Speicherprogrammierbare Steuerungen in der Industrie 4.0: objektorientierter System- und Programmentwurf, Motion Control, Sicherheit, Industrial IoT : mit einer SPS-Lern-und Übungsseite unter www.seitz.et.hs-mannheim.de
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| Vorheriger Titel: | Speicherprogrammierbare Steuerungen für die Fabrik- und Prozessautomation |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
[2021]
|
| Ausgabe: | 5., aktualisierte und erweiterte Auflage |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 309 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm |
| ISBN: | 9783446465794 3446465790 |
Internformat
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis Vorwort 5 Verzeichnis der Abkürzungenund Symbole 12 1 Einführung 16 1.1 Entwicklung der Automatisierungstechnik................................................ 1.2 Automatisierungssysteme.......................................................................... 1.3 Aufgaben in der Industrie 4.0.................................................................... 1.3.1 Messen, Steuern, Regeln und Überwachen.................................... 1.3.2 Auswerten und Planen im Industrial Internet of Things............ 1.3.3 Virtualisierung und Testen mit digitalemZwilling ...................... Übungen zu Kapitel 1......................................................................................... 16 18 19 20 21 23 23 2 Aufbau von Steuerungenfürdie Industrie 4.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 SPS-Aufbau.................................................................................................. 2.1.1 Zentralbaugruppe .......................................................................... 2.1.2 Peripheriebaugruppen.................................................................... 2.1.3 Programmiergerät.......................................................................... 2.1.4 Human Machine Interface.............................................................. 2.1.5 Vernetzte Automatisierungssysteme ............................................. SPS-Arten und IoT-Geräte ....................................................................... 2.2.1 Hardware-SPS ................................................................................ 2.2.2 Slot-
SPS.................................................. 2.2.3 Soft-SPS............................................................................................ 2.2.4 Vor- und Nachteile PC-basierter SPSen....................................... 2.2.5 Edge-Controller und IoT-Gateways............................................... 2.2.6 Hochverfügbare und fehlersichere SPSen .................................... Informationsverarbeitung in der SPS........................................................ Ein- und Ausgangsbaugruppen der SPS .................................................. 2.4.1 Digitale Eingangsbaugruppen........................................................ 2.4.2 Digitale Ausgangsbaugruppen........................................................ 2.4.3 Analoge Eingangsbaugruppen........................................................ 2.4.4 Analoge Ausgangsbaugruppen........................................................ 2.4.5 Schnelle Zählerbaugruppen........................................................... 2.4.6 Pulsausgabe-Baugruppen.............................................................. Ankopplung der Sensoren und Aktoren an die SPS ................................. 2.5.1 Zwei-/Vierleitertechnik ................................................................. 2.5.2 Busankopplung der Feldgeräte ..................................................... 2.5.3 Intelligenter Feldverteiler (Remote-I/O)....................................... Industrielle Feldbussysteme....................................................................... 2.6.1
Übertragungsmedien....................................................................... 2.6.2 Datenübertragung durch das Master-Slave-Verfahren.................. 2.6.3 Ethernet-basierte Feldbusse........................................................... 24 24 24 24 25 25 26 27 27 27 27 27 28 29 29 30 30 31 32 34 34 35 36 36 36 37 38 38 39 40
