Willkommen
auf der WEB-Seite mit dem Thema
SPS-Programme / SPS-Programmierung

Die Firma Gersch SPS-Technik freut sich, daß Sie auf eine unserer WEB-Seiten gekommen sind, die sich mit den Fachgebieten rund um die Industie-/Prozessautomatisierung beschäftigt. Der Mittelpunkt des Themenbereichs ist die SPS-Hardware bzw. SPS-Software, sowie Baugruppen die an die SPS-Systeme angeschlossen werden können.

Im Laufe der Zeit sind verschiedene Bussysteme auf den Markt gekommen, z.B. I/O-Signale, Antriebe, Kameras, Sensoren- nicht zu vergessen die Roboter , um die Visualisierungssysteme mit der SPS für die unterschiedlichsten Automatisierungsanlagen zu verbinden.

Das Spektrum der Anlagen ist sehr unterschiedlich :

• Fördertechnik
• Transportsysteme
• Messsysteme
• Walzanlagen
• Industrieöfen
• Prüfanlagen

Auch die Industriebereiche, wie z.B.:

• Lebensmittel,
• Kunststoff,
• Automobil
• Holzindustrie
• Transport
• Chemie,

welche die unterschiedlichsten Anforderungen an die Anlagen stellen

Unsere Dienstleistungen, und Softwareprodukte können in all den verschiedenen Bereichen eingesetzt werden.

Unsere Kunden, überwiegend in Deutschland ansässig, fordern meistens die SPS-Systeme der Firma Siemens AG, oder kompatible Geräte anderer Hersteller. Jedes dieser Systeme hat seine eigenen Vorteile, die sich auf die SPS-Programm- Entwicklung auswirkt.

Durch unserer Erfahrungen bei der SPS-Programmentwicklung und Anlagenprogrammierung, sind eine Reihe von Applikationsbausteinen entstanden, die je nach Anforderungen einen minimalen/maximalen Funktionsumfang enthalten und nach Bedarf an die Kundenanforderungen angepasst werden.

Was bringt Ihnen diese WEB-Seite?

Mit dieser WEB-Seite möchte das SPS-Team von Gersch SPS-Technik einen Einblick über die Programmbibliothek geben, die im Laufe der Zeit entstanden ist. Dazu werden weitergehende Beschreibungen gegeben, zu der Problematik und dessen Lösungsansätze, wobei auch kostenlose Downloads zur Verfügung stehen, welche in Ihre SPS-Anlagen eingebunden werden können.

Die aufwändigeren Programme können kostenpflichtig bestellt werden, wobei wir im Rahmen unserer Dienstleistungen auch die Einbindung in SPS-Programme mit Funktionstest an die Anlagen durchführen können. Dabei werden entsprechende Analysesysteme zur Optimierung der Funktionen eingesetzt.

Es ist nicht auszuschließen, daß manche gewünschten SPS-Programmfunktionen nicht vorhanden sind. Dieses Manko können wir nur mit Ihrer Hilfe beseitigen!

Schreiben Sie uns bitte eine E-Mail mit der Beschreibung der gewünschten Funktionalität.

Vielen Dank ……und ganz viel Spaß bei Ihrem Ausflug in die Welt der SPS-Programmierung…

Ihr Gersch SPS-Technik-Team

Die Versionsnummer, die wir entwickelt haben, soll den Entwicklungsstand des SPS-Programms, sowie die Aktualität der Version beschreiben, um evt. Rückschlüsse auf die Zuverlässigkeit der SPS-Programme ziehen zu können.

Die Versionsnummer  besteht aus vier Ziffernblöcken,  gefolgt  vom Datum der Fertigstellung des Programms. Jeder Ziffernblock hat seine eigene Bedeutung und bezieht sich auf die vorhergehenden Programmversionen. Dies soll Ihnen bei der Entscheidung helfen, ob es für Ihre laufende SPS-Anlage sinnvoll ist, eine aktuellere Programmversion einzuspielen. Beim Wechsel auf die neueren FB/FC-Bausteine sind die entsprechenden Netzwerke, in denen die Bausteine verwendet werden zu kontrollieren, ggf. anzupassen. Nach der Übertragung in die SPS-Steuerung sind die Funktionen ebenfalls zu prüfen.

