Was ist eine speicherprogrammierbare Steuerung?

Eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) ist eine Art kompakter Industriecomputer, der Daten über Eingänge erfasst und über Ausgänge Steuerbefehle ausgibt. Das Gerät trifft Entscheidungen auf Basis der programmierten Logikfunktionen und steuert damit die Systemabläufe, die im SPS‑Programm definiert sind. Speicherprogrammierbare Steuerungen werden in allen Branchen eingesetzt, um kritische industrielle Prozesse zu automatisieren und den Betrieb von Maschinen zuverlässig zu steuern.

Wie funktioniert eine SPS?

Eine SPS nimmt Eingangsdaten (z. B. Sensorsignale) entgegen. Anschließend verarbeitet ein entsprechend programmierter Mikroprozessor diese Informationen zyklisch. Die Steuerung führt die Programmbefehle in der Reihenfolge aus, in der sie im SPS‑Programm hinterlegt sind, und erzeugt daraus ein sogenanntes Ausgangsabbild. Über ihre Ausgänge kann die SPS unterschiedlichste Geräte ansteuern, darunter Motoren, Magnetventile, Beleuchtungen, Schaltanlagen oder Sicherheitsschalter.

SPS-Aufbau

SPS bestehen aus Komponenten wie:

• Zentraleinheit (CPU)
• Digitaleingänge
• Analogeingänge
• Digitalausgänge
• Analogausgänge
• Stromversorgungsmodul
• Kommunikationsmodul
• Speicher

Welche drei Arten von SPS (speicherprogrammierbaren Steuerungen) gibt es?

Nach Größe:

• Kompaktsteuerungen – bestehen aus einem einzigen Modul.
• Erweiterbare Kompaktsteuerungen – Kompaktsteuerungen, die durch zusätzliche Module erweitert werden können, z. B. JUMO variTRON 300.
• Modulare Steuerungen – bestehen aus mehreren Modulen und werden in Automatisierungssystemen zur Steuerung von Prozess‑ und Produktionslinien eingesetzt, z. B. JUMO variTRON 500.

Nach Ausgängen:

• Relaisausgang
• Transistorausgang
• Triac-Ausgang

Warum wird eine SPS verwendet? Anwendung einer speicherprogrammierbaren Steuerung

SPS werden in verschiedenen Branchen häufig für komplexe Prozesssteuerungen eingesetzt. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo Produktionsabläufe ausreichend strukturiert und wiederholbar sind, um automatisiert werden zu können. Diese vielseitigen, mikroprozessorbasierten Geräte dienen unter anderem zur Steuerung des Maschinenbetriebs in Fertigungsstraßen, der Beleuchtung, der Lebensmittelverpackung sowie von Werkzeugmaschinen und Pumpstationen in Kläranlagen.

Einer der Gründe für die große Verbreitung speicherprogrammierbarer Steuerungen ist ihre Modularität. Sie ermöglicht es, unterschiedliche Arten von Ein- und Ausgabegeräten flexibel miteinander zu kombinieren und so optimal an die jeweilige Anwendung anzupassen.

SPS-Programmierung

Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) können mit einem herkömmlichen Computer und einer geeigneten SPS‑Programmiersoftware programmiert werden.

Zu den fünf gängigsten Programmiersprachen für SPS gehören:

• Kontaktplan (LD – Ladder Diagram)
• Ablaufkettendiagramm (SFC – Sequential Function Chart)
• Funktionsblockdiagramm (FBD – Function Block Diagram)
• Strukturierter Text (ST – Structured Text)
• Anweisungsliste (IL – Instruction List)

Ladder-Logik-Programmierung

Die Kontaktplan- oder Ladder-Logik-Programmierung ist eine grafische Programmiersprache, bei der alle Elemente in Form von Schaltplandiagrammen dargestellt werden. Für viele Anwender ist sie intuitiver und leichter zu erlernen als klassische textbasierte Steuerungsprogrammiersprachen.

Welche speicherprogrammierbare Steuerung sollte ausgewählt werden?

Die Wahl einer ungeeigneten SPS kann zu Problemen bei der Kommunikation mit anderen Geräten oder zu Schwierigkeiten bei der Installation in der Maschine führen. Wie lassen sich solche Probleme vermeiden und wie findet man die passende Steuerung?

1. Anzahl und Art der Ein- und Ausgänge bestimmen: Überlegen Sie, wie viele und welche Ein‑/Ausgänge Ihr Projekt benötigt. Dazu gehören analoge Eingänge (Spannung oder Strom), Temperatur- oder Impulseingänge sowie digitale Ausgänge (Transistor oder Relais).
   Tipp: Planen Sie zur Sicherheit etwa 15% zusätzliche Ein- und Ausgänge ein. So bleiben Sie flexibel, falls die Anlage später erweitert werden muss.

1. Platzverhältnisse prüfen: Stellen Sie sicher, dass ausreichend Einbauraum für die SPS vorhanden ist.
2. Benötigte Funktionen definieren: Überlegen Sie, welche Funktionen die SPS bieten muss.
3. Kommunikationsschnittstellen überprüfen: Die SPS sollte alle Kommunikationsprotokolle unterstützen, die für den Datenaustausch mit Ihren Geräten erforderlich sind.
4. Erweiterungsmöglichkeiten beachten: Achten Sie auf die Anzahl und Art der Anschlüsse sowie darauf, ob sich die Steuerung später mit zusätzlichen Modulen erweitern lässt.

Haben Sie Fragen? Kontaktieren Sie uns bitte. Gemeinsam finden wir die passende SPS für Ihre Anwendung.