Automatisierungstechnik: theoretische und gerätetechnische Grundlagen, SPS
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin u.a.
Springer
1996
|
| Series: | Springer-Lehrbuch
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Literaturverz. S. 389 - 394 |
| Physical Description: | XIX, 402 Seiten Illustrationen, Diagramme |
| ISBN: | 3540606262 |
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
THEORETISCHE UND GERAETETECHNISCHE
GRUNDLAGEN, SPS
MIT 161 ABBILDUNGEN
SPRINGER
INHALTSVERZEICHNIS
TEIL 1 AUTOMATISIERUNGSTECHNIK -
EINE GRUNDLEGENDE INGENIEURWISSENSCHAFT L
1 EINLEITUNG 3
1.1 EINORDNUNG DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 3
1.1.1 ZIELE UND ENTWICKLUNGSTRENDS DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK .. 3
1.1.1.1 PROZESSAUTOMATISIERUNG UND BETRIEBSGEWINN 3
1.1.1.2 ZIELSTELLUNGEN DER PROZESSAUTOMATISIERUNG 5
1.1.1.3 AUTOMATISIERUNGSTECHNIK UND INDUSTRIEGESELLSCHAFT 5
1.1.2 AUTOMATISIERUNGSTECHNIK UND INFORMATIK 7
1.1.2.1 MATERIE-, ENERGIE- UND INFORMATIONSSTROM 7
1.1.2.2 SOFTWARE IN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 9
1.1.2.3 COMPUTER AIDED ENGINEERING (CAE) 11
1.2 ANWENDUNG DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 12
1.2.1 HAUPTFUNKTIONEN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 12
1.2.1.1 PROZESSUEBERWACHUNG 12
1.2.1.2 PROZESSSICHERUNG 13
1.2.1.3 PROZESSSTABILISIERUNG 14
1.2.1.4 PROZESSFUEHRUNG 14
1.2.1.5 PROZESSOPTIMIERUNG 15
1.2.2 ANWENDUNGSBEREICHE DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 16
1.2.2.1 AUTOMATISIERUNG TECHNISCHER PROZESSE 16
1.2.2.2 NICHTTECHNISCHE ANWENDUNGEN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK . 19
TEIL 2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN DER AUTOMATISIERUNGS-
TECHNIK 21
2 GRUNDLAGEN DER REGELUNGS- UND STEUERUNGSTECHNIK 23
2.1 EINFUEHRUNG 24
2.1.1 FUNKTIONELLE BETRACHTUNGSWEISE 24
2.1.2 BEGRIFFE DER REGELUNGS- UND STEUERUNGSTECHNIK 26
2.1.2.1 SYSTEM 26
VIII INHALTSVERZEICHNIS
2.1.2.2 GROESSE 27
2.1.2.3 PROZESS UND MODELL 28
2.1.2.4 WIRKUNGSPLAN 28
2.1.2.5 REGELUNG 29
2.1.2.6 STEUERUNG 29
2.1.3 INFORMATIONEN UND SIGNALE 30
