Analyse der Hardware- und Softwarezusammensetzung und des Funktionsprinzips der SPS

Eine programmierbare Steuerung (SPS) ist ein Computergerät, das speziell für industrielle Steuerungsumgebungen entwickelt wurde. Sein Aufbau ähnelt dem eines gewöhnlichen Computers, ist jedoch speziell für industrielle Anwendungsszenarien optimiert. Die Hardwarearchitektur der SPS orientiert sich eng an den Steuerungsanforderungen und kann in einer Vielzahl von Automatisierungsszenarien einen stabilen und zuverlässigen Betrieb gewährleisten. Das Hardwaresystem besteht in der Regel aus einem Host-Computer und mehreren Peripheriegeräten. Der Host-Computer realisiert die Verbindung verschiedener Funktionsmodule über verschiedene Busse zu einem vollständigen Steuerungssystem. Im Hinblick auf die Hardware-Organisation kann die SPS eine integrale Struktur wählen, die alle Komponenten in einem einzigen Gehäuse integriert; Es kann auch eine modulare Struktur gewählt werden, die jede Funktionskomponente in unabhängige Module einkapselt und über Racks und Kabel miteinander verbindet, um die Flexibilität der Systemkonfiguration zu erhöhen. Um sich an raue Industrieumgebungen anzupassen, sind zugehörige Geräte häufig mit einem Schaltschrank oder einem elektrischen Schaltschrank für eine zentrale Installation und einen zentralen Schutz ausgestattet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SPS-Hardware besteht aus einem Host-Computer und Peripheriegeräten. Der Host-Computer umfasst Einheiten wie CPU, Speicher, E/A-Module, Stromversorgung und Kommunikationsschnittstellen. Als Kontrollzentrum besteht die CPU aus einem Mikroprozessor und einem Controller und ist für logische Operationen, mathematische Verarbeitung und Systemkoordination verantwortlich, um eine präzise Steuerung der Feldgeräte sicherzustellen. Der Speicher ist in den Systemspeicher des geschlossenen SPS-Schranks (das verfestigte Systemverwaltungsprogramm) und den Benutzerspeicher (Speicherung benutzerdefinierter Anwendungen und Arbeitsdaten) unterteilt. Es unterstützt schreibgeschützte, programmierbare schreibgeschützte und andere Typen, um unterschiedliche Datenspeicheranforderungen zu erfüllen.

 

Das I/O-Modul ist eine Brücke, die Feldgeräte verbindet: Das Eingangsmodul sammelt Schaltsignale (unterstützt DC, AC oder sowohl AC als auch DC) und wandelt den externen Zustand in einen Pegel um, der von der SPS erkannt werden kann; Das Ausgangsmodul wandelt das von der CPU erzeugte TTL-Steuersignal in ein an das Feldgerät angepasstes Antriebssignal um, um eine Aktorsteuerung zu erreichen. Die kundenspezifische SPS-Schrankeinheit wandelt den externen 220-V-Wechselstrom in die stabile Arbeitsspannung um, die der interne Schaltkreis benötigt, und verfügt über ein Schaltspannungsstabilisierungsdesign, um die Zuverlässigkeit der Stromversorgung zu gewährleisten. Die Peripherieschnittstelle unterstützt den Anschluss von Programmiergeräten, Textanzeigen und anderen Geräten und realisiert Programmbearbeitung, Statusüberwachung und Netzwerkfunktionen über RS-485 und andere Schnittstellen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die SPS arbeitet im Automatisierungsschaltschrank in einem zyklischen Scanmodus, wobei ein einzelner Zyklus Millisekunden dauert, um Leistung und Zuverlässigkeit in Echtzeit zu gewährleisten. Der Scanvorgang ist in drei Phasen unterteilt: die Eingangsabtastphase, in der alle Eingangszustände nacheinander gelesen und im I/O-Bildbereich gespeichert werden. In dieser Phase sind die Eingabedaten bis zum nächsten Zyklus gesperrt; In der Ausführungsphase des Benutzerprogramms wird das Benutzerprogramm Zeile für Zeile in der Reihenfolge „zuerst links, dann rechts, zuerst oben, dann unten“ gescannt, um logische Operationen und Datenverarbeitung abzuschließen. In der Ausgangsaktualisierungsstufe wird die Ausgangslatchschaltung entsprechend den Ergebnissen des Benutzerprogramms aktualisiert, um externe Geräteaktionen zu steuern. Beeinflusst durch den Scanmechanismus kommt es zu einer inhärenten Verzögerung bei der Ein- und Ausgabe, aber der Zyklus auf Millisekunden--Ebene kann die Anforderungen der meisten industriellen Steuerungsszenarien erfüllen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SPS-Software wird in Systemprogramme und Anwenderprogramme unterteilt. Das Systemprogramm wird vom Hersteller im Systemspeicher verankert und ist für die zugrunde liegende Logikverwaltung und Hardwareplanung verantwortlich. Es kann nicht direkt vom Benutzer geändert werden. Das Anwenderprogramm wird vom Entwickler entsprechend den Steuerungsanforderungen geschrieben und verwendet eine spezielle Programmiersprache zur Implementierung der Gerätesteuerungslogik. Diese Art von Sprache ist für Elektrotechniker optimiert. Es verfügt über die Merkmale einer grafischen Befehlsstruktur, einer klaren Variablendefinition und eines vereinfachten Programmrahmens, was die Entwicklungsschwelle senkt und die Debugging-Effizienz verbessert.

 

 

Das Unternehmen konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung sowie die Herstellung vonSPS-Systemgehäuse. Ob Standard oder kundenspezifisch, unsere Schaltschränke lassen sich nahtlos an verschiedene SPS-Systeme anpassen, um in komplexen Industrieumgebungen zuverlässigen Schutz, Wärmeableitung und Verkabelungsmanagement der Hardware zu gewährleisten. Gerne können Sie uns für Auswahlunterstützung und Gesamtlösungen kontaktieren.