Hierzu ein Besipiel mit der Aufschlüsselung:

Versions-Nr.: V01/02 .03.04 vom 17.05.2005

V – Kennzeichnung:

Zeigt an, dass es sich um eine Versionsnummer handelt.

01 – Änderung der Beschaltung/Programmausführung:

Die Beschaltung des Programmbausteins wurde geändert oder die Programmausführung wurde stark verändert. Sollte die ältere Programmversion durch die neue ersetzt werden, wird in der Regel eine Anpassung im Anwenderprogramm notwendig.

 Soll der Programmbaustein gegen eine ältere Programmversion ausgetauscht werden, sind entsprechende Anpassungen im SPS-Programm vorzunehmen. Bei fehlerhaften Einbindungen in das vorhandene Programm kann die Steuerung in ‚STOP’ gehen, oder Fehlfunktionen verursachen.

02 – Fehlerbereinigung/Verbesserungen:

Es wurden Fehler beseitigt oder Verbesserungen vorgenommen (z.B. Geschwindigkeitsoptimierungen). Daraus sollte sich kein nachteiliges Programmverhalten ergeben.

03 – Kleine Änderungen am Programm:

Am Programm wurden kleinere Änderungen vorgenommen (z.B. Umbenennung von Variablen). An der Ausführung sollten sich nichts ändern.

04 – Dokumentation:

Es gab eine Änderung an der Dokumentation. Dies hat keine Auswirkung auf das Programm.

vom 17.05.2004 – Datum:

Tag der Änderung/Fertigstellung der Version  (TT.MM.JJJJ).

Bei der Entwicklung von  SPS-Programmen  ist es hilfreich, wenn vom Programm die Signale/Daten auf Korrektheit geprüft werden. So können Folgefehler, wie z.B. "ein undefinierter Zustand", verhindert werden. Bei unseren Kontrollen erzeugen wir eine Fehlernummer zur besseren Analyse, die z.B. auf eine fehlerhafte Datumseingabe hinweist:  "  Monat größer als 12 "

Für die Fehlernummern wurde eine Struktur entwickelt, an der sich die SPS-Programmierer bei der Fehlerbeseitigung orientieren können. In der FC/FB Dokumentation sind die Störungs-/Warnmeldungen aufgeschlüsselt.

Die Fehlernummer besteht aus einer zehnstelligen Dezimalzahl, die fünf Informationen enthält.

Die fünf Informationen zur  Warnungs-/Störungsmeldung  sind wie folgt plaziert: :  

1,  234,  567,   8,  90 

1:  FC / FB  (0=FC / 1=FB)

Diese Ziffernstelle zeigt eine Bausteinart an, in dem die Meldung erstellt wurde:

• 0 = Meldung wurde im FC erstellt
• 1 = Meldung wurde im FB erstellt 

234:   FC/ FB Bausteinnummer  

Diese drei Ziffern benennen die Bausteinnummer, in der die Meldung erzeugt wurde. Es ist zu beachten, dass die  FB/FC-Nummer vom Programmierer geändert  werden kann, wodurch sich die Meldenummer, die im SPS-Baustein hinterlegt ist, nicht automatisch anpasst. Die Bausteinnummer bezieht sich immer auf die von der Fa. Gersch SPS-Technik festgelegte. In diesem Beispiel hätte der  FB234  eine Meldung erzeugt.

567:   DB Bausteinnummer

Diese drei Ziffern benennen die  DB-Nummer,  worauf sich die Meldung  bezieht. Es ist zu beachten, dass die  DB-Nummer  vom SPS-Programmierer geändert werden kann, wodurch sich die Meldenummer, die im SPS-Bausten hinterlegt ist, nicht automatisch anpasst.  Die Bausteinnummer bezieht sich immer auf die  DB-Nummer, die von der Fa. Gersch SPS-Technik festgelegt wurde. In diesem Beispiel hätte der FB/FC-Programmbaustein im DB567 einen unlogischen Zustand erkannt, der zu dieser Meldung geführt hat.