Inhaltsverzeichnis 8 2.7 Bedienen und Beobachten........................................................................... 2.7.1 Elemente der Prozessvisualisierung................................................ 2.7.2 Datenaustausch zwischen HMI und SPS....................................... 2.7.3 Ankopplung der Prozessvisualisierung anSPSen ......................... 2.7.4 Prozessleitsysteme.......................................................................... 2.8 Zusammenfassung ...................................................................................... Übungen zu Kapitel 2......................................................................................... 3 Modulare SPS-Programmierung nachIEC 61131 3.1 Softwaremodell............................................................................................ 3.1.1 Steuerungskonfiguration und Ressourcen....................................... 3.1.2 Variablen......................................................................................... 3.1.3 Tasks ............................................................................................... 3.1.4 Programmorganisationseinheiten................................................... 3.1.5 Funktionen...................................................................................... 3.1.6 Funktionsbausteine.......................................................................... 3.1.7 Instanziierung von Funktionsbausteinen in Programmen............ 3.2
Kommunikationsmodell............................................................................. 3.2.1 Datenaustausch innerhalb eines Programms................................. 3.2.2 Datenaustausch zwischen Programmen.......................................... 3.3 Programmiermodell ................................................................................... 3.3.1 SPS-Programmiersprachen ............................................................ 3.3.2 Anweisungsliste (AWL) .................................................................. 3.3.3 Strukturierter Text (ST).................................................................. 3.3.4 Funktionsbausteinsprache (FUP)................................................... 3.3.5 Kontaktplan (KOP)........................................................................ 3.3.6 Ablaufsprache (AS) ....................................................................... 3.3.7 Anwender-Datentypen..................................................................... 3.4 Zusammenfassung ...................................................................................... Übungen zu Kapitel 3......................................................................................... 4 Entwurf von Verknüpfungssteuerungen 41 42 45 46 46 46 47 51 51 52 54 56 58 60 61 67 68 68 70 71 72 72 72 73 74 75 78 79 79 83 SPS-Software-Engineering........................................................................... 83 4.1.1 Analyse der User-Requirements...................................................... 84 4.1.2 Objektorientierte
Softwarestrukturierung ..................................... 85 4.1.3 Entwurf der Feldgeräteklassen......................................................... 87 4.1.4 Entwurf der Ansteuerprogramme................................................... 87 4.1.5 Implementierung in der SPS............................................................ 89 4.1.6 Simulation und virtuelle Inbetriebnahme....................................... 90 4.2 Entwurf der Verknüpfungslogik.................................................................. 94 4.2.1 Entwurf von Schaltnetzen............................................................... 94 4.2.2 Entwurf von Schaltwerken ............................................................ 98 4.3 Ansteuerung der Sensorik undAktorik.......................................................... 106 4.3.1 Funktionsbausteine zum Einlesen von Sensordaten........................ 106 4.3.2 Funktionsbausteine zum Ansteuern von Motoren........................... 107 4.3.3 Funktionsbausteine zum Ansteuern von Ventilen........................... 108 4.3.4 Schutzfunktionen.................................................................................109 4.3.5 Betriebsarten.......................................................................................112 4.1
