1 Einführung Ihre Arbeitsumgebung: Hochregal und Pneumatikpresse Funktionen des Modells im Gesamtprozess...12

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1 SPS-Technik Lehrbrief 1 Inhalt 1 Einführung Ihre Arbeitsumgebung: Hochregal und Pneumatikpresse Funktionen des Modells im Gesamtprozess...12 Was ist eine SPS und wofür wird sie verwendet? Was bedeutet der Begriff SPS? Woraus besteht eine SPS? Wie Sie mit Ihrer SPS Kontakt aufnehmen Was Ihre SPS mit einer Lichtschranke macht Die SPS und ihre Hardware-Umgebung Die SPS und ihre Programm-Umgebung Installation der SIMATIC Basissoftware STEP Die Installation Schritt für Schritt Die Einstellung der Programmierschnittstelle PC/SPS Die Installation des Simulationsprogrammes SIMIT-SCE4Students... 5 Die SPS am Beispiel SIMATIC S Die Baugruppen der SIMATIC S Was Sie über die Baugruppen PS und CPU wissen sollten Die Stromversorgunsbaugruppe (PS) Die Zentraleinheit (CPU) Ziehen und Stecken der Micro Memory Card (MMC) Unberechtigter Zugriff: Das Schutzkonzept Urlöschen STEP 7: Am Anfang steht ein Projekt Die Projektstruktur Anlegen eines Projektes Die Verwaltung Ihrer Projekte Archivieren und dearchivieren Ihrer Projekte STEP 7: So konfigurieren Sie Ihre Hardware Konfiguration erstellen am Beispiel der CPU 12C Änderungen der Baugruppeneinstellungen vornehmen Änderung der Adresse Änderung der Zyklusüberwachungszeit...58

2 SPS-Technik Lehrbrief 1 Inhalt 8 STEP 7: Die Programmiersprache Drei Programmiersprachen in STEP 7: FUP, KOP und AWL Logische Verknüpfungen in einem SPS-Programm Die UND-Verknüpfung Die ODER-Verknüpfung Die Negation Was ist strukturierte Programmierung? Programmieren in Funktionsplan Workshop: Das Beispielprogramm in STEP Laden und Testen Ihres Programmes in S7-PLCSIM Vorbereiten der Simulation und Laden des Programmes Testen und Beobachten Testen der Programmlösungen mit S7-PLCSIM und SIMIT-SCE4Students Programmierbefehle in STEP Die Zuweisung Die UND- vor ODER-Verknüpfungen Die ODER- vor UND-Verknüpfung Die Abfrage auf Signalzustand Die Exklusiv-ODER-Verknüpfung Der Aufbau einer Anweisung in AWL Operanden in STEP Übungen zu Lehrbrief Grundlagen der SPS Technik Verknüpfungen mit U, UN, O, ON, X, NOT Programmierübungen Lösungen zu den Übungen Lösungen zu 11.1 Grundlagen Lösungen zu Verknüpfungen mit U, UN, O, ON, X, NOT Lösungen zu den Programmierübungen 2 bis Prüfungsaufgaben

3 SPS-Technik Lehrbrief 2 Inhalt Einleitung Programmdokumentation/Symbolische Adressierung Symbolische Adressierung am Beispiel einer Übungsdatei Übungsaufgaben Eins im Sinn Merker in STEP 7-Programmen Remanente und Nichtremanente Merker Übungsaufgaben...18 Programmierbefehle 2 in KOP/FUP/AWL R-S-Speicherfunktionen Vorrangiges Setzen und Rücksetzen Flankenoperationen Übungsaufgaben Programmierbefehle in KOP/FUP/AWL Zeitfunktionen Zeitwert Vorgabe (TW) Zeit freigeben (FR) Zeit rücksetzen (R) Zeitwert abfragen (L/LC) Zeit starten (SI/SV/SE/SS/SA) Signalzustand der Zeit binär abfragen (Q) Taktgeber Übungsaufgaben Programmierbefehle 4 in KOP/FUP/AWL Zählwert-Vorgabe (ZW) Zähler setzen (S) Zähler rücksetzen (R) Signalzustand des Zählers binär abfragen(q) Zählwert abfragen (L /LC) Zähler freigeben (FR) nur in AWL Vorwärtszählen (ZV) Rückwärtszählen (ZR) Übersicht der Zähleroperationen in KOP, FUP und AWL Nulloperationen 0/1 (NOP0/NOP1) nur in AWL Übungsaufgaben...55

4 SPS-Technik Lehrbrief 2 Inhalt 6 Test- und Online-Funktionen Bausteine Offline/Online vergleichen Bausteine beobachten Variablen beobachten mit der Variablentabelle Variablen steuern mit der Variablentabelle Baugruppenzustand der CPU/Diagnosepuffer Weitere Online-Funktionen Übungsaufgaben Prüfungsaufgaben Teil 1: Textaufgaben Teil 2: Aufgaben zur Verknüpfung Teil : Programmieraufgaben Lösungen zu den Übungsaufgaben...7 4

