SPS-Programmierung - Grundlagen erlernen

Funktionsweise einer SPS

SPS ist die Abkürzung für Speicherprogrammierbare Steuerung. Steuerungen dieser Art arbeiten zyklisch, nach einem vergleichsweise einfachem Schema, aber eben auch sehr schnell.

• Zuerst wird im Speicher der SPS das Prozessabbild der Eingänge, das PAE erstellt. Das bedeutet nichts anderes, als dass die Steuerung alle eingehenden Signale erfasst.
• Dann durchläuft die Steuerung das gespeicherte Programm, um danach das Prozessabbild der Ausgänge, das PAA zu generieren. Dieses wird auf die Ausgangsmodule gelegt. Dieser Vorgang passiert zyklisch, also nur einmal. Wird ein Ausgang im Programm mehrfach belegt, gilt also immer der letzte Wert.

Merker, Timer und Zähler in der Programmierung

• Eines der wichtigsten Instrumente bei der Programmierung einer SPS ist der Merker. Ein Merker ist ein Speicherplatz. Genau wie Ein- oder Ausgänge werden Merker mit Byte und Bit angegeben. Merker können aber auch, wie Ein und Ausgänge, als Byte (8 Bit) Wort (16 Bit) oder Doppelwort (32 Bit) adressiert werden. Die Syntax (Befehle) unterscheidet sich je nach Hersteller.
• Den Timer verwenden Sie zum Erfassen von Zeiteinheiten oder zum Abbilden in Prozessen. Die Genauigkeit dieses Instruments liegt über der Zykluszeit der CPU (Prozessor). Selbstverständlich können Sie diese Möglichkeiten auch umgehen.
• Speicherprogrammierbare Steuerungen leiten meist komplexe Systeme. Den Timer verwenden Sie zum Erfassen von Zeiteinheiten oder zum Abbilden in Prozessen. Hierzu wird der Zähler verwendet. Hier gilt wiederum die Genauigkeitsgrenze der Zykluszeit.
• Fast alle Hersteller bieten Ihnen mittlerweile sogenannte „schnelle Zähler“ und Timer mit Interruptfunktion an, die unabhängig von PAE und PAA funktionieren.

Die Befehle als Grundlagen

• Ein SPS-Programm lässt sich letztlich auf rein logische Verknüpfungen reduzieren. Auch hier unterscheidet sich die Syntax von Hersteller zu Hersteller. Diese grundlegenden Verknüpfungen sind: UND, ODER, NICHT oder ODER NICHT auf der Eingangsseite sowie Zuweisung, Setzen und Rücksetzen auf der Ausgangsseite.
• Allein aufgrund der Kombination so einfach erscheinender Anweisungen entsteht die Komplexität der Programme.
• Die Methoden zur Programmierung einer SPS unterscheiden sich durch drei verschiedene Herangehensweisen. Zunächst gibt es den Funktionsplan (FUP), der Ihnen eine grafische Darstellung bietet, dann den Kontaktplan (KOP), der Ihnen eine eher elektrische Vorstellung der Abläufe zeigt, und schließlich die Anweisungsliste (AWL), welche lediglich aus Codes besteht.
• Beachten Sie, dass Ihnen im AWL weit mehr Möglichkeiten zur Programmgestaltung zur Verfügung stehen als in FUP oder KOP. Daher sind auch AWL-Programme nicht immer in diese beiden Darstellungsweisen übertragbar. Es ist für Sie jedoch auch möglich, mit dem entsprechenden Grundlagenwissen Programme in C++ über entsprechende Programme SPS-tauglich zu machen.

Für Sie ist es jedenfalls wichtig, zunächst die Grundlagen zu lernen, um darauf aufzubauen.