SPS-Programmierkonzept
Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) sind die Hauptkomponenten in industriellen Automatisierungs- und Steuerungssystemen. Die Steuerung der SPS reicht von der einfachen Umschaltung auf einen einzelnen Motor bis hin zu mehreren komplexen Steuerstrukturen. Die SPS-Programmierung ist eine wichtige Aufgabe bei der Entwicklung und Implementierung von Steuerungsanwendungen je nach Kundenwunsch. Ein SPS-Programm besteht aus einer Reihe von Anweisungen in Text- oder Grafikform, die die für bestimmte industrielle Echtzeitanwendungen zu implementierende Logik darstellen.
Eine dedizierte SPS-Programmiersoftware stammt von einer SPS-Hardware eines bestimmten Herstellers, die die Eingabe und Entwicklung von Benutzeranwendungscode ermöglicht, der schließlich auf die SPS-Hardware heruntergeladen werden kann. Diese Software sorgt auch für Human Machine Interface (HMI) als grafische Darstellung von Variablen. Sobald dieses Programm auf die SPS heruntergeladen wird und die SPS in den Run-Modus versetzt wird, arbeitet die SPS kontinuierlich gemäß dem Programm. Bevor Sie mit dem Programm der SPS fortfahren, teilen Sie uns die Grundlagen des SPS-Programmierlehrgangs und seine grundlegenden Konzepte mit.
Grundlagen der SPS-Programmierung
Eine CPU der SPS führt zwei verschiedene Programme aus:
1. Das Betriebssystem
2. Das Anwenderprogramm
Das Betriebssystem
Das Betriebssystem organisiert alle Funktionen, Operationen und Abläufe der CPU, die keiner Steuerungsaufgabe zugeordnet sind. Die OS-Aufgaben umfassen
- Umgang mit einem Hot-Neustart und einem Warm-Neustart
- Aktualisieren und Ausgeben der Prozessabbildtabellen von Ein- und Ausgängen
- Ausführen des Anwenderprogramms
- Erkennen und Aufrufen der Interrupts
- Verwalten der Speicherbereiche
- Herstellen der Kommunikation mit programmierbaren Geräten
Grundlagen der SPS-Programmierung
Das Anwenderprogramm
Es ist eine Kombination verschiedener Funktionen, die zur Verarbeitung eines automatisierte Aufgabe. Diese muss von den Benutzern erstellt und auf die CPU der SPS heruntergeladen werden. Einige der Aufgaben des Benutzerprogramms umfassen:
- Initiieren aller Bedingungen zum Starten der spezifizierten Aufgabe
- Lesen und Auswerten aller binären und analogen Eingangssignale
- Spezifizieren von Ausgangssignalen für alle binären und analogen Ausgangssignale
- Ausführen von Interrupts und Behandeln von Fehlern
In der Industrieautomation gibt es mehrere führende SPS-Hersteller, die typische SPS von kleinen bis hin zu High-End-SPS entwickeln. Jeder SPS-Hersteller verfügt über eine eigene Software zur Programmierung und Konfiguration der SPS-Hardware. Die SPS-Programmiersprache ist jedoch je nach Hersteller unterschiedlich. Einige Hersteller haben gemeinsame Programmiersprachen und einige andere haben unähnlich. Einige der Standardprogrammiersprachen der SPS sind grundsätzlich von zwei Typen, die weiter in mehrere Typen unterteilt sind, die wie folgt sind:
1.Textsprache
- Anweisungsliste (IL)
- Strukturierter Text (ST)
2. Grafische Sprache
- Leiterdiagramme (LD)
- Funktionsblockdiagramm (FBD)
- Sequentielle Funktionskarte (SFC)
Im Vergleich zu textbasierten Sprachen werden grafische Sprachen aufgrund ihrer einfachen und bequemen Programmierfunktionen von vielen Benutzern zum Programmieren einer SPS bevorzugt. Alle notwendigen Funktionen und Funktionsbausteine stehen in der Standardbibliothek jeder SPS-Software zur Verfügung. Diese funktion blöcke umfassen timer, zähler, saiten, komparatoren, numerische, arithmetik, bit-shift, aufruf funktionen, und so auf.
SPS-Programmiergeräte
Zur Eingabe, Änderung und Fehlerbehebung eines SPS-Programms werden verschiedene Arten von Programmiergeräten verwendet. Diese Programmierendgeräte umfassen Handheld- und PC-basierte Geräte. Bei der Handheld-Programmiergerätemethode wird ein proprietäres Gerät über ein Verbindungskabel mit der SPS verbunden. Dieses Gerät besteht aus einem Schlüsselsatz, mit dem der Code eingegeben, bearbeitet und in die SPS übertragen werden kann. Diese Handheld-Geräte bestehen aus einem kleinen Display, um die programmierte Anweisung sichtbar zu machen. Dies sind kompakte und einfach zu bedienende Geräte, aber diese Handheld-Geräte haben begrenzte Fähigkeiten.
SPS-Programmiergeräte
Am häufigsten wird ein Personal Computer (PC) zur Programmierung der SPS in Verbindung mit der vom Hersteller angegebenen Software verwendet. Mit diesem PC können wir das Programm entweder im Online- oder Offline-Modus ausführen und das Programm der SPS bearbeiten, überwachen, diagnostizieren und beheben. Die Art der Übertragung des Programms auf die SPS ist in der obigen Abbildung dargestellt, wobei der PC aus einem Programmcode besteht, der der Steuerungsanwendung entspricht und über ein Programmierkabel an die SPS-CPU übertragen wird.