Inhaltsverzeichnis 9 4.4 Regelungen..................................................................................................... 115 4.4.1 Schaltende Regler ............................................................................. 116 4.4.2 Reglerbetriebsarten .......................................................................... 118 4.4.3 Kontinuierliche Regler....................................................................... 119 4.4.4 Selbsteinstellende Regler.................................................................... 125 4.5 Zusammenfassung ......................................................................................... 129 Übungen zu Kapitel 4............................................................................................ 129 5 Entwurf von Ablaufsteuerungen 133 5.1 Entwurf aus Zustandsfolge............................................................................. 133 5.2 Entwurf aus zeitlicher Abfolge....................................................................... 134 5.3 Modellierung durch Fluss- oder Aktivitätsdiagramm.................................135 5.4 Programmierung industrieller Abläufe.........................................................135 5.4.1 Verknüpfung von CFCs und SFCs...................................................137 5.4.2 Schutzfunktionen und Betriebsarten................................................139 5.5 Modellierung durch anlagenneutrale Grundfunktionen..............................142 5.5.1
Prozessanalyse................................................................................... 142 5.5.2 Entwurf anlagenneutraler Grundfunktionen....................................143 5.5.3 Zusammensetzung der Ablaufsteuerung..........................................144 5.6 Entwurf paralleler Prozesse mit Petri-Netzen.............................................145 5.6.1 Analyse der Erreichbarkeit paralleler Abläufe.................................146 5.6.2 Modellierung paralleler Prozessabläufe durch Petri-Netze .... 147 5.6.3 Algebraischer Entwurf zur Koordination paralleler Prozesse . . . 151 5.6.4 Programmentwurf aus Petri-Netzen ................................................152 5.7 Zusammenfassung ......................................................................................... 154 Übungen zu Kapitel 5............................................................................................ 155 6 Objektorientierte SPS-Programmierung 159 Klassen und Objekte...................................................................................... 159 Interfaces als abstrakte Klassen.................................................................... 160 Einsatz von Methoden und Eigenschaften...................................................161 Vererbung........................................................................................................ 164 Objektorientierte Ansteuerung der Feldgeräte.............................................167 6.5.1 Ablaufsteuerungen mit Methoden und Eigenschaften.....................168 6.5.2 Polymorphe Ansteuerung
durch Schnittstellen.................................170 6.5.3 Anlagenneutrale Ablaufsteuerung......................................................171 6.6 Flexible Ablaufsteuerung durch Rezeptfahrweise .......................................173 6.6.1 Entwurf von Rezeptsteuerungen ......................................................173 6.6.2 Objektorientierte Programmierung des Prozessmodells..................178 6.6.3 Objektorientierte Programmierung des Anlagenmodells ...............180 6.6.4 Ausführung von Steuerrezepten........................................................ 181 6.7 Zusammenfassung ......................................................................................... 182 Übungen zu Kapitel 6............................................................................................ 183 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7 Bewegungssteuerungen für die digitaleFabrik 7.1 7.2 185 Entwurfsmethodik zur Steuerung von Fertigungsabläufen ........................185 Motion-Control in der SPS .......................................................................... 190 7.2.1 Aufbau von Motion-Control-Systemen.............................................190 7.2.2 Motion-Control durch SPS-Programmierung nach PLCopen . . . 192
