Produkttyp
Eine Speicherprogrammierbare Steuerung, kurz SPS, ist das Gerät, das eine Maschine oder einen Prozess betreibt: Sie liest ihre Eingänge, führt ein Programm aus und schaltet ihre Ausgänge wiederholt in einem festen Zyklus. Während ein Regler mit einem einzigen Regelkreis eine Messung und eine Aktion bearbeitet, übernimmt eine SPS die gesamte Ablaufsteuerung, die Verriegelungen und die Koordination zwischen ihnen.
Eine Speicherprogrammierbare Steuerung, kurz SPS, ist das Gerät, das eine Maschine oder einen Prozess betreibt: Sie liest ihre Eingänge, führt ein Programm aus und schaltet ihre Ausgänge wiederholt in einem festen Zyklus. Während ein Regler mit einem einzigen Regelkreis eine Messung und eine Aktion bearbeitet, übernimmt eine SPS die gesamte Ablaufsteuerung, die Verriegelungen und die Koordination zwischen ihnen.
SPS-Systeme werden anders festgelegt als Messgeräte. Die Geräte auf den übrigen Seiten dieser Website werden nach dem ausgewählt, was sie messen; eine SPS wird nach der Zahl der Signale bestimmt, die sie verarbeiten muss, und nach deren Art, wie schnell sie reagieren muss und wie sie kommunizieren soll. Die Programmierumgebung und wer das Programm wartet, zählen ebenso sehr wie die Hardware, und sie sind häufig der Teil, der zuletzt bedacht wird.
Die Spanne reicht von einer kompakten Einheit mit festen Ein- und Ausgängen über modulare Systeme, die durch das Hinzufügen von Baugruppen erweitert werden, bis zu Steuerungsplattformen, die große Anlagen und Redundanz bewältigen. Diese Seite behandelt, wie die Zahl der I/O-Punkte, die Signalarten, die Kommunikation und die Anforderungen an die Unterstützung in eine Spezifikation übersetzt werden, sowie die Abgrenzung zu den benachbarten Steuergeräten.
Die Steuerung durchläuft einen Zyklus: Sie liest jeden Eingang in den Speicher ein, führt das Programm aus, schreibt jeden Ausgang und beginnt von vorn. Die Dauer dieses Zyklus ist die Zykluszeit, und sie legt die schnellste Reaktion fest, die das System auf ein einzelnes Ereignis geben kann. Eine kurze Zykluszeit zählt dort, wo ein Signal innerhalb weniger Millisekunden erfasst und bearbeitet werden muss - eine Markierung auf einer schnellen Förderstrecke oder eine Verriegelung -, und sie zählt viel weniger bei einem langsamen Prozess wie einem Behälterfüllstand.
Eingänge und Ausgänge werden getrennt gezählt und typisiert, weil ein analoger Kanal und ein digitaler unterschiedlich zu Buche schlagen und verschiedene Baugruppen erfordern. Digitale Punkte werden üblicherweise mit einem Ansatz für Reservekapazität gezählt, da eine Anlage im Lauf ihrer Lebensdauer Signale hinzugewinnt. Analoge Kanäle bringen eigene Entscheidungen über Auflösung, Trennung und darüber mit sich, ob die Baugruppe ein Standardprozesssignal unmittelbar annimmt.
Die Kommunikation verbindet die Steuerung mit allem Übrigen: der Bedienoberfläche, den Antrieben, den Geräten und dem Anlagennetz. Das Protokoll, die Zahl der Schnittstellen und die Netzwerktopologie gehören alle zur Spezifikation, und sie werden üblicherweise durch das festgelegt, was vor Ort bereits vorhanden ist. Eine Steuerung, die mit den installierten Systemen nicht sprechen kann, benötigt ein zusätzliches Gateway, was sowohl Kosten als auch eine Fehlerquelle bedeutet.
