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   Tia Portal – OB10 Tageszeit-Interrupt-Organisationsblock

   leikang posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

   In einem früheren Artikel haben wir besprochen, was ein Organisationsblock ist, und wir haben über einen sehr wichtigen Organisationsblock gesprochen, nämlich den Haupt-OB1. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen OBs weiter besprechen und dieses Mal sprechen wir über die Tageszeit-Interrupt-Organisationsblöcke oder OB10. Inhalt: Was ist der Tageszeit-Interrupt OB10? Wie erstellt und verwendet man OB10? Einfaches Programmbeispiel. Wichtige Regeln für Tageszeit-Interrupts. Schlussfolgerungen. Was ist ein Tageszeit-Interrupt (OB10)? Wie der Name schon sagt, ist ein Tageszeit-Interrupt ein Organisationsblock, der die Ausführung des Hauptzyklus Ihres SPS-Programms zu einer bestimmten Tageszeit unterbricht. Diese Interrupt-Zeit (Datum und Uhrzeit) kann so angegeben werden, dass sie einmal zu einer bestimmten Zeit oder regelmäßig in bestimmten Zeitintervallen auftritt, z. B. jede Minute, Stunde, jeden Tag, jede Woche und einige andere Optionen. Sie können mehr als einen Tageszeit-Interrupt im selben Programm haben. Sie müssen nicht dieselbe Logik oder denselben Code haben, jeder kann seine eigene Funktionalität haben und jeder kann separat so konfiguriert werden, dass er zu einer bestimmten Zeit auftritt. Wie erstelle und verwende ich OB10? Um einen Tageszeit-Interrupt zu erstellen, folgen Sie denselben Schritten, die Sie ausführen würden, wenn Sie einen neuen Block in Ihre Logik einfügen müssen. Siehe Abbildung 1. Abbildung 1 – Einen Tageszeit-Interrupt hinzufügen Klicken Sie im Projektbaum links auf die Option „Neuen Block hinzufügen“, wählen Sie den Organisationsblock und dann einen Tageszeit-Interrupt, wie im vorherigen Bild gezeigt. Jetzt können Sie OB10 öffnen und die SPS-Logik hinzufügen, die Sie ausführen möchten, wenn dieser Block aufgerufen wird. Mit „aufgerufen“ meinen wir, dass das Interrupt-Ereignis oder die Interrupt-Zeit aufgetreten ist und das Betriebssystem daher den Hauptzyklus unterbricht und OB10 ausführt. Wir werden einen sehr einfachen Code in OB10 schreiben, um besser zu verstehen, wie dieser OB10-Block funktioniert. In dieser Logik haben wir den Add-Befehl verwendet, um einem Speicherbereich, den wir TimeOfDayInterruptCounter genannt haben, einen Wert von 1 hinzuzufügen und das Ergebnis der Summierung dann wieder in denselben Bereich zu schreiben. Auf diese Weise können wir einen Zähler für die Ausführung des OB10 haben. Jedes Mal, wenn der OB10 aufgerufen und ausgeführt wird, erhöht sich der Wert von TimeOfDayInterruptCounter um 1. Siehe Bild 2. Bild 2 – Fügen Sie Ihre Logik zum OB10 hinzu Nachdem wir nun den OB10 erstellt und etwas Logik hineingeschrieben haben, müssen wir die eingestellte Zeit des OB10 konfigurieren und festlegen, wie oft er unseren Hauptzyklus unterbrechen soll. Um die Zeit- und Intervalleinstellung des OB10 zu konfigurieren, müssen wir zur Eigenschaftenseite des OB10 gehen. Siehe Bild 3. Bild 3 – Eigenschaften von OB10 In den Eigenschaften von OB10 finden Sie viele Einstellungen und Attribute, die Sie konfigurieren können. Was wir jetzt brauchen, ist die Seite mit den Tageszeit-Interrupts, damit wir festlegen können, wann und wie oft OB10 aufgerufen wird. Siehe Bild 4. Bild 4 – Einstellung der Tageszeit-Interrupts Wie Sie im letzten Bild sehen, können Sie die Ausführung von OB10, das Startdatum und die Tageszeit festlegen, zu der OB10 ausgeführt werden soll. Zur Simulation haben wir das Ausführungsintervall auf jede Minute festgelegt, sodass OB10 jede Minute aufgerufen und ausgeführt wird. Das bedeutet, dass ab dem Datum 23.03.2023 und der Uhrzeit 09:25 Uhr der Wert von TimeOfDayInterruptCounter jede Minute um 1 erhöht wird. Sie haben die Möglichkeit, die Zeit entsprechend der SPS-Systemzeit oder der Ortszeit einzustellen, wie Sie im letzten Bild sehen. In einem früheren Artikel haben wir über die System- und Ortszeit der SPS gesprochen, was jede Zeit bedeutet und wie man sie konfiguriert und verwendet. Wie wir bereits gesagt haben, ist die Ortszeit die Zeit, die Sie jetzt auf Ihrem PC sehen. Es ist also die tatsächliche Zeit der Region, in der die SPS verwendet wird. Sie müssen die Ortszeit für die SPS konfigurieren, je nachdem, wo sie verwendet wird. Siehe Bild 5. Bild 5 – Einstellen der Ortszeit für die SPS Beispiel für ein einfaches SPS-Programm Wir haben unserem SPS-Programm einen Tageszeit-Interrupt OB10 hinzugefügt und ihn so eingestellt, dass er jede Minute ausgeführt wird. Wir haben auch die Ortszeit der SPS konfiguriert. Wir haben eine einfache Logik einer ADD-Anweisung erstellt, um den Wert des TimeOfDayInterruptCounter bei jeder Ausführung des OB10 um 1 zu akkumulieren. Wir werden einen weiteren Befehl hinzufügen, aber im Haupt-OB1 ist dieser Befehl RD_LOC_T oder „Lokalzeit lesen“, damit wir sehen können, wie die Lokalzeit voranschreitet und sie mit der Ausführung von OB10 vergleichen können. Siehe Abbildung 6. Abbildung 6 – Einfaches Programmbeispiel Kompilieren Sie Ihr SPS-Programm und starten Sie eine neue Simulation. Beachten Sie, dass wir die Uhrzeit des Auftretens der Unterbrechung festlegen, damit OB10 aufgerufen und ausgeführt werden kann, während wir die SPS-Logik simulieren. Siehe die folgende Simulation. Wie Sie der Animation entnehmen können, ist der Wert von TimeOfDayInterruptCounter zu Beginn Null und wird dann ab 09:25 Uhr jede Minute um 1 erhöht, was bedeutet, dass der OB10 jede Minute ausgeführt wird. Wichtige Regeln für die Uhrzeitalarme Wenn Sie einen Uhrzeitalarm so einstellen, dass der entsprechende OB einmalig abgearbeitet werden soll, darf der Startzeitpunkt nicht in der Vergangenheit liegen (bezogen auf die Echtzeituhr der CPU). Wenn Sie einen Uhrzeitalarm so einstellen, dass der entsprechende OB periodisch abgearbeitet werden soll, der Startzeitpunkt jedoch in der Vergangenheit liegt, dann wird der Uhrzeitalarm-OB beim nächsten fälligen Zeitpunkt gemäß der aktuellen Uhrzeit abgearbeitet. Das Datum periodischer Uhrzeitalarme muss einem realen Datum entsprechen. Beispielsweise ist die monatliche Wiederholung eines Uhrzeitalarm-OBs mit einem Startdatum vom 31.01. daher nicht möglich. In diesem Fall wird ein OB nur in den Monaten gestartet, die 31 Tage haben. Ein beim Start aktivierter Zeitinterrupt wird erst ausgeführt, wenn der Start abgeschlossen ist. Ein Start löscht alle Zeitinterrupts, die durch eine Anweisung im Benutzerprogramm gesetzt und aktiviert wurden. Fazit OB10 ist ein Organisationsbaustein, der so konfiguriert werden kann, dass er den Zyklus Ihres Programms an einem bestimmten Tag und zu einer bestimmten Uhrzeit unterbricht. Dieser Interrupt kann entweder einmal oder regelmäßig in einem bestimmten Zeitintervall auftreten. Es gibt keinen bestimmten Grund, warum Sie einen OB10 benötigen würden, da dies von Ihrem Prozess und Ihrer Logik abhängt. Und ja, Sie können dieselbe Funktionalität mit Ihrem persönlichen Code erreichen, aber es handelt sich um eine verfügbare und einfach zu verwendende integrierte Funktion. Und Sie wissen, wie man sie verwendet.

   • 17 hours ago
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   Tia Portal – OB20 Time Delay Interrupt Organization Block

   leizuofa posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

   In früheren Artikeln haben wir besprochen, was ein Organisationsblock ist, und wir haben über den Haupt-Zyklischen Interrupt OB1 und den Tageszeit-Interrupt OB10 gesprochen. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen OBs weiter besprechen, und dieses Mal sprechen wir über den Time Delay Interrupt Organization Block oder OB20. Inhalt: Was ist OB20? Wie ruft man OB20 auf? Parameter der SRT_DINT-Anweisung. Beispielprogramm. Fazit. Was ist Time Delay Interrupt (OB20)? OB20 ist ein Organisationsblock, der vom Betriebssystem aufgerufen und ausgeführt wird, aber wir müssen dem Betriebssystem mitteilen, wann dieser OB20 aufgerufen werden soll. Das Betriebssystem erhält die Informationen vom Benutzer-SPS-Programm, um diesen OB20 aufzurufen. Es wartet auf die konfigurierte Verzögerungszeit und ruft dann die Logik auf und führt sie aus, die sich im OB20 befindet. Wir erstellen einen OB20-Block, indem wir im Projektbaum einen neuen Block hinzufügen. Siehe Abbildung 1. Abbildung 1 – Einen neuen OB20-Block erstellen Nachdem ich nun einen Zeitverzögerungs-Interrupt erstellt habe, stellt sich die Frage, wann dieser ausgeführt wird. Und wie konfiguriere ich die Zeitverzögerung der Blockausführung? Auch hier ist OB20 ein Organisationsblock, was bedeutet, dass Sie den auszuführenden Block nicht aufrufen, sondern dem Betriebssystem mitteilen, wann es ihn aufrufen und die darin enthaltene Funktionalität ausführen kann. Wie teilt man dem Betriebssystem mit, dass es OB20 aufrufen soll? Um dem Betriebssystem mitzuteilen, dass wir OB20 aufrufen möchten, verwenden wir SRT_DINT oder den Startzeitverzögerungs-Interrupt, siehe Abbildung 2. Abbildung 2 – Startzeitverzögerungsanweisung Parameter der SRT_DINT-Anweisung Wie Sie im letzten Bild sehen, können Sie die SRT_DINT-Anweisung verwenden, um OB20 aufzurufen. Sie müssen jedoch einige Parameter konfigurieren, damit die Anweisung funktioniert. EN: Die Anweisung wird erst ausgeführt, wenn am EN-Eingang ein negatives Flankensignal anliegt. Das bedeutet, dass Sie eine Bedingung aus dem Satz von Bedingungen zuweisen müssen, um das Signal zu aktivieren, und die Anweisung funktioniert nur, wenn diese Bedingung wahr und dann wieder falsch ist. OB_NR: Sie weisen die Nummer des Verzögerungsinterrupts zu, den Sie aufrufen müssen, in unserem Fall 20, da wir OB20 erstellt haben, aber wir können mehr als einen Verzögerungsinterrupt erstellen und müssen dann jeden mit einer separaten SRT_DINT-Anweisung aufrufen. DTIME: Dies ist die Verzögerungszeit, die Sie abwarten möchten, bevor Sie OB20 ausführen. Wir werden diese Zeit der Simulation halber auf 5 Sekunden festlegen. SIGN: Kennung, die angezeigt wird, wenn der Zeitverzögerungsinterrupt-OB in den Startereignisinformationen des OB aufgerufen wird. Beispiel-SPS-Programm Um OB20 besser zu verstehen, erstellen wir eine einfache Logik, um zu sehen, wie ein OB20 aufgerufen und ausgeführt werden kann. Wir werden dieses SPS-Beispiel auf der Logik aufbauen, die wir in früheren Artikeln für OB1 und OB10 erstellt haben. In OB20 erstellen wir eine Logik, die zählt, wie viele OB1-Zyklen innerhalb der 5 Sekunden Verzögerungszeit aufgerufen und ausgeführt wurden, die wir für OB20 konfiguriert haben. Siehe Abbildung 3. Abbildung 3 – Logik in OB20 Im letzten Bild sehen Sie, dass wir den MOVE-Befehl verwendet haben, um Informationen zu Zykluszählungen zu Beginn des OB20-Aufrufs und nach dessen Ausführung zu übertragen. Den Rest der Logik finden Sie in Abbildung 4. Abbildung 4 – Berechnen Sie, wie viele Zyklen innerhalb von 5 Sekunden gezählt werden Danach subtrahieren wir die beiden Werte der Zykluszählungen, um zu ermitteln, wie viele Zyklen innerhalb der 5 Sekunden Verzögerung ausgeführt wurden. Nachdem wir nun die gewünschte Logik erstellt haben, wie können wir OB20 aufrufen? Wie bereits erläutert, müssen wir die Anweisung SRT_DINT verwenden. Wir werden diese Anweisung innerhalb des OB10 verwenden, den wir zuvor so konfiguriert haben, dass er jede Minute ausgeführt wird. Das bedeutet, dass der OB20 ebenfalls jede Minute aufgerufen und ausgeführt wird, jedoch mit einer Verzögerungszeit von 5 Sekunden. Im vorherigen Artikel haben wir eine Logik erstellt, die angibt, wie oft der OB1 aufgerufen und ausgeführt wird. Außerdem haben wir eine weitere Logik erstellt, die den OB10 jede Minute aufruft. In diesem Beispiel verwenden wir den Aufruf des OB10, um den OB20 aufzurufen. Siehe Abbildung 5. Abbildung 5 – Aufruf des OB20 über OB10 Wir haben bereits gesagt, dass der SRT_DINT ein negatives Flankensignal am EN benötigt, damit der Aufruf gestartet werden kann. Aus diesem Grund haben wir das Signal TimeOfDayInterruptEnabled verwendet, von dem wir wissen, dass es wahr sein wird, wenn OB10 ausgeführt wird, und dann wieder auf falsch zurückgeht, was uns das Flankensignal gibt, das wir brauchen. Nachdem die gesamte SPS-Logik nun abgeschlossen ist, kompilieren und führen wir eine neue Simulation aus. Sehen Sie sich die folgende Simulation unseres Projekts an. Sie sehen in der Animation, dass die Werte der Zykluszählungen zunächst Nullen sind, aber wenn OB10 aufgerufen wird und TimeOfDayInterruptEnabled wahr ist, wartet die Logik 5 Sekunden, dann werden die Zählwerte mit den Zykluszählungen aktualisiert. Fazit OB20 ist ein Organisationsblock, der vom Betriebssystem aufgerufen und ausgeführt wird. Wir können dem Betriebssystem sagen, dass es OB20 mit der Anweisung SRT_DINT aufrufen soll.

   • 23 hours ago
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4. 

   Tia Portal – OB30-Organisationsblock für zyklische Interrupts

   leigehong posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

   In früheren Artikeln haben wir verschiedene Arten von Organisationsblöcken besprochen, wie den Haupt-OB1, der der wichtigste zyklische Programmblock ist. In diesem Artikel werden wir uns mit einem anderen zyklischen Organisationsblock befassen. Dem OB30 oder zyklischen Interrupt-OB. Inhalt: Was ist ein zyklischer Interrupt OB30? Was ist der Haupt-OB1-Zyklus? Warum brauche ich OB30? Wie konfiguriere ich zyklische Interrupts? Was ist, wenn ich mehr als einen zyklischen Interrupt habe? Fazit. Was ist ein zyklischer Interrupt OB30? Ein zyklischer Interrupt OB30 ist ein Organisationsblock, der in festgelegten und genauen Zeitintervallen aufgerufen und ausgeführt wird. Im Gegensatz zum zyklischen Haupt-OB1, der kontinuierlich aufgerufen und ausgeführt wird, wird der zyklische Interrupt in Zeitintervallen aufgerufen, die Sie beim Erstellen eines zyklischen Interrupt-OB konfigurieren sollten. Wenn ich beispielsweise einen OB30 mit einem Zeitintervall _auch Zykluszeit genannt_ von 20 ms erstellt habe, bedeutet dies, dass das Betriebssystem den Hauptzyklus-OB1 unterbricht und den OB30 alle 20 ms aufruft. Sie müssen sicherstellen, dass die Laufzeit eines zyklischen Interrupt-OB kleiner als sein Zeitintervall ist. Andernfalls kann es passieren, dass der nächste Aufruf des OB30 eintrifft, während dieser Aufruf des OB30 noch ausgeführt wird. In diesem Fall generiert das Betriebssystem einen Zeitfehler, der dazu führen kann, dass die SPS in den STOP-Modus wechselt. Was ist der Hauptzyklus-OB1? Der Hauptzyklus-OB1 ist der Organisationsbaustein, der für die zyklische Ausführung Ihrer Logik durch die SPS verantwortlich ist. Immer wenn Sie ein neues Projekt erstellen und eine SPS hinzufügen, wird der Haupt-OB1 automatisch von der Software erstellt. Die wesentliche Grundlage Ihres SPS-Codes ist das zyklische Verhalten, d. h. Ihr Code muss kontinuierlich ausgeführt werden. Wenn die Verarbeitung Ihrer Logik abgeschlossen ist, beginnt das Betriebssystem erneut mit der Verarbeitung. Dies geschieht durch die Verwendung des Haupt-OB1. Sie platzieren und rufen Ihre gesamte Logik und Ihren Code in diesem OB1 auf und das Betriebssystem sorgt dafür, dass diese kontinuierlich ausgeführt werden. Die Zykluszeit des Haupt-OB1 bezieht sich auf die Laufzeit des zyklischen Programms, einschließlich der Laufzeit aller verschachtelten Programmteile wie FCs, FBs und OBs mit höherer Priorität. Wenn Sie mehrere Programmzyklus-OBs erstellt haben, trägt jeder Programmzyklus-OB zur Zykluszeit bei. Das Betriebssystem überwacht, ob die Zykluszeit kleiner bleibt als die konfigurierte maximale Zykluszeit. Wenn sie die maximale Zykluszeit überschreitet, wechselt die SPS je nach Ihrer Programmierung entweder in den STOP-Modus oder ruft OB80 auf. Warum brauche ich OB30? Jemand könnte argumentieren, dass ich jede beliebige Funktionalität innerhalb des OB30 im Haupt-OB1 platzieren und versuchen kann, damit durchzukommen, abhängig von der sehr schnellen Leistung der meisten SPS heutzutage. Das kann manchmal in Ordnung sein, aber nicht immer. Abhängig von der Leistung Ihrer SPS kann die Hauptzykluszeit zwischen 1 und 150 ms liegen. Sie kann unterschiedlich sein, aber dies ist die Standardkonfiguration. Diese Zykluszeit hängt von vielen Faktoren ab, wie der Größe Ihres SPS-Programms und Interrupts in Ihrer Logik und anderen Faktoren, die die Laufzeit Ihres Zyklus höchstwahrscheinlich instabil machen. Wenn Sie nun bestimmte Funktionen genau alle 10 ms ausführen müssen, nicht alle 9 ms und nicht alle 11 ms, können Sie sich nicht auf den Haupt-OB1 verlassen, da das Ergebnis möglicherweise nicht wie gewünscht ist. In diesem Fall verwenden Sie den zyklischen Interrupt OB30, konfigurieren ihn auf die gewünschten 10 ms und das Betriebssystem stellt sicher, dass diese Funktion genau alle 10 ms aufgerufen und ausgeführt wird. Aus diesem Grund wird er Interrupt genannt, da er die Ausführung des Haupt-OB1 unterbricht, um Ihren OB30 aufzurufen und auszuführen. Beispiele für Funktionen, die OB30 benötigen PID-Reglerverarbeitung. Überwachung von Sicherheitskreisen. Überwachung der Kommunikation zwischen Maschinen. In allen vorherigen Beispielen müssen Sie Ihre Parameter zu bestimmten Zeiten kontinuierlich überwachen und überprüfen, da sie sich auf reale physikalische Größen oder auf die Maschinensicherheit beziehen. Die Ausführung solcher Funktionen sollte nicht verzögert werden, da sie die Sicherheit und Kontinuität Ihres Prozesses beeinträchtigen. Wie konfiguriere ich zyklische Interrupts? Wenn Sie einen zyklischen Interrupt erstellen, müssen Sie einige Parameter konfigurieren. Siehe Abbildung 1 zum Hinzufügen eines neuen OB30. Abbildung 1 – Neuen zyklischen Interrupt OB30 hinzufügen Wenn Sie einen zyklischen Interrupt erstellen, finden Sie viele Parameter, die Sie in den Eigenschaften des Blocks festlegen können, siehe Abbildung 2. Abbildung 2 – Eigenschaften von OB30 Die wichtigsten Parameter, die Sie berücksichtigen müssen, sind folgende: Zykluszeit Verwenden Sie den Parameter „Zykluszeit“, um den Zeitraum zwischen zwei Aufrufen des zyklischen Interrupt-OB festzulegen. Er ist ein ganzzahliges Vielfaches von 1 µs. Phasenversatz Hier stellen Sie die Zeitspanne ein, um die die Startzeitpunkte gegenüber dem Vielfachen der Zykluszeit verschoben werden. Siehe Abbildung 3 für die Konfiguration von Zykluszeit und Phasenversatz. Abbildung 3 – Einstellen der Zykluszeit und des Versatzes von OB30 Priorität des Weckalarm-OB Dies ist ein weiterer wichtiger Parameter, den Sie beim Konfigurieren eines zyklischen Interrupts berücksichtigen müssen, da Sie möglicherweise mehr als einen zyklischen Block haben. Wenn zwei verschiedene OBs gleichzeitig aufgerufen werden müssen, ruft das Betriebssystem den Block mit einer höheren Prioritätsnummer auf und führt ihn aus. Sie sollten wissen, dass der SPS-Hauptprogrammzyklus OB1 die Prioritätsnummer 1 hat, die niedrigste Prioritätsstufe, die ein Block haben kann. Deshalb kann OB1 durch jeden anderen Blockaufruf unterbrochen werden. Siehe Abbildung 4. Abbildung 4 – Festlegen der Priorität von OB30 Was passiert, wenn ich mehr als einen zyklischen Interrupt habe? Es ist nicht ungewöhnlich, dass Sie mehr als einen zyklischen Interrupt in Ihrer Logik haben. Wenn Sie zwei PID-Regler in Ihrer SPS-Logik haben, benötigen Sie möglicherweise zwei zyklische Interrupts, um jeden PID zu verarbeiten. In diesem Fall müssen Sie sicherstellen, dass sich der Aufruf und die Ausführung verschiedener zyklischer Interrupts nicht überschneiden. Wenn Sie beispielsweise OB30 mit einer Intervallzykluszeit von 5 ms und OB31 mit einem Zyklusintervall von 10 ms haben, bedeutet dies, dass der zweite Aufruf von OB30 auch die Zeit für den Aufruf von OB31 ist. Dies kann zu Logikfehlern führen, selbst wenn Sie die Priorität eines der beiden höher als die des anderen einstellen, wird Ihre Zykluszeit für den Block mit der niedrigeren Priorität durcheinandergebracht. Siehe Abbildung 5. Abbildung 5 – Überlappung des Aufrufs verschiedener zyklischer Interrupts In diesem Fall kann ein Phasenversatz ratsam sein, wenn Sie mehrere zyklische Interrupt-OBs verwenden. Wenn ihre Zykluszeiten gemeinsame Vielfache haben, können Sie einen Phasenversatz verwenden, um gleichzeitige Startzeiten zu verhindern. Siehe Abbildung 6. Abbildung 6 – Versatz zwischen verschiedenen OB-Aufrufen Um diese Überlappung zu vermeiden, setzen wir die Versatzzeit von OB31 auf 1 ms. Das bedeutet, dass die Zählung für das OB31-Zeitintervall um 1 ms gegenüber der Startzeit von OB30 verschoben wird. Siehe Abbildung 7. Abbildung 7 – Offset-Einstellung von OB31 Fazit Zyklische Interrupts sind sehr nützlich für zeitkritische Aufgaben, bei denen es zu keinen Verzögerungen kommen sollte. Sie können mehr als einen zyklischen Interrupt in Ihrer Logik haben. Verwenden Sie die Offset-Einstellung der zyklischen Interrupts, um gleichzeitige Startzeiten zu vermeiden. Verwenden Sie die Prioritätseinstellung, um die Reihenfolge der Ausführung verschiedener zyklischer Interrupts zu steuern.