Ladder Logic SPS-Programmierung
Ladder Logic SPS-Programmierung
Unter mehreren Programmiersprachen ist das Ladder Logic-Diagramm die grundlegendste und einfachste Form der Programmierung der SPS. Bevor Sie die SPS mit dieser Sprache programmieren, sollten Sie einige grundlegende Informationen darüber kennen. Die folgende abbildung zeigt die hardwired-leiter diagramm wobei die gleiche lampe last ist gesteuert durch zwei push button schalter, In fall wenn einer der schalter ruft geschlossen, die lampe leuchtet. Hier werden zwei horizontale Linien Sprossen genannt, die zwischen zwei vertikalen Linien verbunden sind, die Schienen genannt werden. Jede Sprosse stellt die elektrische Kontinuität zwischen positiven (L) und negativen Schienen (N) her, so dass der Strom von den Eingangs- zu den Ausgangsgeräten fließt. Einige der in der Leiterlogikprogrammierung verwendeten Symbole sind in der Abbildung dargestellt.
Eingangsschalter sind Typen umfassen normalerweise geschlossen und normalerweise geöffnet, wie oben gezeigt. Zusätzlich zu den oben angegebenen Funktionssymbolen gibt es verschiedene Funktionen wie Timer, Zähler, PID usw., die in der Standardbibliothek gespeichert sind, um komplexe Aufgaben zu programmieren.
Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Programmierung der SPS mit Ladder Logic
Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Programmierung der SPS mit Ladder Logic
Das Verfahren zur Programmierung einer SPS für eine bestimmte Anwendung hängt von der Art des Standard-Hersteller-Softwaretools und der Art der Steuerungsanwendung ab. Um den Schülern eine grundlegende Anleitung zu geben, bietet dieser Artikel einen einfachen Ansatz zum Entwerfen von Steuerungsanwendungen in SPS-Programmiersoftware, wie unten angegeben, aber diese Art der Programmierung passt nicht genau in alle Arten von Programmierwerkzeugen und Steuerungsanwendungen.
Schritt 1: Analysieren und Erhalten die Idee von Control Anwendung
Die primäre schritt zu programm die PLC ist zu erhalten die idee, für die sie gehen zu entwickeln eine anwendung-basierend programm. Wenn sie fahren eine linie follower roboter durch die verwendung von DC motor, wenn die push-taste gedrückt wird. Dieser Status muss durch das LED-Licht angezeigt werden, wenn der Motor eingeschaltet wird. Der Motor ist auch mit einem Sensor verbunden (hier wird er als weiterer Schalter betrachtet), der Hindernisse erkennt. Und entsprechend, wenn der Motor ausgeschaltet ist, sollte der Summer eingeschaltet werden.
SPS-Steuerungsanwendung
Schritt 2: Listen Sie alle Bedingungen auf und erhalten Sie das Design mithilfe eines Flussdiagramms
Die Variablen des obigen Projekts sind M: Motor, A: Eingangsschalter 1, B: Eingangsschalter 2, L: LED und Bu: Ja, und das Entwerfen der Logik ist einfach mit der Implementierung des Flussdiagramms, das unten für die obige Anwendung angegeben ist.
Flussdiagramm von PLC Programmierung
Step3: Öffnen und Konfigurieren die PLC Programmierung Software
Öffnen die programmierung software installiert in die PC, dass kommt mit PLC hardware. Wählen Sie in der Software das Hardwaremodell der SPS aus und konfigurieren Sie es mit entsprechenden Ein- und Ausgabemodulen. Wählen Sie die Ladder Language (LD) aus der Liste der Programmiersprachen aus, wählen Sie den Hardwareprozessor aus und geben Sie dem Programm einen Namen.
SPS-Programmiersoftware
Schritt 4: Fügen Sie die erforderlichen Sprossen hinzu und adressieren Sie sie
Fügen Sie die erforderlichen Sprossen basierend auf der Steuerungsanwendungslogik hinzu und geben Sie den einzelnen Ein- und Ausgängen die Adresse. Das Leiterlogikdiagramm des oben diskutierten Beispiels ist unten angegeben.
Beispiel für Ladder Logic Program
Schritt 5: Überprüfen Sie die Fehler und simulieren Sie sie
Suchen Sie den Abschnitt Online in der Menüleiste und wählen Sie Online. Suchen Sie nach Fehlern und nehmen Sie die erforderlichen Änderungen vor, nachdem Sie Offline ausgewählt haben. Gehen Sie erneut online und wählen Sie die Option Ausführen, um sie zu simulieren.
Step6: Download die Programm zu PLC CPU Speicher
Nach die erfolgreiche simulation der programm, download die programm zu CPU durch auswahl die Download option durch ein netzwerk oder kommunikation kabel.
Hier geht es um die Grundlagen der SPS-Programmierung und deren Verfahrensschritte. Wir hoffen, dass der angegebene Inhalt klar und leicht verständlich ist. Es ist auch möglich, es mit spezifizierter Software bestimmter SPS wie RSLogix 500, Codesys, Step 7 usw. besser zu kennen und zu verstehen. Sie können Ihre Ansichten, Vorschläge zur SPS-Programmierung mitteilen oder wenn Sie Hilfe zu den Beispielen wünschen, schreiben Sie uns im Kommentarbereich unten.
Bildnachweis:
- PLC programming Concept by automation
- Procedure for Programming PLC by siemens
- PLC Programming Software by blogspot