SPS sind speicherprogrammierbare Steuerungen oder einfach programmierbare Controller, die als Mikrocomputer fungieren und bei der Steuerung automatisierter Systeme helfen. Sie sind Teil von Industriecomputern, die in einer Reihe von Branchen eingesetzt werden, darunter Fertigung, Landwirtschaft, Lebensmittel und Medizin/Gesundheitswesen. Ziel ist es, Maschinen mit möglichst wenig menschlichem Eingriff zu steuern.
Die erste SPS wurde Ende der 1960er Jahre für GM von Dick Morley erfunden, einem Maschinenbauingenieur, der Modicon/Schneider Automation, Inc. gründete. Diese SPS bedeutete einen Wendepunkt in der Welt der Automatisierung.
Vor der Erfindung der SPS wurden fest verdrahtete Systeme verwendet, die eine sorgfältige Neuverdrahtung und Neupositionierung der Relais erforderten, um unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen. Dies war zeitaufwändig und fehleranfällig.
GM brauchte eine bessere Methode, um seine Produktion zu steigern, aber es fehlte ihnen an der nötigen Sachkenntnis. Sie brauchten einen Ingenieur, der ein System baute, das ihren Anforderungen entsprach, und Dick Morley, dessen Unternehmen Bedford Associations sich um das „Modicon“-Projekt bewarb, entwickelte die SPS.
Nachdem sich seine Erfindung als Erfolg erwiesen hatte, gründete er Modicon und erkannte schnell, dass SPS eine praktikable Lösung für viele Probleme darstellten, mit denen Fertigungs- und Industrieunternehmen konfrontiert waren. SPS erfreuten sich großer Beliebtheit.
Wenn Sie SPS in industriellen Umgebungen verwenden, sind diese als Halbleitergeräte mit wenigen Komponenten konzipiert. Sie sind so konzipiert, dass sie übermäßiger Beanspruchung und härteren Bedingungen standhalten, bei denen sie stärkerer Kälte/Kälte, Hitze, Feuchtigkeit, Staub usw. ausgesetzt sind. Die SPS ist sehr beliebt. Die fünf Hauptkomponenten arbeiten innerhalb der programmierbaren Steuerung zusammen, und wenn Sie welche haben, werden Sie die meisten davon wiedererkennen, wenn Sie wissen, wie die Komponentencomputer funktionieren.
- Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU)- interpretiert Daten, führt Programme aus und überträgt Ausgaben
- Kommunikationsschnittstelle- empfängt und überträgt Netzwerkdaten von Remote-SPS
- Eingabe- und Ausgabeschnittstellen- Daten von externen/entfernten Geräten empfangen und senden
- Erinnerung- speichert Daten, die die CPU verarbeiten muss
- Stromversorgung- Netzteil, das Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt
Ein Heim- oder Arbeitscomputer läuft normalerweise mit Windows, MacOS oder Linux, während eine SPS normalerweise OS-9 oder VxWorks verwendet.
Eine SPS kann ein Block (eine einzelne Box) sein, der in eine kleine Box passt. Ein Brick kann erweitert werden. Es gibt auch modulare SPS, die in Racks passen und mehrere Module mit unterschiedlichen Funktionen ermöglichen.
Welche Funktionen hat eine SPS?
Die häufigste Verwendung einer SPS besteht darin, als Relais zu fungieren. Sie führt häufig Scanzyklen aus, um Eingaben zu lesen, Aktionen auszuführen, die ihr von den Eingaben vorgegeben werden, und dann die Ausgaben abzuschließen.
Es beginnt mit der Eingangsüberwachung, bei der die SPS die Dateneingänge scannt und an den Mikroprozessor überträgt. Ingenieure programmieren den Mikroprozessor so, dass er die in den Daten enthaltenen Kriterien erkennt und diese Werte verwendet, um die im Programm angegebenen Änderungen durchzuführen.