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5. 

   Siemens PLC Tia Portal – OB100 Start-Organisationsblock

   leikang posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

   In früheren Artikeln haben wir begonnen, verschiedene Organisationsblöcke von TIA Portal PLCs zu besprechen, wir haben darüber gesprochen, was OBs sind, und wir haben einige der OBs wie OB1- Hauptzyklus, OB10 und OB20, die Tageszeitverzögerung bzw. Zeitverzögerungsinterrupts, besprochen. In diesem Artikel werden wir über den OB100 oder den Start-Organisationsblock im Siemens Tia Portal sprechen. Inhalt: Was ist OB100? Warum wird OB100 benötigt? Wichtige Hinweise beim Start. Einfaches Programmbeispiel. Was ist der Start-Organisationsblock (OB100)? OB100 oder der Start-OB ist ein Organisationsblock, der vom Betriebssystem einmal beim Start der SPS aufgerufen und ausgeführt wird, d. h. einmal bei jedem Übergang vom STOP- in den RUN-Modus. Der Hauptzyklus OB1 wird erst aufgerufen und ausgeführt, wenn alle Startfunktionen innerhalb von OB100 ausgeführt wurden. Sie können mehr als einen Start-OB in Ihrer SPS-Logik haben. Wenn das passiert, ruft das Betriebssystem sie alle nacheinander auf und führt sie aus, beginnend mit einer niedrigeren OB-Nummer zu einer höheren Nummer. Wenn Sie also OB100 und OB123 haben, wird zuerst OB100 aufgerufen und ausgeführt, dann OB123. Nachdem OB100 ausgeführt wurde, liest das Betriebssystem die Eingangsmodule in das PII und startet das Hauptzyklusprogramm OB1. Warum brauchen Sie OB100? Sie verwenden OB100 für viele Aufgaben, die Sie möglicherweise ausführen möchten oder müssen, bevor Sie Ihre zyklische Logik starten. Dies sind die folgenden Gründe: Variablen initialisieren. Systemmodule zurücksetzen. Sensoren/Aktoren neu kalibrieren. Vor dem Starten Ihres Prozesses auf Alarme und Sicherheitsbedingungen prüfen. Auch wenn Sie keinen Anlauf-OB für Ihre Logik erstellt haben, muss das Betriebssystem vor dem Start Ihrer Hauptlogik noch viele Aufgaben ausführen. Einige dieser Aufgaben sind: Nicht remanente Speicher löschen PAA löschen Anlauf-OBs aufrufen und ausführen, falls vorhanden. PAA aktualisieren Ausgänge nach dem Wechsel in den RUN-Modus aktivieren. Haben Sie bemerkt, dass die letzte Aufgabe einer Anlaufroutine darin besteht, die Ausgänge zu aktivieren? Deshalb besteht der erste Schritt bei der Ausführung des Hauptzyklusprogramms OB1 darin, die PAA in das Ausgangsmodul zu schreiben. Wichtige Hinweise während des Anlaufs Beachten Sie die folgenden Punkte zum Modus „STARTUP“: Die Ausgänge an den Modulen sind deaktiviert. Das Prozessabbild wird initialisiert. Das Prozessabbild wird nicht aktualisiert. Um während des „STARTUP“ den aktuellen Zustand von den Eingängen zu lesen, können Sie über direkten E/A-Zugriff auf die Eingänge zugreifen. Um während des Anlaufs die Ausgänge zu initialisieren, können Werte über das Prozessabbild oder über direkten E/A-Zugriff geschrieben werden. Die Werte werden beim Übergang in den „RUN“-Modus an den Ausgängen ausgegeben. Die nicht remanenten Merker, Timer und Zähler werden initialisiert. Die nicht remanenten Variablen in Datenbausteinen werden initialisiert. Beim Anlauf läuft noch keine Zykluszeitüberwachung. Einfaches Programmbeispiel In diesem Beispiel fügen wir unserer SPS-Logik einen Anlauf-OB100 hinzu und sehen, wie oft der OB100 ausgeführt wird. Siehe Bild 1 zum Hinzufügen eines neuen OB100. Bild 1 – Hinzufügen eines OB100 Wie Sie im letzten Bild sehen, fügen Sie Anlauforganisationsblöcke auf die gleiche Weise hinzu, wie wir eine Funktion eines Funktionsbausteins hinzufügen. Innerhalb des gerade erstellten OB100 fügen wir eine einfache ADD-Anweisung hinzu, um zu akkumulieren, wie oft der OB100 aufgerufen und ausgeführt wird. Siehe Bild 2. Bild 2 – Ausführungszeiten von OB100 akkumulieren Kompilieren und führen Sie nun Ihr Programm aus und sehen Sie, was passiert. In der folgenden Animation sehen Sie eine Simulation des SPS-Programms. Animation 1 Wie Sie in der obigen Animation sehen können, ist der OB100CycleCounter 1 und ändert sich nicht, wenn der SPS-Modus von STOP auf RUN wechselt. Er ändert sich zwar, aber Sie sehen diese Änderung nicht. Jedes Mal, wenn die SPS in den STOP-Modus und dann wieder in den RUN-Modus wechselt, wird der Zähler auf Null und dann wieder auf 1 zurückgesetzt, nachdem OB100 ausgeführt wurde. Sie können auch sehen, wie sich der Hauptzykluszähler von OB1 ändert, und wenn die SPS anhält und dann wieder läuft, beginnt der OB1CycleCounter erneut zu akkumulieren. Um die Änderung im Startzähler zu sehen, müssen wir den Wert des Tag-Speichers beibehalten. Siehe Bild 3. Bild 3 – Behalten des OB100CycleCounter-Tagspeichers Nachdem wir den OB100CycleCounter-Tag behalten haben, führen Sie die SPS-Simulation erneut aus und sehen Sie, was passiert. Siehe Simulationsanimation 2. Animation 2 Sie sehen jetzt in der obigen Animation, dass der Startzähler jedes Mal steigt, wenn ich die SPS stoppe und dann wieder starte. Da der Tagspeicher jetzt beibehalten wird, wird der Wert nicht auf Null zurückgesetzt, und deshalb sehen Sie, wie sich der Wert des OB100CycleCounters ansammelt. Jetzt muss ich meiner Start-SPS-Logik zusätzliche Funktionen hinzufügen, nämlich wissen, wann der letzte Start der SPS war. Wir werden das durch eine einfache Logik erreichen, bei der ich die lokale Zeit der SPS beim Start lese und Datum und Uhrzeit in einen bestimmten Speicherbereich verschiebe. Siehe Bild 4. Bild 4 – Lokale Zeit beim Start ablesen Nachdem Sie Ihre Logik hinzugefügt haben, kompilieren Sie die Simulation und führen Sie sie erneut aus. Sehen Sie sich die SPS-Simulationsanimation 3 an. Animation 3 Sie können der obigen Animation entnehmen, dass bei jedem Start der SPS das Startdatum und die Startzeit im von uns zugewiesenen Speicherbereich aufgezeichnet werden. Jetzt habe ich also die Informationen darüber, wie oft meine SPS gestartet wurde und wann der letzte Startzeitpunkt war. Fazit Start-OBs sind sehr wichtig, wenn Sie einige Funktionen auswerten möchten, bevor Sie Ihren zyklischen Prozess ausführen können. Sie können Start-OBs verwenden, um Parameter zu initialisieren, Sensoren zu kalibrieren und sogar Sicherheitsbedingungen zu prüfen, bevor Sie Ihren Prozess ausführen lassen.

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6. 

   Tia Portal – OB121 Programmierfehler-Interrupt-Organisationsblock

   caixiaofeng posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

   In diesem Artikel setzen wir unsere Diskussion über verschiedene Arten von Organisationsblöcken in der Siemens-SPS fort. Dieses Mal sprechen wir über den OB121 oder den Programmierfehler-Interrupt im Tia-Portal. Inhalt: Was sind Programmierfehler-Interrupts OB121? Beispiele für Programmierfehler. Was passiert, wenn ein Programmierfehler erkannt wird? Simulation eines Programmierfehlers im TIA-Portal. Wie kann der OB121 gegen Programmierfehler nützlich sein? Schlussfolgerungen. Was sind Programmierfehler-Interrupts (OB121)? OB121 ist ein Organisationsblock, der vom Betriebssystem der SPS aufgerufen wird, wenn beim Ausführen Ihrer Logik ein Programmierfehler auftritt. Beachten Sie, dass wir nicht von einem Programmierfehler sprechen, der vom Compiler abgefangen wird, wenn versucht wird, Ihre Logik in Ihre SPS herunterzuladen. Siehe Bild 1. Bild 1 – Einige Programmierfehler werden vom Compiler erkannt Wie Sie im letzten Bild sehen, liegt in meiner SPS-Logik ein Programmierfehler vor; einige Operanden fehlen in der Eingabe und Ausgabe von Netzwerk 1. Dieser Fehler wurde jedoch vom Compiler erkannt, bevor die Logik überhaupt in die SPS heruntergeladen wurde. Der Fehler in Bild 1 ist nicht der Programmierfehlertyp, der den Aufruf von OB121 auslösen kann. Fehler in Ihrem SPS-Programm, die vom Compiler nicht gefunden werden können, aber dennoch Probleme in Ihrer Logik verursachen können, während die SPS läuft, sind die Programmierfehler, die wir meinen. Diese Fehler lösen einen Aufruf von OB121 durch das Betriebssystem aus. Beispiele für Programmierfehler Hier sind einige Beispiele für Fehler in Ihrer SPS-Logik, die Programmierfehler verursachen können: Maximale Verschachtelungstiefe von Blockaufrufen überschritten. Sie haben einen NULL-Zeiger verwendet, um einen Operanden anzusprechen. Unbekannte Anweisung. Die adressierte Zeichenfolge weist falsche Längeninformationen auf. Bereichslängenfehler beim Lesen. Bereichslängenfehler beim Schreiben. Fehler in Timer-Nr. Zugriff auf einen nicht geladenen DB; die DB-Nummer befindet sich im zulässigen Bereich. DB existiert nicht. Diese und viele weitere Fehler können Programmierfehler in Ihrer SPS verursachen. Im Hilfebereich des TIA-Portals können Sie nachlesen, welche anderen Gründe zu Programmierfehlern in der SPS führen können. Was passiert, wenn ein Programmierfehler erkannt wird? Wenn Ihre SPS einen Programmierfehler erkennt, kann eines von drei Ereignissen eintreten. Ihre SPS zeigt einen Fehler an und wechselt in den STOP-Modus. Ihre SPS zeigt einen Fehler an, führt Ihre Logik jedoch weiter aus. Ihre SPS zeigt einen Fehler an und versucht dann, diesen Fehler zu beheben. Diese drei Ereignisse hängen im Wesentlichen von Ihrer SPS-Programmierung ab. Das heißt, Ihr Code entscheidet, wie sich das Betriebssystem bei Erkennung eines Programmierfehlers verhält. Simulation eines Programmierfehlers im TIA-Portal Um das Verhalten der SPS besser zu verstehen, erstellen wir ein einfaches Programm, in dem wir einen Programmierfehler verursachen, und sehen dann, was passiert. Siehe Bild 2. Bild 2 – Einfache Programmlogik Die von uns erstellte Logik ist sehr einfach. Wenn InitiateProgError aktiviert wurde, wird der Wert 126 in den Bereich DB52.DBW16 verschoben. Beachten Sie, dass wir DB52 nicht erstellt haben. Dies wird also unser Programmierfehler sein. Beachten Sie, dass dieser Fehler beim Kompilieren oder Herunterladen in die SPS nicht erkannt wird. Siehe Bilder 3 und 4. Bild 3 – Vom Compiler nicht erkannter Fehler Sehen Sie, wie der Block erfolgreich kompiliert wurde, obwohl ein Programmierfehler auftrat. Bild 4 – Block in SPS heruntergeladen Wieder wurde der Block mit einem Programmierfehler in die SPS heruntergeladen. Lassen Sie uns nun unser SPS-Programm simulieren und sehen, was passiert. Die Simulation des SPS-Codes finden Sie in Animation 1. Animation 1 Wie Sie in der obigen Animation sehen, blinkt die PLC ERROR-LED einige Sekunden lang rot, dann wechselt die PLC in den STOP-Modus. Gehen Sie zur PLC-Onlinediagnose, um zu sehen, was passiert ist. Siehe Bild 5. Bild 5 – Online- und Diagnose der PLC Was Sie in der Animation gesehen haben, ist genau das, was Sie im vorherigen Bild sehen. Es kann in 3 Schritten beschrieben werden: Die PLC erkennt den Programmierfehler, nämlich dass OB52 nicht geladen ist. Das Betriebssystem löst den Aufruf des OB121 aus, aber in unserer Logik wurde kein OB121 erstellt. Wenn die PLC feststellt, dass in unserer Logik kein OB121 erstellt wurde, initiiert das Betriebssystem eine STOP-Anforderung. Und die PLC wechselt in den STOP-Modus. Wie kann der OB121 gegen Programmierfehler hilfreich sein? Fügen wir unserem SPS-Code einen OB121 hinzu und sehen wir, wie sich die Dinge ändern. Siehe Bild 6. Bild 6 – Hinzufügen eines OB121 Nachdem wir den OB121 erstellt und in unsere SPS-Logik eingefügt haben, sehen wir, was in der Simulation passiert. Denken Sie daran, dass wir keine SPS-Logik in den OB121 geschrieben haben. Siehe Animation 2. Animation 2 Wie Sie in Animation 2 sehen, blinkt die PLC ERROR-LED rot, wenn InitiateProgError ausgelöst wird, aber die SPS läuft weiter. Das bedeutet, dass die SPS nicht in den STOP-Modus wechselt. Sehen wir uns die Online-Diagnose an, um zu sehen, was tatsächlich passiert ist. Siehe Bild 7. Bild 7 – Fehler hat nicht zum Stoppen der SPS geführt Sie sehen auf dem Bild, dass die SPS den Fehler erkennt, aber nicht in den STOP-Modus wechselt. Sie überspringt diesen Fehler, setzt den Zyklus fort und beginnt wieder von vorne. Wenn der Fehler erneut auftritt, erkennt sie ihn erneut und gibt einen Alarm in der Diagnose aus. Überspringen Sie den Fehler und fahren Sie fort. Das bedeutet, dass die SPS in jedem Scan-Zyklus denselben Alarm ausgibt. Und deshalb sehen Sie auf dem Bild, dass das Ereignis immer wieder ausgelöst wird und der Alarm sich in jedem Scan-Zyklus wiederholt. Ein leerer OB121 bietet Ihnen also den Vorteil, dass die SPS weiterläuft und Ihr Prozess weiterläuft. Aber wir können noch mehr tun: Wir können versuchen, diesen Fehler zu erkennen und zu beseitigen. Außerdem können wir versuchen, die Art des erkannten Programmierfehlers anzuzeigen. Fehlertyp bestimmen Der OB121 verfügt über eine interne Fehler-ID, die wir verwenden können, um den Fehlertyp anzuzeigen, beispielsweise als Alarm auf einem HMI. Innerhalb des OB121 erstellen wir eine einfache MOVE-Anweisung, mit der wir den Fault_ID-Eingang des OB121 in einen definierten Speicherbereich innerhalb unseres globalen DBs verschieben. Siehe Abbildung 8. Abbildung 8 – Fehlertyp identifizieren Wie Sie im vorherigen Bild sehen, wird die Fault_ID bei Auftreten des Programmierfehlers in die Data.ProgErrorID verschoben. Siehe Abbildung 9. Abbildung 9 – Programmierfehler Fault_ID Sie können sehen, dass die Fehler-ID 3A ist. Wenn Sie die TIA Portal-Hilfe überprüfen, können Sie die Bedeutung dieses Fehlers herausfinden. 3A: Zugriff auf einen DB, der nicht geladen ist; die DB-Nummer befindet sich im zulässigen Bereich. Den Fehler abfangen Das bedeutet einfach, dass Sie versuchen, den SPS-Programmierfehler zu beheben, nachdem Sie die Ursache ermittelt haben. Dies hängt hauptsächlich davon ab, was der Fehler ist und wie Sie ihn behandeln möchten. Wir werden einfach eine Lösung für den Fehler simulieren, um zu sehen, wie sich die SPS verhält. Die eigentliche Lösung für den von uns verursachten Fehler besteht darin, einfach den DB52 zu erstellen oder einen bereits erstellten Datenblock zu verwenden. Aber der Simulation halber werden wir einfach einen einfachen Kontakt hinzufügen, der sich öffnet, wenn der Programmierfehler auftritt, um diesen Fehler abzufangen. Siehe Bilder 10 und 11. Bild 10 – Den Fehler abfangen Immer wenn OB121 aufgerufen wird, wird der CatchError gesetzt. Bild 11 – Fehler beheben Wenn OB121 aufgerufen wird, wird CatchError gesetzt und verwendet, um den Programmierfehler in Netzwerk 1 abzufangen. Die SPS-Simulation finden Sie in Animation 3. Animation 3 Aus der obigen Animation können Sie erkennen, dass die SPS beim Auslösen von InitiateProgError kurzzeitig in den Fehlermodus gerät, der dann gelöscht wird und die SPS sich dauerhaft im RUN-Modus befindet. Fazit Einfach ein leeres OB121 in Ihrer Logik stellt sicher, dass Ihre SPS nicht in den STOP-Modus wechselt, wenn in Ihrem Code ein Programmierfehler vorliegt. Sie können das OB121 später auch verwenden, um den Fehler zu identifizieren und zu beheben.

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   Verkehrskontrollsystem für T-Kreuzungen – SPS-Programmierung

   leigehong posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

   Dieser Artikel handelt von einem Verkehrskontrollsystem für T-Kreuzungen mit Hilfe einer SPS-Leiterlogik, die einen Komparator für den Ampelbetrieb verwendet. Verkehrskontrollsystem für T-Kreuzungen Die Funktion des Verkehrskontrollsystems für T-Kreuzungen besteht aus drei Segmentgruppen. Durch die Logik des Komparatorbetriebs steuern wir das Ampelsystem. Erstes Segment: Im ersten Segment ist der Verkehr auf Spur 1 erlaubt und die Spur 2 und Spur 3 sind angehalten. Hier in diesem Segment leuchtet das grüne Licht (Grün 1) der Spur 1 und die roten Lichter (Rot 2) der Spur 2 und (Rot 3) der Spur 3 leuchten. Dieser Zeitraum dauert fünfzehn Sekunden. Zweites Segment: Im zweiten Segment ist der Verkehr auf Spur 2 erlaubt und die Spur 1 und Spur 3 sind angehalten. In diesem Abschnitt leuchtet das grüne Licht (Grün 2) der Spur 2 und die roten Lichter (Rot 1) der Spur 1 und (Rot 3) der Spur 3 leuchten. Dieser Zeitraum dauert 15 Sekunden. Dritter Abschnitt: Im dritten Abschnitt ist der Verkehr auf Spur 3 erlaubt und Spur 1 und Spur 2 sind angehalten. In diesem Abschnitt leuchtet das grüne Licht (Grün 3) der Spur 3 und die roten Lichter (Rot 1) der Spur 1 und (Rot 2) der Spur 2 leuchten. Dieser Zeitraum dauert 15 Sekunden. Nach der Ausführung aller drei Abschnitte beginnt die Abfolge der Vorgänge erneut und wiederholt sich kontinuierlich. Beschreibung der Ein- und Ausgänge In diesem SPS-Projekt haben wir 2 Eingänge, 6 Ausgänge, 2 Speicher und 1 Einschaltverzögerungstimer verwendet. S.Nr. Symbol Beschreibung 1 I 0.0 START 2 I 0.1 STOP 3 M 0.0 MEMORY 4 M 0.1 MEMORY 1 5 Q 0.0 GRÜN 1 6 Q 0.1 ROT 1 7 Q 0.2 GRÜN 2 8 Q 0.3 ROT 2 9 Q 0.4 GRÜN 3 10 Q 0.5 ROT 3 11 DB1 EIN VERZÖGERUNGSTIMER SPS-Programmierung und ihre Erklärung 1. Wenn die START-Taste (I 0.0) gedrückt wird, wird MEMORY (M 0.0) aktiviert. Dieser M 0.0 ist der Hauptspeicher, der zum Ausführen aller Prozesse im Programm verwendet wird. Da er verriegelt ist, wird er nur im aktivierten Zustand sein. Wenn STOP (I 0.1) gedrückt wird, wird der gesamte Prozess jederzeit gestoppt. 2. Sobald MEMORY aktiviert ist, wird der TIMER DB1 eingeschaltet, der die Zeitsteuerung der Verkehrskreuzung steuert. In diesem Timer stellen wir die voreingestellte Zeit von 45 Sekunden ein. Sobald der Timer die voreingestellte Zeit erreicht, wird MEMORY 1 (M 0.1) aktiviert und dieser M 0.1 setzt den Timer gemäß der Logik zurück und lässt den Zyklus kontinuierlich laufen. 3. Als nächstes spielt der Komparator eine wichtige Rolle bei der Steuerung der Verkehrskreuzung. Zuerst wird der Ausgang GRÜN 1 (Q 0.0) gemäß der Logik eingeschaltet. Hier haben wir Kleiner als oder Gleich für den Komparator verwendet. In dieser Logik befindet sich Q0.0 von 0 Sekunden bis 15 Sekunden im EIN-Zustand. Danach wechselt er in den AUS-Zustand. 4. Als nächstes haben wir für den Ausgang ROT 1 (Q0.1) die Funktion Größer als oder Gleich verwendet. Q0.1 befindet sich von 15 bis 45 Sekunden im EIN-Zustand. Es befindet sich im AUS-Zustand, wenn Q0.0 im EIN-Zustand ist. 5. Dann haben wir für Ausgang GRÜN 2 (Q0.2) sowohl Kleiner als oder gleich als auch Größer als oder gleich für diesen Ausgang verwendet. Beide Komparatorfunktionen wurden in serieller Logikschaltung mit dem Ausgang verbunden. Dabei befindet sich Q0.2 je nach Bedingung von 16 bis 30 Sekunden im EIN-Zustand. 6. Als nächstes haben wir für Ausgang ROT 2 (Q0.3) auch sowohl die Funktion Kleiner als oder gleich als auch Größer als oder gleich verwendet, um den Vorgang auszuführen. Komparatoren wurden in Parallelschaltung mit dem Ausgang verbunden. Dieser Ausgang befindet sich von 0 bis 15 Sekunden und von 30 bis 45 Sekunden im EIN-Zustand. Zwischen 15 Sekunden befindet er sich nur im AUS-Zustand, da sich Q0.2 zu diesem Zeitpunkt im EIN-Zustand befindet. 7. Dann haben wir für den letzten GRÜNEN 3-Ausgang (Q0.4) die Funktion „Größer als oder gleich“ verwendet. Gemäß der bedingten Logik befindet er sich 30 bis 45 Sekunden lang im EIN-Zustand. Vor diesem Zeitpunkt befindet er sich im AUS-Zustand. 8. Schließlich der ROT 3-Ausgang (Q0.5). Hier haben wir die Funktion „Kleiner als oder gleich“ verwendet, um die SPS-Logik auszuführen. Er befindet sich 0 bis 30 Sekunden lang im EIN-Zustand, danach befindet er sich im AUS-Zustand. Fazit Auf diese Weise wird die Verkehrssteuerung der gegebenen T-Kreuzung durch die Komparatorfunktion mit der SPS-Logik ausgeführt. Wir können die Verkehrslogik mithilfe der SPS-Logik auf viele Arten steuern, und dies ist auch eine der Möglichkeiten dazu.

