SPS-Auswahl und geeignete Dokumentationssysteme

Letzte Woche sind wir in die schöne Welt der SPS und deren Möglichkeiten eingetaucht Fertigungs- und Zulieferindustrie. Dieses Mal betrachten wir SPS unter einem sehr technischen Aspekt und befassen uns mit der richtigen Auswahl für Ihre Anwendung und dem wichtigen Dokumentationssystem, das Ingenieuren und Technikern das Leben erleichtert.

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Die richtige SPS für Ihre Anwendung auswählen

Die richtige SPS-Plattform für eine Anwendung auszuwählen und sicherzustellen, dass sie die Anforderungen des Prozesses erfüllt, kann oft eine Herausforderung sein. Ob es sich um einen neuen oder einen bestehenden Prozess handelt, haben grundsätzlich den gleichen Auswahlprozess.

Erstens ist es wichtig, den Prozess oder die Maschine zu verstehen, und das Zeichnen eines Blockdiagramms des Prozesses hilft, die Steuergeräte und ihre Positionen zu identifizieren. Dies hilft bei der Entwicklung eines SPS-Systemdesignplans und der Berechnung des E/A-Levels.

Ein- und Ausgänge

Ein- und Ausgänge sind das A und O der SPS. Sie sind in die SPS-Schaltung integriert, um wichtige Informationen für die Überwachung und Steuerung des Prozesses bereitzustellen. Ausgänge an Aktoren ermöglichen einer SPS, etwas in einem Prozess zu veranlassen. Zu den Ausgangsaktoren gehören:

• Magnetventile
• Lichter
• Motorstarter
• Servomotoren

Ausgänge von SPSen sind oft Relais, sie können aber auch Halbleiterelektronik wie Transistoren für DC-Ausgänge oder Triacs für AC-Ausgänge sein. Kontinuierliche Ausgänge erfordern spezielle Ausgangskarten mit Digital-Analog-Wandlern.

Die Eingaben kommen von Sensoren, die physikalische Daten in elektrische Signale umwandeln. Typische Eingangssensoren sind:

• Näherungssensoren
• Schalter
• Potentiometer
• LVDT

Eingänge für SPS kommen aus wenigen Grundvarianten, die einfachsten sind AC- und DC-Eingänge. Bei kleineren SPS sind die Eingänge normalerweise eingebaut und werden beim Kauf der SPS angegeben. Für größere SPS werden die Eingänge als Module oder Karten mit 8 oder 16 Eingängen des gleichen Kartentyps gekauft.

Ausgangsmodule liefern selten Strom, sondern fungieren stattdessen als Schalter. Externe Netzteile werden an Ausgangskarten angeschlossen, die die Stromversorgung für jeden Ausgang ein- oder ausschalten. Diese Karten haben normalerweise 8 bis 16 Ausgänge desselben Typs, können jedoch mit unterschiedlichen Nennspannungen erworben werden.

Kapazitätsanforderungen

Die E/A-Anforderungen sind die allererste Überlegung für Elektroingenieure bei der Auswahl der zu verwendenden SPS. Das SPS-System muss über genügend Abschlusspunkte verfügen, um alle Signal- und Steuerleitungen für den Prozess anzuschließen. Diese Abschlusspunkte müssen der Systemspezifikation entsprechen bezüglich:

• Spannungspegel und Strombelastungen
• Anzahl und Art der erforderlichen E/A-Punkte pro Modul
• Controller-Isolierung vom Zielprozess
• Zukünftiger Bedarf an Verarbeitungsanlage, Erweiterung und freien E/A-Punkten
• Anforderungen an die Stromversorgung der E/A-Punkte

Zu wissen, welche Eingänge, Ausgänge und Kapazitätsanforderungen für Ihr System erforderlich sind, ist der größte Teil bei der Suche nach der richtigen SPS. Das einzige, was übrig bleibt, ist im Wesentlichen der Preis und die Art, nach der Sie suchen. Sehen Sie sich an, warum Dokumentation genauso wichtig ist wie die Auswahl der richtigen SPS.