Inhaltsverzeichnis 10 7.3 Steuerung einer Bewegungsachse................................................................. 193 7.3.1 Interpolation...................................................................................... 194 7.3.2 Lageregelung.......................................................................................197 7.4 Steuerung von Werkzeugmaschinen..............................................................199 7.4.1 Bahnplanung durch CNC-Programmierung.................................. 200 7.4.2 Bewegungsvorgaben durch Kurvenscheiben.................................. 202 7.4.3 Elektronisches Getriebe.................................................................... 205 7.5 Robotersteuerungen...................................................................................... 206 7.5.1 Koordinatentransformation..............................................................207 7.5.2 Programmierung von Bewegungsabläufen..................................... 209 7.6 Bildverarbeitung zur Steuerung von Robotern........................................... 212 7.6.1 Machine-Vision-Systeme....................................................................212 7.6.2 Programmierung der Bildverarbeitung nach IEC 61131................214 7.6.3 3D-Positionsbestimmung.................................................................... 215 7.7 Zusammenfassung ..........................................................................................217 Übungen zu Kapitel
7.............................................................................................217 8 Digital EngineeringzuverlässigerSteuerungen 221 8.1 Projektierung in der Cloud .......................................................................... 221 8.1.1 CAE-Systeme...................................................................................... 222 8.1.2 Gute Engineering-Praxis.................................................................... 222 8.1.3 Digitaler Zwilling................................................................................ 224 8.2 Planung der Automatisierung....................................................................... 225 8.2.1 Prozess- und Anlagenplanung...........................................................225 8.2.2 Automatisierungstechnisches Lastenheft........................................ 226 8.2.3 Automatisierungstechnisches Pflichtenheft..................................... 227 8.3 Realisierung des Automatisierungssystems..................................................229 8.3.1 Automatische Codegenerierung........................................................229 8.3.2 Cloud Engineering............................................................................. 230 8.3.3 Virtuelle Inbetriebnahme.................................................................231 8.4 Inbetriebnahme und Qualifizierung.............................................................. 234 8.4.1 Installationsprüfung.......................................................................... 235 8.4.2
Funktionsprüfung................................................................................ 235 8.4.3 Produktionsprüfung.......................................................................... 236 8.5 Wartung und Instandhaltung....................................................................... 237 8.5.1 Condition Monitoring mit Hilfe des digitalen Zwillings............... 237 8.5.2 Change Management.......................................................................... 