8:     Meldungsart

Diese Ziffernstelle beschreibt die  Meldungsart  (Warnung/Störung), sowie eine mögliche Ursache. Hierzu die Auflistung der Ziffernbedeutung:

• 0 = Anwenderbereich
• 1 = Warnung Software
• 2 = Warnung Hardware
• 3 = Störung Hardware
• 4 = Störung Zeitüberwachung
• 5 = Störung Bereichsüberschreitungen
• 6 = Störung im  FB/FC-Aufruf
• 7 = Störung im DB-Baustein
• 8 = Störung  durch FB/FC-Beschaltung
• 9 = Störung im Programm

90:   Meldenummer

Diese beiden Ziffern stehen für die  FB/FC spezifische Meldung. Die Aufschlüsselung der  Meldenummer ist in der Dokumentation zum entsprechenden  SPS-Programmbaustein  beschrieben.

Bei der Erstellung der Hardwarekonfiguration, die bei uns zuvor mit der SPS-Programmabteilung und der Elektroschaltplanabteilung abgesprochen wurde, werden die SPS-Baugruppen nach den Schaltplanvorgaben plaziert, und bei Bedarf weiter optimiert.

Beim Setzen der Baugruppen werden bereits hier entsprechend Angaben aus dem Schaltplan übernommen, und entsprechend der logischen Zugehörigkeit im Kommentar dokumentiert. Je nach Baugruppeneigenschaften werden diverse Einstellungen vorzunehmen.

Vor der ersten Hardwarekonfiguration sollten entscheidende Kriterien, wie z.B. Gruppierung der E/A-Signale, Bussysteme, Adressvergabe bereits zwischen dem SPS-Programmierer und dem Schaltplanzeichner besprochen worden sein.

Bei der Gruppierung der E/A-Signale nach Anlagenteilen oder logischen Bereichen, ist es für die Techniker einfacher, sich mit dem SPS-Programm oder der Anlage zurecht zu finden, z.B. daß die im Schaltschrank befindlichen Baugruppen den E/A-Signalen von Byte 0..19 zugeordnet werden. Bei Baugruppen, die einen größeren Adressbereich benötigten, könnte zusätzlich noch der Phererpheriebereich von 300..399 vorgesehen werden.

Bei der Vergabe der Busadressen (z.B. ASI-Bus, Profibus) kann in ähnlicher Weise wie bei den E/A-Signalen vorgegangen werden. So könnten den Baugruppen innerhalb vom Schaltschrank die Adressen 5..9 zugewiesen werden.

Bei eigenen Projekten, bei denen die Firma Gersch SPS-Technik die Elektroplanung und SPS-Programmierung mit freier Planungsausführung übernimmt, arbeiten wir fachübergreifend, um in das SPS-Programm oder den Elektroschaltplan Strukturen einzubinden, die auch für externes Fachpersonal von großem Nutzen sind. 

Die Symbolik zum SPS-Programm ist wie das Handbuch zu technischen Geräten wie z.B.:

• Fotoapparaten
• Wochenzeitschaltuhren
• Reglerbaugruppen
• Frequenzumrichtern, um nur ein paar wenige zu nennen.

So lange alles läuft und funktioniert, wird es wenige in der Technik geben, die sich die Handbücher durchlesen.

In der Technik ist einiges selbsterklärend oder durch andere Geräte/Anlagen  bekannt. Gerade in der Industrie- und Prozessautomatisierung existieren viele verschiedene Anlagen und kundenspezifische Lösungen, da selten eine Firma über identische Anlagen verfügt.  Aus diesem Grund ist ein gute Dokumentation von der Pneumatik, Hydraulik, Elektrik und dem SPS-Programm für den Techniker unabdingbar.

Für das SPS-Programm ist die Symbolik eine der wichtigsten Dokumentationen, die vom Programmierer erstellt wird.

Wie wichtig ist sie? 

Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Elektro- oder Pneumatik-/Hydraulikplan, in dem keine Ziffern, Zahlen, Buchstaben, Wörter oder sonstige Informationen vorhanden sind, außer den genormten Symbolen. Sie sehen vielleicht gewisse Zusammenhänge. Wozu aber die Baugruppe gehört oder wo diese in der Anlage sitzt und was für Funktionen diese haben, ist nicht erkennbar. Es ist sehr mühsam, diese Baugruppen in der Anlage zu suchen, um ihre Funktionen nachvollziehen zu können. Umso größer die Anlagen, desto wichtiger ist es daher, eine gute Dokumentation / Symbolik zu haben.

