Was sind die besten Tipps für die Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen?
Speicherprogrammierbare Steuerungen sind kleine Rechengeräte, die in Fabriken und im industriellen Bereich zum Betreiben von Maschinen verwendet werden. Ausgestattet mit eigenen Betriebssystemen steuern speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) die Prozesse zur Herstellung von Produkten. Programmierer ändern die Prozesse auf SPSen, um Maschinen zu bedienen und Änderungen am herzustellenden Produkt vorzunehmen. Sie verwenden die Programmierung einer speicherprogrammierbaren Steuerung in Bereichen wie Bearbeitung, Lebensmittelverpackung und Materialhandhabung. Einige der besten Tipps für Programmierer sind die Verwendung eines One-Shot-Befehls, die Implementierung eines Proportionalreglers in der Logik, das Umschalten der Logik und das Reduzieren von SPS-Scan-Zeitproblemen.
Die One-Shot-Funktion ist praktisch, wenn eine Bedingung zwischen Ein und Aus umgeschaltet wird und die SPS nur für einen Scan im wahren Zustand aktiv werden muss. Die Spule wird jedes Mal wahr, wenn der Aktivierungsring wahr ist, und es bleibt alles wahr für nur einen Scan. Manchmal ist die Reihenfolge der Strompfade in einem Durchgang wichtig, da die SPS einen vollständigen Scan durchführen muss, wenn das Ausgangsbit aktiviert ist, und erst dann den ersten Strompfad erkennt.
Die Einbindung von Proportionalreglern in eine SPS ist sehr nützlich bei der Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen, insbesondere wenn keine Proportional- / Integral- / Ableitungs-Befehle oder PID-Befehle integriert sind. PID-Regler sind Prozessregler mit speziellen einstellbaren Reaktionseigenschaften. Auf diese Weise können sie Regelalgorithmen ordnungsgemäß ausführen, die die Aufheiz- und Abkühlraten des Prozesses antizipieren, messen und automatisch korrigieren. Prozesssteuerungsverfahren verwenden Proportionalregler auf vielfältige Weise. Die vollständige Kontrolle über die Heizung ist eine beliebte Anwendung. SPS können präzise programmiert werden, um die Heizung ein- oder auszuschalten.
Eine beliebte Methode in der Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen verwendet das Konzept des Umschaltens. Diese Logik ist nützlich, wenn der Programmierer eine Taste benötigt, um ein Gerät mit derselben Umschaltaktion zu steuern. Durch einmaliges Drücken einer Taste wird das Gerät beispielsweise ein- und durch erneutes Drücken ausgeschaltet. Diese Logik wechselt vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand, wenn die Eingabe wahr wird. Es bleibt dann eingeschaltet, bis die Eingabe falsch wird.
Lange SPS-Zykluszeiten können auch bei der Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen ein Problem sein, insbesondere bei der Entwicklung von Steuerungen für Hochgeschwindigkeitsmaschinen. Ein gängiger Ansatz verwendet eine inkrementelle Codierung, um die Position der Maschine zu berechnen. Dieser Ansatz kann jedoch viele Probleme verursachen, wenn versucht wird, die Maschine schneller laufen zu lassen. Wenn der Ausgang des Encoders, der mit der erhöhten Geschwindigkeit arbeitet, in der Zeit, die die SPS für einen Scan benötigt, von falsch auf wahr wechselt, zählt der Zähler nicht richtig. Dies führt dazu, dass die Maschine abstürzt oder die sich bewegenden Teile die Synchronisation verlieren, wenn die Geschwindigkeit erhöht wird.
Die Lösung in einem solchen Szenario ist die Verwendung eines absoluten Positionsgebers anstelle eines Inkrementalgebers. Der Vorteil dieses Gebertyps besteht darin, dass er mit zunehmender Maschinengeschwindigkeit weniger fehleranfällig ist. Dieser Encoder benötigt jedoch ungefähr ein Dutzend oder mehr Eingangsleitungen im Vergleich zu den beiden Leitungen, die ein Inkremental-Encoder benötigt. Absolute Encoder können auch Fehler wie fehlende Zustände erzeugen, bei denen sich einige der Bits ändern und andere nicht. Wenn bei einem Absolutwertgeber übersprungene Zustände auftreten, muss dieser durch einen anderen ersetzt werden.