik Die Antwort der (I)PC-Technik MultiportRAM Hg Die Vernetzung und Konfiguration intelligenter Stationen Die Eigenschaften des MpRAM Die Echtzeitfähigkeit Die schnellen" Daten Hg Der Zugriff auf die Daten Die Konfiguration Die Offenheit von MpRAM Groß, größer am größten oder klein, kleiner am kleinsten IPC und SPS DieDOS-SPS Anwendungsbeispiele des IPC Der Industrie-PC als PC Die Fertigung im Netz Die Euphorie: CIM Die Anforderung: Datenprotokollierung Ein Beispiel aus der Praxis Der Industrie-PC als Steuerungsrechner 129

6 Inhaltsverzeichnis XI_ 8.3 Der Industrie-PC zwischen allen Stühlen" Der Industrie-PC in der Meßtechnik Literaturhinweise Die CD zum Buch Sachwörterverzeichnis 145

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