SPS-Dokumentationssysteme

Bei der Betrachtung eines Entwicklungstools für SPS-Systeme kann eine gute Dokumentation einen großen Beitrag leisten und Zeit und Geld sparen, wenn schnelle Fehlerkorrekturen und Überarbeitungen erforderlich sind. Dokumentationssysteme sind computergestützte Alternativen zur manuellen Erstellung von SPS-Dokumentationen. Die grundlegendsten dieser Systeme umfassen Softwarepakete, die sowohl Programmier- als auch Dokumentationstools enthalten. Anspruchsvollere Systeme bieten Programmier-, Dokumentations- und Konstruktionshilfen für die E/A-Verdrahtung und andere Zeichnungsdokumente.

Die primäre Ausgabe von Dokumentationssystemen ist das Steuerungsprogramm. Andere Ausgaben umfassen Druckdatum, Programmname, Auftragsnummer, SPS-Modell und Querverweise von Ein- und Ausgängen. Ein Vorteil solcher Listen besteht darin, dass sie ein einziges Dokument mit praktisch allen Informationen für das Steuerungsprogramm darstellen. Diese Fähigkeit macht mehrere Dokumente während der Fehlerbehebung überflüssig.

Das System generiert auch eine Vielzahl von Berichten und Dokumenten. Adressverwendungsberichte listen zum Beispiel reale und interne E/A- und Datentabellenregister auf, die die Verwendung jedes Standorts spezifizieren sowie verwendete und nicht verwendete Adressen identifizieren.

Erweiterte Entwicklungstools

Die einfachste Form des Unterstützungssystems für die SPS-Dokumentation ist die folgende:

• Programmentwicklung/Dokumentation von SPS-Familien
• SPS-Programme hochladen und herunterladen
• Offline-Programmbearbeitung
• Programmpfad und Seitennummerierung
• Beschriftung aller Programmbefehlselemente
• Leitersprossenkommentierung
• Berichte zur Nutzung von E/A- und Speicheradressen
• Querverweislisten von E/A- und Speicheradressen
• Vollständig kommentierte Programmlisten

Diese Systeme dienen in erster Linie der Bereitstellung von Kommentaren und Querverweisen des Steuerprogramms. Oder ein anspruchsvolleres System stellt Design-/Dokumentationssysteme bereit, die als Text- und Grafikprozessoren für die Programmentwicklung und -dokumentation dienen. Der Vorteil dieser Art von hochentwickeltem System besteht darin, dass es umfassende Design- und Entwicklungstools bietet, die dazu beitragen, die Gesamtdesignzeit zu verkürzen. Hier sind einige Funktionen von SPS-Entwurfs-/Dokumentationssystemen.

• Programmentwicklung/Dokumentation für verschiedene SPS-Modelle
• Vollständiges Hoch-/Herunterladen von Programmen und Dokumentation
• Umfangreiche Textbearbeitung
• Generische Adressierung
• Dienstprogramme zur Neuzuweisung von Adressen
• Dokumentation in Standarddatenbankformate exportieren
• Programm-/Adressumwandlungen zwischen verschiedenen SPS-Modellen
• E/A-Signal- und Stromschaltpläne
• Simulation und Modellierung von SPS-Programmsoftware
• Datei-zu-Datei- und Datei-zu-SPS-Vergleich

Ein vollständiges Entwicklungssystem, Design-/Dokumentationssystem umfasst normalerweise Folgendes:

• Dokumentierter Programmausdruck
• Programmtitel und Versionsformat
• Kommentare zu jedem Programmschritt oder jeder Anweisung
• Symbolische Adressierung
• Symbolischer Adresseditor
• Beschreibung für jedes Programmelement
• Textbeschreibung im freien Format
• Forcierte E/A-Tabelle
• CPU-Speicher und E/A-Konfiguration
• Timer/Zähler/Interner Spulennutzungsbericht
• Bericht zur Verwendung von E/A-Adressen/Querverweisen
• Bericht zur Datentabellennutzung

Die generische Adressierung macht eine spezifische SPS-Adressierung überflüssig, sodass das Design ohne tatsächliche oder gültige Adressierung fortschreiten kann. Durch die Neuzuweisung von Adressen können später die tatsächlichen Adressen automatisch ersetzt werden. Mit der Kopierfunktion kann der Benutzer die gleiche Logik mehrmals erneut anwenden.

