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Speicherprogrammierbare Steuerungen werden nicht nur zur Bereitstellung von Informationen über Signalpegel verwendet. Abhängig vom Einsatz des Controllers können sie auch Daten erfassen und analysieren. Die grundlegendste Verwendung von SPS, die Signalerfassung, ermöglicht es Benutzern, eine Reihe von Werten für Analyse und Tests zu erfassen und aufzuzeichnen.

Von SPS erfasste Werte können eingegeben und in Diagrammen angezeigt werden, um die Häufigkeit und Schwankungen des tatsächlichen Wertesatzes im Vergleich zum idealen Wertesatz zu sehen. Einige Wertesätze erfordern zur Korrektur ein PID-Regelschema. Dies wird durch Spitzen im Diagramm angezeigt, die Fehler wie Überschreitung oder Unterleistung darstellen. 

Mithilfe von Ladder-Logic-Code können zum Testen Beispielspitzen oder Impulse erzeugt werden, die denen ähneln, die durch Fehler verursacht werden. Es gibt vier verschiedene Möglichkeiten, diese Abtastimpulse mithilfe von Logikleitercodes zu erzeugen. Jeder dieser Codes spiegelt die logischen Codes wider, einschließlich Vergleiche, Timing und mathematischen Code.

Methode 1 – FIFO-Ladeanweisung

Die erste Methode beinhaltet eine First-In-First-Out-Anweisung zum Erzeugen der Abtastimpulse. Der FIFO-Ladebefehl ist in den meisten teuren Prozessoren verfügbar und erhöht einfach die Größe des Arrays, damit es mehr Werte erfassen kann. Dadurch kann eine größere Datenstichprobe zur Analyse entnommen werden.

Methode 2 – Elemente mitteln

Diese Methode, die häufig in höherwertigen SPS verwendet wird, ermittelt die Durchschnittswerte aller Elemente in einem Array. Wenn die Änderungsrate zwischen aufeinanderfolgenden Erfassungen berechnet werden muss, wird ein Code verwendet, der die Signalerfassungen vergleicht, um die Unterschiede zu ermitteln. Ein Array kann dann das Ergebnis zur Analyse lesen und alle beobachteten Spitzenwerte erfassen.

Methode 3 – SPS-Plattformen ohne FIFO-Anweisungen

Die dritte Methode macht einen FIFO-Befehl überflüssig; Es sind jedoch weiterhin Funktionen zum Verschieben von Arrays und Dateien erforderlich. Neun Elemente werden durch den ersten Befehl verschoben, wobei der aktuelle Signalwert in das jüngste Element kopiert wird. Jede Bewegungsanweisung wird dann durch Vxxx-Einträge ersetzt, wobei ein Wert in jedem Eintrag die gewünschten Datenorte des Sensorwerts und des Speicherorts darstellt.

Methode 4 – Freilaufender Timer

Die letzte Methode funktioniert auf fast jeder SPS-Plattform, nicht nur auf den High-End-Plattformen. Dabei wird ein Timer verwendet, um den Scan aufzuzeichnen und die während dieser Zeit ermittelten Werte zu erfassen. Die resultierenden Impulse des Codes sind beim Scan nicht so präzise wie bei den oben genannten Methoden, aber eine zyklische Routine oder ein Interrupt kann dieses Problem beheben.

Bei der Analyse von Signalen ist es sinnvoll, Signale bei hohen Frequenzen zu erfassen. Die Geschwindigkeit, mit der die Karte einen Wert an ein Register sendet, kann nur begrenzt sein. Die einzige Möglichkeit, die Aktualisierungsrate zu bestimmen, besteht jedoch darin, eine große Anzahl von Werten in einem Array zu erfassen und zu speichern. Wenn beispielsweise die Erfassungsrate von sechs oder sieben aufeinanderfolgenden identischen Werten 5 ms beträgt, würde die Karte alle 30 bis 35 ms aktualisiert. Je schneller Werte gepostet werden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Spitze oder ein Fehler auftritt.

Ladder Logic 302

Es ist nicht schwer zu erkennen, wie wichtig die Kontaktplanlogik ist, da sie das Rückgrat der SPS-Datenerfassung und -analyse bildet. Diese Sammlung und Analyse liefert wiederum wertvolle Informationen für industrielle Steuerungen, die heute weltweit im Einsatz sind. Das Verständnis der verschiedenen Signalerfassungsmethoden, die Kontaktplanlogik verwenden, ist entscheidend für das Verständnis und die Verwendung von SPS zur Datenanalyse.

Unsere SPS-Techniker hier bei PanelShop.com sind Experten auf ihrem Gebiet und ihre Scanning-Mentalität ist nahezu unübertroffen. Um herauszufinden, welche Verbesserungen Ihr Unternehmen zur Steigerung Ihrer Effizienz vornehmen kann, sprechen Sie noch heute mit einem PanelShop-Spezialisten!

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