5 SPS-Technik Lehrbrief Inhalt Einleitung Begriffe aus der Informatik Bit Byte Wort Doppelwort Bitadresse Byteadresse Wortadresse Doppelwortadresse Übungsaufgaben Zahlensysteme Dezimalsystem Duales Zahlensystem BCD-Code ( Code) Hexadezimales Zahlensystem Umwandlungsregeln Übungsaufgaben...15 Ablaufsteuerungen Zeitgeführte Ablaufsteuerung Darstellungsmöglichkeiten von Bewegungsabläufen und Signalzuständen Umsetzung des Funktionsplans in FUP Schrittkette mit Randbedingungen Übungsaufgaben Anzeigen der Referenzdaten Übungsaufgaben Normen und Normierungsverfahren Übersicht über die Norm DIN Übungsaufgaben Konvertierung von STEP 5 auf STEP Hinweise zur Konvertierung S5-Dateien konvertieren mit dem S5/S7-Konverter Umverdrahten Übungsaufgaben...74

6 SPS-Technik Lehrbrief Inhalt 7 Prüfungsaufgaben Textaufgaben Programmieraufgaben Lösungen zu den Übungsaufgaben

7 SPS-Technik Lehrbrief 4 Inhalt Einleitung Datentypen in Step Aufgaben zu Kapitel 1 (Übungsaufgaben) Programmierbefehle 5 in KOP/FUP/AWL Lade- und Transferoperationen Vergleichsfunktionen Aufgaben zu Kapitel 2 (Übungsaufgaben)...15 Rechenoperationen Rechnen mit den Festpunktzahlen (INT und DINT) Rechnen mit Gleitpunktzahlen (REAL) Übungsaufgaben Datentypumwandlungsoperationen Übungsaufgaben Analogwertverarbeitung Analogwerte Einlesen/Ausgeben Analogwert einlesen und normieren Analogwert normieren und ausgeben Übungsaufgaben Programmorganisation Bausteinaufruf (Call) Bausteinende bedingt (beb) nur in AWL Bausteinende absolut (bea) nur in AWL Sprungoperationen Übungsaufgaben Schrittregler Aufgaben der Regelungstechnik Komponenten eines Regelkreises Reglertypen Struktogramm Übungsaufgaben Prüfungsaufgaben Textaufgaben Programmieraufgaben Lösungen zu den Übungsaufgaben...67

8 SPS-Technik Lehrbrief 5 Inhalt Einleitung Strukturierte Programmierung Bausteintypen in der SIMATIC S Vorgehensweise bei der strukturierten Programmierung Übungsaufgaben Datenbausteine (DB) Datentypen in Datenbausteinen Beispiele zur Deklaration von Datenbausteinen Standarddatentypen Zusammengesetzte Datentypen Datenbausteine erstellen Werte in Datenbausteinen ändern Zugriff auf die Daten in Datenbausteinen Symbolische Adressierung beim Zugriff auf Datenbausteine Übungsaufgaben...26 Standardfunktionen erstellen....1 Variablendeklaration in Funktionen Zugriff auf interne Variablen in Funktionen...7. Übungsaufgaben Standardfunktionsbausteine erstellen Zugriff auf interne Variablen in Funktionsbausteinen Aufruf und Beschaltung von Funktionsbausteinen Übungsaufgaben Prüfungsaufgaben Textaufgaben Programmieraufgaben Lösungen der Übungsaufgaben... 65

9 SPS-Technik Lehrbrief 6 Inhalt Einleitung Systemfunktionen und Systemfunktions bausteine (SFCs/SFBs) Beispiele für Systemfunktionen (SFCs) Beispiele für Systemfunktionsbausteine (SFBs) Übungsaufgaben Programmieraufgaben Register in der SIMATIC S Akkumulatoren (AKKU) Adressregister (Adr.-Reg.1 und 2) Datenbausteinregister Statuswort Übungsaufgaben...27 Organisationsbausteine....1 Arten von Organisationsbausteinen....2 Zyklisches Programm (OB1)...4. Weckalarm-OBs (OB0 bis OB8) Anlauf-OBs (OB100 und OB101) Übungsaufgaben Diagnose und Fehlersuche Anzeigeelemente der SIMATIC S Die Hardwarediagnose Diagnosemeldungen Fehlerarten Synchronfehler Asynchrone Fehler Übungsaufgaben Der stetige Regler in STEP Bausteinbibliotheken Der stetige Regler CONT_C aus der Standard Library Regelstrecken mit Ausgleich Regelstrecken ohne Ausgleich Stetige Regler Zielsetzungen bei der Reglereinstellung Digitale Regler Inbetriebnahme eines Reglers am Beispiel PID-Standardregler...68

10 SPS-Technik Lehrbrief 6 Inhalt 5.9 Die Einstellung von Regelstrecken am Beispiel einer PT2 Strecke Übungsaufgaben Prüfungsaufgaben Textaufgaben Programmieraufgabe Lösungen der Übungsaufgaben