Normalerweise basieren SPS-Designsysteme auf Softwaremodulen, die je nach Bedarf gekauft werden können, anstatt alles in großen Paketen zu kaufen. So wie ein Systemkonfigurationspaket die Konfiguration verschiedener Systemkomponenten für ein bestimmtes SPS-Modell ermöglichen würde. Das E/A-Zeichnungspaket erstellt beispielsweise Leistungsdiagramme und die E/A-Geräteverbindungen zum Modul, die Adressen und Verdrahtungsnummern anzeigen. Integrierte Bibliotheken für E/A-Module für verschiedene SPS-Modelle und von Standard-JIC-Gerätesymbolen würden eine automatische Symbolgenerierung ermöglichen. Schließlich würde ein Software-Simulationspaket es ermöglichen, das Programm ohne die eigentliche SPS zu testen und zu validieren. Dies hat definitiv echte Anwendungen in der industriellen Automatisierung.

E3.Schema

E3.Schema ist der Kern aller E3.series Module und bietet Elektroingenieuren eine benutzerfreundliche Lösung zum Entwerfen und Dokumentieren von elektrischen Steuerungssystemen, einschließlich Schaltplänen, Klemmenplänen und natürlich speicherprogrammierbaren Steuerungen. Es handelt sich um eine objektorientierte Architektur, die einen integrierten Entwurfsansatz bietet, der hilft, Fehler zu vermeiden, die Qualität zu verbessern und die Entwurfszeit zu verkürzen.

SPS-Integration

SPS-Daten im Schaltplan werden in Excel eingelesen, wo Änderungen übernommen und direkt in E3.Series zurückgespeist werden. SPS-Funktionen, Adressen und Standortinformationen können zentral verwaltet und anschließend über eine einfach zu bedienende Oberfläche aktualisiert werden. Darüber hinaus prüft das Tool auf doppelte Adressen und ermöglicht es Benutzern, Daten in das erforderliche SPS-Format zu exportieren.

E3.Schematic verwaltet alle Konstruktionsdaten inklusive zugehöriger Dokumentationen wie Stücklisten und Anschlusslisten oder Montageanleitungen und Datenblätter. Seine objektorientierte Struktur stellt sicher, dass Fertigungsanweisungen immer mit den Konstruktionsdaten übereinstimmen.

E3.PLCBridge

Als Neuheit haben die Macher der E3.Series die Plattform E3.PLCBridge für den einfach zu bedienenden bidirektionalen SPS-Datenaustausch in Formaten wie dem im Maschinenbau weit verbreiteten B&R Automation Studio entwickelt. B&R Automation Studio ermöglicht die Konfiguration von Steuerung, Antrieb, Kommunikation und Visualisierung in einer Umgebung, wodurch Integrationszeit und Wartungskosten reduziert werden. Durch den bidirektionalen Datentransfer wird die Interaktion zwischen Elektrokonstruktions- und Softwareentwicklungsteams beschleunigt und die Datenqualität verbessert.

E3.Berichte

Die Erstellung benutzerdefinierter Berichte für die Fertigung ist einfach. Alle in E3.Series gespeicherten Daten können nach Vorgabe des Benutzers in ein beliebiges Berichtsformat umgewandelt werden. Die Berichte werden entweder mit der E3.Series-API konfiguriert oder mit E3.Reports oder alternativen Berichtsgeneratoren definiert. Ermöglicht Benutzern, detaillierte Informationen über die Verarbeitungslinien zu behalten.

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Ende das Ende

Es ist wichtig, die Anforderungen der Einrichtung und die erwarteten Operationen der SPS zu berücksichtigen. Das Verständnis des Systems und seiner Beschränkungen ist besser, als die Lösung für alle zu erwarten. Die Bestimmung der richtigen SPS für die richtige Aufgabe ist entscheidend, und das Verständnis der Bedeutung einer ordnungsgemäßen SPS-Dokumentation wird Ihnen später Ärger ersparen. Denken Sie daran, richtig zu recherchieren und sich auf bestimmte Anwendungen vorzubereiten.

Was verwenden Sie derzeit für Ihre Fertigungs- oder Versorgungssysteme? DCS, PAC oder bereits SPS im Einsatz? Lassen Sie es uns unten wissen.

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