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
|---|---|---|
| Bauform | Eine kompakte Einheit mit festen Ein-/Ausgängen, ein modulares System, das durch Baugruppen erweitert wird, oder eine größere Steuerungsplattform | Wie das System wächst und ob die Punktzahl über die Lebensdauer der Maschine voraussichtlich wechselt. |
| Anzahl der digitalen Ein- und Ausgänge | Die Zahl jeweils, mit eingeplanter Reservekapazität | Ob die vorhandenen Signale Platz zum Hinzufügen lassen und ob Reservekanäle lediglich im Programm vorgesehen oder auch verdrahtet sind. |
| Ausgangsart | Relais-, Transistor- oder Triac-Ausgänge | Was der Ausgang ansteuern kann. Ein Relais passt zu gemischter Last und schaltet langsamer; ein Transistor schaltet schnell und passt zu Impulsarbeit. Die Wahl folgt der Last und nicht einer Vorliebe. |
| Analoge Kanäle | Die Zahl sowie, ob sie Standardprozesssignale unmittelbar annehmen | Ob die Geräte ohne Signalaufbereiter angeschlossen werden können und wie viel Auflösung der Prozess verlangt. |
| Kommunikationsschnittstellen und Protokolle | Ethernet, serielle Busse und Feldbusoptionen sowie deren jeweilige Zahl | Womit die Steuerung ohne Gateway sprechen kann, was normalerweise durch das bestimmt wird, was vor Ort bereits installiert ist. |
| Prozessorleistung und Speicher | Die Befehlsgeschwindigkeit sowie der Programm- und Datenspeicher | Die kürzeste bei der endgültigen Programmgröße erreichbare Zykluszeit und wie viel Erweiterung der Speicher zulässt. |
| Programmierumgebung und Lizenzierung | Die verwendete Software sowie die Art, wie die Lizenz gehalten wird | Wer das Programm nach der Übergabe warten kann, was eher eine Frage der Unterstützung als eine technische ist. |
| Umgebung und Montage | Schutzart des Gehäuses, Umgebungstemperatur und Schaltschrankplatz | Ob die Einheit dort montiert werden kann, wo die Maschine steht, oder ein konditioniertes Gehäuse erfordert. |
| Faktor | Warum er die Antwort bestimmt | Wie er vor der Anfrage geklärt wird |
|---|---|---|
| Zahl und Art der Signale | Die Zahl bestimmt die Größe des Systems, und die Arten bestimmen die Baugruppen | Eine Liste der Ein- und Ausgänge angeben, wobei digital und analog getrennt gezählt werden. |
| Gewünschte Reservekapazität | Anlagen gewinnen Signale hinzu; ein genau auf die heutige Liste zugeschnittenes System hat keinen Raum zum Wachsen | Den geforderten Reserveanteil angeben und ob Reservekanäle verdrahtet werden sollen. |
| Geforderte Ansprechzeit | Sie setzt eine Obergrenze für die Zykluszeit und damit für den Prozessor | Das schnellste Ereignis angeben, das das System erfassen und bearbeiten muss. |
| Womit es kommunizieren muss | Vorhandene Antriebe, Geräte und Netze legen die Protokolle fest | Die Geräte und die bereits vor Ort genutzten Protokolle aufzählen. |
| Wer das Programm wartet | Die Programmierumgebung und die Lizenz legen fest, ob das eigene Personal des Kunden es unterstützen kann | Angeben, wer die Software nach der Übergabe besitzt und wartet. |
| Versorgung und Umgebung | Verfügbare Spannungsversorgung, Schaltschrankplatz, Umgebungstemperatur und jede Klassifizierung | Den Schaltschrank und den Standort beschreiben, nicht die Anlage im Allgemeinen. |
| Wachstum und künftige Ausbaustufen | Ein für eine Stufe ausgelegtes System muss unter Umständen eine zweite aufnehmen | Angeben, was geplant ist, damit Speicher, Ein-/Ausgänge und Netz für den Weg und nicht nur für den ersten Schritt bemessen werden. |
Ist einer dieser Punkte noch offen, senden Sie, was bekannt ist. Ein Angebot lässt sich gegen eine Aufgabenbeschreibung erstellen und nach Füllung der Lücken verfeinern.