2.1.3.1 INFORMATION 30
2.1.3.2 SIGNAL 31
2.1.3.3 SIGNALEINTEILUNG 32
2.1.4 GRAPHISCHE SYMBOLE UND KENNBUCHSTABEN 34
2.1.4.1 SYMBOLE 34
2.1.4.2 KENNBUCHSTABEN 35
2.2 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG STETIG WIRKENDER SYSTEME 36
2.2.1 STATISCHE BESCHREIBUNG 37
2.2.1.1 LINEARISIERUNG DER KENNLINIE 37
2.2.1.2 TYPISCHE NICHTLINEARITAETEN 38
2.2.2 DYNAMISCHE BESCHREIBUNG LINEARER ZEITINVARIANTER SYSTEME ... 39
2.2.2.1 LINEARE UEBERTRAGUNGSGLIEDER 39
2.2.2.2 TESTSIGNALE 39
2.2.2.3 SPRUNGANTWORT UND UEBERGANGSFUNKTION 41
2.2.2.4 FREQUENZGANG UND ORTSKURVE 42
2.2.2.5 DIFFERENTIALGLEICHUNG 45
2.2.2.6 UEBERTRAGUNGSFUNKTION 47
2.2.2.7 ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN DEN BESCHREIBUNGSFORMEN 50
2.2.2.8 WEITERE BESCHREIBUNGSFORMEN 52
2.2.3 UEBERSICHT DER LINEAREN GRUNDGLIEDER 53
2.2.3.1 P-GLIED .* 53
2.2.3.2 I-GLIED , 55
2.2.3.3 D-GLIED 55
2.2.3.4 T
T
-GLIED 55
2.2.3.5 T
R
GLIED 56
2.2.3.6 T
2
-GLIED 56
2.2.4 GRUNDSTRUKTUREN DES WIRKUNGSPLANES 57
2.2.4.1 REIHENSTRUKTUR 57
2.2.4.2 PARALLELSTRUKTUR 58
2.2.4.3 KREISSTRUKTUR 59
3 REGELUNGSTECHNIK 61
3.1 ELEMENTE DES REGELKREISES 61
3.1.1 STRUKTUR UND GROESSEN DES REGELKREISES 61
3.1.1.1 STRUKTUR DES EINGROESSEN-REGELKREISES 61
3.1.1.2 ERLAEUTERUNG DER GROESSEN DES REGELKREISES 63
3.1.1.3 STELL- UND STOERVERHALTEN DER STRECKE 64
3.1.2 REGELSTRECKEN MIT AUSGLEICH (P-STRECKEN) 65
3.1.2.1 STRECKE MIT AUSGLEICH 0. ORDNUNG, P-T
0
-STRECKE 66
INHALTSVERZEICHNIS IX
3.1.2.2 STRECKE MIT AUSGLEICH 1. ORDNUNG, P-T
R
STRECKE 66
3.1.2.3 STRECKE MIT AUSGLEICH 2. UND HOEHERER ORDNUNG, P-T
N
-STRECKE .. 67
3.1.2.4 STRECKE MIT TOTZEIT, T
T
-STRECKE 68
3.1.2.5 STRECKE MIT AUSGLEICH I-TER ORDNUNG UND TOTZEIT, P-T
R
T
T
-STRECKE. 68
3.1.3 REGELSTRECKEN OHNE AUSGLEICH (I-STRECKEN) 69
3.1.3.1 STRECKE OHNE AUSGLEICH 0. ORDNUNG, I-T
0
-STRECKE 70
3.1.3.2 STRECKE OHNE AUSGLEICH 1. ORDNUNG, I-T
R
STRECKE 70
3.1.3.3 STRECKE OHNE AUSGLEICH I-TER ORDNUNG UND TOTZEIT,
I-T
R
T,-STRECKE 71
3.1.4 GRUNDANTEILE UND ARTEN LINEARER REGLER 72
3.1.4.1 P-ANTEIL, P-REGLER 72
3.1.4.2 I-ANTEIL, I-REGLER 73
3.1.4.3 D-ANTEIL 74
3.1.4.4 PI-REGLER 75
3.1.4.5 PD-REGLER 77
