VL05 SPS Flashcards
Klassifizierung der Steuerungstechnik nach Art der Realisierung
Technische Realisierung:
- Verbindungsprogrammiert
- Speicherprogrammiert
Signalverarbeitung
- Synchron
- Asynchron
Signalverarbeitung - Asynchrone Steuerung
“Eine asynchrone Steuerung ist eine ohne Taktsignal arbeitende Steuerung, bei der Ausgangssignaländerungen nur durch Änderungen der Eingangssignale ausgelöst werden”
Bsp.: Relaisteuerung, elektronische Steuerung
Vorteil: sofortige Übernahme der Eingangssignale
Nachteil: Entstehung von fehlerhaften Ergebnissen durch Signalwettläufe (Hasards/Races)
Signalverarbeitung - Synchrone Steuerung
“Eine synchrone Steuerug ist eine Steuerung, bei der die Signalverarbeitung von Ein- und Ausgangssignalen synchron zu einem internen Taktsignal erfolgt”
Bsp.: Mikosprozessor-basierte Steuerung (SPS)
Vorteil: gleichzeitiges Lesen aller Eingangssignale und Bildung von Ausgangssignalen
Nachteil: Änderungen der Eingangssignale werden erst nach Ablauf der Zykluszeit und Wiederholung des Einlesens erkannt
Speicherprogrammierbare Steuerung nach IEC 1131
Definition: Ein digital arbeitendes, elektronisches System für den Einsatz in industriellen Umgebungen mit einem programmierbaren Speicher zur internen Speicherung der anwenderorientierten Steuerungsanweisungen zur Implementierung spezifischer Funktionen wie:
- Verknüpfungssteuerung
- Ablaufsteuerung
- Zeit-, Zähl- und arithmetische Funktionen
Vorteile der SPS
- Flexibilität
- geringer Platzbedarf
- hohe Zuverlässigkeit
- Geringe Kosten
- gute Vernetzungsmöglichkeiten
Konventionelle Datenverarbeitung
- Datenorientierte Programmbearbeitung
- Prinzipiell wird das Programm nach dem Start einmal durchlaufen
- Standardsprachen bei der Programmierung (C, PASCAL etc…)
- Standardbetriebssysteme
Datenverarbeitung SPS
- E/A-orientierte Programmbearbeitung
- Programmbearbeitung in Echtzeit, zyklisch oder ereignisorientiert
- keine Warteaktionen auf Peripherieaktionen
- Programmierung mit speziellen SPS-Sprachen (KOP, AWL, FUB, ST, AS)
- Es gelangen überwiegend herstellerspezifische echtzeit-Betriebssysteme zum Einsatz
Echtzeitfähigkeit
Eigenschaft, das SPS-System ständig ablaufbereit zu halten, damit es innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne auf Ereignisse eines technischen Prozesses reagieren kann
Unterbrechungsfähigkeit
Fähigkeit zum Anhalten eines aktiven SPS-Programms, welches durch ein Ereignis bewirkt wird und Starten eines höherprioren SPS-Programms
Die ideale SPS
- mechanisch, thermisch, elektrisch robust
- kompakt
- einfache Anschlusstechnik, Installation und Konfiguration
- wartungsfreier Betrieb
- geringer Preis
- Langlebigkeit
Anforderungen an ein Echtzeit-Multitasking-Betriebssystem
- Rechtzeitigkeit
- Beginn der Programmausführung nach maximal zulässiger Zeit
- Einhaltung von Deadlines
- Verwaltung von Routineaufgaben
- Hohe Zuverlässigkeit
Preemptive scheduling
Preemptives Multitasking ist das wesentliche Kennzeichen von Echtzeit-Betriebssystemen.
Tasks höherer Priorität können jederzeit laufende Tasks unterbrechen
Echtzeitbearbeitung
Bearbeitung, bei der das Programm synchron zum Prozess läuft => garantiert rechtzeitige Reaktion
Echtzeit härte/weiche
Harte Echtzeit: Deadlines sind zwingend einzuhalten
weiche Echtzeit: Überschreitung der Echtzeit in Grenzen erlaubt
kooperatives Multitasking
Nicht für Echtzeitbearbeitung geeignet, da nur Tasks nur unterbrochen werden können, wenn sie dazu bereit sind
