Was sind die Hauptkomponenten einer SPS?

A Speicherprogrammierbare Steuerung (PLC) ist ein robuster Industriecomputer, der elektromechanische Prozesse automatisiert. Obwohl es wie eine einzelne Blackbox erscheinen mag, besteht eine SPS tatsächlich aus mehreren Schlüsselkomponenten, die zusammenarbeiten, um Steuerungsaufgaben auszuführen. Das Verständnis dieser Teile ist für jeden, der industrielle Automatisierungssysteme programmiert, installiert oder wartet, von entscheidender Bedeutung.

1. Der Prozessor (CPU)

Das Herzstück jeder SPS ist die Zentraleinheit (CPU). Dies ist das Gehirn der Operation, das für die Ausführung des Benutzerprogramms verantwortlich ist. Die CPU führt ständig drei Hauptaufgaben in einem Zyklus aus, der als „Scan“ bezeichnet wird. Zunächst wird der Status aller Eingabegeräte gelesen. Zweitens führt es das Steuerprogramm basierend auf diesen Eingabedaten aus. Schließlich wird der Status der Ausgabegeräte aktualisiert. Die Geschwindigkeit, Speicherkapazität und Rechenleistung der CPU haben direkten Einfluss darauf, wie komplex und schnell die Automatisierungsaufgaben sein können. Es ist die Kernkomponente, die die Gesamtfähigkeit des definiert Speicherprogrammierbare Steuerung .

2. Das Gedächtnissystem

Der Speicher der SPS speichert das Betriebssystem, das Benutzerprogramm und die Daten, die sie für ihre Funktion verwendet. Es ist typischerweise in einige Schlüsselbereiche unterteilt:

• Programmspeicher: Hier wird die Logik des Benutzers gespeichert, die in Sprachen wie Kontaktplan oder strukturiertem Text geschrieben ist.

• Datenspeicher: Dieser Abschnitt enthält den Echtzeitstatus von Eingängen, Ausgängen und allen im Programm verwendeten internen Variablen oder Timern.

• Systemspeicher: Dieser Teil des Speichers enthält das Betriebssystem der SPS, das den Abtastzyklus und die Kommunikation verwaltet.

Die Integrität dieses Speichers ist von entscheidender Bedeutung, und die meisten SPS verwenden einen nichtflüchtigen Speicher (wie Flash oder EEPROM), um sicherzustellen, dass das Programm auch nach einem Stromausfall erhalten bleibt.

3. Das I/O-System (Eingabe/Ausgabe)

Die I/O-System ist die Schnittstelle zwischen der SPS und der realen Welt. Ohne sie wäre die SPS ein leistungsfähiger, aber nutzloser Computer.

• Eingaben: Diese modules read signals from field devices. Digitale Eingänge Erkennen Sie Ein-/Aus-Signale von Dingen wie Drucktasten, Endschaltern und Sensoren. Analoge Eingänge Messen Sie variable Signale wie Temperatur, Druck oder Durchfluss und wandeln Sie sie in einen numerischen Wert um, den die SPS verwenden kann.

• Ausgänge: Diese modules send signals from the PLC to control field devices. Digitale Ausgänge Schalten Sie Dinge ein oder aus, z. B. Motoren, Lichter oder Magnetspulen. Analoge Ausgänge Bereitstellung eines variablen Signals für Steuergeräte wie Motordrehzahlregler oder Stellungsregler.

Die I/O system's modular design allows for flexibility, letting engineers add or remove modules to meet the specific requirements of a machine or process.

4. Das Netzteil

Die power supply module is a critical but often overlooked component. It converts the incoming AC voltage from the wall into the stable, low-voltage DC power that the PLC's internal components and I/O modules require to operate. A reliable power supply is essential for ensuring the stable and uninterrupted operation of the Speicherprogrammierbare Steuerung und alle angeschlossenen Geräte.

5. Das Kommunikationsmodul

In modernen Industrieumgebungen arbeiten SPS selten isoliert. Das Kommunikationsmodul ermöglicht es der SPS, mit anderen Geräten zu „sprechen“. Dies kann Folgendes umfassen:

• HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle): Damit ein Bediener den Prozess überwachen und steuern kann.

• Andere SPS: Um komplexe Aufgaben über mehrere Maschinen hinweg zu koordinieren.

• Überwachungssysteme (SCADA): Zur anlagenweiten Datenprotokollierung und -steuerung.

• Feldgeräte: Verwendung verschiedener Industrieprotokolle wie EtherNet/IP, Profinet oder Modbus.

Diese modules are the gateway to a connected, data-driven automation system, making the PLC a powerful node in a larger network.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass a Speicherprogrammierbare Steuerung Wird als einzelne Einheit betrachtet, handelt es sich um ein hochentwickeltes System aus Prozessor, Speicher, E/A, Stromversorgung und Kommunikationsmodulen. Jede Komponente spielt eine wichtige und spezielle Rolle bei der Ausführung der Steuerlogik und der Interaktion mit der physischen Welt und ermöglicht so die moderne industrielle Automatisierung.