Speicherprogrammierbare Steuerung

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Eine Speicherprogrammierbare Steuerung (kurz SPS, engl. Programmable Logic Controller, PLC) ist eine elektronische Baugruppe, die in der Automatisierungstechnik für Steuerungs- und Regelungsaufgaben eingesetzt wird.

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[Bearbeiten] Arbeitsweise

Wie jeder andere Computer arbeitet die SPS nach dem EVA-Prinzip, sie besitzt also einen Eingabe-, einen Verarbeitungs- und einen Ausgabeteil. Die E/A-Geräte (die an die Eingänge/Ausgänge, englisch Input/Output, angeschlossenen Geräte) sind mit der SPS verdrahtet.

Die SPS arbeitet zyklisch: Sie liest die Werte aller Eingänge am Anfang eines Zyklus ein (man spricht in diesem Zusammenhang auch vom "Einlesen des Prozessabbildes") , sollte sich ein Befehl wiederholen dann gilt die letzte anweisung ( Dominant Setzen oder Rücksetzen ) führt dann die gespeicherten Programme (auch 'Bausteine' oder 'Netzwerke' genannt) aus und setzt am Ende die Ausgänge. Dann startet der Zyklus von Neuem - ein Programmende gibt es nicht. Ereignisorientierte Verarbeitung wird meistens nur durch sogenannte High-End-Steuerungen unterstützt.

[Bearbeiten] SPS-Zustände

Zustandsänderungen, die sich an den Eingängen angeschlossenen Sensoren während des Zyklusdurchlaufs ereignen, werden nicht erkannt, sofern sie nicht mit speziellen Befehlen unmittelbar vor der Bearbeitung geladen werden. Abhängig von deren Werten werden die an ihren Ausgängen angeschlossenen Aktoren gemäß eingebautem Programm angesteuert. Dies geschieht einmal am Ende des Zyklus.

In den meisten SPS-Konzepten unterscheidet die SPS zwischen den Betriebszuständen

• STOPP,
• START.

Diese sind nicht mit den für die SPS bestehenden Möglichkeiten AUS und AN der globalen Stromversorgung zu verwechseln.

Im STOPP kann eine neue Konfiguration vom Programmiergerät geladen werden. Im START führt die SPS ihre eigentliche Arbeit durch. Beim Übergang STOPP -> START werden eine Initialisierungs- und anschließend eine Zyklusphase durchlaufen, und diese wird wiederholt, bis zum Übergang zurück START -> STOPP. Die Arbeitsweise lässt sich also schematisch darstellen: die einmalige Startprozedur und der periodisch wiederholte SPS-Zyklus ergeben folgenden Ablauf in wohldefinierter Reihenfolge.

System-Neustart	Komplette System-Diagnose (System-Eigentest) System-Initialisierung (ggf. Daten-Transfer)
Zyklus	System-Teil:	kurzer System-Test ggf. Daten-Transfer Lesen der Eingänge
	Anwender-Teil:	Abarbeitung des Anwenderprogramms nach dem EVA-Prinzip (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe)
	System-Teil:	Schreiben der Ausgänge

Ein Abarbeitungszyklus enthält einen System-Teil, der den Anwender-Teil umschließt. Dieser beginnt synchron erst dann, wenn alle Eingangsdaten stabil anliegen. Der Abarbeitungszyklus beginnt mitten im System-Teil; die SPS muss dafür sorgen, dass der letzte Zyklus auch definiert genau dort wiederum endet, wenn der Übergang START -> STOPP erfolgt. Sobald dies der Fall ist, werden die Eingänge nicht weiter verarbeitet und die Ausgänge stromlos geschaltet; die globale Stromversorgung der SPS kann unabhängig davon weiterhin bestehen.

Es gibt demgegenüber auch Steuerungen, bei denen eine Änderung / Programmierung direkt möglich ist. Hierzu ist es nicht notwendig, die SPS über STOP anzuhalten. Diese SPSen können durch Terminal-Emulation über eine serielle Schnittstelle oder Ethernet direkt bearbeitet werden. Jegliche Änderung wirkt sich dann sofort auf die SPS aus, ohne dass diese explizit angehalten und wieder gestartet werden muss. zb. : Timer oder Counter

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