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für SPS-Systeme meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie vom SPS-System unterscheidet |
|---|---|
| PID-Regler | Regeln jeweils einen Regelkreis, nehmen eine Messung und treiben einen Ausgang, um ihn auf einem Sollwert zu halten. Sie sind in sich geschlossen, benötigen kein Programm und sind die richtige Wahl, wo eine einzelne Größe gehalten werden muss. Eine SPS übernimmt, wo mehrere Regelkreise ineinandergreifen oder wo die Reihenfolge ebenso zählt wie der Wert. |
| Remote-I/O | Erweitert die Ein- und Ausgänge einer Steuerung über ein Netzwerk in das Feld, ohne einen eigenen Prozessor bereitzustellen. Er verringert den Verdrahtungsaufwand und lässt den Schaltschrank fern der Maschine stehen, leistet aber allein nichts - am anderen Ende muss eine Steuerung stehen. |
| Steuermodule | Fügen einem System eine bestimmte Funktion hinzu, etwa eine eigene Bewegungs- oder Wägefähigkeit, statt allgemeiner Logik. Wo eine Anwendung eine anspruchsvolle Spezialanforderung hat, kann ein eigens dafür gebautes Modul besser dienen als dieselbe Funktion in das Hauptprogramm zu schreiben. |
| Industrielle Kommunikationsgeräte | Verbinden Systeme, die sonst nicht miteinander sprächen, und wandeln ein Protokoll in ein anderes um. Sie sind die Antwort, wo die Steuerung nicht geändert werden kann, die Netze aber verbunden werden müssen, und sie fügen ein Gerät zwischen die beiden Enden ein. |
| Signaltrenner | Trennen Stromkreise elektrisch, sodass ein Fehler oder eine Masseschleife auf einer Seite die andere nicht beeinflussen kann. Sie sitzen zwischen Feld und Steuerung und lösen ein elektrisches Problem statt eines regelungstechnischen. |
| Modbus-Geräte | Sprechen ein bestimmtes und weit verbreitetes Protokoll und können Geräte oder Gateways sein. Sie zählen für die Spezifikation, weil die Steuerung dieses Protokoll nativ oder über ein Gateway unterstützen muss. |
Die oft aufgeschobene und oft bereute Entscheidung ist, wer das Programm wartet. Ein System, das das eigene Ingenieurpersonal des Kunden nicht unterstützen kann, bindet ihn an denjenigen, der es geschrieben hat, egal was die Hardware-Spezifikation sagt.
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
Verfügbare Produkte
AMX-HM · SPS-Systeme
Speicherprogrammierbare Steuerungen mit integriertem Touchscreen in den Formaten 4,3, 7 und 10 Zoll, die binäre und analoge E/A, PT100-Eingänge, Schnellzählung und Relaisausgänge in einem Panelgerät vereinen.
Auch in Industrielle Automatisierung & Steuerung
Jeder Typ, den wir unter Industrielle Automatisierung & Steuerung anbieten. Ein Typ ohne Link wird weiterhin angeboten - er wird beschrieben im Industrielle Automatisierung & Steuerung Überblick und erhält eine eigene Seite, sobald ein Modell dafür veröffentlicht wird.
Häufige Fragen
Das hängt davon ab, ob die Regelkreise unabhängig sind. Wo mehrere Größen jeweils gehalten werden müssen und nicht miteinander wechselwirken, sind getrennte Regler einfach, in sich geschlossen und benötigen kein Programm. Wo die Regelkreise ineinandergreifen, wo eine Ablaufsteuerung laufen muss oder wo Verriegelungen mehrere Signale überspannen, ist eine SPS die praktische Antwort - die Koordination ist der Grund, aus dem sie existiert.
Genug, dass die nächste Änderung kein neues Gestell oder eine neue Baugruppe erfordert. Anlagen gewinnen im Lauf ihres Lebens Signale hinzu: Eine Verriegelung wird ergänzt, ein Gerät wird angebracht, ein Signal wird zur Überwachung zurückgeführt. Der Anteil ist eine Beurteilung der Anlage und keine feste Regel, und es lohnt sich, ihn ausdrücklich zu nennen, denn ein genau auf die heutige Liste zugeschnittenes System lässt keinen Raum für morgen.
Das hängt von dem ab, was gekauft wird, und sollte schriftlich geklärt werden. Hardwarelieferung, Programmentwicklung und Inbetriebnahme sind getrennte Tätigkeiten. Wo das Programm von einem Dritten entwickelt wird, müssen die Umgebung und die Lizenz es weiterhin erlauben, dass das eigene Personal des Kunden es danach wartet, was ebenso eine geschäftliche wie eine technische Bedingung ist.
Schnell genug für ein Ereignis, das das System in sehr kurzer Zeit erfassen und bearbeiten muss, und nicht schneller. Die Zykluszeit wird durch den Prozessor und die endgültige Programmgröße festgelegt, und eine kürzere kostet Geld, das bei einem langsamen Prozess nichts einbringt. Die Anforderung wird sinnvollerweise als das zu erfassende Ereignis und die Zeit, die für die Reaktion zur Verfügung steht, angegeben, statt als Zykluszeit-Zahl für sich allein.
Senden Sie die Spezifikation und wir bestätigen das passende Modell, die Verfügbarkeit und die Lieferzeit. Die Mindestbestellmenge beträgt 1 Stk.
Angebotsanfrage
Senden Sie die technischen Angaben und wir bestätigen Verfügbarkeit, Lieferzeit und Konditionen. Lagerware wird innerhalb von 48 Stunden versandt; kundenspezifische Ausführungen benötigen üblicherweise 2-10 Tage. Die Mindestbestellmenge beträgt 1 Stk.