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VoltBase Steuerung SPS
Thema 76 Steuerung

SPS

Der Computer im Schaltschrank: wie eine SPS mit Eingängen, Programm und Ausgängen Maschinen steuert.

ca. 5 Minuten Grundlagen Quiz mit 10 Fragen
01

Worum geht es?

Eine SPS ist eine speicherprogrammierbare Steuerung. Sie ist ein kleiner, robuster Computer für den Schaltschrank. Statt viele Schütze und Relais zu verdrahten, schreibt man ein Programm.

Wie ein Koch nach Rezept: Er schaut, welche Zutaten da sind (Eingänge), folgt dem Rezept (Programm) und stellt das Essen auf den Tisch (Ausgänge).

Eingänge, SPS und Ausgänge Links drei Eingänge: Ein-Taster an I0.0, Aus-Taster an I0.1 und ein Sensor an I0.2. In der Mitte die SPS mit dem Programm. Rechts zwei Ausgänge: Q0.0 schaltet das Schütz des Motors, Q0.1 eine Meldeleuchte. SPSProgrammentscheidet S1 Ein-TasterI0.0S0 Aus-TasterI0.1B1 SensorI0.2 Q0.0K1 Schütz MotorQ0.1H1 Meldeleuchte Eingänge: was passiert?Ausgänge: was tun? Die Verdrahtung bleibt, das Programm kann man ändern
So ist eine SPS angeschlossen: Taster und Sensoren hängen an den Eingängen (I für Input, zum Beispiel I0.0). Schütze, Lampen und Ventile hängen an den Ausgängen (Q für Ausgang, zum Beispiel Q0.0). Dazwischen entscheidet das Programm, welcher Ausgang wann eingeschaltet wird.
02

Wie arbeitet eine SPS?

Der Zyklus einer SPS Drei Schritte im Kreis: Eingänge lesen, Programm abarbeiten, Ausgänge schreiben. Dann beginnt alles von vorn, viele Male pro Sekunde. 1. Eingänge lesenTaster gedrückt? 2. ProgrammZeile für Zeile 3. Ausgänge schreibenSchütz ein oder aus immer wieder,viele Male pro Sekunde Ein Durchlauf heißt Zyklus, oft nur wenige Millisekunden
Die SPS arbeitet im Kreis: Zuerst liest sie alle Eingänge ein. Dann arbeitet sie das Programm ab. Zum Schluss setzt sie die Ausgänge. Danach beginnt alles von vorn. Ein Durchlauf dauert oft nur wenige Millisekunden.
  • Eingänge meist mit 24 V Gleichspannung: Taster, Schalter, Sensoren.
  • Ausgänge als Relais oder Transistor: Sie schalten Schütze, Lampen, Ventile.
  • Programmiersprachen nach IEC 61131-3: Kontaktplan (KOP), Funktionsplan (FUP), Strukturierter Text (ST) und Ablaufsprache (AS).
Kompakte SPS mit Klemmen oben und unten und Leuchtanzeigen für die Ein- und Ausgänge
Kompakte SPS: Oben und unten sitzen die Klemmen für Versorgung, Eingänge und Ausgänge. Kleine Leuchten zeigen, welcher Eingang oder Ausgang gerade „an“ ist. So kann man bei der Fehlersuche sofort sehen, ob ein Taster ankommt.

Foto: UlrichAAB, „Simatic S7-1200“, Lizenz: CC BY-SA 3.0, Quelle: Wikimedia Commons, verkleinert.

03

Vorteile

  • Ändern ohne Umverdrahten: Neue Funktion? Programm ändern, fertig.
  • Weniger Bauteile: Zeitrelais, Zähler und Logik stecken im Programm.
  • Fehlersuche: Leuchtanzeigen und Software zeigen genau, was die SPS gerade sieht und tut.
  • Vernetzt: SPS können über Bussysteme miteinander sprechen.
Sicherheit

Not-Halt und Schutztüren werden nicht nur über ein normales SPS-Programm abgeschaltet. Dafür gibt es Sicherheitsrelais oder eine besondere Sicherheits-SPS.

04

Rechenbeispiel

01 Wie oft liest die SPS die Eingänge?

Ein Zyklus dauert 5 ms.

  1. Zyklen pro Sekunde = 1.000 ms5 ms = 200
  2. Ergebnis: 200-mal pro Sekunde

Was heißt das? Ein Tastendruck dauert viel länger als 5 ms. Die SPS bekommt ihn sicher mit.

05

Typische Fehler

  • Aus-Taster als Schließer angeschlossen: Bei Drahtbruch kommt kein „Aus“ an. Aus-Taster immer als Öffner anschließen und im Programm richtig auswerten.
  • 230 V an einen 24-V-Eingang: Zerstört die SPS sofort.
  • Not-Halt nur über das Programm: Sicherheitsfunktionen brauchen geprüfte Sicherheitstechnik.
Merke

Eine SPS ist ein Computer für die Steuerung: Eingänge lesen, Programm abarbeiten, Ausgänge schreiben, immer im Kreis. Eingänge heißen I, Ausgänge Q. Statt umzuverdrahten, ändert man das Programm. Sicherheitsfunktionen brauchen eigene Sicherheitstechnik.

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Quiz: Teste dich

Zehn Fragen zum Thema SPS. Nach jeder Antwort bekommst du eine Erklärung. Dein Fortschritt wird auf diesem Gerät gespeichert.

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