SPS-Steuerungen sind ein wesentlicher Bestandteil der modernen Automatisierungstechnik. Sie erlauben es, komplexe Prozesse effizient zu steuern und zu überwachen. Doch was genau verbirgt sich hinter diesem Begriff, und wie funktionieren SPS-Steuerungen eigentlich? In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Grundlagen und erläutern die Funktionsweise einfach und verständlich.
Was ist eine SPS-Steuerung überhaupt?
Eine Speicherprogrammierbare Steuerung, kurz SPS, ist ein digitaler Computer, der speziell für die Automatisierung industrieller Prozesse entwickelt wurde. Sie wird in vielen Bereichen eingesetzt, von der Fertigungsindustrie bis zur Gebäudetechnik. Die Hauptaufgabe einer SPS besteht darin, Maschinen und Prozesse so zu steuern, dass sie effizient und sicher ablaufen.
SPS-Steuerungen bestehen in der Regel aus einer CPU, verschiedenen Ein- und Ausgabemodulen und einer Steuerungssoftware. Die CPU ist das Gehirn der Steuerung und verarbeitet die eingehenden Signale. Über die Ein- und Ausgabemodule werden Sensoren und Aktoren angeschlossen. Mit der passenden Software kann der Anwender die Abläufe programmieren und steuern.
Ein großer Vorteil der SPS ist ihre Flexibilität. Änderungen im Produktionsprozess können einfach durch Anpassungen der Software vorgenommen werden, ohne dass die gesamte Hardware ausgetauscht werden muss. Dies macht SPS-Systeme zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der modernen Industrie.
Wie funktioniert die SPS-Steuerung im Detail?
Die Funktionsweise einer SPS basiert auf einem einfachen Prinzip: Sie liest Eingabewerte aus, verarbeitet diese nach einem festen Programm und gibt entsprechende Ausgabesignale aus. Dabei laufen die Schritte in einem stetigen Zyklus ab, der auch als „Scan-Zyklus“ bezeichnet wird. Der Zyklus umfasst die Phasen Einlesen, Verarbeiten und Ausgeben.
In der Einlesephase nimmt die SPS die Signale von Sensoren und anderen Eingabegeräten auf. Diese Signale werden in der CPU analysiert und auf ihre Bedeutung hin überprüft. Danach folgt die Verarbeitungsphase, in der das SPS-Programm, das meist in einer speziellen Programmiersprache wie z.B. AWL oder FUP geschrieben ist, abgearbeitet wird. Hierbei werden Logik-Verknüpfungen, mathematische Berechnungen und andere algorithmische Prozesse durchgeführt.
In der Ausgabefase werden die berechneten Ergebnisse als Signale an die Ausgabegeräte weitergegeben. Diese Signale steuern dann die Aktoren, wie z.B. Motoren oder Ventile. Durch diesen kontinuierlichen Prozess kann die SPS schnell auf Änderungen im System reagieren und Anpassungen vornehmen, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.
SPS-Steuerungen sind aus der modernen Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie bieten eine flexible und effiziente Möglichkeit, komplexe Prozesse zu automatisieren und zu steuern. Mit ihrem einfachen Prinzip des Einlesens, Verarbeitens und Ausgebens ermöglichen sie eine präzise Kontrolle und Optimierung von Abläufen. Egal ob in der Produktion oder in der Gebäudetechnik, die Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit von SPS-Systemen machen sie zu einem zentralen Element der Automatisierungstechnik.