3.1.4.6 PID-REGLER 77
3.1.5 TECHNISCHE AUSFUEHRUNG UND BENENNUNG DER REGLER 78
3.1.5.1 KONVENTIONELLE AUSFUEHRUNG ,. 78
3.1.5.2 RECHNERGESTUETZTE AUSFUEHRUNG 79
3.1.5.3 WEITERE REGELALGORITHMEN 80
3.1.5.4 BENENNUNG UND EINTEILUNG DER REGLER 80
3.2 LINEARER REGELKREIS 81
3.2.1 UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN 81
3.2.1.1 ANGRIFFSORT DER STOERGROESSE 81
3.2.1.2 FUEHRUNGS- UND STOERUNGSVERHALTEN DES REGELKREISES 82
3.2.2 ARTEN DER REGELUNG 85
3.2.2.1 BEANSPRUCHUNGSARTEN DES REGELKREISES 85
3.2.2.2 EINSCHWINGVERHALTEN 86
3.2.3 STABILITAET DES REGELSYSTEMS 87
3.2.3.1 CHARAKTERISIERUNG DES STABILITAETSPROBLEMS 87
3.2.3.2 LOESUNG DER CHARAKTERISTISCHEN GLEICHUNG 88
3.2.3.3 STABILITAETSKRITERIEN 90
3.2.4 TYPISCHE STRECKE-REGLER-KOMBINATIONEN 94
3.2.4.1 KOMPLEXER UND REELLER REGELFAKTOR 94
3.2.4.2 P-REGLER AN P-STRECKE 95
3.2.4.3 P-REGLER AN I-STRECKE 97
3.2.4.4 I-REGLER AN P-STRECKE 99
3.2.4.5 ZUSAMMENFASSUNG 100
3.2.5 EINSTELLUNG UND OPTIMIERUNG VON REGELKREISEN 102
3.2.5.1 GUETE DER REGELUNG 102
3.2.5.2 FREQUENZKENNLINIENVERFAHREN 103
3.2.5.3 WURZELORTSVERFAHREN 105
3.2.5.4 PARAMETEROPTIMIERUNG MITTELS INTEGRALKRITERIEN 107
3.2.5.5 BETRAGSOPTIMIERUNG 109
3.2.5.6 VERWENDUNG VON EINSTELLREGELN 110
3.2.5.7 NUTZUNG DES RECHNERGESTUETZTEN ENTWURFS 112
INHALTSVERZEICHNIS
3.3 AUSGEWAEHLTE FORMEN VON EINGROESSEN-REGELKREISEN 114
3.3.1 MEHRSCHLEIFIGER REGELKREIS 114
3.3.1.1 ZIELSTELLUNG 114
3.3.1.2 REGELKREIS MIT STOERGROESSENAUFSCHALTUNG 115
3.3.1.3 KASKADENREGELUNG 117
3.3.2 REGELKREIS MIT ZWEIPUNKTREGLER 118
3.3.2.1 ANWENDUNG 118
3.3.2.2 ARBEITSBEWEGUNG 119
3.3.3 ADAPTIVER REGELKREIS 122
3.3.3.1 ZIELSETZUNG 122
3.3.3.2 SELF-TUNING-VERFAHREN 122
3.3.3.3 MODELL-REFERENZ-VERFAHREN 123
3.4 REGELUNG UND STEUERUNG VON MEHRGROESSENSYSTEMEN 124
3.4.1 MEHRGROESSENSYSTEME 124
3.4.1.1 EINFUEHRENDE BEISPIELE 124
3.4.1.2 DEFINITION 127
3.4.1.3 GETASTETE REGELKREISE 128
3.4.1.4 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG QUASIKONTINUIERLICHER
MEHRGROESSENSYSTEME 130
3.4.2 ARTEN DER LEITTECHNIK FUER MEHRGROESSENSYSTEME 132
3.4.2.1 REGELUNG VON MEHRGROESSENSYSTEMEN
(RUECKFUEHRUNGSPRINZIP) 132