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10. 

    SPS-Stromversorgung und Betriebsspannungen

    leikang posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    Wenn Sie mit einer SPS arbeiten, müssen Sie wissen, welche Spannungsarten im Allgemeinen darin verfügbar sind, damit Sie die Verkabelung entsprechend vornehmen können. Nicht nur die Stromversorgung, sondern auch die erforderliche Eingangs- und Ausgangsspannung müssen berücksichtigt werden. Jeder SPS-Hersteller hat seine eigenen Spannungs- und Strombereiche, je nach Modul und CPU, die er bereitstellt. In diesem Artikel erfahren Sie, welche SPS-Betriebsspannungen im Allgemeinen überall verfügbar sind. SPS-Stromversorgung Standardmäßig arbeitet die SPS mit vier Spannungsarten – 24 V DC, 24 V AC, 110 V AC und 240 V AC. Bei manchen SPS benötigt nur die CPU eine Stromversorgung und die IO-Module werden von der CPU-Backplane versorgt, während bei manchen SPS alle Module einschließlich CPU, Eingänge und Ausgänge eine Stromversorgung benötigen. In jedem Fall benötigen Sie ein SMPS oder einen Transformator im SPS-Panel, um die Rohspannung umzuwandeln. Bei der Wechselstromversorgungsspannung bieten einige SPS einen Spannungsbereich von 110-240 V Wechselstrom. Jeder Stromversorgungspunkt in der SPS verfügt über einen Erdungspunkt, um die SPS im Falle von Spannungsspitzen oder Kurzschlüssen zu schützen. Bei Verwendung einer Wechselstromversorgung ist diese meist mit einer Schutzsicherung ausgestattet. Auch Gleichstromversorgungen verfügen über eine Sicherung, aber bei Wechselstromversorgungen ist diese aufgrund der hohen Spannung zwingend erforderlich. Wenn die Nennspannung in der CPU angegeben ist, bedeutet dies, dass die von Ihnen bereitgestellte Spannung ordnungsgemäß stabilisiert und weitgehend kontrolliert wurde. Es ist jedoch nicht praktikabel, wenn die Spannung konstant bei 24 V oder 240 V bleibt. Daher gibt es für eine SPS einen Nennspannungsbereich von 20-28 V Gleichstrom oder 220 V-245 V Wechselstrom. Dieser Bereich ist in jeder SPS vordefiniert, sodass Sie einen Stromversorgungsbereich erhalten, um problemlos effizient damit arbeiten zu können. Stromversorgung für IO-Module Kommen wir nun zu unserem nächsten Thema, der für IO-Module erforderlichen Stromversorgung. Wie bereits erwähnt, sind zwei Arten von Stromversorgungen verfügbar – eine, bei der das Modul von der CPU-Backplane selbst mit Strom versorgt wird, und eine, bei der das Modul eine externe Stromversorgung benötigt. Bei Verwendung der Backplane hat jede CPU eine Nennleistung in mA, die sie als Last an die angeschlossenen Module liefert. Wenn eine CPU beispielsweise eine Nennleistung von 24 VDC – 450 mA hat, wird auch angegeben, dass die CPU-Backplane diese Strommenge an die IO-Module liefern kann und Sie nur diese Anzahl an Modulen an das CPU-Rack anschließen können. Außerdem wird für jedes Modul angegeben, wie viel Strom es verbraucht, wenn es an einen Backplane-Bus angeschlossen wird. Dies kann Ihnen dabei helfen, die geeigneten Module und CPUs für eine bestimmte Anwendung auszuwählen. Kommen wir zur zweiten Art der Stromversorgung: Es gibt einige Module, die eine externe Stromversorgung benötigen. In diesem Fall müssen Sie also ein SMPS oder einen Transformator mit einer höheren Stromstärke und entsprechend höherer Last wählen. Dadurch können sowohl die CPU als auch die Module ordnungsgemäß mit Strom versorgt werden und auch andere Komponenten des Panels, die dieselbe Versorgung benötigen. Stromversorgung für Feldinstrumente Die Feldverdrahtung einer SPS erfordert meist auch Gleichspannung für Instrumente und Wechselspannung für Hochleistungsgeräte. Die oben genannten vier Spannungen funktionieren also gleich für die gemeinsame Versorgungsverdrahtung des IO-Moduls. Denken Sie auch daran, dass die SPS neben der Standardstromversorgung meist eine Batterie-Notstromversorgung hat. Dadurch wird sichergestellt, dass das Programm im Speicher der SPS bei einem Stromausfall intakt bleibt. Auswahl der Stromversorgung für die SPS Bei der Auswahl der Stromversorgung müssen daher im Allgemeinen die folgenden Parameter berücksichtigt werden: Nennspannung, Nennstrom, Nennleistung, Welligkeit und Rauschen, einstellbarer Spannungsbereich, Spannungstoleranz, Leitungsregelung und Lastregelung. Sobald Sie die richtige Stromversorgung ausgewählt haben, können Sie die CPU und die Module verdrahten, um sie ordnungsgemäß mit Strom zu versorgen. Auf diese Weise verstehen wir das Konzept der SPS-Betriebsspannungen.

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11. 

    SPS vs. PAC – Die wichtigsten Unterschiede und Gemeinsamkeiten verstehen

    leizuofa posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und programmierbare Automatisierungssteuerungen (PAC) sind zwei Arten von Industriesteuerungen, die zur Automatisierung von Prozessen und Maschinen in der Fertigung, Verarbeitung und anderen industriellen Anwendungen verwendet werden. Beide Steuerungstypen haben ähnliche Funktionen, es gibt jedoch auch erhebliche Unterschiede zwischen ihnen. In diesem Artikel werden wir uns mit den Unterschieden, Gemeinsamkeiten und Beispielen von SPS und PAC befassen. Inhalt: Was sind SPS? Was sind PACs? Gemeinsamkeiten zwischen SPS und PAC. Unterschiede zwischen SPS und PAC. Beispiele für SPS-Modelle verschiedener Anbieter. Beispiele für PAC-Modelle verschiedener Anbieter. Wann ist eine SPS am besten geeignet? Und wann eine PAC? Fazit Was ist eine SPS? SPS steht für Speicherprogrammierbare Steuerung, ein spezialisierter Industriecomputer, der für Automatisierungssteuerungssysteme verwendet wird. SPS sind für den Betrieb in rauen Umgebungen konzipiert und werden zur Steuerung von Maschinen in Fertigungsanlagen, Fließbändern und anderen industriellen Umgebungen verwendet. SPS können in 5 verschiedenen Sprachen programmiert werden, z. B. Kontaktplanlogik, Funktionsblockdiagramme, Strukturtext, Anweisungsliste und sequentielle Diagramme. Diese 5 Sprachen sind gemäß den Normen IEC 61131-3 zugelassen und werden angewendet. Was ist ein PAC? PAC steht für Programmable Automation Controller (programmierbarer Automatisierungscontroller), der einer SPS ähnelt, aber über erweiterte Funktionen verfügt. PAC kombiniert die Fähigkeiten einer herkömmlichen SPS mit der Fähigkeit, viel kompliziertere Aufgaben auszuführen und mit anderen Geräten und Systemen zu kommunizieren, wodurch sie flexibler und leistungsfähiger als SPS sind. PAC wird typischerweise für komplexere Automatisierungs- und Steuerungsanwendungen in Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Energieerzeugung verwendet. PAC kann in denselben 5 Sprachen wie SPS programmiert werden, aber auch in C und C++, wodurch sie die Codierung komplexerer Algorithmen handhaben können. Ähnlichkeiten zwischen SPS und PAC Die Ähnlichkeiten zwischen SPS und PAC sind so groß, dass es manchmal schwierig ist zu sagen, ob sie sich überhaupt unterscheiden. Obwohl es immer noch einige Unterschiede zwischen ihnen gibt. Die Ähnlichkeiten, die sie teilen, können sogar noch größer sein. Hier sind einige der Gemeinsamkeiten zwischen SPS und PAC: Kernfunktionalität Sowohl SPS als auch PAC sind für die zuverlässige und genaue Steuerung industrieller Automatisierungssysteme konzipiert. Sie werden verwendet, um Eingaben von Sensoren und anderen Geräten zu überwachen, die Informationen zu verarbeiten und dann Steuersignale an Aktuatoren und andere Geräte auszugeben. Programmierung Sowohl SPS als auch PAC verwenden Programmiersprachen, um Steuerlogik zu erstellen, die das Verhalten des Automatisierungssystems bestimmt. Sie teilen sich die 5 Programmiersprachen, die in den IEC 61131-3-Standards definiert sind, aber PAC bietet mehr Programmiersprachenoptionen, darunter C und C++. Haltbarkeit Sowohl SPS als auch PAC sind für raue Industrieumgebungen wie extreme Temperaturen, Feuchtigkeit und Vibrationen ausgelegt. Sie sind robust und zuverlässig, mit langer Lebensdauer und geringerem Wartungsaufwand. Modulares Design Sowohl SPS als auch PAC haben ein modulares Design, das eine einfache Erweiterung und Anpassung ermöglicht. Module können hinzugefügt oder entfernt werden, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen. Industriestandards Sowohl PLC als auch PAC sind so gebaut, dass sie Industriestandards für Automatisierungs- und Steuerungssysteme wie IEC 61131 erfüllen. Diese Standards gewährleisten die Interoperabilität zwischen Geräten und Systemen verschiedener Hersteller. Unterschiede zwischen PLC und PAC Die Unterscheidung zwischen PAC und PLC kann etwas verschwommen sein. Obwohl es keine Definition dessen gibt, was ein PAC ausmacht, gibt es einige gemeinsame Merkmale, die PAC von PLC unterscheiden: Funktionalität Obwohl sowohl PLC als auch PAC für Automatisierungs- und Steuerungsanwendungen verwendet werden, verfügen PAC über erweiterte Funktionen wie Bewegungssteuerung, Prozesssteuerung und Datenerfassung. PAC verfügen normalerweise auch über mehr Verarbeitungsleistung und Speicher als PLC. Konnektivität PAC verfügen über erweiterte Konnektivitätsoptionen als PLC, darunter Ethernet, USB und Wireless. Dies erleichtert die Integration in größere Automatisierungssysteme und die Kommunikation mit anderen Geräten und Systemen. Kosten Aufgrund ihrer erweiterten Funktionalität und Flexibilität sind PAC im Allgemeinen teurer als PLC. Erweiterte Funktionen PACs verfügen häufig über erweiterte Softwarefunktionen als SPS, wie z. B. integrierte Bewegungssteuerung, Datenprotokollierung und erweiterte Diagnosetools. Diese Funktionen erleichtern Ingenieuren und Technikern die Überwachung und Fehlerbehebung des Steuerungssystems. Beispiele für SPS-Modelle verschiedener Anbieter Siemens S7-1500 SPS: Dies ist eine Hochleistungs-SPS von Siemens, einem der führenden Automatisierungsanbieter. Sie ist für anspruchsvolle Anwendungen konzipiert und bietet erweiterte Funktionen wie Bewegungssteuerung, Sicherheit und Schutz. Siehe Bild 1. Bild 1 – SIEMENS S7-1500 SPS Allen-Bradley CompactLogix 5370 SPS: Dies ist eine vielseitige SPS von Rockwell Automation, die eine breite Palette an E/A-Optionen und Kommunikationsprotokollen bietet. Sie eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Maschinensteuerung und Prozessautomatisierung. Siehe Bild 2. Bild 2 – Allen-Bradley CompactLogix 5370 SPS Mitsubishi Electric Q Series SPS: Dies ist eine zuverlässige SPS von Mitsubishi Electric, die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung, flexible E/A-Optionen und erweiterte Programmierfunktionen bietet. Sie eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Automobil, Lebensmittel und Getränke sowie Pharmazeutika. Siehe Bild 3. Bild 3 – Mitsubishi Electric Q Series SPS Omron NJ Series SPS: Dies ist eine Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungs-SPS von Omron, die erweiterte Bewegungssteuerung und Netzwerkfunktionen bietet. Sie eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Verpackung, Druck und Halbleiterherstellung. Siehe Bild 4. Bild 4 – SPS der Serie Omron NJ Beckhoff TwinCAT SPS: Dies ist eine softwarebasierte SPS von Beckhoff, die auf einer PC-basierten Plattform läuft. Sie bietet erweiterte Funktionen wie Bewegungssteuerung, CNC und Robotik und eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Maschinensteuerung und Prozessautomatisierung. Siehe Bild 5. Bild 5 – PC-basierte SPS Beckhoff TwinCAT CX9240 Beispiele für PAC-Modelle verschiedener Anbieter Emerson DeltaV DCS PAC: Dies ist ein PAC für verteilte Steuerungssysteme (DCS) von Emerson. Es ist für komplexe kontinuierliche Steuerungsanwendungen konzipiert und bietet erweiterte Funktionen wie Prozessmodellierung, Batch-Management und erweiterte Steuerung. Siehe Bild 6. Bild 6 – Emerson DeltaV DCS PAC Schneider Electric Modicon M340 PAC: Dies ist ein Hochleistungs-PAC von Schneider Electric, der erweiterte Funktionen wie Bewegungssteuerung, Sicherheit und Cybersicherheit bietet. Er eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Energie, Wasseraufbereitung und Bergbau. Siehe Bild 7. Bild 7 – Modicon M340 PAC Einige weitere Beispiele für PACs sind: ABB AC 800M PAC Yokogawa ProSafe-RS PAC Phoenix Contact PLCnext Technology PAC Bosch Rexroth IndraMotion MLC PAC Wann ist eine SPS am besten geeignet? Und wann ein PAC? SPS und PAC werden in verschiedenen Arten von Automatisierungsanwendungen verwendet, abhängig von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung. Hier sind einige allgemeine Richtlinien, in welchen Fällen eine SPS und in welchen Fällen ein PAC am besten geeignet ist: SPS eignen sich am besten für: Diskrete Steuerungsanwendungen: SPS eignen sich am besten für Anwendungen mit diskreter Steuerung, wie z. B. die Steuerung des Betriebs eines Förderbands, einer Sortieranlage oder einer Verpackungsmaschine. Einfache Steuerungssysteme: SPS eignen sich ideal für Anwendungen mit einem relativ einfachen Steuerungssystem, das mit Kontaktplanlogik oder anderen ähnlichen Programmiersprachen programmiert werden kann. Kostensensitive Anwendungen: SPS sind im Allgemeinen günstiger als PACs, was sie zu einer guten Wahl für Anwendungen macht, in denen die Kosten ein wesentlicher Faktor sind. Kleine bis mittelgroße Systeme: SPS eignen sich für kleine bis mittelgroße Steuerungssysteme, in denen die Anzahl der Ein- und Ausgänge relativ gering ist. Ein Förderbandsystem in einer Fertigungsanlage ist ein gutes Beispiel für ein Automatisierungssystem, in dem eine SPS am besten geeignet ist. In dieser Anwendung ist die SPS für die Steuerung der Geschwindigkeit und Richtung des Förderbands sowie für die Überwachung des Status von Sensoren und anderen Geräten entlang der Förderlinie verantwortlich. Die SPS kann auch so programmiert werden, dass sie bestimmte Produktionsaufgaben wie Sortieren, Zählen oder Verpacken übernimmt. Ein Fördersystem hat normalerweise eine feste Struktur und einen genau definierten Satz von Vorgängen, die sequenziell ausgeführt werden müssen. SPS sind für diese Art von Anwendung gut geeignet, da sie für die Ausführung diskreter Steuerungsaufgaben ausgelegt sind und sehr zuverlässig funktionieren. SPS können einfach programmiert und konfiguriert werden, um verschiedene Arten von Sensoren, Aktoren und Kommunikationsprotokollen zu verarbeiten. PACs eignen sich am besten für: Prozesssteuerungsanwendungen: PAC eignet sich am besten für Anwendungen, die Prozesssteuerung beinhalten, wie z. B. die Steuerung des Betriebs einer Chemieanlage, einer Wasseraufbereitungsanlage oder eines Kraftwerks. Komplexe Steuerungssysteme: PAC ist ideal für Anwendungen mit einem komplexen Steuerungssystem, das erweiterte Algorithmen und Optimierungsfunktionen erfordert. Großsysteme: PAC eignet sich für groß angelegte Steuerungssysteme, bei denen die Anzahl der Ein- und Ausgänge hoch ist und das System über einen großen Bereich verteilt ist. Hochleistungsanwendungen: PAC ist für die Handhabung von Hochleistungsanwendungen geeignet, die eine schnelle Datenverarbeitung, Echtzeitsteuerung und hohe Zuverlässigkeit erfordern. Ein Kraftwerkssteuerungssystem ist ein gutes Beispiel für ein Automatisierungssystem, für das ein PAC am besten geeignet ist. In dieser Anwendung ist der PAC für die Steuerung und Überwachung einer großen Anzahl komplexer Prozesse und Geräte wie Turbinen, Generatoren, Kessel und Pumpen verantwortlich. Der PAC ist auch für das Sammeln und Analysieren von Daten von verschiedenen Sensoren und anderen Quellen und das Treffen von Entscheidungen auf der Grundlage dieser Daten zur Optimierung der Leistung des Kraftwerks verantwortlich. Ein Kraftwerkssteuerungssystem ist eine sehr komplexe und dynamische Umgebung, in der viele verschiedene Prozesse und Geräte gleichzeitig betrieben werden. PACs eignen sich gut für diese Art von Anwendung, da sie erweiterte Funktionen wie verteilte Steuerung, Redundanz und Fehlertoleranz bieten, die für die Gewährleistung der Zuverlässigkeit und Sicherheit des Kraftwerks unerlässlich sind. PACs können große Datenmengen verarbeiten und können so programmiert werden, dass sie komplexe Algorithmen und Optimierungsaufgaben ausführen. Fazit SPS und PAC werden beide in industriellen Automatisierungsanwendungen verwendet. Sie haben unterschiedliche Fähigkeiten und sind für unterschiedliche Arten von Anwendungen am besten geeignet. Bei der Auswahl zwischen SPS und PAC müssen die spezifischen Anforderungen der Anwendung berücksichtigt werden. PLC wird typischerweise in diskreten Steuerungsanwendungen verwendet, die über ein relativ einfaches Steuerungssystem verfügen. PAC wird in Prozesssteuerungsanwendungen verwendet, die über ein komplexes Steuerungssystem verfügen und erweiterte Algorithmen und Optimierungsfunktionen erfordern.

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12. 

    Unterschied zwischen Mikrocontroller und SPS

    leigehong posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    Die Steuerung eines Prozesses in einer Maschine oder einem System war schon immer eine Fantasie für Ingenieure. Dank des technologischen Fortschritts wurden viele Controller entwickelt, um einen Prozess flexibel und zuverlässig zu steuern. Bei Controllern gibt es zwei allgemeine Typen, die in vielen Prozessen weit verbreitet sind, von klein bis groß. Das sind Mikrocontroller und SPS. Sie können jede Operation ausführen, von kleinen Berechnungen bis hin zu komplexen Algorithmen, Logikleistung und Datenverarbeitung. Dies erleichtert die Aufgabe durch Automatisierung des Prozesses. In diesem Beitrag werden wir den Unterschied zwischen Mikrocontroller und SPS betrachten. Was ist ein Mikrocontroller? Lassen Sie uns zunächst die Grundlagen verstehen. Sie haben einen Druckknopf und eine Lampe. Sie werden aufgefordert, die Lampe 5 Sekunden nach dem Drücken des Druckknopfs einzuschalten. Was davon benötigen wir, um diese Aufgabe auszuführen? Sie benötigen einen Eingang (Druckknopf), einen Ausgang (Lampe), einen Controller zur Ausführung dieser Aufgabe (Prozessortyp), eine Stromversorgung zur Stromversorgung der Schaltkreise und einen Speicher zum Speichern dieser Logik und des Status der Ein- und Ausgänge. Kombiniert in einem einzigen Paket ergibt dies einen Mikrocontroller. Kurz gesagt ist ein Mikrocontroller eine Art kleiner Computer, der physische Eingaben entgegennimmt, die Logik entsprechend verarbeitet und die physischen Ausgaben ein- oder ausschaltet. Es handelt sich um ein kleines chipartiges Gerät, das alle diese Schaltkreise wie ein kleines Paket enthält und die gesamte Verarbeitungs- und Steuerungsarbeit übernimmt. Ein Mikrocontroller verarbeitet eine kleine Anzahl von Ein- und Ausgaben. Betrachten Sie beispielsweise einen kleinen Anzeigeschaltkreis wie LED oder LCD, der auf einem Handgerät montiert ist. Wenn Sie einen Druckknopf darauf drücken, wird die entsprechende Zahl auf dem Display angezeigt. Und wenn Sie einen anderen Druckknopf drücken, wird eine andere Zahl angezeigt, die gemäß der Logik im Prozessor geschrieben ist. Dies bedeutet, dass er zuerst so programmiert wurde, dass er eine Zahl anzeigt, und dann, wenn Sie den zweiten Knopf drücken, wird eine berechnete Zahl angezeigt. Alle diese Berechnungen, die Speicherverwaltung von Variablen und die IO-Verarbeitung werden innerhalb dieses Mikrocontrollerchips durchgeführt. Was ist eine SPS? Lassen Sie uns nun zu einer höheren Verarbeitungsebene übergehen. Sie haben 50 Sensoren, entweder 4-20 mA oder Thermoelementtypen. Sie haben 20 verschiedene Arten von Ausgängen, entweder 0-10 V DC-Aktuatoren oder Relaisausgänge. Ihnen wurde dieselbe Aufgabe zugewiesen, Eingänge zu akzeptieren und Ausgänge gemäß der darin geschriebenen Logik zu steuern. Es werden dieselben Komponenten wie IOs, Stromversorgung, Prozessor und Speicher benötigt. Aber Sie sehen, dass all diese IO-Karten/Pins mit Speicher und Prozessor nicht auf einem kleinen Einzelchip eingebettet werden können. Hier kommt die SPS ins Spiel. Die SPS ist im Grunde eine Erweiterung des Mikrocontrollers. Es ist ein schrankartiges Gerät mit IO-Karten, Speicher und einem Prozessor; alle auf verschiedenen Chips miteinander verbunden. Alle diese Chips bilden ein einzelnes SPS-Gehäuse. Die IOs können unterschiedlicher Art sein, von einfachen digitalen Signalen bis hin zu komplexen analogen Signalen. Sie verfügen über spezielle Kommunikationskarten, die mit realen Protokollen wie Ethernet, Modbus, CAN Open, Profibus, Profinet usw. kommunizieren können. Auch Mikrocontroller verfügen über Kommunikationskarten, diese haben jedoch kleine Schnittstellen und eine eingeschränkte Konnektivität. Die IO-Module sind entweder in die Haupt-SPS eingebettet oder über Kommunikation mit Remote-Modulen verbunden. Dies ermöglicht eine einfache Erweiterung der IOs. Verschiedene hochwertige industrielle Sensoren und Aktoren können problemlos mit der SPS verbunden werden. Unterschied zwischen Mikrocontroller und SPS Nachdem wir nun ihre Bedeutung verstanden haben, schauen wir uns ihre Unterschiede an: Nur in der Definition haben wir erfahren, dass eine SPS eine große Anzahl von Prozessen und Zyklen verarbeiten kann. Aus diesem Grund eignet sie sich am besten für industrielle Anwendungen. Mikrocontroller können keine große Anzahl von IOs mit komplexen Verdrahtungs- und Kommunikationsanforderungen bedienen. Sie eignen sich am besten für Anwendungen im kleinen Maßstab. Die Signalverarbeitung ist in einer SPS im Vergleich zu einem Mikrocontroller viel flexibler. Das bedeutet, dass Analog-Digital-Umwandlung, Hochgeschwindigkeitszähler-Eingänge und -Ausgänge in einer SPS einfacher konfiguriert werden können als in einem Mikrocontroller. Mikrocontroller sind aufgrund der begrenzten Anzahl an Funktionen, die sie bieten, günstiger als SPS. Der Hauptvorteil einer SPS ist ihre Robustheit und Stabilität. Aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit und Umweltresistenz ist sie das am besten geeignete Produkt für kritische, riskante und raue Umgebungen. Eine SPS ist gegenüber elektromagnetischen Störungen und anderen Störungen viel weniger anfällig als ein Mikrocontroller. Die Programmierung ist in einer SPS viel einfacher als in einem Mikrocontroller. Mikrocontroller verwenden komplexe Software wie C und C++ zur Programmierung, was in einer SPS viel einfacher ist, da sie über Sprachen verfügt, die sich leicht mit dem Verständnis elektrischer Zeichnungen verbinden lassen. Für die Entwicklung von Mikrocontrollern sind Kenntnisse über eingebettete Systeme, VLSI und Software erforderlich, während für die Entwicklung von SPS-Programmierern Kenntnisse über industrielle Automatisierung, Instrumentierung und Vernetzung erforderlich sind.

