Beispiel 3.1: Konfiguration einer Soft-SPS

Ein Tank soll wie nachfolgend abgebildet durch eine Pumpe NS über ein Zulaufventil YS mit Flüssigkeit befüllt werden, bis der Niveauschalter LSH meldet, dass der Tank vollgelaufen ist. Als Steuerung soll eine Soft SPS mit ProfiNet mit einer Remote-I/O und einem intelligenten Durchflussmengenzähler verbunden werden. Die binären Ein/Ausgangskanäle der Remote-I/O lesen den Zustand des Niveauschalters LSH ein und steuern das Ventil YS sowie die Pumpe NS an.Die befüllte Menge wird durch einen Durchflussmengenzähler FQI gemessen.

Im SPS-Programmiersystem CoDeSys dazu müssen unter "Tools/Geräte-Repository" zunächst die GSDML-Dateien der Hardwarekomponenten anderer Hersteller eingelesen werden. Für die Remote-I/O der Fa. Siemens ist die Datei im151-3.zip und für den intelligenten Sensor der Fa. Bürkert die Datei 00689846_874x_DeviceDescription_B14.zip zu entpacken und im Geräte-Repository zu installieren.

Im Projekt B3_1_Steuerungskonfiguration.project sind in der Ansicht "Geräte" folgende Ressourcen eingetragen:

  • Soft-SPS: CODESYS Control Win V3

    • Ethernet-Netzwerkschnittstelle des PCs
    • ProfiNet-Controller in der Soft-SPS
    • Intelligenter Flowsensor (Type 8741 PROFINET)
    • Remote-I/O: ET200S (IM151-3)

      • PowerSupply: PM-E 24..48V
      • binäre Eingangskarte: 2DI DC24V HF
      • binäre Ausgangskarte: 2DO DC24V/2A HF

Außerdem sind die Variablen der befüllten Menge FQI und die Variablen NS für die Pumpe, YS für das Ventil und LSH für den Niveauschalter im E/A-Abbild eingetragen:

  • FQI am Eingangskanal %ID5
  • LSH am Eingangskanal %IX46.0
  • NS am Ausgangskanal %QX4.0
  • YS am Ausgangskanal %QX4.1

Das Projekt kann in der Simulation (Online|Simulation) ausgeführt werden. Dann kann die Software durch Online|Einloggen in die Soft-SPS geladen und gestartet werden (Online|Start). Die Variablenwerte können in der Logik wie oben abgebildet per Mausklick verändert und durch Online|Werte schreiben aktiviert werden. Auch der Füllstand kann durch Vorgabe unterschiedlicher Werte für FQI im E/A-Abbild simuliert werden.

Die Software wurde auch in der Soft-SPS eines PCs mit den realen Ressourcen ausgeführt. Dazu wurde unter Online|Simulation der Simulationsmodus deaktiviert und das Programm CoDeSys Control Win V3 gestartet. Klickt man dann in der Windows-Taskleiste auf das Systemsymbol der Soft-SPS CoDeSys Control Win SysTray und aktiviert Start PLC, so läuft die Soft-SPS eine Stunde im Demobetrieb.

Für die erfolgreiche Kommunikation der ProfiNet-Ressourcen genügte zwar eine Standard-Netzwerkkarte des PCs, es musste jedoch der WinPcap-Treiber für Windows 10 installiert werden und in der Firewall mussten die Ports UDP 1740, 1743, 34964, 49153, 49154, 49155 für das verwendete Netzwerkkartenprofil freigegeben werden.

Speicherprogrammierbare Steuerungen für die Fabrik- und Prozessautomation

4. Auflage erschienen im Hanser Verlag, 2015