3.4.2.2 STEUERUNG VON MEHRGROESSENSYSTEMEN
(MODELLBASIERTE VORWAERTSSTEUERUNG) 134
3.4.2.3 KOMBINIERTE REGELUNG UND STEUERUNG
VON MEHRGROESSENSYSTEMEN 137
3.4.3 EIGENSCHAFTEN VON MEHRGROESSENREGELUNGSSYSTEMEN 139
3.4.3.1 STABILITAET 139
3.4.3.2 AUTONOMIE 141
3.4.3.3 ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN STABILITAET, INVARIANZ, AUTONOMIE
UND REGELGUETE 144
4 EXPERIMENTELLE PROZESSANALYSE 147
4.1 GRUNDLAGEN 147
4.1.1 ZIELSTELLUNG 147
4.1.2 MODELLBEGRIFF UND -ABGRENZUNG 148
4.1.2.1 BEGRIFFE UND DEFINITIONEN 148
4.1.2.2 PROZESS UND PROZESSVARIABLE 149
4.1.3 EINTEILUNG UND ENTWICKLUNG MATHEMATISCHER MODELLE 150
4.1.3.1 EINTEILUNG MATHEMATISCHER MODELLE 150
4.1.3.2 EIGENSCHAFTEN EINES MATHEMATISCHEN MODELLS 152
4.1.3.3 PRAKTISCHE MODELLENTWICKLUNG 153
4.1.4 SIGNALANALYSE UND THEORETISCHE PROZESSANALYSE 155
4.1.4.1 SIGNALANALYSE 155
4.1.4.2 THEORETISCHE PROZESSMODELLIERUNG 155
INHALTSVERZEICHNIS XI
4.2 DETERMINISTISCHE IDENTIFIKATION LINEARISIERTER
KONTINUIERLICHER SYSTEME 158
4.2.1 EINFUEHRUNG 158
4.2.1.1 ARBEITSPRINZIP 158
4.2.1.2 STEUER- UND BEOBACHTBARKEIT 159
4.2.1.3 MODELLKOMPONENTEN 160
4.2.2 MODELLBESTIMMMUNG AUS DER UEBERGANGSFUNKTION 161
4.2.2.1 STRUKTURERKENNUNG 161
4.2.2.2 VORAUSSETZUNGEN 161
4.2.2.3 ZIELSTELLUNG ZUR BESTIMMUNG DER UEBERTRAGUNGSGLIEDER SJJ(S) ..
162
4.2.2.4 ABLAUF DER MODELLBESTIMMUNG 162
4.2.2.5 BEISPIELE 163
4.2.3 MODELLBESTIMMUNG AUS DER FREQUENZGANGDARSTELLUNG 167
4.2.3.1 MESSVERFAHREN ZUR AUFNAHME DER ORTSKURVE 167
4.2.3.2 AUSWERTUNG DER ORTSKURVE 168
4.2.3.3 BEISPIELE 171
4.3 STATISTISCHE IDENTIFIKATION VON SYSTEMEN 172
4.3.1 EINFUEHRUNG 172
4.3.1.1 INFORMATIONSGEWINNUNG AUS STOCHASTISCHEN SIGNALEN 172
4.3.1.2 STUFEN DER EXPERIMENTELLEN MODELLBILDUNG 173
4.3.1.3 AUFGABENSTELLUNG DER MODELLSCHAETZUNG 175
4.3.1.4 KLASSIFIKATIONSGESICHTSPUNKTE 176
4.3.1.5 BESCHREIBUNG ABGETASTETER KONTINUIERLICHER SIGNALE 176
4.3.2 DIREKTE SCHAETZVERFAHREN FUER NICHTPARAMETRISCHE MODELLE 178
4.3.2.1 NICHTPARAMETRISCHE DYNAMISCHE MODELLE 178
4.3.2.2 UEBERSICHT 179
4.3.3 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN DER PARAMETERSCHAETZVERFAHREN ... 180