238 8.5.3 Fernwartung .......................................................................................239 8.6 Zusammenfassung ..........................................................................................240 Übungen zu Kapitel 8.............................................................................................241 9 Safety und Security in derIndustrie 4.0 243 9.1 Funktionale Sicherheit.................................................................................... 243 9.1.1 Sicherheitsgerichtete Steuerungen ..................................................243 9.1.2 Mehrkanalige SSPSen....................................................................... 245 9.1.3 Einkanalige SSPSen.......................................................................... 246 9.1.4 Selbsttests in SSPSen....................................................................... 247 9.1.5 Sicherheitsgerichtete Feldbussysteme...............................................248 9.1.6 Gefahren- und Risikoanalyse ...........................................................249
Inhaltsverzeichnis 11 9.2 Steuerungen für explosionsgefährdete Betriebe............................................ 254 9.2.1 Eigensichere Ansteuerung durch die SPS......................................... 254 9.2.2 Eigensichere Feldbussysteme ........................................................... 255 9.3 IT-Security.....................................................................................................256 9.3.1 Analyse der Schwachstellen.............................................................. 256 9.3.2 Schutzmaßnahmen............................................................................. 257 9.4 Zusammenfassung ......................................................................................... 259 Übungen zu Kapitel 9............................................................................................ 259 10 Industrial IoT in der Prozessautomatisierung 261 10.1 Horizontale Vernetzung Cyber Physical Systems ...................................... 262 10.1.1 Vernetzung mit Industrial Ethernet ............................................... 262 10.1.2 Werkzeuge zur Netzwerkintegration ............................................... 263 10.1.3 Datenaustausch zwischen SPSen..................................................... 264 10.2 Vertikale Vernetzung in die Cloud .............................................................. 266 10.2.1 Interoperabilität durch OPC-UA..................................................... 267 10.2.2 MQTT zur Anbindung von Kleingeräten an die Cloud..................269 10.2.3 Plattformunabhängige
Webvisualisierung .......................................270 10.3 Betriebsdatenauswertung und Cloud Services............................................ 272 10.3.1 Betriebsdatenerfassung.................................................................272 10.3.2 Betriebsdatenauswertung...........................................................277 10.3.3 Asset Management.......................................................................279 10.3.4 Qualitätsmanagement.................................................................281 10.4 Automatisierte Produktionsplanung und -Steuerung .................................282 10.4.1 Produktionsplanung durch Enterprise-Ressource-Planning.... 283 10.4.2 Produktionssteuerung in Manufacturing Execution Systems . . . 284 10.4.3 Logistic Execution Systems........................................................ 285 10.4.4 Supply Chain Management........................................................ 286 10.5 Zusammenfassung ......................................................................................... 286 Übungen zu Kapitel 10............................................................................................ 287 11 Die Zukunft der SPS in der Industrie 4.0 290 Literaturverzeichnis 293 Anhang 299 A SPS-Lern-und-Übungsseite................................................................................299 В Funktionsbaustein-Bibliotheken ....................................................................... 300 Stichwortverzeichnis 303
