Materialflusssteuerungen, SPS, SAIL
Materialflusssteuerungen, SPS, SAIL Materialflusssteuerungen, SPS, SAIL
IT für Intralogistiksysteme Signalverarbeitung Bitprozessor Programmspeicher +1 Adresszähler Datenbus Adressbus U E 1.3 U E 1.6 = A 2.5 PE Eingangskarten Abb. Abb.4.4 Bild 4.5 4.1.4.2 Signalverarbeitung Bitprozessor Abb. 3.4 3.1.1.5 Zykluszeit einer SPS Steuerwerk Befehlsregister U E 1.3 Ausgangskarten Das serielle Abarbeiten der Anweisungen hat zur Folge, dass eine gewisse Zeit vergeht bis der Adresszeiger das gesamte Programm bis zum Programmende durchlaufen hat und mit dem Einlesen des PAE wieder von vorne beginnt. Dieser Zeitbedarf für die Bearbeitung des Programms wird als Zykluszeit der SPS bezeichnet und ist von der Länge des Programms und der Mikroprozessor-Taktfrequenz des verwendeten Prozessortyps abhängig. Die Zykluszeit ist neben dem Funktionsvorrat ein Leistungsmerkmal einer SPS- Anlage und wird in Millisekunden pro 1K (1024 Binäranweisungen) angegeben. Dies bedeutet, dass der Prozessor nicht mit den realen Ein- und Ausgängen arbeitet, sondern nur mit Kopien der Signalzustände, die zu Anfang bzw. am Ende eines Bearbeitungszyklusses aktualisiert werden. Praktisch heißt dies, dass ein angeschlossener Sensor nicht ständig, sondern - abhängig von der Zykluszeit - nur zu bestimmten Zeitpunkten abgefragt wird. Muss der Prozess auf ein Signal möglichst ohne Verzögerung reagieren, müssen besondere Maßnahmen wie zum Beispiel Interrupt-Programmierung mit eingebaut werden. Ist es erforderlich ein Signal zu erfassen, das kürzer als die Zykluszeit des Programms ist, kann man auch speichernde Eingangskarten verwenden, die den Signalimpuls noch eine bestimmte Zeit aufrecht erhalten. Hat zum Beispiel eine SPS eine IT für Intralogistiksysteme Prof. Dr.-Ing. Frank Thomas Seite 12 PAA PAE
IT für Intralogistiksysteme Zykluszeit von 20 ms/1K Anweisungen und das Programm ist 5 KByte lang, wird im Zeitintervall von ca. 100 ms das PAE aktualisiert. Ist nun ein Signalimpuls kürzer als 100 ms und liegt genau im Zeitintervall zwischen Einlesen und Auslesen, wird dieses Signal nicht erfasst. Anmerkung: Aufgrund der Entwicklungen in der SPS-Technik in den letzten fünf Jahren, besonders in dem Einsatzgebiet von Multiprozessoren innerhalb einer SPS, sind die Zykluszeiten so schnell geworden, dass hier nur noch Probleme bei kritischen Programmen auftreten. Die von den SPS-Herstellern angegebenen Zykluszeiten sind allerdings immer nur Durchschnittswerte und können nicht als völlig verbindlich angesehen werden. So hat beispielsweise die Programmstruktur einen Einfluss auf die Zykluszeit. Gerade die Wortverarbeitung, Anwendung von Sprungbefehlen oder auch der Einsatz von Interrupts beeinflussen die Programmzykluszeit. Es liegt also auch im Einflussbereich des Programmierers, wie die Programmbearbeitung verzögert oder beschleunigt werden kann. Weiter sollte jedoch auch beachtet werden, dass nicht immer die multiprozessorfähige und speichergigantische High-End-SPS die sinnvollste Lösung ist. 3.1.1.6 Wort- und Bitverarbeitung Bei Aufgaben der Steuer- und Regeltechnik müssen neben logischen binären Zuständen wie "1" oder "0" auch Sonderfunktionen wie Zeit-, Zähl- oder Messwertdaten als Datenwort verarbeitet werden. Deshalb wird unterschieden in Bitverarbeitung und Wortverarbeitung. Bitverarbeitung Verarbeitung von rein binären Zuständen nur Abfrage auf "0" oder "1" (Signal vorhanden/nicht vorhanden) schnelle Bearbeitungszeiten möglich Wortverarbeitung Verarbeitung von numerischen Daten (Erfassung von Zahlenwerten) Durchführen von Rechenoperationen und Regeln aufwendiger und langsamer als Bitverarbeitung Anmerkung: Im Gegensatz zu früher werden von den meisten SPS-Herstellern nur noch Steuerungen hergestellt, die sowohl für Wort- als auch für Bitverarbeitung geeignet sind. Diese SPS waren im Vergleich zu reinen Bit-verarbeitenden Steuerungen anfangs recht langsam (Zykluszeiten von 1 ms sind für Bitprozessoren kein Problem). Durch die Verwendung von mehreren Prozessoren innerhalb einer SPS kann man heute die Vorteile beider Verarbeitungsarten verbinden. Dies geschieht dadurch, dass die Bitverarbeitung von speziellen Bitprozessoren und die Wortverarbeitung von Wortprozessoren übernommen wird. Dabei erfolgt die Aufteilung automatisch durch den Koordinator, muss also nicht im Anwenderprogramm festgelegt werden IT für Intralogistiksysteme Prof. Dr.-Ing. Frank Thomas Seite 13
- Seite 1 und 2: IT für Intralogistiksysteme KAPITE
- Seite 3 und 4: IT für Intralogistiksysteme 3.6.4.