4.3.3.1 METHODE DER KLEINSTEN QUADRATE (REGRESSION) 180
4.3.3.2 DIFFERENZENGLEICHUNG EINES UNGESTOERTEN GETASTETEN SYSTEMS ...
182
4.3.3.3 GLEICHUNGEN DES GESTOERTEN SYSTEMS 184
4.3.3.4 BILDUNG DES FEHLERSIGNALS 185
4.3.4 UEBERSICHT DER PARAMETERSCHAETZVERFAHREN 187
4.3.4.1 EINTEILUNG DER PARAMETERSCHAETZVERFAHREN 187
4.3.4.2 FESTLEGUNG DER MODELLORDNUNG 188
4.3.4.3 DIREKTE METHODE DER REGRESSION 189
4.3.4.4 REKURSIVE METHODE DER REGRESSION 190
4.3.4.5 WEITERE PARAMETERSCHAETZVERFAHREN 191
4.3.4.6 OFFENE PROBLEME 192
4.3.4.7 RECHNERGESTUETZTE PARAMETERSCHAETZUNG 193
5 STEUERUNGSTECHNIK 195
5.1 GRUNDLAGEN DER STEUERUNGSTECHNIK 195
5.1.1 ARTEN VON STEUERUNGEN 195
5.1.1.1 GRUNDBEGRIFFE 195
5.1.1.2 EINTEILUNG DIGITALER UND BINAERER STEUERUNGEN 197
XII INHALTSVERZEICHNIS
5.1.1.3 ARTEN VON STEUERUNGSSIGNALEN 198
5.1.2 SCHALTZEICHEN BINAERER SYSTEME 199
5.1.2.1 AUSWAHL GRAPHISCHER SYMBOLE AUS DIN 40900 (TEIL 7) 199
5.1.2.2 AUSWAHL GRAPHISCHER SYMBOLE AUS DIN 40900 (TEIL 12) 201
5.1.3 LOGISCHE VERKNUEPFUNGEN 206
5.1.3.1 LOGISCHE GRUNDFUNKTIONEN 206
5.1.3.2 ERWEITERTE LOGISCHE VERKNUEPFUNGEN 208
5.2 GRUNDZUEGE DER SCHALTALGEBRA 209
5.2.1 MATHEMATISCHE SYMBOLE 209
5.2.1.1 UEBERSICHT 209
5.2.1.2 BINDUNGSSTAERKE DER SYMBOLE 210
5.2.2 RECHENGESETZE 212
5.2.2.1 KOMMUTATIVES GESETZ (VERTAUSCHUNGSGESETZ) 212
5.2.2.2 ASSOZIATIVES GESETZ (VERBINDUNGSGESETZ) 212
5.2.2.3 DISTRIBUTIVES GESETZ (VERTEILUNGSGESETZ) 213
5.2.2.4 INVERSIONSGESETZ (UMKEHRUNGSGESETZ) 214
5.2.3 NORMALFORMEN LOGISCHER FUNKTIONEN 216
5.2.3.1 DEFINITION 216
5.2.3.2 VOLLSTAENDIGE DISJUNKTIVE NORMALFORM 216
5.2.3.3 VOLLSTAENDIGE KONJUNKTIVE NORMALFORM 217
5.2.3.4 VERWENDUNG DER NORMALFORMEN 218
5.2.4 RECHENREGELN 219
5.2.4.1 POSTULATE DER SCHALTALGEBRA 220
5.2.4.2 AUSGEWAEHLTE RECHENREGELN DER SCHALTALGEBRA 221
5.2.5 SCHALTUNGSVEREINFACHUNG UND KUERZUNGSVERFAHREN 223
5.2.5.1 RECHNERISCHE SCHALTUNGSVEREINFACHUNG 223
5.2.5.2 KUERZUNG MIT DEM KARNAUGH-VEITCH-DIAGRAMM 227
5.3 AUSGEWAEHLTE TEILPROBLEME DER STEUERUNGSTECHNIK 230
5.3.1 VERGLEICHENDE DARSTELLUNG DER BESCHREIBUNGSMOEGLICHKEITEN .. 230
5.3.2 REALISIERUNG ELEKTRONISCHER LOGIKELEMENTE 232
5.3.3 SCHALTUNGSSYNTHESE MIT NAND- UND NOR-GATTERN 233
5.3.4 SCHALTWERKE 234