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13. 

    Was sind FIFO- und LIFO-Sequenzen in SPS?

    caixiaofeng posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    Sequentielle Logik ist bei der SPS-Programmierung sehr nützlich. Sie hilft dabei, Dinge einfach zu ordnen. In vielen Anwendungen, die SPS verwenden, ist die eine oder andere sequentielle Logik geschrieben. Zwei der am häufigsten verwendeten Sequenzen sind LIFO und FIFO. Sie haben die Namen in der Elektronik sicher schon einmal gehört, wenn sie zum Stapeln und Sequenzieren verwendet werden. Diese Arten sequentieller Logik sind auch in SPS verfügbar. In diesem Artikel lernen wir die LIFO- und FIFO-Sequenzkonzepte in der SPS-Programmierung kennen. FIFO-Sequenz in SPS FIFO steht für First In First Out. Die Bedeutung dieser Sequenz lässt sich leicht anhand ihres Namens verstehen. Was zuerst kommt, geht zuerst raus. Sie geben ein Element ein; und wenn Sie ein Element anfordern, wird Ihnen das erste gegeben, das eingegeben wird. Dieselbe Logik funktioniert in der SPS-Programmierung für die FIFO-Sequenz. Bei der Programmierung wird ein Logikblock mit dem Namen FIFO zugewiesen. Er kann je nach SPS bis zu 16 Wörter oder mehr speichern. Es enthält drei Arten von Eingängen – Zurücksetzen, Speichern und Abrufen. Bei einer steigenden Flanke des Rücksetzeingangs wird die Sequenz zurückgesetzt und geleert. Bei einer steigenden Flanke des Speichereingangs wird das am Eingang vorhandene Wort im Block gespeichert. Der Block merkt sich die Sequenz der empfangenen Wörter. Bei einer steigenden Flanke des Abrufeingangs wird das zuerst eingegebene Wort in das vom SPS-Programmierer konfigurierte Zielwort gegeben. Es hat zwei Ausgänge – leer und voll. Wenn das leere Bit wahr ist, zeigt es an, dass der Speicher leer ist, und wenn der volle Eingang wahr ist, zeigt es an, dass der Speicher voll ist. LIFO-Sequenz in der SPS LIFO steht für Last In First Out. Die Bedeutung dieser Sequenz lässt sich leicht anhand ihres Namens verstehen. Das, was zuletzt kommt, wird zuerst ausgegeben. Sie geben ein Element ein; und wenn Sie ein Element anfordern, wird Ihnen das zuletzt eingegebene Element gegeben. Dieselbe Logik funktioniert in der SPS-Programmierung für die LIFO-Sequenz. Beim Programmieren wird ein Logikblock namens LIFO zugewiesen. Er kann je nach SPS bis zu 16 Wörter oder mehr speichern. Er enthält drei Arten von Eingängen – Zurücksetzen, Speichern und Abrufen. Bei einer steigenden Flanke des Rücksetzeingangs wird die Sequenz zurückgesetzt und geleert. Bei einer steigenden Flanke des Speichereingangs wird das am Eingang vorhandene Wort im Block gespeichert. Der Block merkt sich die Sequenz der empfangenen Wörter. Bei einer steigenden Flanke des Abrufeingangs wird das zuletzt eingegebene Wort in das vom Programmierer konfigurierte Zielwort eingegeben. Er hat zwei Ausgänge – leer und voll. Wenn das leere Bit wahr ist, zeigt dies an, dass der Speicher leer ist, und wenn der volle Eingang wahr ist, zeigt dies an, dass der Speicher voll ist. Diese Sequenzen sind ziemlich einfach zu handhaben. Der Programmierer muss darauf achten, dass den Speicherblöcken nicht gleichzeitig Eingaben gegeben werden. Der Block führt in diesem Fall dann keine Aktion aus. Es muss immer nur eine Eingabe gegeben werden. Es ist auch zu beachten, dass verschiedene SPSen bei Warm- oder Kaltstart unterschiedlich funktionieren. Im Allgemeinen wird beispielsweise bei einem Kaltstart der SPS das Register zurückgesetzt, und bei einem Warmstart bleibt das Register unverändert. Dies ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich.

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14. 

    Bitregister verschieben in SPS

    leikang posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    Es gibt viele Anweisungen in SPS, die dabei helfen, die Logik auf vereinfachte Weise auszuführen. Anweisungen gibt es in verschiedenen Kategorien wie Arithmetik, Vergleich, Logik, Controller usw. Beispielsweise fällt eine einfache Additionsanweisung zum Addieren von zwei Variablen in die Kategorie Arithmetik. In ähnlicher Weise sind in einer SPS-Logik viele Arten von Anweisungen verfügbar. Eine solche Anweisung, die in der SPS-Programmierung weit verbreitet ist, ist die Verschiebungsanweisung. Sie fällt in die Kategorie der numerischen Verarbeitung. In diesem Artikel lernen wir das Konzept der Verschiebungsanweisung in der SPS-Programmierung kennen. Bitregister verschieben in SPS Wie der Name schon sagt, ist eine Verschiebungsanweisung ein Befehl zum Verschieben von Bits eines Worts um eine vordefinierte Position. Nehmen wir beispielsweise ein Wort mit 16 Bits an. Sie möchten Bit Nummer 3 von seiner aktuellen vierten Position an die siebte Position verschieben. Wenn also ein Verschiebungsbefehlsimpuls gegeben wird, wird das Bit bei jedem Trigger von der vierten Position an die siebte Position verschoben. In dieser Kontinuität wird das Bit an der fünften Position an die achte Position verschoben; und das Bit an der dritten Position wird an die sechste Position verschoben. Hier verschieben Sie also die Bits in einer Gruppe um die von Ihnen definierte Anzahl von Positionen. Verschiebeanweisung Verschiebeanweisungen gibt es in zwei Arten – Verschieben und Drehen. Sehen wir uns die Drehanweisung an. Betrachten wir eine Syntax – %MW10:= SHL (%MW12, 4). %MW10 ist das Zielspeicherwort und %MW12 ist das Quellspeicherwort. Siehe das folgende Bild. In %MW10 wird, wenn ein erster Trigger für die Verschiebung nach links gegeben wird, Bit0 zu Bit1 verschoben und so weiter. Dieses Ergebnis wird in %MW12 gespeichert. Wenn solche Trigger viermal gegeben werden, wird Bit 0 schließlich zu Bit 4 verschoben und so weiter. Das Endergebnis wird sowieso in %MW12 gespeichert und Sie erhalten eine endgültige Antwort der Bits, die vom Quellwort um vier Positionen verschoben wurden. Man sollte jedoch bedenken, dass bei jeder Verschiebung das vorhergehende Bit mit dem Wert 0 gefüllt wird. Dies ist im Bild deutlich zu erkennen. Nach der ersten Verschiebung ist das erste Bit in %MW12 0. Das Endergebnis nach vier Verschiebungen ist also – 0000 1101 1100 0000. Diese Verschiebung kann also entweder nach rechts oder nach links erfolgen. In der SPS gibt es noch eine weitere Art der Verschiebung; die frühere fügte Nullen von der vorhergehenden Position hinzu, aber diese zweite Art behält den Wert des ersten Bits (MSB für rechts und LSB für links) bei. Dies wird als arithmetisches Verschieben bezeichnet. Wenn also der Wert des ersten Bits (MSB für rechts und LSB für links) vor der Verschiebung anfangs 1 war, bleibt das letzte Bit nur 1 und die Nullen werden vom zweiten vorhergehenden Bit hinzugefügt, bis der Verschiebebefehl gegeben wird. Es ist zu beachten, dass das letzte verschobene Bit immer in einem Übertragsbit gespeichert wird. Rotationsanweisung Der zweite Typ ist die Rotationsanweisung. Beachten Sie die Syntax – %MW10:= ROL (%MW12, 4). %MW10 ist das Zielspeicherwort und %MW12 ist das Quellspeicherwort. Wir verwenden dasselbe Bild wie oben als Referenz. Die Rotationsanweisung rotiert, wie der Name schon sagt, die Bits einfach um die von Ihnen definierten Positionen. Im Vergleich zur Verschiebungsanweisung, bei der nach jedem vorhergehenden Bit eine Null hinzugefügt wurde, werden die Bits hier einfach in derselben Reihenfolge verschoben wie in der linken Richtung. Nehmen wir also an, Sie haben ein Quellwort von – 1100 1010 1100 0101; dann ist das Endergebnis nach einem Trigger von 4 Positionen – 1010 1100 0101 1100. Die gleiche Logik funktioniert in die richtige Richtung. Das letzte verschobene Bit wird ebenfalls in einem Übertragsbit gespeichert. Ein weiterer Typ ist in der Kategorie „Rotieren“ zu finden. Hier wird nicht nur 16 Bits verschoben, sondern das Übertragsbit wird überrollt. Das heißt, das letzte Bit wird in das Übertragsbit verschoben, und das Übertragsbit wird dann in das erste Bit verschoben und so weiter. Beim vorherigen Typ wurde das letzte Bit nur im Übertragsbit gespeichert.

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    S7-1200 Hardwarekonfiguration – Siemens SPS-Tutorials

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    Die S7-1200 SPS ist eine kompakte, modulare und kostengünstige Lösung, die eine breite Palette an Funktionen und Flexibilität für kleine bis mittelgroße Automatisierungsanwendungen bietet. Zu diesen Funktionen gehören Kommunikationsoptionen, Speicher, CPU-Leistung und IO-Konfiguration. Wenn Sie einen Prozess steuern müssen, sollten Sie die SPS auswählen und so konfigurieren, dass sie Ihren Prozessanforderungen am besten entspricht. In diesem Artikel besprechen wir die Hardwarekonfiguration der S7-1200 SPS und geben ein Beispiel für die Konfiguration im Siemens Tia-Portal. Inhalt: Was ist die Hardwarekonfiguration einer SPS? Bedeutung der Hardwarekonfiguration. Einfaches Projektbeispiel. Wie konfigurieren wir unsere SPS mit dem gegebenen Beispiel? Hardwarekonfiguration der CPU. IO-Hardwarekonfiguration. HMI-Konfiguration. Fazit. Was ist die Hardwarekonfiguration einer SPS? Die Hardwarekonfiguration bezieht sich auf die spezifischen Komponenten der SPS, wie CPU, Speicher, Eingabe-/Ausgabemodule (E/A), Kommunikationsanschlüsse, Stromversorgung und alle zusätzlichen Module oder Zubehörteile, die möglicherweise benötigt und dem System hinzugefügt werden. Die Hardwarekonfiguration einer SPS umfasst auch das Aktivieren oder Deaktivieren einiger CPU-Funktionen, je nach Gerät, seinen Fähigkeiten und den Anforderungen Ihres Prozesses. Die Hardwarekonfigurationsschritte für eine SPS umfassen normalerweise Folgendes: Wählen Sie das geeignete SPS-Modell basierend auf den Anwendungsanforderungen. Identifizieren Sie die Eingabe-/Ausgabeanforderungen für das System, darunter Typ und Anzahl der Sensoren, Aktoren und anderen Geräte, die an die SPS angeschlossen werden. Wählen Sie das Kommunikationsprotokoll und die Netzwerktopologie, die zum Verbinden der SPS mit anderen Geräten und Systemen verwendet werden. Bestimmen Sie die Stromversorgungsanforderungen für die SPS und ihre Peripheriegeräte. Montieren Sie die SPS an einem geeigneten Ort und schließen Sie alle erforderlichen Kabel und Leitungen an. Konfigurieren Sie die SPS-Software für die Kommunikation mit den Hardwarekomponenten und richten Sie die entsprechenden Logik- und Steuerfunktionen ein. Die spezifischen Schritte zur Hardwarekonfiguration können je nach SPS-Modell und Anwendungsanforderungen variieren, aber dies sind die grundlegenden Schritte, die normalerweise in den Prozess einbezogen werden. In diesem Artikel sprechen wir über die Hardwarekonfiguration, die auf der TIA Portal-Plattform durchgeführt wird. Das heißt, wir gehen davon aus, dass Sie Ihre Anwendung kennen und dass Sie bereits Ihr SPS-Modell und die Stromversorgung ausgewählt haben. Sie können auf frühere Artikel zurückgreifen, in denen wir besprechen, wie Sie die SPS und die Stromversorgung auswählen, die am besten zu Ihrer Anwendung passen. Bedeutung der Hardwarekonfiguration in der SPS Eine ordnungsgemäße Hardwarekonfiguration stellt sicher, dass das System zuverlässig und robust ist. Wenn die Hardwarekomponenten nicht richtig konfiguriert sind, funktionieren sie möglicherweise nicht wie vorgesehen, was zu Systemausfällen oder -fehlern führt. Die Hardwarekonfiguration wirkt sich auf die Leistung des Systems aus. Durch Auswahl der richtigen Hardwarekomponenten und entsprechende Konfiguration kann das System mit maximaler Effizienz und Geschwindigkeit arbeiten und ein hohes Volumen an Ein- und Ausgängen verarbeiten. Die Hardwarekonfiguration wirkt sich auf die Skalierbarkeit und Flexibilität des Systems aus. Bei der Auswahl der Hardwarekomponenten und ihrer Konfiguration sollten zukünftige Erweiterungen oder Änderungen am System berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das System problemlos Änderungen oder Upgrades verarbeiten kann. Die Hardwarekonfiguration wirkt sich auf die Kosten des Systems aus. Durch Auswahl der geeigneten Hardwarekomponenten und Konfiguration können unnötige Kosten vermieden und die Gesamtkosten des Systems minimiert werden. S7-1200-Hardwarekonfiguration Wir gehen von einem einfachen SPS-Projekt aus und sehen uns an, wie wir die SPS in unser Projekt konfigurieren können, bevor wir mit dem Schreiben unseres Codes beginnen. Temperaturkontrollsystem für einen Reaktor mit SPS Das Projekt beinhaltet die Kontrolle der Temperatur eines Reaktors mit einer SPS. Das System sollte die Temperatur des Reaktors messen und die Temperatur durch Kontrolle des Durchflusses einer Kühlflüssigkeit anpassen. Das Projekt verwendet vier Thermoelemente zur Messung der Temperatur, zwei Magnetventile zur Kontrolle des Durchflusses der Kühlflüssigkeit und einen Motor zum Antrieb des Laufrads des Reaktors. E/A-Konfiguration Eingänge: Thermoelemente 1 – 4: Dies sind 4 analoge Eingänge, die die Temperatur an verschiedenen Stellen im Reaktor messen. Not-Aus-Taster: Dies ist ein digitaler Eingang, der im Notfall zum Stoppen des Systems verwendet wird. Potentiometer für Temperatursollwert: Dies ist ein analoger Eingang, mit dem der Bediener den gewünschten Temperatursollwert einstellen kann. Ausgänge: Magnetventil 1 und 2: Dies sind 2 digitale Ausgänge, die den Durchfluss der Kühlflüssigkeit durch die Reaktorrohre steuern. Motorsteuerung: Dies ist ein digitaler Ausgang, der die Geschwindigkeit und Richtung des Motors steuert, der das Laufrad antreibt. Heizungssteuerung: Dies ist ein digitaler Ausgang, der das Heizsystem des Reaktors steuert. Systembetrieb: Das System wartet darauf, dass der Bediener den Temperatursollwert mit dem Potentiometer einstellt. Die SPS liest den Temperatursollwert und vergleicht ihn mit der aktuellen Temperatur des Reaktors, die von den vier Thermoelementen gemessen wird. Wenn die Reaktortemperatur unter dem Sollwert liegt, aktiviert die SPS den Heizungssteuerungsausgang, um die Temperatur zu erhöhen. Wenn die Reaktortemperatur über dem Sollwert liegt, aktiviert die SPS einen der Magnetventilausgänge, um den Durchfluss der Kühlflüssigkeit zu erhöhen und die Temperatur zu senken. Die SPS überwacht kontinuierlich die Temperatur und passt die Heizungs- und Kühlsysteme an, um den gewünschten Sollwert beizubehalten. Die SPS steuert auch den Motor, der das Laufrad antreibt, um den Inhalt des Reaktors zu mischen. Wenn der Not-Aus-Druckknopf gedrückt wird, deaktiviert die SPS alle Ausgänge und stoppt das System. Das SPS-Projekt kann je nach den spezifischen Anforderungen des Projekts weiter erweitert und geändert werden, um zusätzliche Funktionen wie Alarme, Datenprotokollierung oder Fernüberwachung einzuschließen. Wir werden uns jedoch nicht mit der Codierung der SPS-Logik dieses Systems befassen, sondern anhand dieses Beispiels erklären, wie die SPS hardwaremäßig so konfiguriert wird, dass sie zu unserem Projekt passt. Dazu gehört: Auswahl der SPS-CPU. Auswahl der IO-Module. Zuweisung der Eingangs- und Ausgangs-Tags zu den Hardwaremodulen. Zuweisung einer IP zur Kommunikation an die SPS. Zuweisung eines Schutzkennworts. Konfiguration der lokalen Zeit der SPS. Konfiguration des HMI und Herstellen der Verbindung mit der SPS. Wie konfiguriert man die SPS mit dem angegebenen Beispiel? Im Folgenden besprechen wir die grundlegende Erstellung eines SPS-Projekts mit der erforderlichen Hardware. Die Hardwarekonfiguration der CPU: Auswahl der CPU: Wenn Sie ein neues Projekt im TIA Portal starten, sollten Sie ein neues Gerät konfigurieren und es Ihrem Projekt hinzufügen. Siehe Bild 1. Bild 1. Konfigurieren Sie ein Gerät für Ihr Projekt Wie Sie dem vorherigen Bild entnehmen können, zeigt Ihnen das TIA-Portal bereits, dass der erste Schritt die Konfiguration eines neuen Geräts sein sollte. Im vorherigen Artikel haben wir besprochen, wie Sie die SPS auswählen, die zu Ihrem Prozess passt. Daher werden wir das hier nicht noch einmal erwähnen. Da es sich um ein einfaches Projekt handelt, wählen wir für unser Projekt die CPU 1214C AC/DC/RLY. Siehe Bild 2. Bild 2. Fügen Sie dem Projekt einen neuen Controller hinzu CPU-Eigenschaften: Je nachdem, welche CPU Sie für Ihr Projekt ausgewählt haben, stehen Ihnen unterschiedliche CPU-Funktionen und -Eigenschaften zur Verfügung. Sie können diese Funktionen je nach Bedarf aktivieren oder deaktivieren. Für einige der Funktionen sind zusätzliche Konfigurationen erforderlich. Siehe Bild 3. Bild 3 – Eigenschaften der CPU Wie Sie im vorherigen Bild sehen können, gibt es viele Eigenschaften, die Sie für Ihre CPU im Projekt festlegen können. Wir werden einige dieser Eigenschaften erwähnen, die Sie in jedem Projekt konfigurieren müssen, das Sie erstellen, andere Eigenschaften werden nur in Sonderfällen verwendet. Kommunikation: Dies ist eine sehr wichtige Konfiguration für jedes SPS-Projekt; Ihr Projekt wird höchstwahrscheinlich verschiedene Module und Geräte haben, die miteinander kommunizieren müssen. Das Einrichten der Kommunikation zwischen Ihrer SPS und diesen Geräten ist für Ihr Projekt wichtig. Durch die Auswahl der CPU haben Sie bereits definiert, wie die Kommunikation erfolgen soll. Einige CPUs funktionieren nur mit Profinet, einige nur mit Profibus und einige können beides verwenden. Die für dieses Beispiel ausgewählte SPS funktioniert nur mit Profinet. Über die Profinet-Schnittstelle legen Sie die IP-Adresse für Ihre SPS fest. Diese IP sollte im Projekt eindeutig sein; Sie können nicht dieselbe IP für zwei verschiedene Module verwenden. Siehe Bild 4. Bild 4 – Profinet-Schnittstelle Zykluszeit: Wie Sie wissen, ist dies eine weitere wichtige Eigenschaft für Ihre SPS. Die Zykluszeit Ihres Programms hängt davon ab, wie viel Code Sie geschrieben haben und wie lange die SPS braucht, um diesen Code auszuführen. In den Zykluszeiteigenschaften können Sie die Zyklusüberwachungszeit festlegen. Wenn die SPS länger als diese festgelegte Zeit braucht, um das Programm auszuführen, gibt die SPS einen Fehler aus. Siehe Bild 5. Mit dieser Eigenschaft können Sie auch die Mindestzykluszeit für Ihre CPU bestimmen. Dies können Sie tun, wenn Sie „Mindestzykluszeit für zyklische OBs aktivieren“ aktiviert haben. Sie können dann die gewünschte Mindestzykluszeit schreiben und die SPS passt ihre Leistung entsprechend dieser Zeit an. Natürlich ist diese Zeit durch die Leistungsfähigkeit der CPU begrenzt, sodass Sie diese Zeit nicht unter einen bestimmten Grenzwert senken können. Bild 5 – Zykluszeiteigenschaft System- und Taktspeicherbits: Systemspeicherbits und Taktspeicherbits sind in der CPU integrierte Bits, die das Betriebssystem verwendet, um bestimmte Ereignisse in der SPS anzuzeigen. Beispielsweise gibt es ein Speicherbit, das nur beim ersten Scan auf TRUE wechselt, oder ein Speicherbit, das TRUE wird, wenn sich der Diagnosestatus ändert. Es gibt auch einige dedizierte Taktspeicherbits, wie ein Bit, das einen Takt von 10 Hz darstellt, oder ein Bit, das einen Takt von 2 Hz darstellt. Diese Bits können in einigen Anwendungen sehr nützlich sein und bei gleicher Funktionalität eine Menge Programmiercode einsparen. Siehe Abbildung 6. Abbildung 6 – System- und Taktspeicherbits aktivieren Sie können die Verwendung eines oder beider Speicherbytes aktivieren; Sie können auch die Adresse dieser Bytes bestimmen, wie Sie auf der Abbildung sehen können. Tageszeit: Eine weitere sehr wichtige Eigenschaft Ihrer SPS ist das Einstellen der Zeit in Ihrer SPS. In fast jedem Projekt, das Sie erstellen, müssen Sie die Echtzeit kennen, um bestimmten Aktionen unterschiedliche Daten zuweisen zu können. Im vorherigen Artikel haben wir über lokale und Systemzeiten in der SPS und deren Verwendung gesprochen. Diese Eigenschaft der CPU ermöglicht es Ihnen, die lokale Zeit auf die gewünschte Zeitzone einzustellen. Siehe Abbildung 7. Abbildung 7 – Eigenschaft „Lokale Zeit“ Schutz und Sicherheit: Mit dieser Eigenschaft können Sie die Zugriffsebene und den Kennwortschutz für Ihre SPS bestimmen. Siehe Bild 8. Bild 8 – Schutz- und Sicherheitseigenschaft Die zuvor erwähnten Eigenschaften sind die am häufigsten konfigurierten Eigenschaften bei fast jedem SPS-Projekt, das Sie durchführen würden. Es gibt einige andere Eigenschaften, die bei einfachen Programmen wie Webservern und OPC UA weniger wahrscheinlich verwendet werden. Der nächste Schritt bei der Hardwarekonfiguration Ihres Projekts ist die Konfiguration der IOs. IO-Hardwarekonfiguration: Ein weiterer wichtiger Schritt Ihres Projekts ist die Konfiguration Ihrer IOs, d. h. Sie müssen entscheiden, wie viele IO-Module Sie benötigen und welche Art von IO-Modulen Sie benötigen. Bei der Entscheidung über Ihre IOs sollten Sie einige wichtige Punkte berücksichtigen, z. B. einige freie IO-Punkte zu haben und die IO-Module auszuwählen, die zu den Eingangssensoren und Ausgangsaktoren in Ihrem Projekt passen. Siehe Bild 9. Bild 9 – Analoges Eingangsmodul hinzufügen Wie wir in unserem Beispielprojekt erwähnt haben, verwenden wir 4 Thermoelemente als analoge Eingänge für meine SPS, also muss ich ein analoges Eingangsmodul mit mindestens 4 Eingangskanälen hinzufügen, da die ausgewählte SPS nur 2 analoge Eingangskanäle hat. Außerdem ist das Thermoelement ein spezieller Typ von analogem Eingang, der ein dediziertes Eingangsmodul erfordert. Deshalb haben wir uns für das Modul AI 8xTC entschieden, das 8 Eingangskanäle hat, die für die Verwendung mit Thermoelementen vorgesehen sind. Wir haben uns für das 8-Kanal-Modul und das 4-Kanal-Modul entschieden, um Reservekanäle für die zukünftige Verwendung zu haben, falls wir unser Projekt erweitern müssen. Wenn Sie zu den Eigenschaften des Moduls AI 8xTC gehen, werden Sie sehen, dass Sie jeden Eingangskanal einzeln konfigurieren können. Sie können den Typ des Thermoelements, die Messskala und andere Eigenschaften auswählen. Siehe Abbildung 10. Abbildung 10 – Eingangsmodul konfigurieren Als Nächstes müssen Sie Ihre IO-Tags definieren und jedem Eingang oder Ausgang einen entsprechenden IO-Punkt in Ihrer SPS oder in den IO-Modulen zuweisen. Siehe Abbildung 11. Abbildung 11 – Eingangs-Tags zuweisen Anschließend weisen Sie die restlichen Eingangs- und Ausgangs-Tags zu, siehe Abbildungen 12 und 13. Abbildung 12 – Eingangs-Tags für die SPS zuweisen Abbildung 13 – Ausgangs-Tags Ihrem Projekt zuweisen HMI-Konfiguration Ihr SPS-Projekt benötigt wahrscheinlich eine HMI. Nachdem Sie Ihre HMI ausgewählt haben, können Sie verschiedene Konfigurationen vornehmen. In diesem Artikel zeigen wir nur, wie die Kommunikation zwischen HMI und SPS konfiguriert wird. Wie Sie im vorherigen Bild sehen, wählen Sie ein HMI aus, indem Sie ein neues Gerät hinzufügen und dann ein HMI auswählen. Siehe Bild 14. Bild 14 – Auswählen eines HMI Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Kommunikation zwischen HMI und SPS einzurichten, aber der einfachste Weg ist über die Netzwerkansichtsseite. Siehe Bild 15. Bild 15 – Einrichten der HMI-Verbindung Auf der Netzwerkansichtsseite können Sie die Verbindung zwischen HMI und SPS einrichten, indem Sie einfach auf das kleine grüne Quadrat klicken, das Profinet vom HMI darstellt, und es auf die SPS ziehen. TIA Portal zeichnet dann eine grüne Linie zwischen den beiden Modulen und weist dem HMI automatisch eine IP-Adresse zu, um die Kommunikation zwischen ihnen einzurichten. Fazit Die Hardwarekonfiguration ist ein sehr wichtiger Schritt in jedem SPS-Projekt. Die richtige Hardwarekonfiguration Ihrer SPS stellt sicher, dass die erforderlichen Funktionen des Projekts erfüllt werden. Zur Hardwarekonfiguration gehören die Auswahl von E/A-Modulen, das Aktivieren oder Deaktivieren bestimmter CPU-Eigenschaften und das Konfigurieren verschiedener Geräte wie HMI mit Ihrer SPS.

