> >  Funktionsweise SPS < <  

Speicherprogrammierbare Steuerungen (kurz SPS) steuern einfache Maschinen, aber auch komplexe Anlagen. Eine SPS ist ein spezialisierter Mikrocontroller mit einem Firmware-Betriebssystem. Wie alle informationverarbeitenden Systeme arbeitet eine SPS nach dem EVA-Prinzip, d.h., sie erfasst Signale über Eingänge, verarbeitet sie anhand des Anwenderprogramms und überträgt die Prozessergebnisse an die Ausgänge.

Eingabe >Verarbeitung >Ausgabe

Blockbild SPS

Eingabe
Die Eingabe der Signale erfolgt auf einfachste Weise durch Taster oder Endschalter. Häufig sind 16 oder 32 Eingänge in einem Modul zusammen gefasst. Diese Eingänge kennen nur zwei Signalformen (Bitsignale) (DI-digital input ):

>Kontakt geschlossen >Spannung am Eingang >1
>Kontakt geöffnet >keine Spg. am Eingang >0

Analogeingänge (AI) sind komplizierter aufgebaut und bieten Auflösungen von 8 bis 15 bit. Es gibt Module für Spannungs-, Strom-, Widerstands- und Temperaturmessung.

Verarbeitung

Alle Komponenten der Zentralbaugruppe werden über ein internes Bussystem miteinander verbunden.. Das Steuerwerk der CPU steuert den gesamten Datenaustausch der Baugruppen. Außerdem werden dort die Eingangsignale durch logische Verknüpfungen der Bitsignale oder arithmetische Funktion Wort- oder Bytesignale miteinander verknüpft.
Das vollständige Anwenderprogramm, die Hardwarekonfiguration und die Systembausteine liegen im Ladespeicher (nicht flüchtig) und werden beim Anlauf der SPS in den Arbeitsspeicher (RAM) kopiert. Die Daten (Akku, Prozessabbild, Zeiten, Zähler,Merker, Lokaldaten) befinden sich im Systemspeicher (RAM).
Die Kommunikation mit dem Programmiergerät erfolgt über die MPI-Schnittstelle.

EVA-Prinzip

Ausgabe

Die Operationsergebnisse der CPU können als Bitsignal auf die Ausgangsmodule (DO) ausgegeben werden. Je nach Anforderung können elektronische (+24V) Ausgänge mit nur geringer Strombelastung oder auch Relaisausgänge mit potenzialfreien Kontakten z.B. für 230 V eingesetzt werden.

Analoge Ausgabemodule (AO) haben Bereiche von 0...10V, 0...20mA oder 4...20mA.

EVA-Prinzip

Technische Daten
Wichtige technische Daten einer CPU sind
- die maximale Anzahl der Ein-/Ausgänge,
- die Speichergröße,
- Modularität und
- Rechengeschwindigkeit.

Kopplung der Module

Die einzelnen Module einer SPS-Station werden über den Rückwandbus miteinander gekoppelt. Der Anwender muss lediglich einen Rückwandbusstecker montieren. Es gibt hier nichts einzustellen.