5.3.4.1 MERKMALE 234
5.3.4.2 VERMEIDEN VON FEHLSCHALTUNGEN (HAZARDS) 235
TEIL 3 TECHNIK RECHNERGESTUETZTER AUTOMATISIERUNGSGERAETE 237
6 GERAETETECHNISCHE GRUNDLAGEN DER PROZESSDATENVERARBEITUNG .. 239
6.1 EINFUEHRUNG 240
6.1.1 GESCHICHTLICHER ABRISS ZUR ENTWICKLUNG DER PROZESS-
RECHENTECHNIK 240
6.1.1.1 RECHENFUNKTIONEN IN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 240
6.1.1.2 ENTWICKLUNG DER PROZESSRECHENTECHNIK 241
INHALTSVERZEICHNIS XIII
6.1.2 RECHNERGESTUETZTE AUTOMATISIERUNGSGERAETE 243
6.1.2.1 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN (SPS) 244
6.1.2.2 INDUSTRIE-PERSONAL-COMPUTER (IPC) 244
6.1.2.3 PROZESSLEITSYSTEME (PLS) 245
6.1.2.4 GEGENUEBERSTELLUNG UND ANWENDUNGSBEREICHE 245
6.1.3 GERAETENETZE 246
6.1.3.1 AUTOMATISIERUNGSSTRUKTUREN 246
6.1.3.2 LOKALE NETZE 247
6.1.3.3 ISO/OSI-REFERENZMODELL 249
6.1.3.4 STANDARDISIERUNG BEI KOMMUNIKATIONSSYSTEMEN 251
6.2 TECHNIK UND WIRKUNGSWEISE VON PDV-GERAETEN 252
6.2.1 LEISTUNGSMERKMALE VON PDV-GERAETEN 252
6.2.1.1 GEGENUEBERSTELLUNG RECHNERGESTUETZTER UND KONVENTIONELLER
PDV-GERAETE 252
6.2.1.2 MERKMALE DER PROZESSRECHENTECHNIK 253
6.2.2 AUFBAU UND ARBEITSWEISE DER ZENTRALEINHEIT 255
6.2.2.1 ARBEITSPRINZIP DES EINADRESSRECHNERS 255
6.2.2.2 ZENTRALE VERARBEITUNGSEINHEIT 256
6.2.2.3 BESTANDTEILE DER ZENTRALEINHEIT FUER DEN REALTIME-BETRIEB 257
6.2.2.4 MIKROPROZESSORTECHNIK 259
6.2.3 PROZESSDATENEIN- UND -AUSGAEBE 261
6.2.3.1 ANALOGWERTEINGABE 262
6.2.3.2 DIGITALWERT- UND IMPULSEINGABE 264
6.2.3.3 PROZESSDATENAUSGABE 264
6.2.4 PROZESSLEITTECHNIK 265
6.2.4.1 GRUNDLAGEN 265
6.2.4.2 PROZESSVISUALISIERUNG 266
6.2.4.3 STRUKTURIEREN VON PLS-GERAETEN 267
7 PROGRAMMTECHNISCHE GRUNDLAGEN
DER PROZESSDATENVERARBEITUNG 271
7.1 REALTIME-BETRIEBSSYSTEME UND PROZESSPROGRAMMIER-
SPRACHEN 271
7.1.1 DARSTELLUNG DIGITALER DATEN 271
7.1.1.1 UEBERSICHT GEBRAEUCHLICHER ZAHLENFORMATE 271
7.1.1.2 UMRECHNUNG DER ZAHLENFORMATE 273
7.1.2 SOFTWAREQUALITAET 274
7.1.2.1 KONSEQUENZEN DER FUNKTIONSPROGRAMMIERUNG 274
7.1.2.2 SOFTWAREZUVERLAESSIGKEIT 275
7.1.3 REALTIME-BETRIEBSSYSTEME 276
7.1.3.1 MERKMALE 276
7.1.3.2 TASKKONZEPT 278
7.1.3.3 AUFBAU 278
7.1.4 PROZESSPROGRAMMIERSPRACHEN 280
7.1.4.1 ASSEMBLERSPRACHEN 280
XIV INHALTSVERZEICHNIS