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    Übersicht über SIEMENS PLC – S7-1500, S7-1200, S7-400, S7-300

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    Siemens ist ein bekanntes multinationales Unternehmen, das in einer Vielzahl von Branchen tätig ist, darunter Energie, Gesundheitswesen, Transport und Industrieautomatisierung. Siemens wurde 1847 gegründet und hat sich seitdem zu einem globalen Konzern mit Niederlassungen in vielen Ländern entwickelt. Siemens ist für seine innovativen Produkte und Dienstleistungen bekannt und gilt als eines der nachhaltigsten Unternehmen der Welt. In diesem Artikel geben wir einen Überblick über Siemens PLC, die einen sehr kleinen Teil der verschiedenen Produkte von Siemens im Bereich der Industrieautomatisierung ausmachen. Inhalt: Siemens in der Industrieautomatisierung. Verschiedene SPS-Familien von Siemens. Übersicht über Siemens S7 PLCs. Simatic S7-1200. Simatic S7-1500. Simatic S7-300. Simatic S7-400. Simatic S7-ET 200 CPU Warum gibt es so viele verschiedene Modelle? Wie entscheide ich, welcher Typ von S7-SPS am besten zu meiner Anwendung passt? Fazit. Siemens in der industriellen Automatisierung Siemens ist ein führendes Unternehmen im Bereich der industriellen Automatisierung und bekannt für seine hochwertigen Produkte und Lösungen. Das Unternehmen bietet eine breite Palette an Produkten für die industrielle Automatisierung, darunter speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs), Frequenzumrichter (VFDs) und industrielle Kommunikationsnetzwerke. Siemens bietet auch Softwarelösungen für die industrielle Automatisierung an, wie beispielsweise das Totally Integrated Automation TIA Portal, ein Engineering-Framework, das alle Automatisierungssoftwaretools auf einer Plattform integriert. Außerdem hat Siemens seine eigene Industrial Internet of Things (IIoT)-Plattform namens MindSphere entwickelt, die die Erfassung und Analyse von Daten von angeschlossenen Geräten in industriellen Umgebungen ermöglicht. Unterschiedliche SPS-Familien von Siemens Siemens hat zwei Hauptfamilien von SPS entwickelt, und zwar: Simatic S5-Familie von SPS Simatic S7-Familie von SPS Die Simatic S5-Serie war die vorherige SPS-Generation von Siemens und wird noch immer in einigen älteren Industriesystemen verwendet. Wird aber nicht mehr hergestellt. Die Simatic S7-Serie ist die aktuelle SPS von Siemens. Sie bietet eine breite Palette von CPUs mit unterschiedlichen Leistungs- und Funktionsstufen, um unterschiedliche Automatisierungsanforderungen zu erfüllen. Die S7-Serie ist für ihre Zuverlässigkeit, Robustheit und Flexibilität bekannt und wird häufig in Branchen wie der Automobil-, Lebensmittel- und Getränke- sowie Pharmaindustrie eingesetzt. Übersicht über die Siemens S7-SPS Die SPS-Generation Siemens S7 bietet eine breite Palette von CPUs mit unterschiedlichen Leistungs- und Funktionsstufen, um die Anforderungen verschiedener industrieller Automatisierungsprozesse zu erfüllen. Diese CPUs gehören zu einer der folgenden Unterfamilien: Simatic S7-1200 Die Simatic S7-1200 ist eine kompakte SPS für kleine bis mittelgroße Anwendungen. Mit ihrem kompakten Design, der integrierten Kommunikation und den Programmieroptionen bietet sie eine flexible und kostengünstige Automatisierungslösung. Simatic S7-1500 Die Simatic S7-1500 ist eine Hochleistungs-SPS für mittelgroße bis große Anwendungen. Sie bietet erweiterte Funktionen wie Bewegungssteuerung, Sicherheit und Schutz und eignet sich daher für komplexe Automatisierungsaufgaben. Simatic S7-300 Die Simatic S7-300 ist eine modulare SPS, die sich leicht an eine Vielzahl von Anwendungen anpassen lässt. Sie bietet eine hohe Verarbeitungsleistung, umfangreiche Kommunikationsoptionen und eine große Auswahl an E/A-Modulen und ist daher in vielen Branchen eine beliebte Wahl. Simatic S7-400 Die Simatic S7-400 ist eine Hochleistungs-SPS, die für anspruchsvolle Anwendungen entwickelt wurde, die eine hohe Verarbeitungsleistung und umfangreiche Kommunikationsfunktionen erfordern. Sie bietet eine große Anzahl an E/A-Modulen, Redundanzoptionen und erweiterte Diagnosefunktionen und eignet sich daher für komplexe Automatisierungsaufgaben. Simatic S7-ET 200SP Die Simatic S7-ET 200SP ist ein kompaktes Remote-E/A-System, das sich leicht in andere Simatic S7-SPS integrieren lässt. Sie bietet ein hohes Maß an Flexibilität, Skalierbarkeit und Modularität und eignet sich daher für verschiedene Automatisierungsanwendungen. Wenn Sie im TIA Portal ein neues Projekt erstellen und versuchen, ein neues Gerät hinzuzufügen, können Sie alle verfügbaren und unterstützten CPUs aus verschiedenen S7-Familien finden. Siehe Abbildung 1. Abbildung 1 – In der Simatic S7-Generation sind verschiedene SPSen verfügbar S7-1200 SPS Die Simatic S7-1200 ist eine vielseitige und kostengünstige SPS, die eine Reihe von Modellen bietet, um unterschiedliche Automatisierungsanforderungen zu erfüllen, was sie zu einer beliebten Wahl für kleine bis mittelgroße Anwendungen macht. Hier ist eine Übersicht über die verschiedenen Modelle der S7-1200-Serie: Simatic S7-1200 CPUs: Dies sind die Standard-CPUs der S7-1200-Serie und sie sind in verschiedenen Versionen erhältlich, darunter CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C, CPU 1215C und CPU 1217C. Sie bieten erweiterte Funktionen als die Basic Controller, einschließlich integrierter Kommunikationsschnittstellen und zusätzlicher E/A-Optionen. Sie sind auch in verschiedenen Versionen erhältlich, darunter DC/DC/DC, DC/DC/RLY, AC/DC/RLY und AC/DC/TC. Sie haben eingeschränkte Funktionen, sind aber ideal für einfache Steuerungsaufgaben. Simatic S7-1200 Safety Integrated: Dies ist eine sicherheitszertifizierte Version der S7-1200, die sicherheitsrelevante Funktionen wie Sicherheitseingänge, Sicherheitsausgänge und Sicherheitskommunikation enthält, um die Sicherheit des Automatisierungssystems zu verbessern. Simatic S7-1200 SIPLUS: Dies ist eine robuste Version der S7-1200, die für den Betrieb in rauen Umgebungen mit extremen Temperaturen, Feuchtigkeit und Vibrationen ausgelegt ist. Siehe Bild 2 für verschiedene Modelle der S7-1200. Bild 2 – Verschiedene Modelle der S7-1200-CPU S7-1500-SPS Die Simatic S7-1500 ist eine leistungsstarke SPS, die eine Reihe von Modellen bietet, um unterschiedliche Automatisierungsanforderungen zu erfüllen, was sie zu einer beliebten Wahl für anspruchsvolle Anwendungen macht. Hier ist eine Übersicht über die verschiedenen Modelle der S7-1500-Serie: Simatic S7-1500 Standard-CPUs: Dies sind die Standard-CPUs der S7-1500-Serie und sie sind in verschiedenen Versionen erhältlich, darunter CPU 1511-1 PN, CPU 1513-1 PN, CPU 1515-2 PN und CPU 1518-4 PN. Sie bieten Hochgeschwindigkeitsverarbeitung und erweiterte Kommunikationsoptionen wie Profinet, Profibus und Industrial Ethernet. Simatic S7-1500 Safety Integrated: Dies ist eine sicherheitszertifizierte Version der S7-1500, die sicherheitsrelevante Funktionen wie Sicherheitseingänge, Sicherheitsausgänge und Sicherheitskommunikation enthält, um die Sicherheit des Automatisierungssystems zu verbessern. Simatic S7-1500 Advanced Controller: Dies sind erweiterte Versionen der S7-1500, die zusätzliche Funktionen wie Bewegungssteuerung, Hochgeschwindigkeitszählung und erweiterte Kommunikationsoptionen bieten. Simatic S7-1500 T-CPU: Dies ist eine erweiterte Version der S7-1500-CPUs mit erweiterten Bewegungssteuerungsfunktionen wie Kinematikfunktionen sowie Getriebe- und Nockenfunktionen. Simatic S7-1500 TM NPU: Dies ist eine neuronale Verarbeitungseinheit (NPU), die für Anwendungen des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz (KI) wie vorausschauende Wartung, Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung entwickelt wurde. Siehe Abbildung 3 für verschiedene Modelle der S7-1500. Bild 3 – Verschiedene Modelle der S7-1500 S7-300 SPS Simatic S7-300 CPUs: Dies sind die Standard-CPUs der S7-300-Reihe und sie sind in verschiedenen Versionen erhältlich, darunter CPU 312C, CPU 313C, CPU 314C, CPU 315-2DP, CPU 317-2DP und CPU 319-3PN/DP. Sie bieten hohe Verarbeitungsleistung, erweiterte Kommunikationsoptionen und eine breite Palette an E/A-Optionen. Simatic S7-300 fehlersichere CPUs: Dies sind sicherheitszertifizierte Versionen der S7-300 CPUs, die sicherheitsrelevante Funktionen wie Sicherheitseingänge, Sicherheitsausgänge und Sicherheitskommunikation umfassen, um die Sicherheit des Automatisierungssystems zu verbessern. Simatic S7-300 Compact CPUs: Dies sind kompakte Versionen der S7-300 CPUs, die eine geringere Größe und einen geringeren Stromverbrauch bieten und sich daher ideal für Anwendungen mit begrenztem Platz und begrenzter Stromversorgung eignen. Simatic S7-300 Technology CPUs: Dies sind spezialisierte CPUs, die für bestimmte Automatisierungsanwendungen wie Bewegungssteuerung, Temperaturregelung und Prozesssteuerung entwickelt wurden. Simatic S7-300 Distributed Controller: Dies sind modulare Controller, die verteilte E/A- und Kommunikationsoptionen bieten und sich daher ideal für Anwendungen eignen, die eine verteilte Automatisierung erfordern. Siehe Abbildung 4 für verschiedene Modelle von S7-300. Bild 4 – Verschiedene Modelle der S7-300 S7-400 SPS Simatic S7-400 CPUs: Dies sind die Standard-CPUs der S7-400-Reihe und sie sind in verschiedenen Versionen erhältlich, darunter CPU 412-1, CPU 414-1, CPU 414-2, CPU 416-2 und CPU 417-4. Sie bieten hohe Verarbeitungsleistung, erweiterte Kommunikationsoptionen und eine breite Palette an E/A-Optionen. Simatic S7-400H CPUs: Dies sind hochverfügbare CPUs, die Redundanzoptionen bieten, um die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit des Automatisierungssystems zu verbessern. Simatic S7-400F/FH CPUs: Dies sind sicherheitszertifizierte CPUs, die sicherheitsrelevante Funktionen wie Sicherheitseingänge, Sicherheitsausgänge und Sicherheitskommunikation umfassen, um die Sicherheit des Automatisierungssystems zu verbessern. Verteilte Steuerungen Simatic S7-400: Dies sind modulare Steuerungen, die verteilte E/A- und Kommunikationsoptionen bieten und sich daher ideal für Anwendungen eignen, die eine verteilte Automatisierung erfordern. Siehe Abbildung 5 für verschiedene Modelle von S7-400. Abbildung 5 – Verschiedene Modelle von S7-400 Simatic S7-ET 200 SPS Simatic S7-ET 200 CPUs: Dies sind die Standard-CPUs der S7-ET 200-Reihe und sie sind in verschiedenen Versionen erhältlich, darunter CPU 1511C-1 PN, CPU 1513-1 PN und CPU 1515-2 PN. Sie bieten hohe Verarbeitungsleistung, erweiterte Kommunikationsoptionen und eine breite Palette an E/A-Optionen. Simatic S7-ET 200F CPUs: Dies sind sicherheitszertifizierte CPUs, die sicherheitsrelevante Funktionen wie Sicherheitseingänge, Sicherheitsausgänge und Sicherheitskommunikation umfassen, um die Sicherheit des Automatisierungssystems zu verbessern. Simatic S7-ET 200SP CPUs: Dies sind kompakte CPUs mit reduzierter Größe und Stromverbrauch, was sie ideal für Anwendungen mit begrenztem Platz und begrenzter Stromversorgung macht. Siehe Abbildung 6 für verschiedene Modelle von S7-ET200. Bild 6 – Verschiedene Modelle von S7-ET200 Warum gibt es so viele verschiedene Modelle? Es gibt viele verschiedene Modelle von Siemens S7-SPS, die den Kunden eine große Auswahl an Optionen und Funktionen bieten, sodass sie die SPS auswählen können, die ihren spezifischen Automatisierungsanforderungen am besten entspricht. Die verschiedenen Modelle bieten unterschiedliche Funktionen, Verarbeitungsleistung, Speicher, Kommunikationsoptionen und E/A-Funktionen. Einige Modelle sind für bestimmte Anwendungen wie Bewegungssteuerung, Temperaturregelung und Prozesssteuerung konzipiert, andere für allgemeine Automatisierungssysteme. Da sich die Technologie weiterentwickelt und neue Automatisierungsanforderungen entstehen, entwickelt und veröffentlicht Siemens auch weiterhin neue Modelle und Versionen von S7-SPS mit erweiterten Funktionen und Fähigkeiten und bietet den Kunden die neueste Automatisierungstechnologie, mit der sie ihre Produktivität steigern, ihre Kosten senken und die Leistung ihres Systems verbessern können. Wie entscheide ich, welcher Typ von S7-SPS am besten zu meiner Anwendung passt? Die Auswahl des richtigen Typs von S7-SPS für Ihre Anwendung erfordert die sorgfältige Abwägung mehrerer Faktoren. Hier sind einige allgemeine Schritte, die Ihnen bei der Entscheidung helfen, welcher Typ von S7-SPS am besten zu Ihrer Anwendung passt: Bestimmen Sie die Größe und Komplexität Ihres Automatisierungssystems: Wenn Sie ein großes und komplexes Automatisierungssystem haben, benötigen Sie möglicherweise eine Hochleistungs-SPS wie die S7-400 oder S7-1500, die eine große Anzahl von E/A-Punkten und erweiterte Kommunikationsoptionen verarbeiten kann. Wenn Ihr System kleiner und weniger komplex ist, reicht möglicherweise eine kleinere SPS wie die S7-1200 oder S7-300 aus. Identifizieren Sie die erforderlichen E/A-Typen und zählen Sie sie: Jede S7-SPS verfügt über einen anderen Bereich an E/A-Optionen und Kapazitäten. Sie müssen den Typ und die Anzahl der E/A-Punkte bestimmen, die Sie für Ihre Anwendung benötigen, und die SPS auswählen, die diese unterstützen kann. Berücksichtigen Sie die erforderliche Verarbeitungsgeschwindigkeit und Leistung: Unterschiedliche S7-SPS haben unterschiedliche Verarbeitungsgeschwindigkeiten und Leistungsfähigkeiten. Sie müssen die erforderliche Verarbeitungsgeschwindigkeit bestimmen und die SPS auswählen, die Ihren Leistungsanforderungen gerecht wird. Bewerten Sie die erforderlichen Kommunikationsoptionen: Verschiedene S7-SPS bieten unterschiedliche Kommunikationsoptionen, wie Ethernet, Profibus, Profinet und AS-i. Sie müssen die erforderlichen Kommunikationsprotokolle für Ihre Anwendung bestimmen und die SPS auswählen, die diese unterstützt. Berücksichtigen Sie die erforderlichen Sicherheitsfunktionen: Wenn Ihre Anwendung Sicherheitsfunktionen wie Sicherheitseingänge, Sicherheitsausgänge und Sicherheitskommunikation erfordert, benötigen Sie möglicherweise eine sicherheitszertifizierte SPS wie die S7-1500F oder S7-400F. Fazit Siemens bietet eine breite Palette an Produkten für die industrielle Automatisierung, darunter verschiedene SPS-Modelle mit unterschiedlichen Funktionen und Leistungsmerkmalen, darunter die CPUs S7-1200, S7-1500, S7-300 und S7-400. Die vielen verschiedenen Modelle der Siemens S7-SPS bieten Kunden eine große Auswahl an Optionen und Funktionen. Bei der Auswahl des SPS-Modells, das am besten zu Ihrem Prozess passt, müssen vor der Auswahl der SPS einige Punkte berücksichtigt werden. Einige dieser Punkte sind die Anzahl der E/A, Sicherheitsanforderungen und Kommunikationsoptionen.

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    Sequentielle SPS-Programmierung für pneumatische Ventile

    leigehong posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    Dies ist ein SPS-Programm für den Betrieb pneumatischer Ventile im Sequenzmodus. Sequentielle SPS-Programmierung für pneumatische Ventile Schreiben Sie eine Leiterlogik für die sequentielle SPS-Programmierung für pneumatische Ventile, um Zylinder im Sequenzmodus zu betreiben. Lösung: Hier in diesem System gibt es zwei Zylinder und zwei Druckknöpfe, die mit der SPS verbunden sind. Die Druckknöpfe sind mit den SPS-Eingängen verbunden und die Zylinder mit den Ausgängen der SPS. Damit das System funktioniert, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: – Wenn START PB gedrückt wird, sollte Zylinder A starten und Zylinder B sollte nach 5 Sekunden von Zylinder A starten. Wenn STOP PB gedrückt wird, müssen beide Zylinder A und B gestoppt werden. Um nun die folgenden Bedingungen zu erfüllen, müssen wir einen Timer verwenden, der den Betrieb von Zylinder B verzögert. Liste der Ein-/Ausgänge Eingänge: X1 -START PB X2 -STOP PB Ausgänge: Y0 -Zylinder A Y1 -Zylinder B Leiterdiagramm für den sequentiellen Betrieb von Zylindern Programmerklärung: In Sprosse 1 haben wir STRAT PB (X1) verwendet, um Zylinder A (Y0) zu starten. Hier haben wir den NC-Kontakt von STOP PB (X2) verwendet, um Zylinder A (Y0) zu stoppen. Parallel zum X1-Kontakt haben wir den NO-Kontakt von Y0 verwendet, um den Ausgang zu verriegeln. In Sprosse 2 haben wir den Timer T0 verwendet, um die Verzögerung für Zylinder B (Y1) zu zählen. In Sprosse 3 haben wir den NO-Kontakt von T0 verwendet, sodass eine Zeitverzögerung über Zylinder B (Y1) eingeschaltet wird.

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18. 

