Die Möglichkeit mit der EasyE4 eigene Funktionsbausteine zu erstellen, erleichtert die Programmierung für Benutzer. (Bild: Eaton)
Steuerrelais haben in vielen Bereichen der Automatisierung ihren festen Platz gefunden. Durch ihre einfache Handhabung, die vielfältigen Möglichkeiten und schnelle Einarbeitung in die Technik haben die Geräte zudem zu sinkenden Kosten beigetragen. In der Vergangenheit hat jedoch häufig die Anzahl der physikalischen Ein- und Ausgänge des Steuerungssystems nicht ausgereicht oder es fehlten Funktionsbausteine zu speziellen Technologien. In einer derartigen Situation oder wenn Fachabteilungen sich mit dem Kontaktplan beziehungsweise Funktionsplan nicht anfreunden konnten, musste häufig das erarbeitete Automatisierungskonzept auf ein anderes Steuerungssystem umgestellt werden. Unter anderem deshalb übertreffen die Kosten der Softwareentwicklung, Inbetriebnahme und Pflege der Anlage und deren Anwendungssoftware die Kosten der Steuerung bei Weitem.
Allerdings profitieren Kleinsteuerungen zunehmend von Neuerungen in der Vernetzungstechnik, der Visualisierung und Erweiterbarkeiten der physikalischen Ein- Ausgangsebene. Für spezialisierte Anwendungen bieten die Hersteller von Kleinsteuerungen zusätzlich Technologie-Bausteine, um entsprechende Messverfahren, Regelungen, Antriebssysteme und vieles mehr zu unterstützen. Typische Herstellerbausteine sind:
- Daten- und Registerbausteine
- Steuer- und Regelbausteine
- Impulsausgabe und Pulsweitenmodulation
- Skalier- und Umrechnungsfunktionen
Trotz aller Anstrengungen decken diese Bausteine nicht alle Technologien ab. Umso wichtiger ist es, dass der Anwender mit einer hochsprachenähnlichen Programmierung eigene Technologien durch eigene Anwenderbausteine („UF“, User Functionblocks) abdecken kann. Die für diese vielfältigen Aufgaben benötigte Flexibilität bietet die Programmierung mit „Strukturiertem Text“ („ST“). Diesen Lösungsansatz bietet nun auch die Kleinsteuerung EasyE4, neben den weiteren Programmiermethoden KOP, FUP und EDP (Easy Device Programming).
Wiederverwendbare komplexe Bausteine erstellen
Netzwerk im FUP: Die AND–Funktion lässt sich über „+“ erweitern Eaton
Bei der Definition von eigenen Funktionsblöcken ist zu unterscheiden, ob lediglich einzelne Sprachelemente (Kontakte, Spulenzuweisungen) beziehungsweise Bausteine zusammengefügt werden oder tatsächlich mit einer textbasierten Programmiersprache komplexe Bausteine erstellbar sind und diese in einer Bibliothek verwaltet werden können. Das Importieren und Exportieren derartiger geprüfter und erprobter Anwender-Bausteine verkürzt ebenso die Realisierungszeiten wie es projektübergreifend die Gesamtkosten in einem Unternehmen durch die spätere Wiederverwertbarkeit in ähnlichen Projekten senkt.
Unterschiedliche Gründe führen dazu, dass Anwender Software-Module selbst erstellen wollen. Dazu zählen:
Netzwerk im Kontaktplan Eaton
Bei Schaltungen mit immer gleichen Verriegelungen und Überwachungen – wie sie häufig bei Antriebs- oder Pumpensteuerungen zu finden sind – reduzieren wiederverwendbare Module die Entwicklungszeit deutlich. Derartige Module („UF“) lassen sich in bestimmten Grenzen auch im Kontakt- oder Funktionsplan erstellen und sind anschließend immer wieder gleich anwendbar.
Ein weiteres Motiv für die Entwicklung eigener „UFs“ kann darin bestehen, dass die vorhandenen Hersteller-Bausteine zur Realisierung der geforderten Funktionen oder die Komplexität einer Aufgabenstellung nicht ausreichen. Um die konkrete Anwendung auch in einem solchen Fall mit einer Kleinsteuerung zu lösen, braucht es eine leistungsfähige Programmiersprache wie „ST“.
Ein weiterer Grund für das Erstellen eigener „UFs“ kann die effiziente Nutzung der System-Ressourcen der Steuerung sein, Zyklus-Zeiten oder Speicher. Hersteller-Bausteine stellen sehr viele Funktionen bereit und sind sehr universell – fordern damit aber mehr System-Ressourcen. Anwenderbausteine hingegen sind auf spezifische Funktionen ausgelegt und für die konkrete Applikation optimiert.
Hohe Dynamik der Antriebe – Interrupt-Bausteine
Maschinen und Anlagen werden in der Regel nach der Produktivität, dem Geschwindigkeitsverhalten und der Varianz in der täglichen Produktion (Rüst- und Umrüstzeiten) bewertet. Zähler, wie sie von Wegmessungen oder aus der Fördertechnik bekannt sind, benötigen sehr schnelle, zeitnahe Reaktionen, ebenso wie das Schalten bestimmter Eingänge, mit denen Packstücke, Werkstücke oder Produkte hochgenau positioniert werden sollen. Doch auch Geschwindigkeitsmessungen, Teileverfolgung und Positionierung sowie Wiegevorgänge benötigen kurze Reaktionszeiten bis hin zu Interrupt-Möglichkeiten. Genau für derartige Anforderungen wurde die Interrupt-Fähigkeit in die Steuerrelais der neuen Generation „EasyE4“ integriert. Die Verfügbarkeit von Interrupt-Routinen mit dem Steuerrelais ermöglicht diesen Geräten, ähnlich wie eine SPS auf externe Signale, Fehlermeldungen oder ähnliches ohne Zeitverzögerung zu reagieren und die entsprechenden Reaktionen auszuführen. Verfügbar sind zählergesteuerte, flankengesteuerte und zeitgesteuerte Interrupt-Routinen, wie sie auch in vielen komplexeren SPS zum Einsatz kommen.
Programmiersprachen kombinieren
Grenzen Grafischer Programmiermethoden – Sprünge
Komplexere Strukturen bis hin zu Schleifenbildungen sind auch im „KOP“ oder „FUP“ möglich, allerdings nur in Verbindung mit Sprunganweisungen. Diese werden jedoch in der modernen Software-Technik nicht mehr verwendet. Hier kommen längst schon fertige und allgemein anerkannte Konstrukte wie Alternativ-Entscheidungen ( IF … THEN …
(ml)