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Inhaltsverzeichnis Vorwort 5 Verzeichnis der Abkürzungenund Symbole 12 1 Einführung 16 1.1 Entwicklung der Automatisierungstechnik. 1.2 Automatisierungssysteme. 1.3 Aufgaben in der Industrie 4.0. 1.3.1 Messen, Steuern, Regeln und Überwachen. 1.3.2 Auswerten und Planen im Industrial Internet of Things. 1.3.3 Virtualisierung und Testen mit digitalemZwilling . Übungen zu Kapitel 1. 16 18 19 20 21 23 23 2 Aufbau von Steuerungenfürdie Industrie 4.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 SPS-Aufbau. 2.1.1 Zentralbaugruppe . 2.1.2 Peripheriebaugruppen. 2.1.3 Programmiergerät. 2.1.4 Human Machine Interface. 2.1.5 Vernetzte Automatisierungssysteme . SPS-Arten und IoT-Geräte . 2.2.1 Hardware-SPS . 2.2.2 Slot-
SPS. 2.2.3 Soft-SPS. 2.2.4 Vor- und Nachteile PC-basierter SPSen. 2.2.5 Edge-Controller und IoT-Gateways. 2.2.6 Hochverfügbare und fehlersichere SPSen . Informationsverarbeitung in der SPS. Ein- und Ausgangsbaugruppen der SPS . 2.4.1 Digitale Eingangsbaugruppen. 2.4.2 Digitale Ausgangsbaugruppen. 2.4.3 Analoge Eingangsbaugruppen. 2.4.4 Analoge Ausgangsbaugruppen. 2.4.5 Schnelle Zählerbaugruppen. 2.4.6 Pulsausgabe-Baugruppen. Ankopplung der Sensoren und Aktoren an die SPS . 2.5.1 Zwei-/Vierleitertechnik . 2.5.2 Busankopplung der Feldgeräte . 2.5.3 Intelligenter Feldverteiler (Remote-I/O). Industrielle Feldbussysteme. 2.6.1
Übertragungsmedien. 2.6.2 Datenübertragung durch das Master-Slave-Verfahren. 2.6.3 Ethernet-basierte Feldbusse. 24 24 24 24 25 25 26 27 27 27 27 27 28 29 29 30 30 31 32 34 34 35 36 36 36 37 38 38 39 40
Inhaltsverzeichnis 8 2.7 Bedienen und Beobachten. 2.7.1 Elemente der Prozessvisualisierung. 2.7.2 Datenaustausch zwischen HMI und SPS. 2.7.3 Ankopplung der Prozessvisualisierung anSPSen . 2.7.4 Prozessleitsysteme. 2.8 Zusammenfassung . Übungen zu Kapitel 2. 3 Modulare SPS-Programmierung nachIEC 61131 3.1 Softwaremodell. 3.1.1 Steuerungskonfiguration und Ressourcen. 3.1.2 Variablen. 3.1.3 Tasks . 3.1.4 Programmorganisationseinheiten. 3.1.5 Funktionen. 3.1.6 Funktionsbausteine. 3.1.7 Instanziierung von Funktionsbausteinen in Programmen. 3.2
Kommunikationsmodell. 3.2.1 Datenaustausch innerhalb eines Programms. 3.2.2 Datenaustausch zwischen Programmen. 3.3 Programmiermodell . 3.3.1 SPS-Programmiersprachen . 3.3.2 Anweisungsliste (AWL) . 3.3.3 Strukturierter Text (ST). 3.3.4 Funktionsbausteinsprache (FUP). 3.3.5 Kontaktplan (KOP). 3.3.6 Ablaufsprache (AS) . 3.3.7 Anwender-Datentypen. 3.4 Zusammenfassung . Übungen zu Kapitel 3. 4 Entwurf von Verknüpfungssteuerungen 41 42 45 46 46 46 47 51 51 52 54 56 58 60 61 67 68 68 70 71 72 72 72 73 74 75 78 79 79 83 SPS-Software-Engineering. 83 4.1.1 Analyse der User-Requirements. 84 4.1.2 Objektorientierte
Softwarestrukturierung . 85 4.1.3 Entwurf der Feldgeräteklassen. 87 4.1.4 Entwurf der Ansteuerprogramme. 87 4.1.5 Implementierung in der SPS. 89 4.1.6 Simulation und virtuelle Inbetriebnahme. 90 4.2 Entwurf der Verknüpfungslogik. 94 4.2.1 Entwurf von Schaltnetzen. 94 4.2.2 Entwurf von Schaltwerken . 98 4.3 Ansteuerung der Sensorik undAktorik. 106 4.3.1 Funktionsbausteine zum Einlesen von Sensordaten. 106 4.3.2 Funktionsbausteine zum Ansteuern von Motoren. 107 4.3.3 Funktionsbausteine zum Ansteuern von Ventilen. 108 4.3.4 Schutzfunktionen.109 4.3.5 Betriebsarten.112 4.1
Inhaltsverzeichnis 9 4.4 Regelungen. 115 4.4.1 Schaltende Regler . 116 4.4.2 Reglerbetriebsarten . 118 4.4.3 Kontinuierliche Regler. 119 4.4.4 Selbsteinstellende Regler. 125 4.5 Zusammenfassung . 129 Übungen zu Kapitel 4. 129 5 Entwurf von Ablaufsteuerungen 133 5.1 Entwurf aus Zustandsfolge. 133 5.2 Entwurf aus zeitlicher Abfolge. 134 5.3 Modellierung durch Fluss- oder Aktivitätsdiagramm.135 5.4 Programmierung industrieller Abläufe.135 5.4.1 Verknüpfung von CFCs und SFCs.137 5.4.2 Schutzfunktionen und Betriebsarten.139 5.5 Modellierung durch anlagenneutrale Grundfunktionen.142 5.5.1
Prozessanalyse. 142 5.5.2 Entwurf anlagenneutraler Grundfunktionen.143 5.5.3 Zusammensetzung der Ablaufsteuerung.144 5.6 Entwurf paralleler Prozesse mit Petri-Netzen.145 5.6.1 Analyse der Erreichbarkeit paralleler Abläufe.146 5.6.2 Modellierung paralleler Prozessabläufe durch Petri-Netze . 147 5.6.3 Algebraischer Entwurf zur Koordination paralleler Prozesse . . . 151 5.6.4 Programmentwurf aus Petri-Netzen .152 5.7 Zusammenfassung . 154 Übungen zu Kapitel 5. 155 6 Objektorientierte SPS-Programmierung 159 Klassen und Objekte. 159 Interfaces als abstrakte Klassen. 160 Einsatz von Methoden und Eigenschaften.161 Vererbung. 164 Objektorientierte Ansteuerung der Feldgeräte.167 6.5.1 Ablaufsteuerungen mit Methoden und Eigenschaften.168 6.5.2 Polymorphe Ansteuerung
