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Einführung Steuerungstechnik. 2 Inhalt  Aufbau und Funktionsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS)  Beispielprojekt  Vorteile der SPS-Technik.

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Präsentation zum Thema: "Einführung Steuerungstechnik. 2 Inhalt  Aufbau und Funktionsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS)  Beispielprojekt  Vorteile der SPS-Technik."—  Präsentation transkript:

1 Einführung Steuerungstechnik

2 2 Inhalt  Aufbau und Funktionsweise einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS)  Beispielprojekt  Vorteile der SPS-Technik

3 3 Speicherprogrammierbare Steuerung Eine SPS steuert Prozesse (z. B. eine Abfüllanlage zum Abfüllen von Kakao, eine Presse zum Pressen von Kunststoffformteilen, eine Sortieranlage... ). Dies geschieht entsprechend den Anweisungen eines Programms, das im Speicher der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) steht. Programmiergerät Anlage Steuerung

4 4 Aufbau einer SPS Signalmodul (SM) CPU Speicherkarte Stromversorgung (Power Supply) Statusanzeigen Netzspannungs- wahlschalter Ein-/Aus- Schalter Betriebsarten- wahlschalter Bestellnummer Schnittstellen wie z. B. MPI oder PROFIBUS (hinter der Klappe) Statusanzeigen der Ein- und Ausgänge Tragschiene (Rack)

5 5 Funktionsprinzip einer SPS Programm Eingänge Ausgänge Taster, Sensoren … Anschluss Strom- versorgung SPS Schütze, Leuchtmelder, … Verarbeitung

6 6 Interner Aufbau der Ein-/Ausgänge Funktionsprinzip einer SPS Status-LED Eingang Status-LED Ausgang Ausgangs- last Masse Ausgänge Optokoppler Masse Eingänge Ausgangstreiber Optokoppler Ausgang Schalter Datenverbindung zur CPU Versorgung Ausgänge Vorwiderstand

7 7 Adressen Um Signale erfassen, verarbeiten und ausgeben zu können, müssen Signale eine Adresse bekommen. Eingänge werden mit E gekenn- zeichnet und Ausgänge mit A. International bekommen Eingänge den Buchstaben I (Input) und Ausgänge Q (Output). Ein- und Ausgänge werden in Gruppen (Bytes) zusammengefasst. Ein Byte setzt sich aus 8 Bits zusammen: z. B. E0.0 bis E0.7 Funktionsprinzip einer SPS Eingang E0.0 Ausgang A0.0

8 8 Funktionsprinzip einer SPS SPS-Programm Die SPS führt nur das aus, was der Programmierer programmiert hat. 1.Die SPS liest zuerst die Eingänge ein. 2.Verarbeitet diese Information im Programm. 3.Gibt das Ergebnis aus. Dies nennt man das EVA-Prinzip: Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe. Beispiel & E0.1 E0.2A0.0 Eingabe Wenn der Eingang E0.1=1 und E0.2=1 sind, dann wird der Ausgang A0.0 gesetzt. Verarbeitung Programm Ausgabe

9 9 Beispielprojekt Aufgabenstellung  Ansteuerung eines Bandantriebs über zwei Taster Start/Stopp  Anzeige des Zustands Start/Stopp über die Leuchttaster Vorgehensweise 1.Informieren 2.Planen 3.Stückliste erstellen 4.Schaltplan entwerfen 5.Hardware konfigurieren 6.Symboltabelle erstellen 7.SPS-Programm schreiben 8.Hardware aufbauen und installieren 9.Abnahmeprotokoll durchlaufen 10.Übergabe der Anlage

10 10 Schritt 1: Informieren  Wer ist der Auftraggeber?  Wo soll die Anlage aufgebaut werden?  Welche Funktionen werden gefordert?  Welche Technologien kommen zum Einsatz?  Welche Vorschriften müssen beachtet werden?  Wann muss die Anlage fertig gestellt sein?  Wann kann an der Anlage gearbeitet werden?  Welches Budget steht zur Verfügung?