7.1.4.2 FACHSPRACHEN UND SPEZIELLE PROGRAMMIERSYSTEME 281
7.1.4.3 REALTIME-HOCHSPRACHEN 282
7.2 METHODISCHE GRUNDLAGEN DER ANWENDERPROGRAMMENTWICKLUNG 284
7.2.1 SOFTWARE ENGINEERING 284
7.2.1.1 EINFUEHRUNG 284
7.2.1.2 STUFEN DER SOFTWARE-ENTWICKLUNG 285
7.2.2 ETAPPE DES GEISTIG-KREATIVEN ENTWURFES 287
7.2.2.1 PROBLEMANALYSE, ANFORDERUNGSDEFINITION 287
7.2.2.2 STRUKURENTWURF 288
7.2.2.3 ALGORITHMENENTWURF 291
7.2.2.4 PROGRAMMCODIERUNG 294
7.2.3 ETAPPE DER RECHNERGESTUETZT-FORMALEN REALISIERUNG 295
7.2.3.1 EDITIEREN, UEBERSETZEN, LADEN/BINDEN 295
7.2.3.2 OFFLINE-PROGRAMMTEST 296
7.2.3.3 ONLINE/REALTIME-SYSTEMTEST 297
7.2.3.4 DOKUMENTATION DER SOFTWARE-ENTWICKLUNG 299
8 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN 303
8.1 GERAETE- UND PROGRAMMTECHNIK 304
8.1.1 GERAETETECHNIK EINER SPS 304
8.1.1.1 MODULARITAETSPRINZIP 304
8.1.1.2 HINWEISE ZUM BAUGRUPPEN-STECKEN 305
8.1.1.3 CPU-BAUGRUPPEN 306
8.1.1.4 EINGABE- UND AUSGABEBAUGRUPPEN 306
8.1.1.5 WEITERE SPS-BAUGRUPPEN 307
8.1.1.6 SCHNITTSTELLEN 308
8.1.2 PROGRAMMTECHNIK EINER SPS 308
8.1.2.1 ZUSAMMENSTELLUNG DER SOFTWARE-BAUSTEINE 308
8.1.2.2 PERMANENTER ZYKLISCHER BETRIEB EINER SPS 310
8.1.2.3 ZYKLUSZEIT UND REAKTIONSZEIT 312
8.1.2.4 ERGAENZENDE BETRIEBSARTEN EINER SPS 313
8.1.3 PROGRAMMDARSTELLUNGSARTEN 315
8.1.3.1 NORMGERECHTE PROGRAMMIERUNG NACH IEC 1131-1/3 315
8.1.3.2 KONTAKTPLAN, FUNKTIONSPLAN UND ANWEISUNGSLISTE 317
8.1.4 UNTERSTUETZUNGSFUNKTIONEN DES PROGRAMMIERGERAETES 319
8.1.4.1 UEBERSICHT ZUM SOFTWAREPAKET STEP 5 319
8.1.4.2 EINGABE, AUSGABE UND KORREKTUR VON ANWENDERPROGRAMMEN . 320
8.1.4.3 UNTERSTUETZUNG DES PROGRAMMTESTS UND DER FEHLERSUCHE 321
8.2 BESCHREIBUNG DER PROGRAMMIERBAREN FUNKTIONEN 323
8.2.1 BAUSTEINBEZOGENE FUNKTIONEN 323
8.2.1.1 AUFRUF UND BEENDIGUNG VON BAUSTEINEN 323
8.2.1.2 AKTIVIERUNG VON DATENBAUSTEINEN 325
8.2.2 BINAERE VERKNUEPFUNGS- UND SPEICHERFUNKTIONEN 326
8.2.2.1 PROGRAMMANWEISUNG UND VERKNUEPFUNGSERGEBNIS 326
INHALTSVERZEICHNIS XV
8.2.2.2 UEBERSICHT DER OPERANDENBEREICHE 328
8.2.2.3 UND-, ODER- UND NICHT-VERKNUEPFUNGEN 329
8.2.2.4 BERUECKSICHTIGUNG DER GEBER 332
8.2.2.5 SETZEN UND RUECKSETZEN 334
8.2.2.6 FLANKENERKENNUNG 336
8.2.3 ZEIT- UND ZAEHLFUNKTIONEN 337
