SPS steht für speicherprogrammierbare Steuerungen. Sie werden grundsätzlich zur Steuerung automatisierter Systeme in der Industrie eingesetzt. Sie sind eine der fortschrittlichsten und einfachsten Formen von Steuerungssystemen, die jetzt fest verdrahtete Logikrelais in großem Umfang ersetzen.

Programmierlogik-Steuerung (SPS)

Vorteile:

Bevor wir auf Details zu SPS eingehen, lassen Sie uns drei Gründe wissen, warum SPS heutzutage weit verbreitet sind

Sie sind benutzerfreundlich und einfach zu bedienen
Sie machen eine fest verdrahtete Relaislogik überflüssig
Sie sind schnell
Es ist für die Automatisierung in der Industrie geeignet.
Die Ein- und Ausgangsmodule können je nach Anforderung erweitert werden

SPS-Architektur:

SPS-interne Architektur

Ein grundlegendes SPS-System besteht aus folgenden Abschnitten:

Eingabe- / Ausgabeabschnitt : Der Eingangsbereich oder das Eingangsmodul besteht aus Geräten wie Sensoren, Schaltern und vielen anderen realen Eingangsquellen. Der Eingang von den Quellen ist über die Eingangsanschlussschienen mit der SPS verbunden. Der Ausgangsabschnitt oder das Ausgangsmodul kann ein Motor oder ein Magnet oder eine Lampe oder eine Heizung sein, deren Funktion durch Variieren der Eingangssignale gesteuert wird.
CPU oder Zentraleinheit : Es ist das Gehirn der SPS. Es kann ein hexagonaler oder ein oktaler Mikroprozessor sein. Es führt die gesamte Verarbeitung in Bezug auf die Eingangssignale aus, um die Ausgangssignale basierend auf dem Steuerprogramm zu steuern.
Programmiergerät : Es ist die Plattform, auf der das Programm oder die Steuerlogik geschrieben wird. Dies kann ein Handheld-Gerät, ein Laptop oder ein Computer sein.
Netzteil : Es funktioniert im Allgemeinen mit einer Stromversorgung von ca. 24 V, die zur Stromversorgung von Ein- und Ausgabegeräten verwendet wird.
Erinnerung : Der Speicher ist in zwei Teile unterteilt: den Datenspeicher und den Programmspeicher. Die Programminformationen oder die Steuerlogik werden im Benutzerspeicher oder im Programmspeicher gespeichert, von wo aus die CPU die Programmanweisungen abruft. Die Eingangs- und Ausgangssignale sowie die Zeitgeber- und Zählersignale werden im externen Eingangs- bzw. Ausgangsbildspeicher gespeichert.

Arbeiten einer SPS

SPS-Arbeitsschema

Arbeiten der SPS

Die Eingangsquellen wandeln die analogen elektrischen Echtzeitsignale in geeignete digitale elektrische Signale um, und diese Signale werden über die Verbindungsschienen an die SPS angelegt.
Diese Eingangssignale werden im externen Bildspeicher der SPS an Stellen gespeichert, die als Bits bekannt sind. Dies erfolgt durch die CPU
Die Steuerlogik oder die Programmanweisungen werden durch Symbole oder durch Mnemonik auf das Programmiergerät geschrieben und im Benutzerspeicher gespeichert.
Die CPU ruft diese Anweisungen aus dem Benutzerspeicher ab und führt die Eingangssignale aus, indem sie sie manipuliert, berechnet und verarbeitet, um die Ausgabegeräte zu steuern.
Die Ausführungsergebnisse werden dann im externen Bildspeicher gespeichert, der die Ausgabelaufwerke steuert.
Die CPU überprüft auch die Ausgangssignale und aktualisiert den Inhalt des Eingangsbildspeichers entsprechend den Änderungen im Ausgangsspeicher.
Die CPU führt auch interne Programmierfunktionen wie das Einstellen und Zurücksetzen des Timers und das Überprüfen des Benutzerspeichers aus.

Programmierung in der SPS

Die Grundfunktion der SPS hängt von der Steuerlogik oder der verwendeten Programmiertechnik ab. Die Programmierung kann mithilfe von Flussdiagrammen oder Kontaktplanlogik oder mithilfe von Anweisungslogiken oder Mnemoniken erfolgen.

Wenn wir all dies miteinander verknüpfen, wollen wir sehen, wie wir tatsächlich ein Programm in einer SPS schreiben können.

Berechnen Sie das Flussdiagramm. Ein Flussdiagramm ist die symbolische Darstellung der Anweisungen. Es ist die grundlegendste und einfachste Form der Steuerlogik, die nur logische Entscheidungen umfasst. Verschiedene Symbole sind wie folgt:

Berechnen Sie das Flussdiagramm

Schreiben Sie den Booleschen Ausdruck für die verschiedene Logik. Boolesche Algebra beinhaltet normalerweise logische Operationen wie AND, OR, NOT, NAND und NOR. Die verschiedenen Symbole sind:

+ ODER-Operator
. UND-Operator
! NICHT Betreiber.

Schreiben Sie die Anweisungen in einfachen Anweisungsformularen wie folgt:

IF Input1 UND Input2 Dann SET Output1 ELSE SET Output

Schreiben Sie das Kontaktplanprogramm. Dies ist der wichtigste Teil der SPS-Programmierung. Bevor Sie die Programmierung der Kontaktplanlogik erläutern, teilen Sie uns einige Symbole und Terminologien mit

Sprosse: Eine Stufe in der Leiter wird als Sprosse bezeichnet. In einfacheren Worten wird die Basisanweisung oder eine Steuerlogik als Strompfad bezeichnet.
Y- Normale Ausgangssignale
M - Motorsymbol
T - Timer
C - Zähler
Symbole:

Symbole

Grundlegende Logikfunktionen mit Ladder Logic

Grundlegende Logikfunktionen mit Kontaktplanlogik

“Wie erstelle ich einen Telefonstörsender? ”

Schreiben von Mnemonics: Mnemonics sind Anweisungen, die in symbolischer Form geschrieben sind. Sie werden auch als Opcode bezeichnet und in Handprogrammiergeräten verwendet. Verschiedene Symbole sind wie folgt:

Ldi - Inverse laden
Ld-Load
UND- Und die Logik
ODER- Oder Logik
ANI-NAND-Logik
ORI-NOR logisch
Out - Output

Eine einfache SPS-Anwendung

Nachdem wir nun eine kurze Vorstellung von der Programmierung in der SPS hatten, wollen wir eine einfache Anwendung entwickeln.

Problem : Entwerfen Sie ein einfaches Linienfolger-Robotersystem, um einen Motor zu starten, wenn ein Schalter eingeschaltet ist, und gleichzeitig die LED einzuschalten. Der Sensor am Motor erkennt jedes Hindernis und ein weiterer Schalter ist eingeschaltet, um das Vorhandensein des Hindernisses anzuzeigen. Gleichzeitig wird der Motor ausgeschaltet und der Summer eingeschaltet und die LED ausgeschaltet.

Lösung ::