SPS

Programmierung
(c) Friedrich Sick
st-13
  • Für die Programmierung der SPS muss grundsätzlich eine Programmiersoftware des Herstellers erworben werden. Sie wird in der Regel am PC oder Laptop installiert und ermöglicht auch die Übergabe des erstellten Programms an die SPS. Außerdem bietet sie meist die Möglichkeit der Simulation des Programms im Vorfeld und die Visualisierung des laufenden Programms.
  • Die Möglichkeiten zur Erstellung des Anwenderprogramms unterscheiden sich in der Art und Weise der Programmdarstellung: grafisch oder als Anweisungsliste. Grafisch unterstützte Darstellungen können einem Stromlaufplan nach Stromwegen (Kontaktplan) oder einem Logikplan (Funktionsplan) ähneln. Der Kontaktplan wird von den meisten Elektrikern verstanden, auch wenn sie mit Computern oder mit SPS-Geräten noch nicht vertraut sind. Dies hat die Einführung der SPS erheblich beschleunigt.
  • Neben speziell angepassten Hochsprachen, welche die Programmierung von hochkomplexen Abläufen in der Automatisierung erlauben, ist ein genormter Standard etabliert: In DIN EN 61131-3 sind fünf Programmiersprachen spezifiziert:
    Abk. Bezeichnung Anmerkung
    AWL Anweisungsliste in der Ausgabe 2014-06 der Norm als veraltet gekennzeichnet, soll künftig entfallen
    KOP Kontaktplan ähnlich dem 90° gedrehten Stromlaufplan
    FUP Funktionsplan ähnelt Logik-Schaltplänen
    AS Ablaufsprache eine Art Ablaufdiagramm, bei Siemens STEP 7 als S7 GRAPH bekannt.
    ST Strukturierter Text bei Siemens STEP 7 als SCL (Structured Control Language) bezeichnet.
Programmerstellung
Das Anwenderprogramm besteht aus aufeinander folgenden Steueranweisungen, die die Sensoren an den Eingängen mit den Aktoren an den Ausgängen der SPS logisch verknüpfen.
Die Steueranweisungen berstehen aus
  • dem Operationsteil (wie soll verknüpft werden) und
  • dem Operanden (was soll verknüpft werden).
  • jeder so verknüpfte Ausgang bildet eine Steuersequenz.
  • jeder Ausgang kann im Programm nur in einer Sequenz vorkommen!

    Steueranweisungen in Auszügen
    nach DIN EN 61131-3
    und Siemens Step 7
    Operation Operand
    Step 7 DIN Bedeutung
    . L Load
    U A Und / And
    O O Oder / Or
    N N Nicht / Not
    = = Zuweisung
    S S Setzen / Set
    R R Reset
    ZV U Vorwärts zählen
    ZR D Rückwärts zählen
    . EOF Programmende
    Step7 DIN Bedeutung
    E I Eingang
    A Q Ausgang
    M M Merker
    T TR Timer
    Z CT Counter

    		• Beispiel:
    Einfache Drehrichtungssteuerung mit Links- (I2), Rechts- (I3) und Austaster (I1)

    Funktionsgleichungen:

    Q1=((I2^Q2*)vQ1)^I1

    Q2=((I3^Q1*)vQ2)^I1
    Programm in AWL:

      L I2
      AN Q2
      O Q1
      A I1
      = Q1
      L I3
      AN Q1
      O Q2
      A I1
      = Q2
      EOF
    Beispiel
    Projektion einer prozessabhängigen Ablaufsteuerung