Mit der SPS-Symbolik werden die digitalen/analogen Signale, wie

• Eingänge
• Ausgänge
• Merker
• Datenbausteine beschrieben.

Die  Programmbausteine (FC, FB, DB, OB, SFC, SFB) werden hier mit einem kurzen, informativen Kommentar benannt. Die Symbolinformation wird vom SIMATIC Manager an den verschiedensten Stellen angezeigt. Dies erleichtert dem SPS-Techniker seine Arbeit erheblich, da z.B. das Signal ‘E123.4′ mit dem Kommentar ‘Lampentest’ angezeigt wird.

In der Symbolik füllt der Techniker folgende Spalten aus:

• Symbol
• Adresse
• Datentyp
• Kommentar

In den Spalten Symbol & Kommentar wird versucht, möglichst viele Informationen kurz und eindeutig einzutragen. Dabei ist die max. Anzahl von Zeichen begrenzt: Für das Symbol max. 24 Zeichen, für den Kommentar max. 80 Zeichen. Entsprechend häufig werden Abkürzungen verwendet, welche das Arbeiten erheblich vereinfachen können.  Wie die Symbolik aufgebaut wird und welche Inhalte eingetragen werden, ist von Firma zu Firma unterschiedlich, wobei die Betriebsmittelkennzeichnung häufig aus dem Elektroschaltplan übernommen wird.

► Welcher SPS-Techniker möchte sich nicht  mit so wenig Zeitaufwand wie möglich in eine SPS-Anlage einarbeiten?

► Warum sollten die SPS-Programmierer unnötig lange nach Signalen, Daten oder Funktionen suchen?

► Wie kann das Programmieren vereinfacht werden?

Um sich schnell in ein SPS-Programm einarbeiten zu können, ist eine gute  Symbolik und eine übersichtliche SPS-Programmstruktur notwendig, welche die FB/FC-Bausteine, sowie die SPS-Variablen logisch und nachvollziehbar sortiert.

Dabei hat jeder Programmierer seine eigenen Vorstellungen der Strukturen. Selbst innerhalb einer Firma sind die verschiedensten Philosophien möglich. Es gibt viele Aspekte, die Änderungen sinnvoll machen. Entsprechend sind  Programmstrukturen vorhanden,  die auf Kundenwünsche  oder Anlagen optimiert sind.

Die Programmstrukturen orientieren sich an den Leistungen der  SPS-CPU´s oder den Kundenvorgaben, die eine angepasste Version erfordern.

Eine mögliche Struktur ist das Ordnen nach:

• Modulen
• Stationen
• Baugruppen oder
• Funktionen

Dabei werden die Module/Stationen/Baugruppen  für die Bereichszuordnung der  FB/FC/DB Bausteine durchnummeriert. Das Modul Nr.01könnte z.B. den  Bereichen 100..199 (FB/FC/DB100..199) zugeordnet werden, welche dann mit einer 100er Schrittweite pro Modul weiter hochgezählt wierden. Das Modul Nr.02 würde den Bereichen 200…299 zugeordnet werden.

Die Stationen/Baugruppen  von  Modulen könnten mit einer 10er Schrittweite hochgezählt werden. Z.B. würde die Station Nr. 03, von Modul 05 den Bausteinbereichen  530..539 zugeordnet werden. Der Bereich 500..509 kann für die allgemeine Programmfunktion des Moduls genutzt werden, z.B.:

• Visualisierungssysteme
• Betriebsarten
• Einstellungen … und einige mehr.

Die Firma Gersch SPS-Technik hat ein vielseitiges Dienstleistungsangebot:

• SPS-Programmierung
• Elektroplanungen
• Schaltschrankbau
• Inbetriebnahmen
• Prozessoptimierungen… usw.,

Da wir fachübergreifend arbeiten, wurde eine Struktur entwickelt, die vom Schaltplan über die Symbolik bis hin zum SPS-Programm und dem Visualisierungssystem durchgängig ist.