    So lesen Sie das SPS-Datenblatt?

    leigehong posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie das SPS-Datenblatt lesen, und erhalten wichtige Hinweise zu SPS-Spezifikationen, die für Automatisierungsingenieure nützlich sind. Außerdem sprechen wir darüber, welche unterschiedlichen Informationen in einem SPS-Datenblatt enthalten sind und wie diese für mich als Programmierer oder Installationsingenieur nützlich sein können. Inhalt: Welche Informationen enthält ein Datenblatt? Beispiele für die Informationen in einem SPS-Datenblatt Strom- und Spannungsnennwert SPS-Speicher Adressierung verschiedener Blöcke und Datenbereiche Spezifikationen für Ein- und Ausgänge Kommunikationsschnittstellen und -protokolle Umgebungsbedingungen Wichtige Hinweise zum Lesen des Datenblatts. Welche Informationen enthält ein Datenblatt? Das Datenblatt einer SPS enthält viele Informationen. Diese Informationen decken fast alle Funktionen ab, die die SPS bieten kann. Einige dieser Informationen sind für Sie jedoch nicht so wichtig wie andere. Dies hängt davon ab, welchen Anwendungsbereich Sie mit der SPS haben. Wenn Sie der Installationsingenieur sind, konzentrieren Sie sich auf die technischen Daten der SPS wie Versorgungsspannung, Art der Ein- und Ausgänge und Nennleistung dieser IO-Punkte. Sie achten auch mehr auf die Abmessungen der SPS und die Umgebungsbedingungen während des SPS-Betriebs, um die Größe des Schaltschranks zu bestimmen, den Sie für die SPS verwenden, sowie die Kühlmethoden, die für die SPS verwendet werden. Wie liest man das SPS-Datenblatt? Wenn Sie andererseits nur der SPS-Programmierer sind, sind die Informationen aus der Vergangenheit für Sie möglicherweise nicht so wichtig. Stattdessen konzentrieren Sie sich auf Daten, die sich beispielsweise auf den SPS-Speicher, die Anzahl der verfügbaren IOs und die Möglichkeit zum Hinzufügen neuer Module beziehen. Sie achten auch auf einige andere Informationen wie die von dieser SPS unterstützten Programmiersprachen, da nicht alle SPS alle Programmiersprachen unterstützen. Kommunikation und Vernetzung sind weitere wichtige Punkte, die Ihnen als Programmierer wichtig sind. Das Datenblatt einer SPS beginnt immer mit einer allgemeinen Übersichtsbeschreibung der SPS. Einfache Beispiele für S7-1200 und S7-1500 finden Sie in den Bildern 1 und 2. Bild 1 – 1. Seite eines S7-1500-SPS-Datenblatts. Bild 2 – 1. Seite eines S7-1200-SPS-Datenblatts. Wie Sie sehen, wird am Anfang des Datenblatts eine allgemeine Beschreibung der SPS gegeben. Diese allgemeine Beschreibung gibt Ihnen eine grundlegende Vorstellung von der SPS und davon, ob sie für Ihre Anwendung geeignet ist oder nicht. Beispiele für die Informationen in einem SPS-Datenblatt In diesem Artikel verwenden wir das Datenblatt einer S7-1200-SPS, um einige der darin enthaltenen Informationen zu zeigen. Strom- und Spannungswerte In einem bestimmten Abschnitt des Datenblatts müssen Informationen zu den Spannungs- und Stromwerten der SPS enthalten sein. Manche SPS benötigen eine Gleichstromversorgung, während andere eine Wechselstromversorgung benötigen. Auch die Ein- und Ausgänge der SPS können unterschiedliche Werte haben, was bei unserer SPS genau der Fall ist, bei der die Spannungsversorgung der SPS 220 AC beträgt, die Werte für die IOs jedoch Gleichstrom sind. Siehe Bild 3. Bild 3 – Spannungs- und Stromwerte. SPS-Speicher Im Datenblatt werden unterschiedliche Speicherkapazitäten der SPS angegeben. Dies zeigt, wie viel Arbeitsspeicher Sie haben und ob Sie ihn erweitern können oder nicht, siehe Bild 4. Bild 4 – Speicherbeschreibung der SPS Adressierung verschiedener Blöcke und Datenbereiche In diesem Abschnitt erfahren Sie mehr über die verschiedenen Blöcke, die Sie mit Ihrer SPS verwenden können, wie Timer, Zähler, FCs usw., sowie über die maximale Anzahl der Blöcke, die Sie verwenden können. Sie erhalten außerdem Informationen zum Speicher der Datenbereiche und ihrer Remanenz. Siehe Abbildung 5. Abbildung 5 – CPU-Blöcke sind verfügbar. Ein- und Ausgangsspezifikationen Dies sind weitere wichtige Daten, die angegeben werden sollten. Durch diese Informationen erfahren Sie, wie viele IOs mit Ihrer SPS bereitgestellt werden und wie Sie jedes IO verbinden und verwenden. Siehe Abbildungen 6 und 7. Abbildung 6 – Digitale Eingänge der SPS. Wie Sie sehen, haben wir 8 DI-Punkte in unserer SPS, von denen 6 für HSC-Eingänge (High-Speed Counting) wie Encoder verwendet werden können. Es zeigt Ihnen auch, dass die Eingangsspannung 24 VDC beträgt, was bedeutet, dass Sie AC-Sensoren von Eingängen nicht direkt an die SPS anschließen können. Bild 7 – In unserer SPS sind digitale Ausgänge verfügbar. Wenn die SPS analoge IOs hat, wird dies auch im Datenblatt erwähnt. Siehe Bild 8 Bild 8 – Beschreibung der analogen IOs. Kommunikationsschnittstellen und -protokolle Die in Ihrer SPS verfügbaren Kommunikationsschnittstellen sowie die von ihr unterstützten Kommunikationsprotokolle werden auch im Datenblatt erwähnt. Siehe Bild 9. Bild 9 – Die Kommunikationsschnittstelle der SPS. Wie Sie sehen, hat unsere SPS nur eine Kommunikationsschnittstelle, nämlich eine PROFINET-Schnittstelle, die als RJ-45-Anschluss bereitgestellt wird. Die SPS selbst kann jedoch viele Kommunikationsprotokolle wie PROFIBUS und AS-Interface unterstützen. Siehe Bild 10. Bild 10 – Unterstützte Kommunikationsprotokolle. Umgebungsbedingungen Dies sind weitere sehr wichtige Daten, die Sie über Ihre SPS wissen sollten, da sie Ihnen dabei helfen, zu entscheiden, welche Art von Gehäuse und Kühlung am besten für Ihre SPS geeignet ist. Siehe Abbildung 11. Abbildung 11 – Umgebungsbedingungen der SPS. Wichtige Hinweise zum Lesen des Datenblatts einer SPS Nicht alle SPS-Datenblätter enthalten dieselben Informationen, da unterschiedliche SPS unterschiedliche Funktionen und Fähigkeiten haben und daher unterschiedliche Informationen anzeigen müssen. Nicht alle Informationen im Datenblatt werden für Sie wichtig sein, das hängt davon ab, ob Sie, wie bereits erwähnt, ein SPS-Programmierer oder ein Installationstechniker sind. Es ist in Ordnung, wenn Sie einige der Informationen im Datenblatt nicht verstehen, denn wie gesagt enthält das Datenblatt Informationen zu fast allen von Ihrer SPS unterstützten Funktionen. Einige dieser Funktionen kennen Sie möglicherweise nicht und müssen sie möglicherweise nie verwenden. Beispielsweise die OPC UA- oder Webserverfunktionen. Wenn Sie also Daten finden, die Sie nicht verstehen, bedeutet das nicht unbedingt, dass Ihre SPS nicht zu Ihrem Projekt passt. Fazit Das Lesen des SPS-Datenblatts ist wichtig, um zu entscheiden, ob die SPS für Ihre Anwendung geeignet ist oder nicht. Es ist auch wichtig zu entscheiden, mit welchen IO-Typen und Spannungsversorgungswerten Sie arbeiten können. Versuchen Sie, das Datenblatt verschiedener SPS-Modelle zu lesen und prüfen Sie, ob Sie die darin enthaltenen grundlegenden Informationen verstehen.

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20. 

    Was ist die Firmware-Version einer SPS? – Siemens SPS-Hardware

    xiangjinjiao posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    In diesem Artikel sprechen wir über ein großes Problem, das häufig auftritt, wenn Sie mit der Programmierung Ihrer SPS beginnen: die häufigsten Fehler der Firmware-Version und wie Sie diese beheben können. Inhalt: Was ist die Firmware-Version einer SPS? Warum kann die Firmware-Version Probleme verursachen? Wie kann man die Firmware-Version einer Hardware-SPS herausfinden? Wie geht man mit Firmware-Versionsfehlern um? Schlussfolgerungen. Was ist die Firmware-Version einer SPS? Die Firmware einer SPS oder eines SPS-Moduls (IOs, Kommunikationsmodule usw.) ist einfach die interne Software, die in der SPS installiert ist und dafür verantwortlich ist, was die Hardware tatsächlich tun kann. Eine Firmware-Version bestimmt, welche internen Funktionen Ihre SPS hat, wie Sicherheitsprotokolle, interne Optimierungsfunktionen, bessere Zeitverwaltung und andere verschiedene Funktionen und Fähigkeiten. Eine SPS mit einer älteren Firmware-Version hat weniger Funktionen und interne Fähigkeiten als eine SPS mit einer neueren Firmware-Version. Bilder 1 und 2 zeigen Ihnen, wie dieselbe Hardware-SPS mit unterschiedlichen installierten Firmware-Versionen unterschiedliche Funktionen und Leistungsfähigkeit hat. Bild 1 – Firmware-Version V4.0 Bild 2 – Firmware-Version V4.4 Ist Ihnen aufgefallen, dass dieselbe CPU jetzt durch ein Update auf eine höhere Firmware-Version mehr Funktionen erhält? Mit der höheren Firmware V4.4 verfügt die CPU jetzt neben anderen Funktionen über OPC UA, die ihre Leistungsfähigkeit verbessern. Warum kann die Firmware-Version Probleme verursachen? Normalerweise beginnen Sie Ihr SPS-Projekt, indem Sie die SPS auswählen und dann mit der Programmierung beginnen. Sie wählen Ihre SPS im TIA Portal nach einem von zwei Punkten aus: Sie haben die Hardware-SPS bereits gekauft, also wählen Sie dieselbe SPS aus, die Sie tatsächlich im TIA Portal-Projekt haben. Sie haben noch keine SPS gekauft, also wählen Sie im TIA Portal eine SPS aus, die Ihren Anforderungen entspricht, und kaufen sie dann später. In beiden Fällen tritt ein Problem auf, wenn die im TIA Portal-Projekt ausgewählte Firmware-Version der SPS von der Firmware-Version der tatsächlichen Hardware abweicht. Und Ihr Programm wird nicht einmal auf die Hardware-SPS heruntergeladen. Sie sollten also immer sicherstellen, dass die Firmware-Version der tatsächlichen SPS mit der im TIA Portal ausgewählten SPS übereinstimmt. Es ist erwähnenswert, dass Sie keine Probleme mit Ihrem Programm haben, wenn die im TIA Portal ausgewählte Firmware-Version älter ist als die der tatsächlichen SPS. Sie verlieren zwar einige der SPS-Funktionen und -Fähigkeiten, aber Ihr Programm funktioniert einwandfrei. Im Gegenteil treten Probleme auf, wenn die im TIA Portal ausgewählte Firmware-Version neuer ist als die der tatsächlichen SPS. Dann haben Sie ein Problem. Wenn Sie die Firmware-Version Ihrer Hardware nicht kennen, sollten Sie daher im TIA Portal-Projekt die ältere Version auswählen. Wie kann ich die Firmware-Version der Hardware-SPS herausfinden? Wir können die Firmware-Version der Hardware-SPS, die wir haben, auf zwei Arten herausfinden: Von der SPS selbst Die Firmware-Version eines SPS-Moduls ist immer irgendwo auf dem Hardwaregerät vermerkt. Siehe die nächsten Bilder. Bild 3 – Firmware-Version FS:04 Bild 4 – Firmware-Version ist V7.0.5 Von der TIA Portal-Software Mit der TIA Portal-Software können Sie Ihre SPS mit Ihrem TIA Portal verbinden und nach dem Gerät suchen. Anschließend können Sie die Firmware-Version des Hardwaregeräts finden, siehe die folgenden Schritte. Sie müssen nicht einmal ein neues Projekt erstellen; die Projektansicht des TIA Portals reicht aus, siehe Bild 5. Bild 5 – Projektansicht des TIA Portals ohne Erstellung eines Projekts. Suchen Sie über den Online-Zugriff nach Ihrer SPS. Da die Verbindung zwischen TIA Portal und der SPS über ein Ethernet-Kabel erfolgt, verwenden wir die Ethernet-Verbindungsoption. Doppelklicken Sie auf „Erreichbare Geräte aktualisieren“, um mit der Suche nach Ihrer SPS zu beginnen. Siehe Abbildung 6. Abbildung 6 – Aktualisieren Sie erreichbare Geräte, um nach Ihrer SPS zu suchen. Wenn eine Verbindung zwischen der SPS und dem TIA Portal besteht, sollte die Software Ihre SPS finden. Siehe Abbildung 7. Abbildung 7 – Ihre SPS wurde von der Software gefunden. Doppelklicken Sie nun auf „Online & Diagnose“, um die Informationen Ihrer SPS anzuzeigen. Siehe Abbildung 8. Abbildung 8 – Online-Informationen der SPS. Im Attribut „Allgemein“ finden Sie die Firmware-Version Ihrer SPS, wie im vorherigen Bild gezeigt. Sie können die Firmware-Version auch im Attribut „Funktionen“ finden. Siehe Bild 9. Bild 9 – Firmware-Version aus dem Funktionsattribut. Wie gehe ich mit Firmware-Versionsfehlern um? Erstellen wir zunächst ein Firmware-Versionsfehlerszenario und sehen uns dann an, wie dieser Fehler behandelt und behoben wird. Wir beginnen damit, einfach ein neues Projekt zu erstellen und dann ein neues Gerät hinzuzufügen. In diesem SPS-Beispiel wählen wir absichtlich eine neuere Firmware-Version als die tatsächliche Hardware-SPS. Wir wissen, dass unsere SPS-Firmware V4.0 ist, aber im TIA Portal wählen wir die Firmware-Version V4.4. Siehe Bild 10. Bild 10 – Fügen Sie eine neue SPS mit einer höheren Firmware-Version hinzu. Drücken Sie OK, um Ihr Gerät hinzuzufügen, und das war’s. Sie haben eine Situation geschaffen, die einen Firmware-Fehler verursacht. Um das zu sehen, versuchen wir, das Projekt auf unsere SPS herunterzuladen. Beachten Sie, dass wir noch nicht einmal Code geschrieben haben. Laden Sie ihn einfach auf die SPS herunter. Siehe Bild 11. Bild 11 – Download auf die SPS fehlgeschlagen, inkompatible Firmware. Wie Sie im vorherigen Bild sehen, wird beim Versuch, das Projekt auf die SPS herunterzuladen, ein Fehler angezeigt, der besagt, dass die Firmware-Versionen der SPS und des TIA Portals nicht übereinstimmen. Sie können es sogar sehen, wenn Sie versuchen, online zu gehen. Siehe Bild 12. Bild 12 – Die SPS befindet sich in einem Fehlerzustand. Um diesen Fehler zu beheben, müssen wir einfach die Firmware-Version der im TIA Portal-Projekt ausgewählten SPS auf eine ältere oder dieselbe Firmware wie die tatsächliche Hardware-SPS ändern. Dazu gehen wir auf die Eigenschaftenseite der SPS und wählen im Attribut „Allgemein“ die Option „Firmware-Version ändern“. Siehe Bild 13. Bild 13 – Option „Firmware-Version ändern“. Sobald Sie die Schaltfläche „Firmware-Version ändern“ drücken, wird ein Fenster zum Ändern des Geräts angezeigt. In diesem Fenster können Sie die Firmware-Version ändern. Siehe Bild 14. Bild 14 – Fenster „Gerät ändern“. Im Fenster „Gerät ändern“ sehen Sie das aktuelle Gerät, das Sie zuvor ausgewählt haben, und das neue Gerät, dessen Firmware Sie an Ihre aktuelle Version anpassen müssen. Beachten Sie, dass bei Auswahl einer niedrigeren Firmware, z. B. V4.3, die Informationen am unteren Rand des Fensters Ihnen zeigen, welche Funktionen Sie beim Wechsel zu einer niedrigeren Firmware verloren haben, wie Sie im vorherigen Bild sehen. Ändern Sie nun die Firmware des neuen Geräts auf die Version V4.0 der Hardware-SPS. Und beachten Sie, wie viele Funktionen und Fähigkeiten die SPS allein durch die Auswahl einer niedrigeren Firmware verloren hat. Siehe Bild 15. Bild 15 – Anpassen der Firmware zwischen Hardware-SPS und Software. Drücken Sie OK, um die Änderungen zu bestätigen, und versuchen Sie nun, Ihr Projekt erneut auf die SPS herunterzuladen. Sie werden feststellen, dass das Projekt jetzt ohne Fehler auf die SPS geladen wird. Siehe Bild 16. Bild 16 – Das Projekt wird in die SPS geladen. Ein erfolgreiches Laden des Projekts auf die SPS zeigt an, dass der Firmware-Versionsfehler nun behoben ist. Sie können auch online gehen und dies in der Online-Ansicht des SPS-Projekts überprüfen. Siehe Abbildung 17. Abbildung 17 – Online-Ansicht des Projekts. Die grünen Häkchen und Kreise, die Sie im vorherigen Bild sehen, zeigen an, dass alle Konfigurationen der Software und der Hardware übereinstimmen und miteinander kompatibel sind. Fazit Firmware-Versionsfehler sind ein sehr häufiges Problem beim Erstellen eines neuen Projekts im TIA Portal. Eine bewährte Vorgehensweise besteht darin, die Firmware-Version des Hardwaregeräts zu kennen und die Firmware davon mit dem ausgewählten Gerät im TIA Portal abzugleichen. Wenn Sie die Firmware des Hardwaregeräts nicht kennen, sollten Sie die älteste Version des ausgewählten Moduls im TIA Portal auswählen. So vermeiden Sie Firmware-Probleme mit Ihrem Projekt.

    • Tuesday at 09:23 AM
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21. 

    Verwendung von Taktspeicherbits im Siemens PLC TIA Portal

    leizuofa posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    In diesem Artikel beschäftigen wir uns mit Taktmerkerbits im TIA-Portal und in der Siemens-SPS. Und wir zeigen, wie Sie die Verwendung der Merkerbits aktivieren und wie Sie dadurch das Codieren vieler Logikzeilen vermeiden können, um eine einfache Funktion zu erhalten, die Ihre SPS bereits intern ausführt. Inhalt: Was sind Taktmerkerbits? Die Notwendigkeit von Taktmerkerbits. Taktmerker in meinem Projekt aktivieren. Ein einfaches Programmbeispiel. Programmsimulation. Fazit. Was sind Taktmerkerbits? Ein Taktmerker ist ein Bitspeicher, der seinen binären Status periodisch im Verhältnis 1:1 ändert. Das bedeutet einfach, dass er seinen Status periodisch zwischen wahr und falsch mit einer vordefinierten Frequenz ändert. In der CPU sind 8 Taktmerkerbits vordefiniert, weshalb sie auch Taktmerkerbyte genannt werden. Sie entscheiden, welches Merkerbyte der CPU zum Taktmerkerbyte wird, wenn Sie die Verwendung des Merkerbytes aktivieren und die Taktmerkerparameter zuweisen. Die Notwendigkeit von Taktspeicherbits Sie brauchen den Taktspeicher nicht unbedingt, da Sie Ihre eigene Logik erstellen und dieselbe Funktionalität erreichen können. Es ist jedoch gut, ihn in der Tasche zu haben, wenn Sie eine solche Funktionalität benötigen. Denn das Erstellen von 8 separaten Logiken für 8 Taktspeicherbits wird einiges an Zeit und Mühe kosten und Ihr Programm möglicherweise unnötig groß machen. Sie können den Taktspeicher beispielsweise verwenden, um blinkende Anzeigelampen zu aktivieren oder periodisch wiederkehrende Vorgänge wie das Aufzeichnen von Istwerten zu initiieren. Jedem Bit des Taktspeicherbytes wird eine Frequenz zugewiesen. Siehe die folgende Tabelle. Bit des Taktspeicherbytes 7 6 5 4 3 2 1 0 Periode (s) 2.0 1.6 1.0 0.8 0.5 0.4 0.2 0.1 Frequenz (Hz) 0.5 0.625 1 1.25 2 2.5 5 10 Tabelle 1. Frequenzen der Taktspeicherbits gemäß dem TIA Portal-Hilfehandbuch. Taktspeicher in Siemens PLC aktivieren Um die Taktspeicherbits in Ihrer Logik zu verwenden, müssen Sie die Verwendung des Taktspeicherbytes in den Eigenschaften der CPU aktivieren. Siehe Abbildung 1. Abbildung 1 – Verwendung des Taktspeicherbytes aktivieren Sie können die Adresse des Bytes auswählen, das Sie dem Taktspeicher zuweisen möchten. Stellen Sie nur sicher, dass es nicht mit anderen Speicherbytes in Ihrer PLC-Logik in Konflikt gerät. Wie Sie auf dem Bild sehen, haben wir die Adresse 0 gewählt. Wenn Sie also das 2-Hz-Taktbit verwenden müssen, verwenden Sie das Bit %M0.3 Beispielprogramm für ein Tia Portal-Förderband In einem früheren Artikel haben wir ein einfaches Beispiel für ein Förderband verwendet, das ein Produkt zwischen Anfang und Ende des Bandes bewegt. Es gab eine Anzeige-LED, die EINSCHALTET, wenn das Band läuft. Siehe Bild 2. Bild 2 – Einfaches Förderbandsystem Wir verwenden dasselbe Beispiel, aber dieses Mal machen wir die LED mithilfe der Taktspeicherbits intuitiver. Dieses Mal verwenden wir die Taktspeicherbits mit der LED, um verschiedene Fälle des Prozesses anzuzeigen. Prozessbeschreibung In einem Förderbandsystem, das von einer SPS gesteuert wird, gibt es an den beiden Enden des Bandes zwei Anwesenheitssensoren, um die Anwesenheit eines Produkts zu erkennen. Wenn das Produkt am Anfang des Bandes erkannt wird, kann das Förderband über einen Start-Druckknopf gestartet werden. Wenn das Produkt das Ende erreicht, stoppt das Band automatisch und läuft erst wieder, wenn am Anfang erneut ein neues Produkt erkannt und der START-Druckknopf gedrückt wird. Die Anzeige-LED sollte je nach aktuellem Systemfall mehr als ein Verhalten aufweisen. Diese Fälle sind wie folgt: Wenn sich am Anfang des Bandes ein Produkt befindet, aber START noch nicht gedrückt wurde, sollte die LED mit einer Frequenz von 0,5 Hz blinken. Wenn das Förderband das Produkt bewegt, sollte die LED mit einer Frequenz von 2 Hz blinken. Wenn das Produkt das Ende des Bandes erreicht, sollte die LED EIN sein. Wenn das Produkt vom Ende entfernt wird, erlischt die LED. Projekt-IOs Wir haben 4 digitale Eingänge wie folgt: START: Start-Druckknopf zum Betreiben des Förderbands. STOP: Stopp-Druckknopf, um das Förderband jederzeit anzuhalten. P1: Anwesenheitssensor am Anfang des Bandes. P2: Anwesenheitssensor am Ende des Bandes. Wir haben auch 2 digitale Ausgänge wie folgt: MOTOR: Wenn aktiviert, beginnt das Förderband zu laufen. LED: wird gemäß der zuvor erwähnten Reihenfolge aktiviert. Programmcode Zuerst wählen wir unsere SPS aus und weisen die IO-Tags zu. Siehe Bild 3 Bild 3 – Zuweisen von Ein- und Ausgangs-Tags Vergessen Sie nicht, die Verwendung des Taktspeicherbytes zu aktivieren, wie in Bild 1 gezeigt. Wir werden zwei Codenetzwerke haben, eines für die Steuerung des Förderbands und ein anderes für die LED-Logik. Die Logik finden Sie in den Bildern 4 und 5. Bild 4 – Die Steuerlogik des Förderbands Bild 5 – Die Steuerlogik der LED Wie Sie sehen, wurde die Logik durch die Verwendung der Taktspeicherbits einfach und leicht lesbar. Stellen Sie sich vor, Sie würden dieselbe Logik ohne die Verwendung dieser Bits erstellen. Sie hätten viele Timer verwendet und Ihre Logik wäre ziemlich kompliziert gewesen. Programmsimulation Wir haben zuvor erklärt, wie wir PLCSim verwenden, um unseren Code zu simulieren. In diesem Beispiel verwenden wir die Simulationssequenz, um dieselbe Sequenz wie beim tatsächlichen Prozess zu erstellen und zu sehen, ob das LED-Verhalten der beabsichtigten Funktionalität entspricht oder nicht. Beginnen Sie mit der Kompilierung unseres Codes und starten Sie eine neue Simulation. Siehe Bild 6. Bild 6 – Programmsimulation Wie Sie sehen, ist die LED jetzt AUS; es sind keine Produkte am Anfang oder Ende des Förderbands vorhanden. Wir haben eine Simulationssequenz erstellt und sehen, wie die LED auf unterschiedliche Prozessbedingungen reagiert. Sehen Sie sich die folgende Animation an. Sehen Sie, ob Sie bemerken, wie sich das LED-Verhalten bei unterschiedlichen Prozessbedingungen ändert. Fazit Taktspeicherbits werden mit einer vordefinierten Frequenz ein- und ausgeschaltet. Sie sind sehr nützlich, wenn Sie blinkende Anzeigelampen aktivieren oder periodisch wiederkehrende Vorgänge einleiten müssen. Die Verwendung von Taktspeicherbits spart Ihnen die Zeit und den Aufwand, die Sie aufwenden würden, um dieselbe Funktionalität durch Ihre eigene Logik zu erreichen.

