SPS - Anwendung für numerisch gesteuerte Bearbeitungsprozesse

Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument beschäftigt sich mit der Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) für numerisch gesteuerte Bearbeitungsprozesse. Zunächst wird auf die Entwicklung der SPS seit den 60er Jahren eingegangen, bei der die Schützensteuerung und Relaissteuerung durch die SPS ersetzt wurden. Die Vorteile der SPS sind unter anderem schnellere Inbetriebnahme- und Korrekturzeiten, Kopiermöglichkeiten der Software und geringe Bauvolumen und Leistungsaufnahme. Die SPS hat mittlerweile viele weitere Aufgaben wie Regelvorgänge, Positionierung, Meßwertverarbeitung, Prozeßvisualisierung, serielle Kommunikation und Fehlerdiagnose. Der Aufbau einer SPS umfasst einen Mikroprozessor, Speicher für Programme und Signale, Signalein- und Ausgabeeinheit, Schnittstelle zu externen Geräten, Stromversorgung und Zusatzmodule. Wichtige Kennzeichen der SPS sind Bit- oder Wortverarbeitung, Anzahl der Ein- und Ausgänge, Zykluszeit, Größe des Programm- und Datenspeichers, Grundfunktionen (UND, ODER, NICHT, SPEICHERN, VERZöGERN) und Zusatzfunktionen (Zählen, Rechnen, Vergleich, Sprunganweisung, Unterprogrammtechnik) und höhere Funktionen (Buskopplung, A/D u. D/A Umsetzung, Regelung). Die SPS wird vor allem in der Industrie eingesetzt, wobei Mikrocontroller wie die 8031/32 Familie von INTEL und der 50535 von Motorola verbreitet sind. Die Programmiermethoden der SPS wurden in der DIN 19239 festgelegt und umfassen Kontaktplan (KOP), Funktionsplan (FUP) und Anweisungsliste (AWL), während GRAFCET eine graphische Programmiersprache und FESTO eine strukturierte Programmiersprache ist. Das Dokument endet mit einem Beispiel für eine Anweisungsliste zur Konstruktion und einem Funktionsentwurf einer Speicherprogrammierbaren Steuerung.
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Auszug aus Referat
SPS Anwendung für numerisch gesteuerte Bearbeitungsprozesse AB den 60er Jahren kamen NC Maschinen auf den Markt, diese besaßen zuerst eine festverdrahtete Steuerung sogenannte Schützensteuerung o. Relaissteuerung. Mit der Mikroelektronik wurde die Relaissteuerung durch die Speicherprogrammierbare Steuerung ersetzt, somit konnten komplexere Steuerungsaufgaben bewältigt werden. Diese Aufgaben können durch leicht bedienbare Software schneller entworfen, geändert und optimiert werden. Weitere Vorteile: kürzere Inbetriebnahmezeiten schnellere Korrekturen Kopiermöglichkeiten der Software geringes Bauvolumen geringe Leistungsaufnahme keine Verschleißerscheinungen Die SPS erhielt mit jeder neuen Phase immer mehr Aufgaben. Heute werden mit SPS nicht nur Steuerungsprobleme gelöst, sondern andere vielfältige Aufgaben, wie z.B. Regelvorgänge Positionierung Meßwertverarbeitung Prozeßvisualisierung serielle Kommunikation bis vernetzte Rechnerarchitekturen diagnostizieren von Fehlern Aufbau: Mikroprozessor, Speicher für Programme und Signale, Signalein-, und Ausgabeeinheit, Schnittstelle zu externen Geräten, Stromversorgung Zusatzmodule Wichtige Kennzeichen der SPS: Bit- oder Wortverarbeitung (einzeln addressierbar, geringer Befehlsvorrat)-(Bits maskierbar, umfangreicher Befehlsvorrat) Anzahl der Ein-und Ausgänge Zykluszeit (ms pro 1024 Anweisung) - wichtig bei zeitkritischer Signalverarbeitung Größe des Programm- und Datenspeichers Grundfunktionen: UND, ODER NICHT, SPEICHERN, VERZöGERN ...
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