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Prozessabbild bei SPS - eine verständliche Erklärung

Bei der maschinellen Fertigung wird oft eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) als Steueranlage verwendet. In der Regel wird hierbei ein Prozessabbild erstellt. Vor allem im Bereich der zyklischen SPS werden diese Abbilder erstellt, um unterschiedliche Prozesse zu dokumentieren.

Eine SPS steuert unterschiedliche Fertigungsprozesse und fasst diese im Prozessabbild zusammen.
Eine SPS steuert unterschiedliche Fertigungsprozesse und fasst diese im Prozessabbild zusammen. © Gerd_Altmann / Pixelio

Die speicherprogammierbare Steuerung wird oftmals in der maschinellen Fertigung eingesetzt

In der maschinellen Produktion wird eine SPS (eine speicherprogrammierbare Steuerung) eingesetzt, um eine Maschine oder Anlage zu regeln und zu steuern. Hierbei wird während des Fertigungsprozesses ein Prozessabbild erstellt. Die SPS wird auf digitaler Basis programmiert.

  • Jede SPS verfügt über Eingänge, Ausgänge, eine Schnittstelle und ein Betriebssystem. Über die Schnittstelle können Sie die Anwendersoftware aufspielen und mittels des Betriebssystems verwalten. Mit der Anwendersoftware kann bestimmt werden, wie die Ausgänge und Eingänge in Abhängigkeit zueinander geschaltet werden.
  • Durch Sensoren und Aktoren wird die SPS mit einer Maschine verbunden. An die Eingänge werden die Sensoren angeschlossen; hierbei kann es sich um Lichtschranken, Temperaturfühler oder Endschalter handeln. Mit ihrer Hilfe wird das Geschehen des Fertigungsprozesses innerhalb der Anlage an die SPS vermittelt.
  • Die Aktoren werden an die Ausgänge angeschlossen. Dank ihnen kann die Anlage gesteuert werden. Aktoren können beispielsweise Ventile für Druckluft sein, die elektrisch gesteuert werden.
  • Eine speicherprogrammierbare Steuerung gibt es in verschiedenen Formen. Es kann sich um ein Einzelgerät handeln, es kann aber auch eine Steckkarte für den PC oder eine modulare Baugruppe sein, die aus verschiedenen Komponenten zusammengesteckt werden kann.

Ein zyklisches Konzept einer SPS erstellt und verändert ein Prozessabbild

Als Teil des Steuerungsprozesses erstellt die SPS ein sogenanntes Prozessabbild. Dies ist prinzipiell ein Abbild aller Signalzustände der SPS. Zum Beispiel der Aus- und Eingänge der Zentraleinheit oder von den einzelnen Zuständen des Fertigungsprozesses. Besonders zyklisch arbeitende SPS-Gruppen arbeiten mit einem Prozessabbild.

  • Das Betriebssystem kontrolliert das zyklische Arbeiten der SPS. Wenn festgestellt wurde, ob die Gruppe einsatzbereit ist, wird ein aktuelles Prozessabbild der Eingänge angefertigt.
  • Das Betriebssystem übergibt nun die Kontrolle über die Anlage an die Anwendersoftware weiter. Nachdem der Prozess gelaufen ist, wird ein Prozessabbild aller Ausgänge erstellt, indem die Ergebnisse der Vorgänge abgebildet werden.
  • Anschließend geht die Kontrolle zurück an das Betriebssystem. Das Prozessabbild wird in diesem Vorgang an die Peripheriegeräte übertragen, indem die Ausgangskarten angesteuert werden. Der Zyklus ist dann abgeschlossen und beginnt von vorne. Eine übliche Zeit, in der ein solcher Zyklus stattfindet, beträgt ungefähr 1/1000 Sekunde.

Durch ein Prozessabbild werden die Ergebnisse eines Fertigungsprozesses, der von einer speicherprogrammierbaren Steuerung überwacht wird, festgehalten und übermittelt.

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