    • Tuesday at 08:57 AM
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22. 

    Was sind analoge Eingänge? – Verarbeitung analoger Signale in SPS

    leikang posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    In diesem Artikel sprechen wir über die Verarbeitung analoger Eingangssignale in SPS und wie wir diese Signale im Automatisierungsprozess handhaben können. Inhalt: Was sind analoge Eingangssignale? Analoge Eingangsverarbeitung in S7-1200 und 1500. Analoge Eingangsverarbeitung in S7-300 und 400. Was ist am besten für die Steuerung? – analoge oder digitale Signale Fazit. Was sind analoge Eingangssignale? Bevor wir uns mit der Handhabung analoger Eingangssignale im TIA Portal befassen, wollen wir zunächst analoge Eingänge verstehen. Jedes Automatisierungssystem benötigt Eingangssignale, um den Status des Prozesses zu verstehen und Entscheidungen treffen zu können, die den Prozess am Laufen und stabil halten. Diese Eingangssignale sind entweder diskrete oder digitale Eingangssignale in Form von 0- oder 1-Werten. Die andere Art von Eingang sind die analogen Signale. Ein analoges Signal ist einfach eine kontinuierliche Darstellung einer physikalischen Größe in Ihrem System. Wenn Sie also Temperatur oder Druck in Ihrem Prozess überwachen müssen, liefert Ihnen ein analoges Signal kontinuierliche und sofortige Werte, die den tatsächlichen Änderungen der physikalischen Größe entsprechen. Analogsignale werden in vielen Standardformen bereitgestellt, am häufigsten jedoch als 0-10 V oder 4-20 mA. Dies hängt von der Art des verwendeten analogen Sensors ab und bestimmt auch die Art des SPS-Analogmoduls, das Sie verwenden können. Nehmen Sie einen analogen Drucksensor mit einem Messbereich von 0-10 bar und einem Ausgang in Form von 4-20 mA an. Normalerweise besteht bei einem analogen Signal eine lineare Beziehung zwischen der gemessenen physikalischen Größe und dem entsprechenden Ausgang. Das bedeutet, wenn der Sensor 0 bar misst, gibt er ein 4-mA-Signal aus, und wenn er 10 bar misst, gibt er ein 20-mA-Signal aus, und dazwischen ist das gleiche Signal ebenfalls linear. Siehe Bild 1. Bild 1 – Analoge Signaldarstellung. Die SPS kann die 4-20 mA der physikalischen Größe immer noch nicht verstehen, und hier kommt das Analogmodul der SPS zum Einsatz. Das Analogmodul nimmt eine weitere Transformation dieser Darstellung vor, damit die SPS sie tatsächlich verstehen kann. Das Analogmodul wandelt die analogen mA-Messungen in digitale Werte um, die vom Typ des Moduls abhängen, aber für die Siemens-SPS liegen diese Werte immer im Bereich von 0 – 27648. Wenn der Sensor also 0 bar anzeigt, beträgt der Ausgang 4 mA und wird innerhalb der SPS in den Wert 0 umgewandelt. Siehe Bild 2. Bild 2 – Analog-Digital-Umwandlung des Eingangssignals Die SPS wandelt dann die 0-27648-Werte in die entsprechende physikalische Messung um, abhängig von Ihrer Programmierung, auf die wir später noch eingehen werden. Siehe Bild 3. Bild 3 – Der skalierte Messwert innerhalb der SPS. Die analoge Verarbeitung von Temperaturen ist ganz anders, da das Verhalten des Temperatursensors bei physikalischen Änderungen nicht linear ist, wie es bei einem Füllstand- oder Drucksensor der Fall wäre. Deshalb gibt es für die verschiedenen Arten von Temperatursensoren standardisierte Tabellen, die angeben, welche Temperatur welchem Sensorwert entspricht. Deshalb würden Sie bei der Temperaturmessung spezielle Arten von Eingangsmodulen Ihrer SPS auswählen, bei denen diese Standardtabellen intern definiert sind und Sie direkt den Temperaturwert erhalten, der der Sensormessung entspricht. Deshalb können Sie keinen Temperatursensor finden, auf dem ein Spannungs- oder Strommessbereich angegeben ist. Sie finden dort nur den Sensortyp angegeben, z. B. PT100, PT1000, KTY84, PTC usw. Analoge Eingangsverarbeitung in S7-1200 und 1500 Um zu sehen, wie wir analoge Signale in modernen SPS der S7-Familie verarbeiten, beginnen wir mit der Erstellung eines neuen Projekts und dem Hinzufügen einer S7-1200-CPU. Wir werden auch ein analoges Eingangs-/Ausgangsmodul hinzufügen. Siehe Abbildung 4. Abbildung 4 – Hinzufügen eines analogen Eingangsmoduls. Definieren wir nun unser Eingangssignal-Tag. Wir gehen von einem Drucksensor aus, der einen Druck zwischen 0 und 10 Bar messen kann und ein entsprechendes Signal zwischen 4 und 20 mA ausgibt. Wir definieren dieses Eingangssignal in den ersten Tags des Eingangsmoduls. Siehe Abbildung 5. Abbildung 5 – Definieren Sie das Eingangssignal-Tag. Wie bereits erwähnt, kann das Eingangsmodul mit verschiedenen Eingangssignalen arbeiten, sei es 0-10 V oder 4-20 mA, daher müssen wir unserem Sensor die richtige Konfiguration zuweisen. Wie gesagt wird das Drucksignal in Form von 4-20 mA bereitgestellt, daher konfigurieren wir unseren Eingangskanal entsprechend. Siehe Abbildung 6. Abbildung 6 – Konfigurieren des Eingangskanals Nachdem wir nun den Teil der Hardwarekonfiguration abgeschlossen haben, beginnen wir mit der Programmierung unseres Handhabungscodes. Dazu erstellen wir eine Funktions-FC, die wir jedes Mal wiederverwenden können, wenn wir ein analoges Signal zu verarbeiten haben. Innerhalb dieser FC erstellen wir die Logik, die das analoge Signal verarbeitet und in den physikalischen Messwert umwandelt. In TIA Portal gibt es vordefinierte Anweisungen, die wir genau dafür verwenden können. Diese Anweisungen sind die Anweisungen NORM_X und SCALE_X. Siehe Abbildung 7. Bild 7 – NORM_X- und SCALE_X-Anweisungen Wie Sie sehen, normalisiert NORM_X den analogen Eingang auf einen Wert zwischen 0 und 1, und dann wird SCALE_X verwendet, um diesen normalisierten Wert auf den Bereich des gemessenen physikalischen Werts zu skalieren, der in unserem Sensorfall zwischen 0 und 10 bar liegt. Wir haben eine Funktions-FC verwendet, anstatt unseren Code direkt in den Haupt-OB1 zu schreiben, damit unser Code mit jedem analogen Signal wiederverwendbar ist. Jedes Mal, wenn ich ein neues analoges Eingangssignal habe, ziehe ich den FC-Block einfach per Drag & Drop in unseren Haupt-OB1 und schreibe einfach die zugehörigen Parameter des erforderlichen Eingangs. Siehe Bild 8. Bild 8 – Ziehen Sie Ihren FC per Drag & Drop. Wenn Sie den FC per Drag & Drop in Ihren Haupt-OB1 ziehen, werden Sie aufgefordert, den zugehörigen Parameter dieses Funktionsaufrufs anzugeben. In unserem Fall ist das Eingangssignal der Drucksensor und ScaledMIN und ScaledMAX sind der Messwertbereich von 0-10 bar. Siehe Bild 9. Bild 9 – Zuweisen der Funktionsparameter zu unserem Drucksensor. Wenn ich einen neuen analogen Eingang habe, muss ich die SPS-Logik nicht erneut erstellen, sondern ziehe den FC einfach per Drag & Drop in den Haupt-OB1 und weise die neuen Sensorparameter zu. Nehmen wir an, wir haben jetzt einen neuen analogen Sensor zum Messen des Füllstands in einem Wassertank zwischen 0 und 100 % des Tanks. Wir führen dieselben Schritte wie zuvor aus und beginnen mit der Definition des neuen Eingabetags. Siehe Bild 10. Bild 10 – Neuen Füllstandssensor definieren Als Nächstes konfigurieren wir den Eingangskanal für den Füllstandssensor wie in Bild 6. Wir gehen von derselben Konfiguration aus. Als Nächstes ziehen wir einfach den von uns erstellten FC per Drag & Drop und weisen dem Füllstandssensor die Parameter zu. Siehe Bild 11. Bild 11 – Wiederverwendung des FC mit dem Füllstandssensor. Wie Sie dem vorherigen Bild entnehmen können, ist dies einer der vielen Vorteile der Verwendung von Funktions-FCs in Ihrer Logik, da dadurch der Programmieraufwand reduziert werden konnte. Jetzt haben Sie einen generischen Code, der viele Male mit jedem analogen Eingangssignal wiederverwendet werden kann, das Sie in Ihrem SPS-Projekt benötigen. Sehen Sie sich die nächste Simulation zur Verarbeitung von Eingangssignalen in einer Siemens-SPS an. Analoge Eingänge in S7-300 und S7-400 Um zu sehen, wie wir analoge Signale in älteren SPS der S7-Familie wie der S7-300 verarbeiten, erstellen wir zunächst ein neues Projekt und fügen eine S7-300-CPU hinzu. Die ausgewählte SPS verfügt bereits über genügend analoge Eingangskanäle, daher werden wir keine analogen Module hinzufügen. Siehe Abbildung 12. Abbildung 12 – Fügen Sie eine S7-300-SPS hinzu. Dann definieren wir das neue Tag für den analogen Sensor. Wir gehen von einem Drucksensor mit einem Messbereich zwischen 0 und 100 bar und einem Ausgang von 4-20 mA aus. Wir konfigurieren den SPS-Eingangskanal wie zuvor mit der S7-1200, damit er zu unserem analogen Eingangssensor passt. Siehe Abbildung 13. Abbildung 13 – Konfigurieren Sie den Eingangskanal. Nun zum SPS-Codierungsteil: Die Anweisung in der S7-300, die zur Handhabung der analogen Verarbeitung verwendet wird, unterscheidet sich von der Anweisung in der S7-1200. In den S7-1200-SPS müssen wir NORM_X und SCALE_X verwenden. Aber bei der S7-300 haben wir keine normalisierte Anweisung, es wird nur eine SCALE-Anweisung verwendet. Siehe Abbildung 14. Abbildung 14 – SCALE-Befehl in S7-300 Wie Sie aus der vorherigen Abbildung ersehen können, ähnelt der SCALE-Befehl in S7-300 den kombinierten Befehlen NORM_X und SCALE_X. Es gibt noch einen weiteren deutlichen Unterschied, nämlich den BIPOLAR-Eingang. Der BIPOLAR-Eingang wird verwendet, um anzugeben, ob der Wert am IN-Parameter als bipolar oder unipolar interpretiert werden soll. Der Parameter kann die folgenden Werte annehmen: BIPOLAR = 1, dann wird angenommen, dass der eingegebene Integer-Wert zwischen -27648 und +27648 liegt. Wenn uns der analoge Sensor beispielsweise eine Ausgabe im Bereich von -10 V bis +10 V liefert BIPOLAR =0, wird angenommen, dass der ganzzahlige Eingangswert zwischen 0 und 27648 liegt. Wenn uns der Sensor beispielsweise eine Ausgabe im Bereich von 0-10 V liefert Und so werden analoge Eingangssignale in S7-1200- und S7-300-SPS einfach gehandhabt. Was ist für die Steuerung am besten? – Analoge oder digitale Signale Sehen Sie, beide Signale sind für jedes Automatisierungssystem kritisch und nützlich, aber ich persönlich bevorzuge, wenn möglich, die analogen Signale, weil ich durch analoge Signalmessungen der physikalischen Größen des Prozesses eine kontinuierliche Überwachung der Prozessparameter habe, wodurch ich meinen Prozess besser verfolgen und steuern kann. Außerdem kann ich durch die kontinuierliche Überwachung der Parameter unterschiedliche Steuerungslogiken für unterschiedliche Signalwerte festlegen, wodurch es einfacher wird, einen Wertebereich für die Steuerung des Prozesses und andere Wertebereiche für Alarme und Warnungen bei Abweichungen des Prozesses vom Normalbetrieb zu haben. Fazit Ein analoges Signal ist eine kontinuierliche Darstellung einer physikalischen Größe in Ihrem System. Analogeingaben werden am häufigsten im Bereich von 0-10 V oder 4-20 mA bereitgestellt. Analogsignalverarbeitung bedeutet die Umwandlung des analogen 4-20-mA-Signals in einen Wertebereich, der der tatsächlichen physikalischen Größe entspricht und den die SPS verstehen kann. In der modernen S7-Familie von SPS wie S7-1200 erfolgt die Verarbeitung analoger Signale mithilfe der Anweisungen NORM_X und SCALE_X. In der älteren S7-Familie von SPS wie S7-300 erfolgt die Verarbeitung analoger Signale mithilfe der Anweisung SCALE, die im Grunde eine Kombination aus den Anweisungen NORM_X und SCALE_X ist.

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23. 

    Wie erhalte ich eine Programmsicherung von einer physischen Siemens-SPS?

    caixiaofeng posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    In diesem Artikel zeigen wir, wie Sie mit der Siemens Tia-Portalsoftware eine Programmsicherung von der physischen SPS auf Ihren Computer erstellen. Inhalt: Warum sollten Sie eine Sicherung erstellen? Wie erstellt man eine Sicherung von einer SPS? Hinweise zur Sicherung von einer SPS Fazit Warum sollten Sie eine Sicherung erstellen? Stellen Sie sich vor, Sie hätten Ihre Software versehentlich vom PC gelöscht, während Sie daran gearbeitet haben. Oder Sie müssen eine bestimmte Prozesssoftware aktualisieren, die seit 10 Jahren läuft, und Sie haben den Softwarecode nicht mehr. Anstatt den gesamten Code von Grund auf neu zu schreiben, ist es einfacher, einfach den aktuellen Code hochzuladen und Ihre Änderungen daran vorzunehmen. In diesem Artikel zeigen wir, wie Sie die in der SPS enthaltene Software ganz einfach auf Ihren PC hochladen. Wie erstellt man eine Sicherung von einer SPS? TIA Portal mit den neuen Siemens-Steuerungen S7-1200 und S7-1500 bietet beim Erstellen einer Sicherung mehr Vorteile als mit älteren Steuerungen wie S7-300 oder S7-400. Bei älteren Steuerungen erstellen Sie eine Sicherung, aber es werden keine Kommentare oder Adressdetails angezeigt. Die Software funktioniert einwandfrei, ist aber schwer zu lesen oder zu verstehen. Mit den neueren SPS-Steuerungen können Sie jetzt sowohl den Code als auch alle zugehörigen Adressierungen und Kommentare hochladen, was das Lesen des Codes sehr einfach macht und Aktualisierungen ermöglicht. Schritte zum Hochladen der Software von der SPS Erstellen Sie ein neues Projekt, aber anders als wir es normalerweise tun, fügen wir kein neues Gerät hinzu, sondern drücken auf Online und wählen „Gerät als neue Station hochladen“. Siehe Bild 1. Bild 1 – Laden Sie das Gerät als neue Station hoch. Dadurch laden Sie das Gerät in das PG/PC-Fenster hoch. Siehe Bild 2. Bild 2 – Fenster „Gerät hochladen“. Sie müssen den Typ der PG/PC-Schnittstelle wie im letzten Bild gezeigt auswählen und dann auf „Suche starten“ drücken. Wenn die Suche abgeschlossen ist, werden Ihnen alle Geräte angezeigt, die von Ihrer Software gefunden wurden. Beachten Sie, dass Sie nicht nur SPSen finden müssen; Sie können auch HMIs, IO-Module und alle anderen Kommunikationsmodule finden, die die Software erkennen kann. Siehe Bild 3. Bild 3 – Scan abgeschlossen und Geräte gefunden. Nach Abschluss des Scans können Sie die SPS auswählen, die Sie hochladen möchten, und dann auf „Hochladen“ drücken. Dadurch wird die Software von der SPS auf Ihr TIA-Portal hochgeladen. Siehe Bild 4. Bild 4 – Upload von der SPS ist abgeschlossen. Wie Sie auf dem vorherigen Bild sehen können, wird das gesamte auf der SPS gespeicherte Projekt in Ihr TIA-Portal hochgeladen. Sogar mit allen Kommentaren und Adressen. Siehe Bild 5. Bild 5 – SPS-Projekt wird hochgeladen Wie Sie sehen können, wurde das gesamte SPS-Projekt von der SPS auf Ihren PC hochgeladen. Mit allen Blöcken, Kommentaren und Projektkonfigurationen. Hinweise zur Sicherung von der SPS Wenn Ihr PC und die SPS unterschiedliche IP-Adressen haben, fordert Sie das TIA-Portal auf, Ihrem PC eine neue IP zuzuweisen, die der Adressierung der SPS entspricht. Dies wird sogar automatisch durchgeführt, wenn Sie es zulassen. Wenn das Projekt auf der SPS kennwortgeschützt ist, werden Sie aufgefordert, dieses Kennwort einzugeben, bevor der Upload-Schritt beginnt. Wenn Sie nicht das richtige Kennwort angeben können, wird der Upload nicht gestartet. Stellen Sie sicher, dass Sie dieses Kennwort kennen, falls vorhanden. Manchmal findet das TIA Portal Ihre SPS, kann das Projekt aber aus verschiedenen Gründen nicht hochladen. Beispielsweise ist das Projekt auf der SPS in einer anderen TIA Portal-Version geschrieben als der, die Sie gerade verwenden. In jedem Fall wird Ihnen der Grund für den fehlgeschlagenen Upload angezeigt und Sie können den Upload durchführen, sobald diese Gründe behoben sind. Fazit Sie können das Projekt auf der SPS mit dem TIA Portal auf Ihren PC hochladen. Wenn es sich bei der SPS um eine S7-1200 oder S7-1500 handelt, wird das Projekt mit allen zugehörigen Adressen und Kommentaren hochgeladen. Wenn es einen Grund gibt, der das TIA Portal daran hindert, das Projekt hochzuladen, wird Ihnen dieser Grund vom TIA Portal angezeigt und Sie können den Upload durchführen, sobald Sie das Problem behoben haben.

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24. 

    Welche Sprache ist am besten für die SPS-Programmierung geeignet?

    caixiaofeng posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    Wenn Sie von SPS-Programmierung hören, sind die fünf darin verwendeten Sprachen: Kontaktplanlogik, strukturierter Text, Funktionsblockdiagramm, sequentielles Flussdiagramm und Anweisungsliste. Jede Sprache kann, wenn sie einmal verstanden ist, zum Schreiben eines Anwendungscodes und zum ordnungsgemäßen Betreiben einer Maschine verwendet werden. Beste SPS-Programmiersprache Abbildung – Beispiel für Kontaktplanlogik Aber häufig sind neue SPS-Programmierer verwirrt, was sie zum Schreiben eines Programms verwenden sollen. Wenn sie die Vor- und Nachteile einer Sprache verstehen, können sie leicht bestimmen, was sie zum Schreiben eines SPS-Programms verwenden sollen. Daher ist es notwendig, den Unterschied zwischen ihnen zu verstehen und zu bestimmen, welche Sprache zum Codieren verwendet werden soll. In diesem Beitrag werden wir sehen, welche Sprache am besten für die SPS-Programmierung geeignet ist. Kontaktplanlogik Kontaktplanlogik ist die grundlegendste Art von SPS-Programmiersprache. Sie kann leicht mit einem elektrischen Schaltplan korreliert werden. Traditionell wurde elektrische Steuerverdrahtung verwendet, um Ausgänge entsprechend den bereitgestellten Eingängen zu betreiben. Die aus Kontakten und Spulen bestehende Leiterlogikzeichnung wurde in der Leiterlogikprogrammierung auf die gleiche Weise implementiert. Sie haben eine Reihe von Sprossen, wobei jede Sprosse Kontakte und Spulen hat. Wenn die Sprosse eingeschaltet wird, arbeitet die Spule, je nach Typ, entsprechend. Sie können so viele Sprossen wie nötig in ein Programm schreiben und der Code wird entsprechend ausgeführt. Wenn Sie es sehen, ähnelt es einer Leiter, und daher kommt der Name Leiterlogik. Zum Verständnis sehen Sie sich das folgende Diagramm an. Sie können sehen, wie einfach es ist, durchzukommen. In der obigen Abbildung werden Eingänge, die mit einem Schaltgerät im Relaislogikdiagramm verbunden sind, als Kontakte im Leiterdiagramm angezeigt. Die M1-Ausgangsspule im Relaislogikdiagramm wird im Leiterdiagramm mit einem Ausgangsspulensymbol dargestellt. Die Adressnummern, die über jedem Kontakt-/Spulensymbol im Leiterdiagramm erscheinen, sind Verweise auf die Positionen der externen Eingangs-/Ausgangsverbindungen zum Logikcontroller. Sie können also zwischen zwei Endstromschienen die erforderlichen Elemente platzieren und die Logik darin schreiben. Die Sprossen werden zyklisch von oben nach unten ausgeführt. Strukturierter Text Strukturierter Text kann als lokale Sprache auf IT-Ebene bezeichnet werden. Die Ähnlichkeit der strukturierten Textsprache ist den Codes sehr ähnlich, die wir in einer Softwaresprache schreiben. Wie der Name schon sagt, ist strukturierter Text eine Reihe von Texten, die in Zuweisungsform geschrieben sind. Anweisungen müssen mit Semikolons abgeschlossen werden. Wenn eine Zuweisung ausgeführt wird, wird der aktuelle Wert einer Variablen mit einem oder mehreren Elementen durch das Ergebnis der Auswertung des Ausdrucks ersetzt. Eine Zuweisung besteht aus einer Variablenspezifikation auf der linken Seite, gefolgt vom Zuweisungsoperator: =, gefolgt vom auszuwertenden Ausdruck. Beide Variablen (linke und rechte Seite des Zuweisungsoperators) müssen denselben Datentyp haben. Zum Verständnis siehe das folgende Diagramm. Wie Sie sehen, gibt es verschiedene Arten von Operationen und Bedingungen. Im obigen Beispiel wird eine if-else-Anweisung verwendet, um einen Ausdruck auszuwerten. Wenn die Bedingung erfüllt ist, wird die auf der Ausgangsseite zugewiesene Variable eingeschaltet, und wenn die Bedingung falsch ist, wird die Variable ausgeschaltet. Die ST-Sprache eignet sich daher am besten für mathematische Berechnungen, da sie schlicht und leicht verständlich aussieht. Sequentielles Flussdiagramm Ein sequentielles Flussdiagramm ist das fortschrittlichste Werkzeug, wenn Sie komplexe Programme repetitiv oder sequentiell schreiben möchten. Wie der Name schon sagt, können Sie mit der SFC-Sprache ein Programm über ein Flussdiagramm schreiben. Es funktioniert in Schritten, Verzweigungen, Links, Sprüngen und Übergängen. Ein SFC-Abschnitt ist eine „Statusmaschine“, d. h. der Status wird durch den aktiven Schritt erstellt und die Übergänge geben das Schalt-/Änderungsverhalten weiter. Schritte und Übergänge sind durch Richtungslinks miteinander verbunden. Zwei Schritte können nie direkt verbunden werden und müssen immer durch einen Übergang getrennt sein. Die aktiven Signalstatusprozesse finden entlang der Richtungslinks statt und werden durch das Schalten eines Übergangs ausgelöst. Zum Verständnis siehe das folgende Bild. Die Richtung des Kettenprozesses folgt den Richtungsverbindungen und verläuft vom Ende des vorhergehenden Schritts zum Anfang des nächsten Schritts. Zweige werden von links nach rechts verarbeitet. Jeder Schritt hat null oder mehr Aktionen. Für jeden Übergang ist eine Übergangsbedingung erforderlich. Der letzte Übergang in der Kette ist immer mit einem anderen Schritt in der Kette verbunden (über eine grafische Verbindung oder ein Sprungsymbol), um eine geschlossene Schleife zu erstellen. Schrittketten werden daher zyklisch verarbeitet. Funktionsblockdiagramm Die Sprache Funktionsblockdiagramm (FBD), die im Allgemeinen in Mikroprozessoren verwendet wird, ist in einem ähnlichen Format auch in der SPS-Programmierung verfügbar. Es handelt sich um ein Diagramm von miteinander verbundenen Blöcken, wobei jeder Block seinen Eingang und Ausgang hat. Die Fehlersuche in der FBD-Sprache ist sehr einfach, da Sie buchstäblich den gesamten Code in einer einzigen Ansicht anzeigen können, anstatt nach oben und unten zu scrollen. Dies hilft bei der schnellen Wartung und erhöht auch die Effizienz der Programmierung. Zum Verständnis siehe das folgende Bild. Wie Sie sehen, können Sie verschiedene Arten von Funktionen und Blöcken einfach durch Linien verbinden, was zeigt, wie ein Fluss in der Logik abläuft. Sie müssen nur Eingangs- und Ausgangspins zuweisen, die Linien zwischen diesen Pins verbinden und Ihr Code funktioniert entsprechend. Befehlsliste Ein in der Befehlslistensprache geschriebenes Programm besteht aus einer Reihe von Befehlen, die vom Logikcontroller nacheinander ausgeführt werden. Jeder Befehl wird durch eine einzelne Programmzeile dargestellt und besteht aus den folgenden Komponenten – Zeilennummer, aktueller Wert, der nur online angezeigt werden kann, Befehlsoperator und Operand. Zum Verständnis siehe das folgende Bild. Sie können sehen, dass jede Zeile nur eine einzelne Operation ausführt. Anstelle der in der Kontaktplanlogik verwendeten Kontakte und Spulen gibt es entsprechende Ladeanweisungen und Setz-/Rücksetzanweisungen. Es handelt sich um eine Mischung aus Kontaktplanlogik und strukturiertem Text. Aus diesem Grund wird es auch als Assemblersprache bezeichnet. Wenn Sie in der SPS online gehen, können Sie in diesem Fenster animierte Werte sehen. Wenn wir uns diese fünf Sprachen ansehen, sehen wir, dass die am häufigsten von Programmierern verwendeten Sprachen Kontaktplanlogik, strukturierter Text und Funktionsblockdiagramm sind. Jede Sprache hat ihre Vor- und Nachteile. Aber diese drei sind einfach zu verstehen, zu interpretieren und zu entwerfen. Dies hilft dem Programmierer dabei, die Logik richtig zu entwerfen. Das bedeutet nicht, dass die verbleibenden zwei Sprachen nicht verwendet werden. Es hängt von den Fähigkeiten des Programmierers ab, was er zur Implementierung der Codierung verwenden muss. Daher ist es schwierig, die beste Sprache zu nennen; aber ja, auch von diesen drei wird die Kontaktplanlogik am häufigsten verwendet.