Mit unseren Strukturen wird es dem Techniker möglich sein, anhand von Schaltplanseiten, FB-Bausteinen und Visualisierungsbildern direkt zu der gewünschten Stelle im Schaltplan, SPS-Programm oder Visualisierungsprojekt zu gelangen.

In dem SPS-System der Firma Siemens AG, der S7-300/400 SPS-Serie werden die OB’s, auch als Organisationsbausteine bekannt, vom System aufgerufen. Die Anzahl der OB Bausteine ist abhängig von der CPU.

Der OB1 wird vom System zyklisch aufgerufen. In dem OB1 werden meistens die Grundsignale-/daten erstellt und es werden die FB/FC Bausteine der verschiedenen Programmteile aufgerufen. Details zu den Organisationsbausteinen und die aktuellen Informationen entnehmen Sie bitte den Handbüchern des Herstellers.

Beispiele verschiedener OB Bausteine:

• OB1 Zyklischer Programmaufruf
• OB30..38 Weckalarm, zeittaktgesteuerter Programmaufruf
• OB80 Zeitfehler, Überschreiten der Zykluszeit
• OB82 Diagnosealarm
• OB83 Ziehen/Stecken Alarm
• OB84 CPU-Hardwarefehler
• OB85 Programmablauffehler
• OB86 Baugruppenträgerausfall
• OB100 CPU-Anlauf, Neustart (Warmstart)
• OB121 Programmierfehler
• OB122 Peripheriezugriffsfehler

Als  Alternative zum zyklischen Ausführen des SPS-Programms können auch die OB30..35 verwendet werden, um zeitkritische Funktionen umzusetzen.

Sollte vom System eine Fehler OB aufgerufen werden der nicht im SPS-Programm eingebunden wurde, geht die CPU in den Stopzustand (mit der Ausnahme des OB81). Bei der Verwendung der Fehler- OB´s sollte sich der SPS-Programmierer über das Systemverhalten im klaren sein, weil es bei der Verwendung von OB Bausteinen  möglich ist, die CPU in RUN zu halten, obwohl Baugruppen-/Busfehler oder Programmierfehler vorhanden sind. Hierbei sind Anlagenbeschädigungen möglich.

In dem TEMP- Lokalbereich der OB-Bausteine sind Systeminformationen hinterlegt, die vom SPS-Programm verwendet werden können.

Die  FB/FC Bausteine enthalten das SPS-Programm zum steuern/regeln der Anlagen.  In diesen Bausteinen sollte das Anlagenprogramm aufgeteilt werden, so dass eine übersichtliche Programmstruktur daraus entsteht. Bei der S5-Steuerung von der Fa. Siemens AG, wurde anstelle der FB/FC Bausteinen, die PB/FB (PB=Programmbausteine) verwendet, dessen Befehlsumfang sehr unterschiedlich war. Nur die FB-Bausteine der S5 konnten alle SPS-Befehle ausführen.

In den S7-300/400 Steuerungen liegt der hauptsächliche Unterschied zwischen den  FB/FC´s darin, dass den  FB´s Dateninstanzbausteine zugewiesen werden können.

Der zugewiesene DB ist das Gedächtnis vom FB.  Speicherbefehle wie Setz-/Rücksetzglieder, Flanken oder Zahlenwerte,  können mit  Variablen aus dem statischen Bereich des Bausteins versehen werden, die der Programmierer entsprechend angibt.

Der  FC hingegen hat keinen statischen Bereich und kann vom System her keine Signale/Daten zwischenspeichern. Um Daten zwischenzuspeichern werden manchmall die IN-/OUTPUT Variablen verwendet.

Die Speicherung der Daten in den  FB/FC Bausteinen  wird spätestens dann benötigt, wenn die Bausteine parametrierbar sind. Die Funktionalität des parametrierbaren Bausteins wird verwendet, um häufiger wiederkehrende Funtionen nur einmal zu programmieren und anschließend den Baustein mit Signalen/Daten zu beschalten. Mit dieser Art der Programmierung kann schneller programmiert werden. Auch die Fehlermöglichkeiten sinken.