Sobald die Entscheidungsschritte der logischen Programmierung abgeschlossen sind, beginnt die SPS mit der Steuerung von Schaltern, Motoren, Relais und anderen Geräten, die die Ausgänge des Systems bilden.
In einem großen Lager werden beispielsweise Kartons versiegelt und mit Adressen versehen, bevor sie auf ein Förderband gelangen. Unterwegs liest ein Scanner den Barcode und verarbeitet die Daten, um festzustellen, ob das Paket im Inland oder ins Ausland verschickt wird. Anschließend kann er den Karton in eine offene Rutsche leiten und das Paket auf ein Förderband leiten, das es für internationale Sendungen weiterleitet.
Ein weiteres Beispiel ist etwas, das Sie jeden Tag erleben. Sie fahren die Straße entlang und die Ampel vor Ihnen schaltet auf Rot. Bevor Sie anhalten können, nähert sich Ihnen von hinten ein Feuerwehrauto und die grüne Ampel wechselt genauso schnell auf Rot. Das ist eine funktionierende SPS. Die SPS interagiert mit einem technischen Ersthelfer, der die Ampel sofort einschalten muss. Oder wenn sich ein Fußgänger der Straße nähert, schaltet die Ampel um, damit der Fußgänger die Straße überqueren kann. Das ist ein weiteres Beispiel für eine funktionierende SPS.
Tipps zur Auswahl der besten SPS für die Anforderungen Ihres Unternehmens
Wie ermitteln Sie, welches SPS-Modell für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist? Einige zu berücksichtigende Faktoren sind:
- Konnektivität- Verfügt Ihr System über die richtige Anzahl an Eingangs- und Ausgangsports und handelt es sich um den richtigen SPS-Typ, den Sie installieren möchten?
- Elektrische Kapazität- Sie müssen sicherstellen, dass die von Ihnen gewählte SPS zur Spannung Ihres elektrischen Systems passt.
- Umweltaspekte- Wie warm oder kalt ist der Bereich, in dem sich die SPS befindet? Wenn Sie in der Lebensmittelverarbeitung tätig sind und die Geräte bei extremen Temperaturen betreiben, stellen Sie sicher, dass die SPS einen kompatiblen Temperaturtoleranzbereich hat.
- Hardwarekompatibilität– Die SPS muss mit der Mechanik und Hardware Ihres Computers kompatibel sein.
- Standort- Ihr Standort kann auch die Verfügbarkeit bestimmter Modelle speicherprogrammierbarer Steuerungen beeinflussen.
- Erinnerung- Verfügen Sie über genügend Speicher (RAM und ROM), um die SPS ordnungsgemäß auszuführen? Für einen reibungslosen und effizienten Betrieb müssen Sie über genügend RAM und ROM verfügen, um den Vorgang abzuschließen.
Ihr Entwicklungs- und Programmierteam muss einbezogen werden. Obwohl SPS-Programmiersoftware normalerweise in C programmiert wird, ist dies möglicherweise nicht die bevorzugte Sprache Ihres Teams. Es ist nicht jedermanns Sache.
SPS und Robotik gehen Hand in Hand, um Effizienz, Sicherheit und Geschwindigkeit zu verbessern
Der Einsatz von Robotern in der automatisierten Fertigung hat Fahrt aufgenommen. Roboter müssen programmiert werden, was, wie Sie sich vorstellen können, viel Zeit in Anspruch nehmen kann.
Die visuelle Programmierung macht es sehr einfach, indem Drag-and-Drop-Befehle von einem Tablet aus verwendet werden. Der SPS-Code lässt sich leicht ändern, um den unterschiedlichen Zwecken des Roboters gerecht zu werden, sodass das Robotersystem in wenigen Minuten einsatzbereit ist.
Kinseal Hmi
Geeignet für zahlreiche Branchen, mehrere Größen erhältlich, ideal für:
- Automatisierte Lager und Gebäude
- Auto aufladen
- Chemische Industrie
- Herstellung und Verpackung von Lebensmitteln und Getränken
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- Werkzeugmaschinen