    • Tuesday at 12:53 AM
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25. 

    SPS-Unterschied zwischen Timer und Zähler

    leizuofa posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    Wenn Sie eine SPS-Logik entwickeln, benötigen Sie immer Timer und Zähler. Jeder Zyklus in einem Automatisierungsprozess ist im Allgemeinen ohne die Verwendung von Timern und Zählern unvollständig. Sie benötigen sie, um eine Aufgabe nach einer bestimmten Zeit auszuführen oder die Aufgabe für eine bestimmte Zeit ein-/auszuschalten. Ihre Verwendung hängt von der zu entwickelnden Anwendung ab. Und bevor ein Programmierer sich eingehend mit fortgeschrittenen Anweisungen der SPS befasst, muss er zunächst diese grundlegenden Blöcke verstehen, um sie richtig zu implementieren und Hilfe beim Erlernen der fortgeschrittenen Blöcke zu erhalten. In diesem Artikel lernen wir den Unterschied zwischen Timern und Zählern bei der SPS-Programmierung kennen. Was ist ein Timer? Ein Timer ist eine Anweisung, die verwendet wird, um einen Ausgang nach einer bestimmten Verzögerung ein- oder auszuschalten. Wenn Sie beispielsweise eine Lampe nach 5 Sekunden einschalten möchten, verwenden Sie einen Timer, um diese Aufgabe auszuführen. Ein Timer nimmt einen Eingang entgegen und wenn der Eingang eingeschaltet wird, wird seine Zeitmessung gestartet. Nach Ablauf der Zeit von 5 Sekunden wird der Timer-Ausgang eingeschaltet, wodurch die Lampe indirekt eingeschaltet wird. Wir sprechen hier von einem normalen Timer dieser Art. Es gibt zwei weitere Arten von Timern: Timer-Aus und Impulstimer. Kurz gesagt ist die Grundfunktion dieselbe: eine Aufgabe nach einer bestimmten Verzögerung ausführen. Zum besseren Verständnis siehe das obige Bild. Ein Timer hat vier Ein- und Ausgänge: Eingang, Sollwert, aktueller Wert und Ausgang. Ein Eingang nimmt die Bedingung zum Starten eines Timers an, ein Sollwert wird verwendet, um den eingestellten Timerwert anzunehmen, der aktuelle Wert zeigt den aktuellen laufenden Timerwert an und der Ausgang wird verwendet, um die damit verbundene Variable ein- oder auszuschalten. Wenn der PLC-Timer den Eingang erhält und der Sollwert 5 Sekunden beträgt, startet der Timer als 1, 2 und 3 und so weiter bis 5. Wenn 5 Sekunden abgelaufen sind, wird der Ausgang eingeschaltet. Wenn der Eingang ausgeschaltet wird, geht der aktuelle Wert des Timers sofort auf Null zurück. Ob der Timer lief oder nicht; Wenn der Eingang ausgeschaltet ist, startet der Timer nicht und sein Ausgang und sein aktueller Wert sind Null. Dies ist die Funktionsweise eines TON-Timers (Timer On Delay). Was ist ein Zähler? Ein Zähler ist eine Anweisung, die verwendet wird, um einen Ausgang einzuschalten, nachdem eine festgelegte Anzahl erreicht wurde. Die Anzahl kann entweder inkrementiert oder dekrementiert werden. Wenn Sie beispielsweise eine Lampe einschalten möchten, nachdem ein Druckknopf fünfmal gedrückt wurde, verwenden Sie einen Zähler, um diese Aufgabe auszuführen. Ein Zähler nimmt einen Eingang entgegen und wenn der Eingang eingeschaltet wird, wird sein Zähler auf 1 erhöht. Wenn der Eingang ausgeschaltet wird, passiert nichts. Wenn er den Eingang erneut empfängt, wird der Zähler auf 2 erhöht. Nachdem die Anzahl von 5 abgelaufen ist, wird der Zählerausgang eingeschaltet, wodurch die Lampe indirekt eingeschaltet wird. Wir sprechen hier vom Aufwärtszählertyp. Ein Zähler hat noch einen weiteren Typ – den Abwärtszähler. Kurz gesagt, die Grundfunktion ist dieselbe – eine Aufgabe nach einer bestimmten Anzahl ausführen. Zum besseren Verständnis siehe das obige Bild. Ein Zähler hat fünf Eingänge und Ausgänge – Zähleingang, Rücksetzeingang, Sollwert, aktueller Wert und Ausgang. Ein Zähleingang übernimmt die Bedingung zum Zählen, ein Rücksetzeingang übernimmt die Bedingung zum Zurücksetzen des Zählers, der Sollwert wird verwendet, um den Sollwert des Zählers zu übernehmen, der aktuelle Wert zeigt den aktuellen laufenden Zählerwert an und der Ausgang wird verwendet, um die damit verbundene Variable ein- oder auszuschalten. Wenn der Zähler den Zähleingang erhält und der Sollwert 5 ist, wird der Zähler auf 1 hochgezählt und so weiter bis 5; beim Empfang jedes Impulses im Zähleingang (d. h. der Zähleingang muss 5 Mal ein- und ausgeschaltet werden). Wenn 5 Zählungen abgeschlossen sind, wird der Ausgang eingeschaltet. Selbst wenn nun der Zähleingangsimpuls gegeben wird, wird der Zähler nach 5 weiter hochzählen und auch der Ausgang bleibt eingeschaltet. Um den Zählerstand wieder auf Null zurückzusetzen, müssen Sie einen Rücksetzeingang geben. Wenn dieser Eingang gegeben wird, wird der aktuelle Zählerwert Null und der Ausgang wird ebenfalls ausgeschaltet. Es ist also ähnlich wie bei der Funktion mit Verriegelung. Um den Zähler zu entriegeln, müssen Sie ihn zurücksetzen. Dies ist die Funktion eines CTU-Zählers (Count-Up-Zähler). Unterschied zwischen Timer und Zähler Die Hauptunterschiede zwischen Timern und Zählern in einer SPS sind wie folgt. Ein Timer muss seinen Eingang kontinuierlich haben, um eine Variable einzuschalten, aber ein Zähler muss seinen Eingang nicht kontinuierlich haben. Ein Timer arbeitet also unter kontinuierlichen Bedingungen, während ein Zähler unter Impulsbedingungen arbeitet. Wenn der Timer-Eingang entfernt wird, geht sein Ausgang zurück in den Nullzustand; aber wenn der Zähler-Eingang entfernt wird, behält der Zähler seinen letzten Wert bei. Ein Timer hat keinen Reset-Eingang, während ein Zähler einen Reset-Eingang benötigt, um den Zähler in seinen ursprünglichen Zustand zurückzusetzen. Die Arten von Timern sind – Timer ein, Timer aus und Timer-Impuls. Die Arten von Zählern sind – Zähler aufwärts und Zähler abwärts. Ein eingestellter Timerwert kann in Sekunden, Minuten oder Millisekunden angegeben werden; Der eingestellte Zählerwert ist jedoch eine feste Ganzzahl.

    • Monday at 09:17 AM
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26. 

    SPS – Unterschied zwischen normalen und schnellen Zählern

    leikang posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    Die SPS-Programmierung umfasst viele Arten von Anweisungen und Operanden zur Ausführung von Logik. Eine der am häufigsten verwendeten Anweisungen ist ein Zähler. Ein Zähler wird zum Zählen von Zahlen verwendet. Das Zählen ist für viele Anwendungen erforderlich; beispielsweise erfordert sogar eine kleine Logik wie das Zählen der Anzahl der Flaschen, die in einer Minute durchgehen, einen Zähler. Wenn eine so kleine Anwendung einen Zähler benötigt, dann umfassen Automatisierungstechnologien viele größere Arten von Logik, die Zähler verwenden. Dies sind also wichtige Arten von Anweisungen, die in der SPS-Programmierung verwendet werden. Es gibt zwei Kategorien von Zählern – normale Zähler und Schrittzähler. In diesem Beitrag lernen wir den Unterschied zwischen normalen und schnellen Zählern kennen. Was ist ein normaler Zähler? In der SPS gibt es keinen offiziellen Begriff für einen normalen Zähler. Es handelt sich lediglich um eine Definition, die die beiden grundlegenden Arten von Zählern zeigt – Aufwärtszähler und Abwärtszähler. Wie der Name schon sagt, werden diese Anweisungen zum Zählen von Zahlen verwendet, wenn ein Eingangsimpuls gegeben wird. Angenommen, Sie haben einen Druckknopf und möchten zählen, wie oft er gedrückt wurde. Wenn Sie verstehen, was wir sagen wollen, bedeutet „drücken“, dass er eingeschaltet bleibt, solange er gedrückt wird. Sobald Sie ihn wegnehmen, geht er aus. Das bedeutet, dass es sich um einen Impulseingang handelt und der Zähler nur solche Eingangsarten versteht. Wenn der Eingang kontinuierlich eingeschaltet bleibt, zählt er nicht. Er zählt nur, wenn der Eingang vom Ein- in den Aus-Zustand wechselt und dann die gleiche Sequenz wiederholt. Zum Verständnis siehe das obige Bild. Der CU-Eingang (Count Up) wird verwendet, um den Zähler zu erhöhen, wenn ein Eingang empfangen wird. Da es sich um einen Auslöser handelt, wird die Zählung erhöht, wenn ein Impulseingang empfangen wird. Der PV-Eingang ist der eingestellte Wert. Solange die eingestellten Zählungen nicht erreicht werden, bleibt der Ausgang des Zählers (Q) ausgeschaltet. Wenn der eingestellte Wert erreicht ist, wird der Ausgang eingeschaltet. Auch wenn der Zähleingang gegeben ist, wird der Zähler weiter hochgezählt und der Ausgang bleibt eingeschaltet. Um ihn auszuschalten, muss ein Reset-Eingang gegeben werden, der den Zähler zurücksetzt und den aktuellen Wert auf Null setzt. So funktioniert der Zähler im Allgemeinen. Was ist ein schneller Zähler? Der schnelle Zähler ist dasselbe wie ein normaler Zähler, aber der einzige Unterschied besteht darin, dass er sehr schnelle Eingangstypen zählt. Angenommen, Sie haben einen Näherungssensor, der sich beispielsweise 1000 Mal in 30 Sekunden ein- oder ausschaltet. Solche schnellen Eingangssignale sind in einem normalen Zähler schwer zu erkennen, da er eine kürzere Abtastzeit hat. Der schnelle Zähler erledigt diese Aufgabe, indem er die Anzahl der an seinem Eingang empfangenen Impulse schnell zählt. Ähnlich wie bei einem normalen Zähler wird sein Ausgang eingeschaltet, nachdem ein festgelegter Wert erreicht wurde, und es ist ein Reset-Eingang erforderlich, um den Zähler zurückzusetzen und den Ausgang auszuschalten. Der schnelle Zähler kann mit Frequenzen von 5 kHz arbeiten. Da Funktionsblöcke des schnellen Zählers durch bestimmte Hardware-Interrupts verwaltet werden, kann die Einhaltung der maximalen Frequenzabtastraten je nach Ihrer spezifischen Anwendung und Hardwarekonfiguration variieren. Nicht alle SPS-Eingänge können als schnelle Zähler verwendet werden. Es gibt nur einige dedizierte SPS-Eingänge für die Zuweisung einer schnellen Zählfunktion. Wie Sie sehen, besteht der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Zählern in der Funktionsgeschwindigkeit, da ein normaler Zähler keine schnellen Eingabetypen akzeptieren kann.

    • Monday at 09:07 AM
    • • Deutsch
27. 

    Automatischer Türbetrieb – SPS-Programmierung und -Simulation

    leigehong posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    In diesem SPS-Programm wird der automatische Türbetrieb mithilfe einer SPS-Programmierung so gestaltet, dass die Tür beim Erkennen eines Objekts geöffnet oder geschlossen wird. Das Objekt ist hier nichts anderes als ein Auto. Automatischer Türbetrieb Die folgende Simulation zeigt den Betrieb des automatischen Türsystems. Ein- und Ausgänge Typ Geräte-Nr. Gerätename Betrieb Eingang X0 Untergrenze EIN, wenn Tür Untergrenze erreicht. Eingang X1 Obergrenze EIN, wenn Tür Obergrenze erreicht. Eingang X2 Eingangssensor EIN, wenn Objekt sich der Tür nähert. Eingang X3 Ausgangssensor EIN, wenn Objekt die Tür verlässt. Eingang YO Tür auf Bewegt sich nach oben, wenn YO eingeschaltet ist. Ausgang Y1 Tür runter Bewegt sich nach unten, wenn Y1 eingeschaltet ist. Ausgang Y6 Licht Leuchtet, wenn Y6 eingeschaltet ist. Ausgang Y7 Summer ertönt Ertönt, wenn Y7 eingeschaltet ist (Lampe auf dem Bildschirm leuchtet). Programmbeschreibung Wenn sich das Auto dem Eingang nähert, bewegt sich die Tür nach oben. Ein In-Gate-Sensor X2 wird verwendet, um die Anwesenheit des Autos am Eingang zu erkennen. Sobald das Auto durchfährt, bewegt sich die Tür nach unten. Ein Out-Gate-Sensor X3 wird verwendet, um die Anwesenheit des Autos nach dem Durchqueren der Tür zu erkennen. Die Aufwärtsbewegung der Tür stoppt, wenn der obere Endschalter (X1) aktiviert wird. Ebenso stoppt die Abwärtsbewegung der Tür, wenn der untere Endschalter (X0) aktiviert wird. Die Tür bleibt oben, solange das Auto im Bereich des Eingangs (In-Gate-Sensor X2) und des Ausgangs (Out-Sensor X3) erkannt wird. Ein Summer (Y7) summt als Signal für die Bewegung der Tür. Während sich das Auto im Erkennungsbereich befindet, leuchtet zwischen dem In-Gate-Sensor (X2) und dem Out-Sensor (X3) ein Licht (Y6). Der Status der Türbewegung wird durch das Aufleuchten oder Erlöschen von vier Kontrollleuchten auf dem Bedienfeld angezeigt. Eine manuelle Steuerung der Tür ist möglich. Mit den Tasten auf dem Bedienfeld können Sie die Tür entweder öffnen (⬆Tür auf) oder schließen (⬇Tür ab). SPS-Programmierung

    • Monday at 08:46 AM
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28. 

    SPS-Programmierung für Sortier- und Verteilungslinien – Erweiterte Logik

    leikang posted A plc and hmi article in German in PLC programming learning

    In dieser erweiterten SPS-Logik werden Teile unterschiedlicher Größe erkannt, entsprechend der Kartongröße sortiert und in die Behälter gelegt. Die Teile sind nichts anderes als Kartons unterschiedlicher Größe, z. B. klein, mittel und groß. Der Roboter legt Kartons unterschiedlicher Größe nach dem Zufallsprinzip auf das Förderband. Anschließend erkennt das System die Kartongröße, bewegt sich zum jeweiligen Förderband und legt sie in die entsprechenden Behälter. SPS-Programmierung für Sortier- und Verteilungslinien Die folgende Simulation zeigt den Betrieb des Sortier- und Verteilungsliniensystems. Ein- und Ausgänge Typ Gerätenr. Gerätename Betrieb Eingang X0 Startpunkt (Versorgung) EIN, wenn das Teil erkannt wird. Eingang X1 Oberer, höher EIN, wenn das Teil erkannt wird. Eingang X2 Mitte EIN, wenn das Teil erkannt wird. Eingang X3 Unten EIN, wenn das Teil am rechten Ende erkannt wird. Eingang X4 Sensor EIN, wenn das Teil am rechten Ende erkannt wird. Eingang X5 Sensor Das Förderband bewegt sich vorwärts, wenn Y1 EIN ist. Eingang X6 Teil erkennen EIN, wenn das Teil vor dem Schieber erkannt wird. Eingang X10 Startpunkt (Entladen) EIN, wenn sich der Entladeroboter am Startpunkt befindet. Eingang X11 Teil auf Tisch EIN, wenn sich das Teil auf dem Tisch befindet. Eingang X12 Robotervorgang beendet EIN, wenn der Robotervorgang beendet ist. Ausgang Y1 Förderband vorwärts Das Förderband bewegt sich vorwärts, wenn Y2 eingeschaltet ist. Ausgang Y2 Förderband vorwärts Bewegt sich nach vorne, wenn Y3 eingeschaltet ist. Ausgang Y3 Sortierflügel Das Förderband bewegt sich vorwärts, wenn Y4 eingeschaltet ist. Ausgang Y4 Förderband vorwärts Das Förderband bewegt sich vorwärts, wenn Y5 eingeschaltet ist. Ausgang Y5 Förderband vorwärts Fährt aus, wenn Y6 eingeschaltet ist, und ein, wenn Y6 ausgeschaltet ist. Der Schieber kann nicht mitten im Hub angehalten werden. Ausgang Y6 Pusher Der Roboter bewegt das Teil zum Tablett, wenn Y7 eingeschaltet ist. Ein Prozesszyklus beginnt. Ausgang Y7 Befehl „Entladen“ Wenn Y7 eingeschaltet ist, bewegt der Roboter das Teil zur Ablage. Ein Prozesszyklus beginnt. Ausgang Y10 Rot Leuchtet, wenn Y10 eingeschaltet ist. Ausgang Y11 Grün Leuchtet, wenn Y11 eingeschaltet ist. Ausgang Y12 Gelb Leuchtet, wenn Y12 eingeschaltet ist. Programmbeschreibung Durch Betätigen des Druckknopfs PB1 (X20) auf dem Bedienfeld wird der Zufuhrbefehl (Y0) ausgelöst, wodurch der Roboter zum Bewegen des Objekts in Bewegung gesetzt wird. Sobald der Roboter seine Aufgabe, das Teil zu bewegen und in seine ursprüngliche Position zurückzukehren, abgeschlossen hat, wird der Zufuhrbefehl (Y0) deaktiviert. Durch Aktivieren des Zufuhrbefehls (Y0) wird der Roboter angetrieben, um ein Teil bereitzustellen. Durch Aktivieren des Schalters SW1 (X24) auf dem Bedienfeld werden die Förderbänder veranlasst, vorwärts zu fahren. Umgekehrt führt das Deaktivieren des Schalters dazu, dass die Förderbänder angehalten werden. Auf Förderbändern transportierte Teile unterschiedlicher Größe, nämlich groß, mittel und klein, werden nach Eingabe der oberen (X1), mittleren (X2) und unteren (X3) Sensoren sortiert und in dafür vorgesehene Behälter geliefert. Große Teile werden zum hinteren Förderband geleitet, wenn der Sortierflügel (Y3) am geteilten Förderband aktiviert wird, woraufhin das Teil auf dem Förderband transportiert wird und schließlich von der rechten Kante herunterfällt. Mittlere Teile werden zum vorderen Förderband geleitet, wenn der Sortierflügel (Y3) am geteilten Förderband deaktiviert wird, und anschließend vom Roboter auf das Tablett übertragen. Kleine Teile werden zum hinteren Förderband geleitet, wenn der Sortierflügel (Y3) am geteilten Förderband aktiviert wird. Sobald der Sensor „Teil erkennen“ (X6) im geteilten Förderband aktiviert wird, wird das Förderband angehalten und das Teil auf das Tablett geschoben. Wenn der Roboter ein Teil auf dem Tisch erkennt (X11), wird der Befehl „Entladen“ (Y7) aktiviert. Sobald der Roboter seine Operationen beendet hat, was durch das Einschalten des Status „Roboteroperation beendet“ (X12) angezeigt wird (was geschieht, wenn ein Teil auf dem Tablett abgelegt wird), wird der Befehl „Entladen“ (Y7) deaktiviert. Sofern der Schalter SW2 (X25) auf dem Bedienfeld aktiviert bleibt, erfolgt unter folgenden Bedingungen eine automatische Zufuhr eines neuen Teils: Wenn der Roboter den Transport eines mittleren Teils einleitet. Wenn ein kleines Teil in die Ablage gelegt wird oder ein großes Teil von der rechten Kante des Förderbands herunterfällt. Die Anzeigeleuchten blinken folgendermaßen: Das rote Licht zeigt an, dass der Roboter gerade ein Teil zuführt. Das grüne Licht bedeutet, dass das Förderband in Bewegung ist. Das gelbe Licht leuchtet, wenn das Förderband stillsteht. SPS-Programm

    • Monday at 07:54 AM
    • • MITSUBISHI-DE
      • Deutsch

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