- Seite 5 und 6: IT für Intralogistiksysteme Üblic
- Seite 7 und 8: IT für Intralogistiksysteme Ablauf
- Seite 9 und 10: IT für Intralogistiksysteme Start
- Seite 11: IT für Intralogistiksysteme Im Bef
- Seite 15 und 16: IT für Intralogistiksysteme Wird m
- Seite 17 und 18: IT für Intralogistiksysteme Diese
- Seite 19 und 20: IT für Intralogistiksysteme OB 1 S
- Seite 21 und 22: IT für Intralogistiksysteme 3.1.4
- Seite 23 und 24: IT für Intralogistiksysteme ein ku
- Seite 25 und 26: IT für Intralogistiksysteme Umsetz
- Seite 27 und 28: IT für Intralogistiksysteme Zwisch
- Seite 29 und 30: IT für Intralogistiksysteme Notize
- Seite 31 und 32: IT für Intralogistiksysteme Vorte
- Seite 33 und 34: IT für Intralogistiksysteme Vom Tr
- Seite 35 und 36: IT für Intralogistiksysteme C:CE -
- Seite 37 und 38: IT für Intralogistiksysteme Abb. 3
- Seite 39 und 40: IT für Intralogistiksysteme Abb. 3
- Seite 41 und 42: IT für Intralogistiksysteme oder d
- Seite 43 und 44: IT für Intralogistiksysteme Die PR
- Seite 45 und 46: IT für Intralogistiksysteme 3.3.3.
- Seite 47 und 48: IT für Intralogistiksysteme 3.4 Be
- Seite 49 und 50: IT für Intralogistiksysteme 3.4.8
- Seite 51 und 52: IT für Intralogistiksysteme 3.5.5
- Seite 53 und 54: IT für Intralogistiksysteme N:RI
- Seite 55 und 56: IT für Intralogistiksysteme N:SP
- Seite 57 und 58: IT für Intralogistiksysteme Eine F
- Seite 59 und 60: IT für Intralogistiksysteme Abb. 3
IT für Intralogistiksysteme<br />
Zykluszeit von 20 ms/1K Anweisungen und das Programm ist 5 KByte lang, wird im<br />
Zeitintervall von ca. 100 ms das PAE aktualisiert. Ist nun ein Signalimpuls kürzer als 100<br />
ms und liegt genau im Zeitintervall zwischen Einlesen und Auslesen, wird dieses Signal<br />
nicht erfasst.<br />
Anmerkung:<br />
Aufgrund der Entwicklungen in der <strong>SPS</strong>-Technik in den letzten fünf Jahren, besonders in dem Einsatzgebiet von<br />
Multiprozessoren innerhalb einer <strong>SPS</strong>, sind die Zykluszeiten so schnell geworden, dass hier nur noch Probleme bei kritischen<br />
Programmen auftreten. Die von den <strong>SPS</strong>-Herstellern angegebenen Zykluszeiten sind allerdings immer nur<br />
Durchschnittswerte und können nicht als völlig verbindlich angesehen werden. So hat beispielsweise die Programmstruktur<br />
einen Einfluss auf die Zykluszeit. Gerade die Wortverarbeitung, Anwendung von Sprungbefehlen oder auch der Einsatz von<br />
Interrupts beeinflussen die Programmzykluszeit. Es liegt also auch im Einflussbereich des Programmierers, wie die<br />
Programmbearbeitung verzögert oder beschleunigt werden kann. Weiter sollte jedoch auch beachtet werden, dass nicht<br />
immer die multiprozessorfähige und speichergigantische High-End-<strong>SPS</strong> die sinnvollste Lösung ist.<br />
3.1.1.6 Wort- und Bitverarbeitung<br />
Bei Aufgaben der Steuer- und Regeltechnik müssen neben logischen binären Zuständen<br />
wie "1" oder "0" auch Sonderfunktionen wie Zeit-, Zähl- oder Messwertdaten als Datenwort<br />
verarbeitet werden. Deshalb wird unterschieden in Bitverarbeitung und Wortverarbeitung.<br />
Bitverarbeitung<br />
Verarbeitung von rein binären Zuständen<br />
nur Abfrage auf "0" oder "1" (Signal vorhanden/nicht vorhanden)<br />
schnelle Bearbeitungszeiten möglich<br />
Wortverarbeitung<br />
Verarbeitung von numerischen Daten (Erfassung von Zahlenwerten)<br />
Durchführen von Rechenoperationen und Regeln<br />
aufwendiger und langsamer als Bitverarbeitung<br />
Anmerkung:<br />
Im Gegensatz zu früher werden von den meisten <strong>SPS</strong>-Herstellern nur noch Steuerungen hergestellt, die sowohl für Wort- als<br />
auch für Bitverarbeitung geeignet sind. Diese <strong>SPS</strong> waren im Vergleich zu reinen Bit-verarbeitenden Steuerungen anfangs<br />
recht langsam (Zykluszeiten von 1 ms sind für Bitprozessoren kein Problem). Durch die Verwendung von mehreren<br />
Prozessoren innerhalb einer <strong>SPS</strong> kann man heute die Vorteile beider Verarbeitungsarten verbinden. Dies geschieht dadurch,<br />
dass die Bitverarbeitung von speziellen Bitprozessoren und die Wortverarbeitung von Wortprozessoren übernommen wird.<br />
Dabei erfolgt die Aufteilung automatisch durch den Koordinator, muss also nicht im Anwenderprogramm festgelegt werden<br />
IT für Intralogistiksysteme Prof. Dr.-Ing. Frank Thomas Seite 13
Change language