SPS: speicherprogrammierbare Steuerungen als Bausteine verteilter Automatisierung
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München
Oldenbourg
2004
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| adam_text | SPS SPEICHERPROGAMMIERBARE STEUERUNGEN ALS BAUSTEINE VERTEILTER
AUTOMATISIERUNG VON PROF. EBERHARD E. GRAETSCH, M.SC, AUTLAB DER
FACHHOCHSCHULE WUERZBURG-SCHWEINFURT UND STEINBEIS-TRANSFERZENTRUM
WUERZBURG INFORMATION & AUTOMATION SYSTEMS 5., UEBERARBEITETE AUFLAGE
OLDENBOURG INDUSTRIEVERLAG MUENCHEN INHALT 1 EINLEITUNG 5 1.1 WAS IST
STEUERN? - GRUNDBEGRIFFE 5 1.1.1 SIGNALVERARBEITUNG EINER STEUERUNG 5
1.1.2 EINGABE - VERARBEITUNG - AUSGABE: KOMPONENTEN DER SPS 8 1.1.3
DATEN UND FUNKTIONEN EINER SPEICHERPROGRAMMIERBAREN STEUERUNG 8 1.1.4
STEUERGERAET -PROGRAMMIERGERAET 9 1.1.5 WAS EINE SPS NOCH AUSMACHT 10 1.2
DAS UMFELD DER SPS-TECHNIK 11 1.3 STEUERN: DEFINITIONEN IN DER LITERATUR
14 1.4 DIE NORMEN 61131 (IEC 61131) 17 1.5 SPEICHERPROGRAMMIERBARE
STEUERUNGEN: PRAGMATISCHE DEFINITION 18 1.6 SPEICHERPROGRAMMIERBARE
STEUERUNGEN: GRENZEN 20 1.7 LITERATUR ZUM THEMA 20 2 THEORETISCHE
GRUNDLAGEN 21 3 MERKMALE VON SPS-GERAETEN 23 3.1 MODULARITAET DER HARDWARE
23 3.2 MODULARITAET DER SOFTWARE: DIE BAUSTEINARCHITEKTUR 23 3.3
PERMANENTER ZYKLISCHER BETRIEB 24 3.4 AUSNAHMEN VOM PERMANENTEN
ZYKLISCHEN BETRIEB 26 3.5 BETRIEBSARTEN 26 3.6 BAUFORMEN UND SPANNUNGEN
DER PERIPHERIESIGNALE 27 3.7 AUSNAHMEN BESTAETIGEN DIE REGEL 30 4
STEUERUNGSARTEN 31 4.1 EINFUEHRUNG 31 4.2 WAS IST EINE
VERKNUEPFUNGSSTEUERUNG? 31 4.3 WAS IST EINE ABLAUFSTEUERUNG? 32 5
GRAPHISCHE VERKNUEPFUNGS STEUERUNGEN VOR DEM STANDARD IEC 61131-3 35 5.1
ALTE UND NEUE SPRACHEN 35 5.2 EINE KURZE GESCHICHTE DER
VERKNUEPFUNGSSTEUERUNGEN 35 5.3 EINFUEHRUNG IN KLASSISCHE
VERKNUEPFUNGSSTEUERUNGEN AM BEISPIEL KONTAKTPLAN 37 5.3.1 ADRESSIERUNG:
ABSOLUT UND SYMBOLISCH 39 5.3.2 KLASSISCHE DATENTYPEN UND OPERATIONEN
40 5.3.3 GRUNDELEMENTE DES KONTAKTPLANS 42 5.3.4 TYPISCHE
KONTAKTPLAN-KONSTRUKTE: BOOLESCHE FUNKTIONEN 43 5.3.5 ZAEHLER UND ZEITEN
47 5.4 WEITERE DATENTYPEN 51 5.5 EIN BEISPIEL FUER FUNKTIONSPLAN 52 5.6
WEITERE LITERATUR 53 R INHALT 6 GRAPHISCHE ABLAUFSTEUERUNGEN VOR IEC
61131-3 55 6.1 EINFUEHRUNG 55 6.2 SPRACHMITTEL FUER DIE PROGRAMMIERUNG DER
UEBERSICHTSEBENE EINER ABLAUF- STEUERUNG 56 6.3 DIE PROGRAMMIERUNG DER
DETAILEBENE (LUPENEBENE) 62 6.4 DIAGNOSE VON ABLAUFSTEUERUNGEN 64 6.5
