SPS-Module entmystifizieren:Ein professioneller Leitfaden zur industriellen Automatisierung

Bevor eine SPS Eingänge überwachen, die Logik verarbeiten und Ausgänge steuern kann, benötigt sie die richtige Hardware-Grundlage. Ein SPS-Rack bietet diese Struktur, indem es das Netzteil, die CPU und alle erforderlichen Eingangs-, Ausgangs- oder Spezialmodule beherbergt. In diesem Blog schauen wir uns die Hauptbestandteile eines SPS-Racks an, was jedes Modul tut und wie die endgültige Einrichtung von den Anforderungen des Prozesses abhängt.

Sehen Sie sich das Video unten an, um einen vollständigen Überblick über die SPS-Rack-Komponenten zu erhalten, oder lesen Sie weiter, um eine klare schriftliche Aufschlüsselung der einzelnen Teile zu erhalten.

SPS-Rack-Übersicht

Die erste benötigte Komponente ist ein Rack, das alle Module und Bereiche, sogenannte Steckplätze, enthält.

Der erste Steckplatz ist typischerweise das Stromversorgungsmodul, das die SPS-Module mit der nötigen Energie versorgt. Die Ausgangsspannung des von uns verwendeten Netzteils beträgt normalerweise 24 Volt Gleichstrom, der Ausgangsstrom variiert jedoch je nach Anzahl der in der SPS benötigten Module.

Dieser Ausgangsstrom könnte beispielsweise 2, 5 oder 10 Ampere betragen. Je nachdem, welche und wie viele Module verwendet werden, muss der Ausgangsstrom des Netzteils möglicherweise höher sein. Im zweiten Steckplatz befindet sich normalerweise die CPU.

Die CPU ist das Gehirn des Systems und ihre Aufgabe besteht darin, Eingaben auszuwerten, die Logik in dem von uns bereitgestellten Programm zu verarbeiten und die Ausgaben basierend auf dieser Logik zu aktivieren.

E/A-Module

Nach der CPU können wir eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Ein- und Ausgabemodule haben, abhängig von den Signalen und Komponenten, die wir innerhalb des Prozesses überwachen und steuern möchten.

Wenn wir im Prozess sowohl digitale als auch analoge Signale haben, würden wir hier ein digitales Eingangsmodul und im nächsten Steckplatz ein analoges Eingangsmodul installieren. Was die Ausgänge innerhalb des Systems betrifft, können wir ein digitales Ausgangsmodul für Geräte installieren, die digitale Signale empfangen, wie z. B. Schütze, und ein analoges Ausgangsmodul für Elemente, die analoge Signale empfangen, z. B. Proportionalventile. Je nachdem, welche Modulmodelle ausgewählt werden, können zwischen 8 und 32 separate Signale an diese E/A-Module angeschlossen werden.

Erweiterte Module

Einige Anwendungen erfordern, dass bestimmte Signale mit höherer Genauigkeit verarbeitet werden. Diese Signale werden möglicherweise nicht mit den Standard-E/A-Modulen verbunden, sondern erfordern stattdessen spezielle Module, sogenannte Funktionsmodule oder FMs. FMs verarbeiten Signale unabhängig von der CPU und sorgen so für eine höhere Genauigkeit.

Ein weiteres Modul, das in diesem Rack installiert werden kann, ist ein Kommunikationsprozessor oder CP. Die CPU enthält üblicherweise Netzwerkanschlüsse für den Einsatz in industriellen Netzwerken wie MPI, Profibus oder Profinet. Wenn jedoch zusätzliche Kommunikationsanschlüsse benötigt werden, können wir ein CP-Modul verwenden. Dies sind die Module, die normalerweise in einer SPS verwendet werden.

Die Modulauswahl hängt vollständig vom Prozess ab, den die SPS steuern soll. Einige Anwendungen erfordern möglicherweise die Verwendung der CP- oder FM-Module, andere nicht. Andere Anlagenprozesse erfordern möglicherweise viele E/A-Module und erfordern sogar Erweiterungsracks, um diese unterzubringen.

Zusammenfassung

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Ein SPS-Rack vereint die Schlüsselhardware, die für den effizienten Betrieb eines Steuerungssystems erforderlich ist. Von der Stromversorgung über die Verarbeitungslogik bis hin zum Anschluss von Feldgeräten übernimmt jedes Modul eine spezifische Rolle im Gesamtsystem. Die genaue Rack-Konfiguration hängt von der Anwendung, der Anzahl der beteiligten Signale und etwaigen zusätzlichen Anforderungen an die Kommunikation oder hochpräzise Verarbeitung ab.

• Das Rack bietet die Struktur, die alle SPS-Module an Ort und Stelle hält.
• Das Netzteil liefert den benötigten Gleichstrom für die installierten Module.
• Die CPU verarbeitet Eingaben, führt die Programmlogik aus und steuert Ausgaben.
• I/O-Module verbinden die SPS mit digitalen und analogen Feldsignalen.
• Funktions- und Kommunikationsmodule können hinzugefügt werden, wenn die Anwendung eine spezielle Verarbeitung oder zusätzliche Netzwerkkonnektivität erfordert.

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