Kapitel 1: Fragen und Antworten

Nach IEC 60050 versteht man unter der Steuerung eines Prozesses den Vorgang, bei dem durch Vorgabe der Sollwerte w(k) und Messung der Prozessistwerte x(k) über bestimmte Gesetzmäßigkeiten Stellwerte y(k) zur Beeinflussung des Prozesses erzeugt werden. Die Gesetzmäßigkeiten werden in einem Programm formuliert, das im Steuerungsrechner, d.h. im Allgemeinen in einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), abläuft.

Im Unterschied zur Regelung ist das Kennzeichen einer Steuerung entweder ein offener Wirkungsweg (ohne die gestrichelte Rückführung) oder ein geschlossener Wirkungsweg, bei dem die Messgrößen nicht kontinuierlich dieselben Stellgrößen erzeugen.

Eine speicherprogrammierbare Steuerung ist frei programmierbar, d.h. das
Programm kann mit einer Programmiersprache wie Anweisungsliste (AWL)
oder der Funktionsbausteinsprache (FBS) erstellt werden und ist jederzeit veränderbar.

Bei einer verbindungsprogrammierten Steuerung ist das Steuerungsprogramm
durch feste Draht- oder Leiterplattenverbindungen festgelegt und nicht veränderbar

  • Prozessleitsysteme (Einsatz vor allem in der Verfahrenstechnik)
  • Motion Control Systeme (Bei Bewegungssteuerungen in der Fabrikautomatisierung)
  • Mikrocomputer
  • PC als Steuerungsrechner (Soft SPS)

Ablauf eines Automatisierungsprojektes dargestellt anhand des sog. V-Modells

  • Ausgehend von einer verbalen Beschreibung des zu automatisierenden Produktionsprozesses wird ein Lastenheft erstellt, das die Anforderungen an die Automatisierung aus Sicht des Auftraggebers erläutert.
  • Nach Vergabe des Projekts antwortet der Auftragnehmer in einem Pflichtenheft, wie er mit seiner Steuerung die Anforderungen des Lastenhefts erfüllen will.
  • Genehmigt der Kunde dieses Pflichtenheft, dient es dem Auftragnehmer als Anleitung zur Programmierung der Software und zum Aufbau der Steuerungshardware.
  • Zur Inbetriebnahme werden zunächst im Rahmen der Installationsprüfung die installierten Hard- und Softwaremodule der Steuerung gegen die Anforderungen des Pflichtenhefts getestet.
  • Daraufhin findet die Funktionsprüfung der Steuerung im Zusammenspiel mit den Sensoren und Aktoren in der Anlage statt. Als Spezifikationsgrundlage, wie die Anlage funktionieren soll, dient das Lastenheft.
  • Schließlich wird das Produktionsverfahren gegen die Prozessbeschreibung geprüft. Dabei wird die Produktherstellung durch das Zusammenspiel von Steuerung, Anlage und Produkt getestet.
  • horizontale Integration von SPSen und Feldgeräten durch schnelle, standardisierte Feldbusse bis hin zur drahtlosen Anbindung der Feldgeräte,
  • vertikale Integration der SPSen mit Prozessvisualisierungs- und Prozessdiagnosesystemen sowie mit Produktionsplanungs- und -steuerungssystemenzur  Ressourcen- und Fertigungsplanung sowie zur Qualitätssicherung und Instandhaltung,
  • plattformunabhängige Programmierung unter dem Dach der IEC 61131,
  • einheitliche Programmiersysteme für Automatisierungsaufgaben der numerischen und binären Steuerung und Regelung sowie die Prozessbedienung und Beobachtung,
  • objektorientierte SPS-Programmierung.

Speicherprogrammierbare Steuerungen für die Fabrik- und Prozessautomation

4. Auflage erschienen im Hanser Verlag, 2015