VORGEHEN BEIM ENTWURF VON ABLAUFSTEUERUNGEN 65 6.6 WEITERFUEHRENDE
LITERATUR 67 7 DIE LISTENSPRACHE ANWEISUNGSLISTE (AWL) VOR DEM STANDARD
IEC 61131-3 69 7.1 WARUM ANWEISUNGSLISTE? 69 7.2 BEISPIELE FUER
AWL-PROGRAMME 69 8 AUFTEILUNG EINES PROGRAMMS: BAUSTEINTECHNIK VOR IEC
61131-3 73 8.1 NUTZEN DER BAUSTEINTECHNIK 73 8.2 DEFINITION VON
FUNKTIONSBAUSTEINEN 74 8.3 AUFRUF VON BAUSTEINEN 75 8.4
STANDARD-BAUSTEINE 76 8.5 HANTIERUNG VON BAUSTEINEN 77 8.5.1 BAUSTEINE
SIND DIE WICHTIGSTEN HANTIERUNGSEINHEITEN FUER SPS 77 8.5.2 LADEN UND
NACHLADEN VON BAUSTEINEN 77 8.5.3 UNTERBRECHEN DES PERMANENTEN
ZYKLISCHEN BETRIEBS 77 8.6 BEISPIEL FUER DIE ANWENDUNG VON BAUSTEINEN 79
9DIESPS-SPRACHENNACHIEC/EN61131-3 81 9.1 WARUM IEC 61131-3? 81 9.2
ALLGEMEINE SPRACHEIGENSCHAFTEN (GUELTIG FUER ALLE IEC-SPRACHEN) 81 9.2.1
SOFTWAREMODELL: DIE SICHT AUFS GANZE 81 9.2.2 EINFACHE BEISPIELPROGRAMME
83 9.2.3 GEMEINSAME ELEMENTE ALLER SPRACHEN NACH IEC 61131-3 87 9.3
SPEZIELLE SPRACHEIGENSCHAFTEN 112 9.3.1 UEBERSICHT 112 9.3.2
ABLAUFSPRACHE (AS) 112 9.3.3 KONTAKTPLAN (KOP) 120 9.3.4
FUNKTIONSBAUSTEINSPRACHE (FBS) 122 9.3.5 ANWEISUNGSLISTE (AWL) 123 9.3.6
STRUKTURIERTER TEXT (ST) 125 9.4 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 126 10
FUNKTIONEN EINES PROGRAMMIERGERAETS 127 10.1 EINFUEHRUNG 127 10.2
ANWENDUNGSOBERFLAECHEN 127 10.3 OFFLINE-, ONLINE-UND IMPLIZITE FUNKTIONEN
128 10.4 BEISPIELSITZUNG AM PROGRAMMIERGERAET 129 10.4.1 VERZEICHNIS DER
BAUSTEINE IN DER SPS: EINE BUCHHALTERFUNKTION 129 10.4.2 ERGAENZEN DER
ZUORDNUNGSLISTE BZW. DER VARIABLENDEKLARATIONEN FUER EINEN NEUEN
BAUSTEIN: EINE EDITIERFUNKTION 130 10.4.3 EINGEBENEINES NEUEN BAUSTEINS
INS PROGRAMMIERGERAET 130 10.4.4 UEBERTRAGEN IN DIE SPS 130 INHALT 10.4.5
STARTEN DER SPS 131 10.4.6 BEOBACHTEN DER FUNKTION DES NEUEN BAUSTEINS
MIT DER FUNKTION STATUS 131 10.5 IMPLIZITE FUNKTIONEN 131 10.5.1
INKREMENTELLES UEBERSETZEN 131 10.5.2 RUECKUEBERSETZEN.. 132 11 TEST UND
DIAGNOSE 133 11.1 BEGRIFFE 133 11.2 TEST 133 11.2.1 ALLGEMEINE
TESTFUNKTIONEN 133 11.2.2 STATUS 135 11.3 DIAGNOSE 137 11.3.1
GRUNDSAETZLICHES ZUR DIAGNOSE 137 11.3.2 DIAGNOSE VON PROZESSFEHLERN 138
11.4 EXPERTENSYSTEME 142 11.4.1 MERKMALE DES DIAGNOSE-EXPERTENSYSTEMS
143 11.4.2 ARBEITEN MIT DEM DIAGNOSE-EXPERTENSYSTEM 144 12 SPS-GERAETE:
HARDWAREEIGENSCHAFTEN UND BAUGRUPPEN 147 12.1 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN
147 12.2 CPU-BAUGRUPPEN 149 12.3 EINGABE-UND AUSGABE-BAUGRUPPEN 149 12.4
SPEICHER-BAUGRUPPEN 150 12.5 KOMMUNIKATIONS-BAUGRUPPEN 150 12.6 AKTIVE
BAUGRUPPEN 151 12.7 MEHRPROZESSORSYSTEME 152 13 WEITERE FUNKTIONEN EINER
SPS 153 13.1 EINFUEHRUNG 153 13.2 REGELN 153 13.3 PROZESSUEBERWACHUNG:
ANZEIGEN UND BEDIENEN 155 14 SPS ALS KOMPONENTE UEBERGEORDNETER
AUTOMATISIERUNGS- EINHEITEN 157 14.1 FERTIGUNGSTECHNIK 157 14.1.1
ANFORDERUNGEN DER FERTIGUNGSTECHNIK 157 14.1.2 BEISPIEL AUS DER
AUTOMOBILINDUSTRIE 158 14.1.3 FLEXIBLE PRODUKTIONSZELLEN 160 14.1.4
COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING (CIM) 162 14.2 PROZESSLEITTECHNIK 163
14.3 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 165 15 KOMMUNIKATION 167 15.1
ANFORDERUNGEN UND LOSUNGSANSATZ 167 15.2 PROTOKOLLE UND
PROTOKOLLARCHITEKTUREN 168 15.3 BUSSE IN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK:
ZUGRIFFSVERFAHREN UND LEISTUNGSDATEN 169 15.4 EINSATZBEREICHE UND
BUSTYPEN 170 15.5BACKBONE 172 15.6 FELDBUS 173 INHALT 15.7
AKTOR/SENSOR-BUS 175 15.8PROFINET 175 15.8.1 PROFINET VI: CBA (COMPONENT
BASED AUTOMATION) 176 15.8.2 PROFINETV2: SRT (SOFT REAL-TIME) 178 15.8.3
PROFINET V3: IRT (ISOCHRONOUS REAL-TIME) 179 15.9 WEITERFUEHRENDE
LITERATUR 179 16 WEITERE BAUSTEINE DER VERTEILTEN AUTOMATISIERUNG 181
16.1 EINFUEHRUNG 181 16.2 PERSONAL COMPUTER 181 16.3 OPC 183 16.4
GERAETEBESCHREIBUNG: DEVICE DESCRIPTION LANGUAGE 184 16.5 WEITERFUEHRENDE
LITERATUR 185 17 FEHLERSICHERE UND HOCHVERFUEGBARE STEUERUNGEN 187 17.1
EINFUEHRUNG 187 17.2 ERKENNEN VON UNABHAENGIGEN HARDWARE-FEHLERN: EINFACHE
REDUNDANZ 188 17.3 ERKENNEN VON ABHAENGIGEN HARDWARE-UND SOFTWARE-FEHLERN
189 17.4 WEITERE MABNAHMEN FUER DIE SICHERHEIT 190 17.5 RISIKO UND
ANFORDERUNGSKLASSEN 191 17.6 BEISPIEL FUER EINE FEHLERSICHERE SPS 193
17.7 BEISPIEL FUER EINE HOCHVERFUEGBARE SPS 195 17.7.1 WESENTLICHE
UNTERSCHIEDE VON H- UND F-SYSTEMEN 195 17.7.2 BEISPIEL EINES
HOCHVERFUGBAREN GERAETS 195 17.8 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 197 18
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 199 18.1 RESUEMEE 199 18.2 WAS IST EINE SPS
IN ZEITEN DER VERTEILTEN AUTOMATISIERUNG? 199 18.3 FELDTECHNIK 201 19
LITERATUR 203 ANHANG 211 AL RELEVANTE NORMEN 213 A2 BEGRIFFE UND
ABKUERZUNGEN 215 A3 INDEX 223
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