4) Die Kommunikation - Signale von Aktoren und Sensoren - Messwerte - Statusmeldungen - Diagnoseinformationen / Fehlermeldungen - Auftragsdaten

Transkript

1 1) Autmatisierungstechnik Grundfunktinen einer mdernen Autmatisierung - Umstellung vn fertigungstechnischen der verfahrungstechnischen Przessen auf selbständige Arbeitsprzesse - Grundfunktinen der Autmatisierung sind die Steuerung, Regelung, Visualisierung und Kmmunikatin 2) Die Steuerung wird als Ablauf in einem System definiert, bei dem mehrere Eingangsgrößen andere Größen als Ausgangsgrößen aufgrund der dem System eigentümlichen Gesetzmäßigkeit beeinflussen. Kennzeichen: Offene Wirkungsabläufe über die Steuerstrecke (Keine Berücksichtigung vn unvrhersehbaren Störgrößen ). 3) Die Regelung Immer, wenn Störgrößen Systeme zu stark beeinflussen, sind Regelungen erfrderlich. Hierbei wird die Regelgröße stetig mit der Führungsgröße verglichen und abgeglichen. 4) Die Kmmunikatin - Signale vn Aktren und Sensren - Messwerte - Statusmeldungen - Diagnseinfrmatinen / Fehlermeldungen - Auftragsdaten 5) Bussysteme - Aufbau digitale Datenübertragung serielle 2-Draht-Buse Telegramme mit Empfangs- und Sendeadresse und Daten - Anfrderungen Echtzeitfähigkeit Störsicherheit - Anwendungsbereich Autmatisierungsebene (przessnah) Feldbussysteme Master-Slave-Systeme (SPS Ein/Auskmpneneten) Zyklische Abarbeitung Bsp.: - AS-i-Bus (Aktr-Sensr-Interface-Bus) - PrfiBus-DB (Przess-Fild-Bus Dezentrale Peripherie) - Interbus S Betriebsleitebene (Prduktin) Master-Master-Systeme Azyklische Abarbeitung Bsp.: - Prfibus FMS - Industrie Ethernet - Unternehmensleitebene (Prduktin-Bür) Master-Master-Systeme

2 Azyklische Abarbeitung Bsp.: - Ethernet (TCP/IP) - OPC (Object Linking and Embedding fr PrcessCntrl) (Server Client System, Durchgängiger Infrmatinsfluß) 6) Autmatisierungssysteme, die diese Aufgaben übernehmen, bestehen aus - Hardware SPS (zentral der dezentrale Anrdnung) PC-Technik (SPS-Karte und Feldbusschnittstelle der Sft-SPS-Lösung) Mischfrmen (Zukunft; SPS Przessnah; PC übergerdnet) Schnittstellen zu einem standardisierten Kmmunikatinsnetz für Aktren und Sensren - Sftware Prjektierungssftware 7) Aufbau und Funktin vn SPS Die SPS hat die Struktur eines Rechners, deren Funktin als Prgramm gespeichert ist. Besteht aus: - Strmversrgung - Steuerprzessr CPU - Digitale Eingabegruppen - Digitale Ausgabegruppen - Interner Bus - Baugruppen zur Analgwertverarbeitung - Regler - Zähler - Psitinierer

3 8) Zentraleinheit CPU Steuerwerk: - Start Initialisierung aller nicht remanenten Operanten - Strukturierte Abarbeitung aller Prgrammschritte - Zyklische Wiederhlung aller Prgrammschritte - Zu einem Zyklus gehört: - Eingangszustände lesen Anweisungen abarbeiten Ausgangszustände setzen - Zykluszeit = Zeit für einen Durchgang Merker: - Speicherplatz für Zwischenergebnisse Przessbild: - Speicherplatz für Signalzustände Eingänge und Ausgänge Akku: - Speicherplatz für Zwischenergebnis bei Berechnungen Zeiten und Zähler: - Speicherbereiche für Zeit und Zählfunktinen Adressregister: - Speicherplatz für Adressen Bussysteme (Rückwandbus): - P-Bus (Peripherie-Bus) übernimmt die Kmmunikatin vn der CPU zu den Signalmdulen, kleine Datenmengen - K-Bus (Kmunikatins-Bus) übernimmt die Kmmunikatin zwischen CPU und Funktinsmdule (schnelles Zähler, Regeln, Psitinieren) der Kmmunikatinsmdule zum Feldbus, grße Datenmengen

4 9) Interface: Serielle Schnittstelle für Prg-Gerät der PC Ladespeicher: Bei der Übertragung werden alle Daten (Anwenderprgramm, Knfiguratinsdaten, Deklaratins- und Symbltabelle) in den Ladespeicher (RAM-Speicher) abgelegt. Arbeitsspeicher: Betriebssystem kpiert Prgrammcde und Anwenderdaten in den Arbeitsspeicher (schneller RAM). Systemspeicher: Betriebssystem kpiert alle Operanten, wie Przessbild (Ein- und Ausgänge), Merker, Zähler, und Zeiten, in den Systemspeicher. 10) Signalarten: - Binäre Signale 1 Bit Signal 1-Zustand: 15V - 30V 0-Zustand -3V 5V z.b.: Schalter - Digitale Signale Mehrstellige Bitkette DC 24V; AC 120/230V (Eingang max.50hz, Ausgang max 100Hz) mit spezifizierter Strmbelastung u. Ptenzialtrennung z.b.: Zifferneinsteller - Analge Signale Beliebiger Wert innerhalb bestimmter Grenzen, Umwandlung in digitale Werte Spannung DC -10V 10V (Ein- und Ausgänge) Strm DC 4 20 ma (Eingang) DC 0 20 ma (Ausgang) Widerstand Ohm z.b.: Spannungs- der Strmgeber, Thermelemente, Widerstände, Widerstandsthermmeter 11) Frderung: Standardisierte Prgrammierung - IEC (DIN-EN ) - Herstellerunabhängig einheitliches Datentyp- und Variabelen-Knzept - Prgrammrganisatin

5 Hierarchisch gegliedertes System Hauptprgramm (Prgramm) mit Zugriff auf Eingänge und Ausgänge swie zwei Arten vn Unterprgrammen 1. Unterprgramm Gedächtnisfunktin (Functin Blck - FB) Deklaratin vn internen Zustandsvariablen 2. Unterprgramm gedächtnislse Funktin (Functin - FC) - Fachsprachen (5 Sprachen) Kntaktplansprache (KOP) Funktinsbausteinsprache (FBS, früher FUB) Anweisungsliste (AWL) U E 0.1 U E 0.2 = A 4.0 Strukturierter Text (ST der SCL) A4.0 := E0.1 AND E0.2 Ablaufsprache (AS) z.b. Schrittkette