Als Beispiel zum anwenden von parametriebaren Bausteinen,  wären die Funktionen Stern-/Dreieckanlauf, 5/3-Wegeventil mit Störungsauswertung oder die Berechnungen von Geschwindigkeiten zu nennen.

Natürlich können die  FB/FC-Bausteine  wie gewohnt verwendet werden, indem Sie das Anwenderprogramm mit den DI/DO Signalen direkt programmieren. Mit der S7 Steuerung können alle Funktionalitäten der verschiedenen Programmiersprachen (FUP – KOP – AWL) in den OB´s, FB´s und FC´s verwendet werden:

Daten und Signale waren bereits in den früheren SPS-Programmen und der  SPS-Technik ein wichtiger Bestandteil.

Besonders das Erstellen von:

• Signalzuständen
• Freigaben
• Betriebsarten
• Grund-/Arbeitsstellugen
• Speichern von Signalzuständen

Die Datenbearbeitung in den ersten SPS-Systemen beschränkte sich überwiegend auf Zeiten und  Zähler und kam eher in größeren Anlagen vor. Die meisten Signale und Daten wurden in Merkern hinterlegt. Bei größeren Anlagen wurden Datenbausteine (DB’s) eingesetzt, um die Datenmemengen verarbeiten zu können. Mit den gestiegenen Anforderungen an die heutigen SPS-Systeme war das Ziel, die Prozesse schneller, präziser und kostengünstiger ablaufen zu lassen. Dabei wurden Regelungssysteme und Datenspeicherungen (z.B. Rezeptdatensätze, Produkt-oder Analysedaten) mit den SPS-Programmen umgesetzt.  Als weitere Bereiche für die Datenverarbeitung sind noch Qualitäts- und Logistikmanagement zu nennen, um wichtige Informationen für interne Abläufe bereitzustellen:

• Bestellungen
• Zeitplanungen
• Kostenkontrollen
• Protokollierung

Mit den aktuellen SPS-Systemen wurde der Befehlssatz  für die neuen Anforderungen erweitert, was den Umgang mit Signalen und Daten im SPS-Programm vereinfacht hat.

Folgende Programmiersprachen stehen zur  Verfügung:

• KOP, FUP, AWL, SCL

KOP/FUP ist für die einfache Datenverarbeitung, wie das umspeichern. Bei aufwändigen Aufgaben wird AWL oder SCL verwendet. Ob AWL oder SCL zum programmieren verwendet wird, hängt meistens vom Programmierer ab.  Er entscheidet, womit er besser zurecht kommt.  AWL ist eine maschinennahe Programmiersprache, während SCL Hochsprachen ähnlich ist.  Vor dem Übertragen eines SCL Programm muß diese compiliert/umgewandelt werden.

Datenbausteine können fast genauso einfach verwendet werden wie die Merker. Dies ist vorteilhaft für die Aufteilung und die verschiedenen Funktionalitäten der Anlagenteile. Es stehen eine Vielzahl von DB´s zur Verfügung, in denen die Bit-Signale, Sting´s, INT-/DINT- oder Real-Werte definiert werden. In den DB´s können auch Werte vorbelegt werden. Eine weitere Möglichkei der DB´s ist es, die Bausteien in der SPS/CPU als schreischützt (nur lesend vom SPS-Programm) zu deklarieren. ____________________

Es stehen eine Vielzahl von   DB’s   zur Verfügung, in denen die Bit-Signale, Sting’s, INT-/DINT-/Real-Werte definiert werden. In den  DB’s  können auch Werte vorbelegt werden. Eine weitere Möglichkeit der  DB´s  ist es, die Bausteine in der  SPS/ CPU als schreibgeschütz (nur lesend vom SPS-Programm) zu deklarieren.

UDT = User Data Type = Anwenderdefinierter Datentyp

Zum Erhöhen der Übersichtlichkeit können Strukturen in den   DB´s   angelegt werden. Strukturen, die häufiger in dem Programm verwendet werden, können in  UDT’s  hinterlegt werden. UDT-Bausteine dienen als  Vorlagen, die in DB, FB, FC oder OB Bausteinen eingebunden werden können. Als Ersatz für die einzelne Variable Definition. UDT´s haben den großen Vorteil, dass bei Änderungen automatisch andere Programmteile angepasst werden, in denen der UDT enthalten ist. Vorteilhaft ist es, symbolisch zu programmieren.  Diese Funktion muß vorher eingestellt werden.

