Übungen zur SPS-Programmierung

Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) haben Fabrikautomatisierungssysteme und Robotik revolutioniert. Im Gegensatz zu elektromechanischen Relais haben sie keine Verzögerungszeit und eine SPS ersetzt Hunderte, wenn nicht Tausende von Relais. Der Vergleich von SPS mit Relais ist wie der Vergleich von Computern von 2010 mit Computern aus den 1950er Jahren. SPSen sind komplex und das Erlernen der Programmierung ist eine mühsame Aufgabe. Hinzu kommt, dass es nicht die eine Standard-Open-Source-Sprache gibt. Aufgrund dieser Komplexität haben Bildungseinrichtungen wie die University of Alabama Trainingsübungen entwickelt, um zu lernen, wie man eine SPS programmiert. (siehe Referenz 1)

Übung 1

In dieser Übung ist eine SPS so programmiert, dass sie einen Kolben (und eine daran befestigte Stange) ausfährt und dann auf zwei Zylindern zurückzieht. Dies ist die grundlegendste Maschinenoperation, wie das Einführen eines Teils in eine Presse und das anschließende Herausziehen des Teils. Die Kolben müssen dreimal mit einer Verzögerung von 2,2 Sekunden zwischen den beiden Aktionen aus- und einfahren. Zuerst wird die Ladder-Sprossen-Logik erstellt (der beteiligte Schaltplan, der Grenzwertsensoren und zugehörige Komponenten durch Symbole zeichnet, allgemein Ladder-Logik genannt). Nachdem die Kontaktplanlogik gezeichnet wurde, wird eine Ereignissequenz geschrieben (was passiert mit welcher Komponente und wann). Nach diesen beiden Schritten ist die SPS programmiert und bei richtiger Programmierung fahren die Kolben dreimal aus und ein.

Übung 2

In dieser Übung wird nur ein Zylinder verwendet. Die SPS wird zunächst so programmiert, dass sie einen Zylinder einmal per Knopfdruck taktet (aus- und einfährt). Ein weiterer fortgeschrittener Schritt in dieser Übung ist das zweimalige Radfahren mit einem einzigen Knopfdruck. Ein noch weiter fortgeschrittener Schritt besteht darin, den Zylinder dreimal mit einem einzigen Knopfdruck zu durchlaufen. Für alle drei Schritte muss die Ladder-Logik erstellt und eine Abfolge von Ereignissen ausgeschrieben werden.

Übung 3

Dies ist ein komplexer Zyklus, der eine vollständige Abfolge von Operationen (die Kriterien für die Funktion der Maschine) für drei Zylinder umfasst. Zunächst werden die Automatisierungskriterien durchgelesen, die drei Zylinder und drei Zeitabläufe umfassen. Aus den Kriterien wird eine Abfolge von Ereignissen erstellt, eine Kontaktplanlogik entwickelt und die SPS programmiert. Bei korrekter Programmierung arbeiten die Kolben nach den geschriebenen Kriterien. Da zwischen den Zylindern eine Zeitverzögerung vorgeschrieben ist, müssen Zeitverzögerungsparameter einprogrammiert werden.