Kartenstapel

Es werden Werkzeuge eingesetzt. Der Mensch muss Muskelkraft aufbringen und die Reihenfolge der Operation beachten.

• Bahnschranke selber runterkurbeln

• Waschmaschine selbst drehen

• Mensch muss Mülltonne zum fahrzeug bewegen und durch Muskelkraft die Vorrichtung betätigen

Prozess, der physikalische Größen mit techn. Mitteln erfasst und beeinflusst wurden

Gesamtheit der Vorgänge zum Umformen, zum Transport oder zur Speicherung.

Durch: Materie, Energie; Information

Mehrere, immer wiederkehrende Teilschritte bei der techn. Aufgabenbewältigung werden selbststätig ausgeführt. Mensch hat überwachende Funktion.

• Waschmaschine wie man sie heute kennt

• Zugschranke geht durch Signal von alleine runter

ist ein künstliches System, das selbsttätig ein Programm befolgt. Durch das Programm trifft das System Entscheidungen, die auf Verknüpfungen von Eingaben mit den jeweiligen Zuständen beruhen und Ausgaben zur Folge haben.

• Prozessautomatisierung: Kohlekraftwerk

• Fertigungsautomatisierung: Montage

• Geräteautomatisierung: Waschmaschine

• Gebäudeautomatisierung: Aufzüge

• Verkehrsautomatisierung: Verkehrsleitsystem

• Fahrzeugautomatisierung: ABS

Speicherprogrammierbare Steuerungen

Durch Automatisierungstechnik werden dynamische Prozesse in ihrem Verlauf erfasst und derartig gezielt beeinflusst, dass sie vorgegebene Aufgaben und Funktionen selbstständig erfüllen.

in seinem Innerern finden Zustandsübergänge statt, aber von außen keine Eingaben und keine Ausgaben

Maschinen werden für einzelne Operationen eingesetzt. Mensch bestimmt jederzeit die Aktion der Maschine

• Zugschranke geht per Knopfdruck runter

bei gleicher Eingabe ist der Übergang in verschiedene Zustände möglich

• bei stochastischen Automaten kann aus der Kenntnis des Anfangszustandes nicht eindeutig der nachfolgende Zustand vorhergesagt werden, weil der Zustandsübergang vom Zufall abhängt.

• kann zu einem bestimmten Zeitpunkt einen oder mehrere möglichen Zuständen annehmen

von jedem Zustand ist jeder andere Zustand erreichbar

Betrieb eines Rechensystems, bei dem Programme zur Verarbeitung anfallende vorgegeben Zeitspanne verfügbar sind

• Tz<=Tm (kürzeste Meldezeit von Rückmeldungen)

• Tz<= 1/2 * Taz (erlaubte Antwortzeit)

• Tz<= 1/2 * Tt (Systemtaktzeit)

-> schärfte Kriterium: welches ist die kleinste Zeit?

Zeit zur Ausführung eines Zyklus

Tz=Einlesezeit + Bearbeitungszeit + Ausgangszeit + Pufferzeit

Zeit, in der ein zu erfassendes Sensorsignal vorliegt

• wie viel Zeit hat die Steuerung, um eine Eingangsinformation eines Sensors zu erkennen bevor diese wieder verschwindet

Zeit zwischen Eingang einer Info und der Zeit bis spätestens eine Aktorinformation vorhanden sein muss

• wieviel Zeit darf die Steuerung sich für die Antwort auf. eine Sensorinformation lassen?

die kleinste Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sensorsignalen

• wie groß ist der geringste Abstand zwischen zwei zu detektiereneden Signalen

Ein verändertes Eingangssignal kann bei einer SPS im Zuklusbetrieb nur während des Einlesephase erkannt werden. Diese Phase kommt pro Zyklus einmal vor, daher muss ein vollständiger Zuklus abgewartet werden, um die Meldungen mit Sicherheit zu erfassen.

Die Reaktionszeit beträgt zwei Zyklen, einer zum Erfassen und einer zum Verarbeiten des Eingangsignals. Daran schließt sich die Zeit zur Verarbeitung.

1. Einlesen der Eingangssignale (Sensor)

2. Prozesseingangsabbild (Speicher)

3. Abarbeiten des Steuerungsalgorithmus (Prozessor)

4. Prozessausgangsabbild (Speicher)

5. Ausgaben der Ausgangssignal (Aktoren)

• Fehler durch vergessen Zustände bei neuer Implementierung

• Einfacher Vergleich mit alter Schaltung, wenn man es nicht vereinfacht

• Hardware-SPS

• Soft-SPS auf IPC

• Soft-SPS auf Kleinststeuerungen

Vorteile:

• höchste Ausfallsicherheit

• echtzeitfähig

• Robuste Ausführungsform

• Langlebigkeit

Nachteile:

• Rechen Geschwindigkeit geringer als bei PC’s

• Begrenzter Programm- und Datenspeicher

Vorteile:

• hohe Ausfallsicherheit

• Echtzeitfähig

• Unbegrenzte Speicherressourcen des PC

• Einfache Integration von Visualisierungen und Datenbanken

Nachteile:

• Kurzlebigkeit der PC-Hardware

Vorteile:

• sehr preiswert

• Basiert auf open source Betriebssystemen und Programmierumgebungen

• Einbindung von Hochsprachenapplikationen möglich

Nachteile:

• geringere Ausfallsicherheit

• Echtzeitfähig nur bei längeren Zykluszeiten mgl.

• Begrenzte Peripherienanbindung