In unseren Projekten verwenden wir hauptsächliche  DB’s, um soweit wie möglich auf Merker zu verzichten, mit Ausnahme bei den F-CPU´s. Die Merker M0.0 bzw. M0.1 werden ansonsten nur  als Inbetriebnahme-Signale verwendet, die nach Projektende nur noch  im OB1/Netzwerk 1 enthalten sind. Auf Kundenwunsch verwenden wir statt   DB’s auch Merker, denn jedes System hat seine Vor- und Nachteile!

Letztendlich  entscheidet der Kunde, was er für seine Anlagen am geeignetsten hält !

In SPS-Systemen sind Zeiten nicht wegzudenken. Diese sind auch schon aus Sicherheitsgründen ein  MUSS!  Endlosschleifen oder zu große Programmlaufzeiten können mit Überwachungszeiten erkannt werden.  In den Anfängen der SPS-Technik wurden Zeiten nur in geringem Umfang verwendet, da die Anzahl von Zeitbausteinen nicht so zahlreich war, wie in den heutigen  SPS-Systemen. 

Im Laufe der Prozessautomatisierung sind die Anforderungen in folgenden Bereichen erheblich gestiegen:

• Überwachungen
• Fehlerdiagnose
• Prozessabläufe
  

Anhand eines Pneumatikzylinders mit zwei Endlagen soll dieses Beispiel die Verwendung von möglichen Zeitfunktionen aufzeigen.

Die Endlagen werden hier folgendermaßen bezeichnet:

• Grundstellung (GS) bzw.
• Arbeitsstellung (AS) bezeichnet. 

Für diese Funktionen werden häufig zwei Zeiten verwendet:

Die Laufzeitüberwachungen zum Anfahren der Positionen GS/AS. Sollte nach der X-Zeit die gewünschte Endlage nicht erreicht sein, wird eine Meldung ausgegeben.

Eine weitere Zeit wird noch dafür verwendet, um die Doppelbelegung der Endlagenpositionen GS/AS erst nach X-Zeit als Meldung auszugeben. Dies wird dann benötigt, wenn die Endlagenschalter nah beieinander liegen und es zu kurzen Signalüberschneidungen kommen kann.

Zwei weitere zusätzliche Zeiten werden benötigt, wenn sichergestellt werden muss, daß die Endlagenpositionen tatsächlich vorhanden ist, um dem Zylinder noch Zeit zu geben für die letzten paar Millimeter oder noch etwas Druck in der Endlage aufzubauen. In einigen Fällen werden Impulsventile verwendet, die nur für 1..2 Sekunden angesteuert werden brauchen. Hier wäre wieder eine Zeit nötig.

Das waren bisher die häufigsten Anwendungen für Zeiten und die Grundfunktionen.

Dazu kommen noch die

• Prozesszeiten
• Betriebsstundenzähler, oder die Zeitwerte für Regelungsaufgaben bzw. Berechnungen von Fördervolumen
• Geschwindigkeiten oder Sonstiges.

Bei den Zeiten für die

• Regelungen
• Rampen 
• Berechnungen

wird noch eine höhere Genauigkeitsanforderung an den Zeitwert gestellt, weil diese einen direkten Einfluss auf das Ergebnis haben. Dabei spielen die Systemeigenschaften eine große Rolle und müssen dabei beachtet werden. So werden verschieden Möglichkeiten vom SPS-Programmierer genutzt, um einen möglichst genauen Zeitwert zu erhalten.

Es werden

• Weckalarme,
• Systemfunktionen SFC64
• OB1 Zeitwerte
• Blinker
• SPS-Timer

verwendet, um Zeitfunktionen mit den gewünschten Genauigkeiten zu erhalten. Bei der SPS-Programmierung, besonders wenn es um Zeiten für Regelungen/Berechnungen geht, sollten die Prozesse so sicher gemacht werden, daß bei Ungenauigkeiten nicht die Prozessabläufe gestört werden, die wir in unserem SPS-Programm mit berücksichtigt haben.