durch Schnittstellen.170 6.5.3 Anlagenneutrale Ablaufsteuerung.171 6.6 Flexible Ablaufsteuerung durch Rezeptfahrweise .173 6.6.1 Entwurf von Rezeptsteuerungen .173 6.6.2 Objektorientierte Programmierung des Prozessmodells.178 6.6.3 Objektorientierte Programmierung des Anlagenmodells .180 6.6.4 Ausführung von Steuerrezepten. 181 6.7 Zusammenfassung . 182 Übungen zu Kapitel 6. 183 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7 Bewegungssteuerungen für die digitaleFabrik 7.1 7.2 185 Entwurfsmethodik zur Steuerung von Fertigungsabläufen .185 Motion-Control in der SPS . 190 7.2.1 Aufbau von Motion-Control-Systemen.190 7.2.2 Motion-Control durch SPS-Programmierung nach PLCopen . . . 192
Inhaltsverzeichnis 10 7.3 Steuerung einer Bewegungsachse. 193 7.3.1 Interpolation. 194 7.3.2 Lageregelung.197 7.4 Steuerung von Werkzeugmaschinen.199 7.4.1 Bahnplanung durch CNC-Programmierung. 200 7.4.2 Bewegungsvorgaben durch Kurvenscheiben. 202 7.4.3 Elektronisches Getriebe. 205 7.5 Robotersteuerungen. 206 7.5.1 Koordinatentransformation.207 7.5.2 Programmierung von Bewegungsabläufen. 209 7.6 Bildverarbeitung zur Steuerung von Robotern. 212 7.6.1 Machine-Vision-Systeme.212 7.6.2 Programmierung der Bildverarbeitung nach IEC 61131.214 7.6.3 3D-Positionsbestimmung. 215 7.7 Zusammenfassung .217 Übungen zu Kapitel
7.217 8 Digital EngineeringzuverlässigerSteuerungen 221 8.1 Projektierung in der Cloud . 221 8.1.1 CAE-Systeme. 222 8.1.2 Gute Engineering-Praxis. 222 8.1.3 Digitaler Zwilling. 224 8.2 Planung der Automatisierung. 225 8.2.1 Prozess- und Anlagenplanung.225 8.2.2 Automatisierungstechnisches Lastenheft. 226 8.2.3 Automatisierungstechnisches Pflichtenheft. 227 8.3 Realisierung des Automatisierungssystems.229 8.3.1 Automatische Codegenerierung.229 8.3.2 Cloud Engineering. 230 8.3.3 Virtuelle Inbetriebnahme.231 8.4 Inbetriebnahme und Qualifizierung. 234 8.4.1 Installationsprüfung. 235 8.4.2
Funktionsprüfung. 235 8.4.3 Produktionsprüfung. 236 8.5 Wartung und Instandhaltung. 237 8.5.1 Condition Monitoring mit Hilfe des digitalen Zwillings. 237 8.5.2 Change Management. 238 8.5.3 Fernwartung .239 8.6 Zusammenfassung .240 Übungen zu Kapitel 8.241 9 Safety und Security in derIndustrie 4.0 243 9.1 Funktionale Sicherheit. 243 9.1.1 Sicherheitsgerichtete Steuerungen .243 9.1.2 Mehrkanalige SSPSen. 245 9.1.3 Einkanalige SSPSen. 246 9.1.4 Selbsttests in SSPSen. 247 9.1.5 Sicherheitsgerichtete Feldbussysteme.248 9.1.6 Gefahren- und Risikoanalyse .249
Inhaltsverzeichnis 11 9.2 Steuerungen für explosionsgefährdete Betriebe. 254 9.2.1 Eigensichere Ansteuerung durch die SPS. 254 9.2.2 Eigensichere Feldbussysteme . 255 9.3 IT-Security.256 9.3.1 Analyse der Schwachstellen. 256 9.3.2 Schutzmaßnahmen. 257 9.4 Zusammenfassung . 259 Übungen zu Kapitel 9. 259 10 Industrial IoT in der Prozessautomatisierung 261 10.1 Horizontale Vernetzung Cyber Physical Systems . 262 10.1.1 Vernetzung mit Industrial Ethernet . 262 10.1.2 Werkzeuge zur Netzwerkintegration . 263 10.1.3 Datenaustausch zwischen SPSen. 264 10.2 Vertikale Vernetzung in die Cloud . 266 10.2.1 Interoperabilität durch OPC-UA. 267 10.2.2 MQTT zur Anbindung von Kleingeräten an die Cloud.269 10.2.3 Plattformunabhängige
Webvisualisierung .270 10.3 Betriebsdatenauswertung und Cloud Services. 272 10.3.1 Betriebsdatenerfassung.272 10.3.2 Betriebsdatenauswertung.277 10.3.3 Asset Management.279 10.3.4 Qualitätsmanagement.281 10.4 Automatisierte Produktionsplanung und -Steuerung .282 10.4.1 Produktionsplanung durch Enterprise-Ressource-Planning. 283 10.4.2 Produktionssteuerung in Manufacturing Execution Systems . . . 284 10.4.3 Logistic Execution Systems. 285 10.4.4 Supply Chain Management. 286 10.5 Zusammenfassung . 286 Übungen zu Kapitel 10. 287 11 Die Zukunft der SPS in der Industrie 4.0 290 Literaturverzeichnis 293 Anhang 299 A SPS-Lern-und-Übungsseite.299 В Funktionsbaustein-Bibliotheken . 300 Stichwortverzeichnis 303 |
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