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Taktsynchronität
Für schnelle und präzise Bearbeitungsvorgänge
SIMATIC S7-400 und S7-300 eröffnen dezentralen Automatisierungslösungen
auch das wichtige Einsatzfeld schneller Bearbeitungsvorgänge
und das Erreichen höchster Präzision.
Applikationen, die derartigen Anforderungen unterliegen,
sind z.B.
■ Motion Control
■ Gleichlauf
■ Regelungen
■ Softwarebasierte Nockensteuerwerke
■ Messen an mehreren Messstellen
■ Drehzahl- und
■ Durchflussmessung
Somit wird eine schnellere Produktion bei gleichzeitiger Steigerung
der Qualität möglich. Ermöglicht wird dies durch die
Systemfunktion Taktsynchronität (nicht bei hochverfügbaren
CPUs).
Das Prinzip der Taktsynchronität
Darunter versteht man die synchrone Kopplung der Signalerfassung
und -ausgabe durch die dezentrale Peripherie, der Signalübertragung
via PROFIBUS und der Programmbearbeitung
an den Takt des äquidistanten PROFIBUS. Dadurch entsteht ein
System, das in konstanten Zeitabständen seine Eingangssignale
erfasst, bearbeitet und die Ausgangsignale ausgibt. So
garantieren S7-400 und S7-300 genau reproduzierbare und
definierte Prozessreaktionszeiten, sowie äquidistante und synchrone
Signalverarbeitung bei dezentraler Peripherie.
Durch die genaue zeitliche Reproduzierbarkeit aller Abläufe
lassen sich auch schnelle Vorgänge sicher beherrschen. Ein
umfangreiches Spektrum an Komponenten, die die Systemfunktion
Taktsynchronität unterstützen, steht zur Verfügung,
um viele Applikationen aus den Bereichen Motion Control,
Messaufgaben oder Regelung zu lösen.
t
OB
Dezentrale Automatisierungsstruktur mit taktsynchronem, deterministischem
Zeitverhalten (OB = Organisationsbaustein)
Merkmale
■ Das Anwenderprogramm ist mit der Peripheriebearbeitung
synchronisiert. Synchronität heißt, dass alle Vorgänge zeitlich
aufeinander abgestimmt sind, alle Eingangsdaten werden
zu einem definierten Zeitpunkt erfasst (Ti). Ebenso
werden die Ausgangsdaten zu einem definierten Zeitpunkt
wirksam (To). Die Ein- und Ausgangsdaten sind bis zur
Klemme auf den Systemtakt synchronisiert. Die Daten
eines Taktes werden immer im nächsten Takt verarbeitet.
■
■
In
Out
OB
In
Out
Ti
OB
In
Out
OB
Die Ein- und Ausgangsdaten werden äquidistant bearbeitet.
Äquidistanz bedeutet, dass Eingangsdaten immer in
gleichen Zeitabständen eingelesen und Ausgangsdaten
immer in gleichen Zeitabständen ausgegeben werden.
In
Out
Alle Ein- und Ausgangsdaten werden konsistent übertragen.
Konsistenz bedeutet, dass alle Daten des Prozessabbildes
logisch und zeitlich zusammengehören.
OB
In
To
Out
OB
In
Out
t
OB
Merkmale und Anwendung von Taktsynchronität
Merkmale
Anwendung
Die Istwerterfassung und
Sollwertausgabe erfolgen...
...synchron,
d.h. gleichzeitig für alle Eingänge
bzw. alle Ausgänge, um konsistente
Prozessabbilder zu erzeugen.
...äquidistant,
d.h. immer in gleichen Zeitabständen
■ Gleichlaufanwendungen werden exakter, da die jeweiligen Positionen gleichzeitig gemessen werden.
■ Zeitlich eng gekoppelte Signale können auch mit dezentraler Peripherie räumlich verteilt werden,
z.B. Startsignale an mehreren Aggregaten, bei denen die zeitliche Reihenfolge relevant ist.
■ Durch zeitgleiches Erfassen und synchrone Übertragung ist das Peripheriebild in sich konsistent.
Dies ermöglicht z.B. Verhältnisbildung von mehreren Analogwerten (z.B. mehrere Druckwerte in einer
Presse).
■ Berechnungen aus der Differenz von Istwerten, z.B. bei der Drehzahl- oder Durchflussmessung.
■ Dosiervorgänge.
■ Regelschleifen können auch über dezentrale Peripherie angeschlossen werden.
22 Systemeigenschaften