11 11 Schritt 2: Planen  Lösungsmöglichkeiten skizzieren  Technologie festlegen (z. B. VPS/SPS)  Lösungsmöglichkeiten mit dem Auftraggeber abstimmen  Werkzeug- und Prüfmittelliste erstellen  Zeitplan entwerfen  Angebot an den Auftraggeber abgeben  Mitarbeiter einplanen

12 12 Schritt 3: Stückliste erstellen  2 Leuchttaster  1 SPS  1 Schütz, 1 Motor (400 V/0,37 kW), 1 Motorschutzschalter  1 Stromversorgung (230VAC/24VDC 5A), Leitungsschutzschalter B10A  1 Hauptschalter  Leitungen, Klemmen, …

13 13 Schritt 4: Schaltplan entwerfen  Unterteilung in Haupt- und Steuerstromkreis  Hauptstromkreis: Hauptschalter Motorschutzschalter Schütz Motor  Steuerstromkreis: Leitungsschutzschalter, Stromversorgung SPS Taster, Leuchtmelder Schützspule

14 14 Schritt 4: Schaltplan entwerfen AusgängeEingänge Strom- versorgung Spannungsversorgung SPS Taster STOP Schütz- spule Taster Start Leucht- melder

15 15 Schritt 4: Schaltplan entwerfen – Eingänge Spannungs- versorgung Eingänge Adresse E0.0 Masse Eingänge { Eingangs- byte 0 { Eingangs- byte 1 Adresse E0.1

16 16 Schritt 4: Schaltplan entwerfen – Ausgänge Adresse A0.0 Masse Ausgangsbyte 1 { Ausgangs- byte 0 { Ausgangs- byte 1 Adresse A0.1 Masse Ausgangsbyte 0 Versorgung Ausgangsbyte 1 Versorgung Ausgangsbyte VDC 0 VDC Adresse A1.0

17 17 Schritt 5: Hardware konfigurieren

18 18 Schritt 6: Symboltabelle erstellen Die Symboltabelle muss zum Schaltplan passen! symbolische Adresseabsolute Adresse

19 19 Schritt 7: SPS-Programm schreiben

20 20 Schritt 8: Hardware aufbauen

21 21 Schritt 7: SPS-Programm testen Programmtest über „Beobachten“ und simulierte SPS S7-PLCSIM

22 22 Schritt 9: Abnahmeprotokoll durchlaufen  Besichtigen  Messen  Erproben  Funktionskontrolle

23 23 Schritt 10: Übergabe der Anlage  Einweisung in die Funktion der Anlage  Auf mögliche Gefahren hinweisen  Anlagendokumentation übergeben

24 24 Vorteile der SPS-Technik  Weniger Platzbedarf im Schaltschrank, da viele Schütze, Zeitrelais usw. für den Steuerstromkreis entfallen können.  Bei Änderungen der Funktion der Anlage wird das Programm in der SPS geändert – eine Umverdrahtung ist oft nicht notwendig.  Eine SPS hat keinen Verschleiß wie ein Schütz.  Ein SPS-Programm kann von einem guten Programmierer schneller umgesetzt werden als die Installation der Schütze.  Durch weniger Schütze und geringere Arbeitszeit ist eine SPS in vielen Fällen günstiger als eine Lösung in Schütztechnik.

25 25 Vorteile der SPS-Technik  Wenn mehrere gleiche Anlagen gebaut werden müssen, muss das Programm nur einmal programmiert werden.  Programmänderungen müssen nicht an der Anlage stattfinden, da das Programm auf einem PC angepasst werden kann.  Bei Programmänderungen kann die Anlage ggf. weiterlaufen. Das neue Programm kann z. B. in Pausenzeiten hochgeladen werden.  Die Fehlersuche ist mit Hilfe eines PCs und Beobachten des Ablaufs des SPS-Programms meist einfacher.


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