8.2.3.1 STARTEN, RUECKSETZEN UND ABFRAGEN EINER ZEITFUNKTION 337
8.2.3.2 UEBERSICHT DER VERFUEGBAREN ZEITFUNKTIONEN 339
8.2.3.3 SETZEN, RUECKSETZEN UND VOR-/RUECKWAERTSZAEHLEN
EINER ZAEHLFUNKTION 341
8.2.4 MATHEMATISCHE FUNKTIONEN 343
8.2.4.1 ALLGEMEINE HINWEISE 343
8.2.4.2 LADEN UND TRANSFERIEREN 344
8.2.4.3 VERGLEICHSFUNKTIONEN 346
8.2.4.4 ARITHMETISCHE FUNKTIONEN 347
8.2.4.5 DIGITALVERKNUEPFUNGEN UND UMWANDLUNGSOPERATIONEN 349
8.2.5 ORGANISATORISCHE FUNKTIONEN 350
8.2.5.1 SPRUNGFUNKTIONEN 350
8.2.5.2 SCHIEBEFUNKTIONEN 352
8.2.5.3 BEARBEITUNGSFUNKTIONEN 352
8.3 UEBERSICHT ZU SPEZIELLEN GEBIETEN DER SPS-TECHNIK 355
8.3.1 PROGRAMMIERUNG VON FUNKTIONSBAUSTEINEN MIT
FORMALOPERANDEN 355
8.3.2 ANALOGWERTVERARBEITUNG UND REGELUNG 356
8.3.3 ALARM- UND ZEITGESTEUERTER BETRIEB 356
8.3.4 PROZESSVISUALISIERUNG UND -BEDIENUNG 357
8.3.5 VERNETZUNG MEHRERER GERAETE 358
8.3.6 ERSTELLUNG UND ANWENDUNG VON
FUZZY-LOGIC-FUNKTIONSBAUSTEINEN 360
8.3.7 KOPPLUNG EINES PC-BASIERTEN EXPERTENSYSTEMS 360
8.4 OPERATIONSLISTE DER SIMATIC S5-100U UND S5-135U 362
8.4.1 ERLAEUTERUNGEN 362
8.4.1.1 ERLAEUTERUNGEN ZUR OPERATIONSLISTE 362
8.4.1.2 ERLAEUTERUNG DER OPERANDEN-KENNZEICHEN UND -PARAMETER .... 363
8.4.1.3 ERLAEUTERUNG DER FORMALOPERANDEN-DEKLARATION 365
8.4.2 GRUNDOPERATIONEN 367
8.4.2.1 BINAERE VERKNUEPFUNGS- UND SPEICHEROPERATIONEN 367
8.4.2.2 LADE- UND TRANSFEROPERATIONEN 369
8.4.2.3 ZEIT- UND ZAEHLOPERATIONEN 373
8.4.2.4 ARITHMETISCHE OPERATIONEN 373
8.4.2.5 VERGLEICHSOPERATIONEN 374
8.4.2.6 BAUSTEINAUFRUF- UND -RUECKSPRUNG-OPERATIONEN 375
8.4.2.7 NULL-, STOP- UND BILDAUFBAU-OPERATIONEN 377
8.4.3 ERGAENZENDE OPERATIONEN 377
8.4.3.1 BINAERE UND DIGITALE VERKNUEPFUNGSOPERATIONEN 377
XVI INHALTSVERZEICHNIS
8.4.3.2 SPEICHER- UND SETZOPERATIONEN 378
8.4.3.3 ZEIT- UND ZAEHLOPERATIONEN 379
8.4.3.4 LADE- UND TRANSFEROPERATIONEN 379
8.4.3.5 UMWANDLUNGSOPERATIONEN 380
8.4.3.6 SCHIEBE- UND ROTATIONSOPERATIONEN 381
8.4.3.7 SPRUNGOPERATIONEN 382
8.4.3.8 SONSTIGE OPERATIONEN 384
8.4.4 AUSGEWAEHLTE SYSTEMOPERATIONEN 386
8.4.4.1 LADE- UND TRANSFEROPERATIONEN 386
8.4.4.2 ARITHMETISCHE OPERATIONEN 386
8.4.4.3 SONSTIGE OPERATIONEN 387
LITERATURVERZEICHNIS 389
SACHVERZEICHNIS 395
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