EVA. Datenverarbeitung. Verarbeitung. Stromversorgung

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1 Steuerung: Das Steuern die Steuerung ist der Vorgang in einem System, bei dem eine oder mehrere Größen als Ausgangsgrößen aufgrund der dem System eigentümlichen Gesetzesmäßigkeiten beeinflusst werden. Datenfluss einer Steuerung: Jede Steuerung lässt sich in die Bereiche Dateneingabe (Signaleingabe), Datenverarbeitung (Signal-Verarbeitung bzw. Verknüpfungen) und Datenausgabe (Signalausgabe) aufteilen. Dieses System nennt man EVA. Es ist aus der Mikrocomputertechnik bekannt. EVA Datenfluß Signal eingabe Dateneingabe Anpassung Datenverarbeitung Verarbeitung Verstärkung Datenausgabe Ausgabe Stromversorgung Ronald Kleißler Seite

2 Vereinfacht kann man sagen: Eingabeebene Befehle werden verarbeitet Verarbeitungsergebnisse werden ausgegeben. Signaleingabe: Anpassung: Verarbeitung: Darunter versteht man jede Art von Signalgeber wie Taster, Endschalter, Induktive Geber, Kapazitive Geber, usw. Die Signale können, je nach Steuerungsart, als binäre, digitale oder analoge Signale eingegeben werden. Dieser Teil der Steuerung wird benötigt, wenn systemfremde Signale (z.b.: P/U Wandler) auf das Niveau des Verarbeitungsteiles gebracht werden müssen. Eine galvanische Trennung zwischen Signaleingabe und Signalverarbeitung kann ebenfalls in der Anpassung erfolgen. In diesem Teil werden die ganzen Verriegelungen bzw. Verknüpfungen, Zeitabläufe, Speicherfunktionen, Zählfunktionen usw. realisiert. Der Verarbeitungsteil ist das hauptsächliche Einsatzgebiet aller Steuerungssysteme. Hier kommen in der kontaktgebenden Technik Hilfsschütze und Zeitrelais, in der elektronischen Steuerungstechnik Schaltkreise wie (UND, ODER, NICHT usw.), speicherprogrammierbare Steuerungen oder Prozessrechner zum Einsatz. Ronald Kleißler Seite

3 Verstärkung: Ausgabe: Hier werden Signale aus dem Verarbeitungsteil mit einem kleinen Leistungsniveau so verstärkt, dass Schütze, Magnetventile oder andere Stellglieder und Meldeleuchten angesteuert werden können. In diesem Teil der Steuerung sind die Stellglieder angeordnet, die den zu steuernden Prozess direkt beeinflussen. (z. B. Schütze, Magnetventile, Thyristoren, usw.) Ronald Kleißler Seite

4 EVA- Prinzip: L1 -F1 -S1 -K1A -K2T Eingabe -S2 Ausgabe Verarbeitung -K1A -K2T -K3 N 07.skd -S1 Eingabe- Ebene Verarbeitungs- Ebene Ausgabe- Ebene -S2 Logische Verknüpfungen Zeitfunktionen Speicherfunktionen -K3 08.skd Ronald Kleißler Seite

5 Beispiel: Wenn ein Behälterdruck über einen Grenzwert hinaus ansteigt, wird der Kompressormotor ausgeschaltet. L1 L2 L3 -F1 -F2 N PE Steuereinrichtung -F3 -K1 P 1 2 A1 A2 Stellglied -K1 -F3 -M U1V1W1 Steuerstrecke Kompressor 04.skd Ronald Kleißler Seite

6 Steuerungsarten Steuerungen werden nach deren wesentlichen Aufbau und technischer Ausführung differenziert betrachtet. Nach der Programmierungsart Verbindungsprogrammiert Verbindungsprogrammierte Steuerung Als verbindungsprogrammiert werden Steuerungen bezeichnet, deren Funktion durch Verbindungen (Verdrahtung) festgelegt ist. Die Funktion verändern, bedeutet umverdrahten. Verbindungsprogrammierte Steuerungen können kontaktgebend (Relais, Schütze usw.) oder elektronisch (Schaltkreise) ausgeführt sein. Speicherprogrammiert Speicherprogrammierte Steuerung Als speicherprogrammiert werden Steuerungen bezeichnet, deren Funktion durch ein Programm festgelegt ist, das in einem Programmspeicher steht. Die Steuerung besteht aus einem Steuergerät, an das alle für die Funktion erforderlichen Signalgeber und Stellglieder angeschlossen werden. Soll die Funktion der Steuerung geändert werden, so muss nur mit einem Programmiergerät das Programm an der entsprechenden Stelle geändert werden oder ein anders programmierter Programmspeicher in die Steuerung gesteckt werden. Ronald Kleißler Seite

7 Nach der Ablaufart 1. Verknüpfungssteuerung Beruhen auf Anwendung und Kombination der Logischen Grundverknüpfungsarten Schaltnetze. Mit Funktionstabellen können die Zusammenhänge zwischen den Eingangs- und Ausgangssignalen dargestellt werden. 2. Ablaufsteuerung Zeitgeführte Steuerung Weiterschaltbedingung ist Zeitabhängig. Zeitglieder sind notwendig. Prozessgeführte Steuerung Weiterschaltbedingung sind von Signalen des gesteuerten Prozess abhängig. Ablaufsteuerungen sind Steuerungen mit zwangsweisem Ablauf in einzelnen Schritten. (Weiterschaltbedingnung) Ronald Kleißler Seite

8 Steuerungen Verbindungsprogrammiert Speicherprogrammiert Festprogrammiert Umprogrammierbar Austauschprogrammierbar Freiprogrammierbar Schütz Relais Schaltkreis Diodenmatrix Wahlschalter ROM PROM RAM EEPROM Steuerung: Die Steuerung ist eine offene Strecke die Ausgangsgröße X wird nicht abgefragt. Störgrößen Z sind nicht erkennbar. (control open loop) Steuerungen können somit auf Störungen nicht reagieren bzw. diese nicht ausgleichen. Beispiel: Sinkt aufgrund einer Störgröße z die Ausgangsgröße x, wirkt sich das nicht auf das Stellglied aus. Abhilfe schafft die Regelung Ronald Kleißler Seite