4 Grundsätze für die Auswahl der besten SPS für Ihre Anforderungen: Mit einfachen Schritten zu einer intelligenteren Automatisierung

Ganz gleich, wie Sie Ihr industrielles Steuerungssystem konzipieren und aufbauen – eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ist ein unverzichtbarer Bestandteil.

Aber welche? Wie wählt man überhaupt eine SPS aus?

Zahlreiche Hersteller bieten SPSen mit unterschiedlichen Funktionen und Spezifikationen an, um den vielfältigen Anforderungen der Anwender gerecht zu werden. Man verliert sich leicht in (scheinbar) endlosen Listen von Produktcodes und Datenblättern.

Die richtige SPS für Ihr System zu finden, muss keine schwierige Aufgabe sein. Bei IDEC haben wir den Auswahlprozess in nur 4 einfache Schritte unterteilt.

Zu den gängigen analogen Eingangstypen und -geräten gehören:

• 0–10 V Gleichstrom-Signale

• 0–20 mA Stromsignale

• 4–20 mA Stromsignale

• Widerstandstemperatursensor (RTD)

• Thermistor (Temperatursensor, Strommessung)

• Thermoelement (Temperatursensor)

Stromsignalbereiche können zur Darstellung fast jeder relevanten Größe verwendet werden: Durchfluss, Füllstand, Temperatur, Druck usw.

Ein Eingabegerät, das sowohl digital als auch analog sein kann, ist der Hochgeschwindigkeitszähler – eine gängige Komponente in industriellen SPS-Systemen.

Einige Eingänge (z. B. schnelle Impulse, Maschinendrehungen, Teile auf einer Fertigungslinie) haben eine so hohe Frequenz, dass ein Standardsensor nicht in der Lage ist, sie alle zu zählen oder die Ergebnisse schnell genug zu verarbeiten. Hochgeschwindigkeitszähler sind spezielle, zugewiesene Eingabegeräte, um schnelle Eingangswerte schnell und präzise zu messen.

Sobald Sie wissen, welche Eingänge Ihr System benötigt, können Sie die SPS-Optionen auf diejenigen eingrenzen, die über eine geeignete Anzahl von E/A-Punkten verfügen.

Ihr System muss nicht unbedingt die gleiche Anzahl an SPS-Ein- und Ausgängen aufweisen. Wenn Ihr System jedoch über eine Kombination aus digitalen und analogen Eingängen verfügt, ist es wahrscheinlich, dass es auch sowohl digitale als auch analoge Ausgänge hat.

Zu den gängigen analogen Ausgangstypen gehören:

• 0–10 VDC-Stromsignale

• 0–20 mA-Stromsignale

• 4–20 mA-Stromsignale

Wie bei den Eingangssignalen kann der Ausgangsbereich der Stromsignale verschiedene Ausgangsgrößen darstellen: Geschwindigkeit, Drehzahl, Öffnungs-/Schließgrad usw.

Die Anzahl der E/A, die eine SPS bereitstellen kann, ist wichtig – ebenso wie die Skalierbarkeit. Wenn Sie erwägen, in Zukunft Eingänge und/oder Ausgänge hinzuzufügen, sollten E/A-Erweiterungsmöglichkeiten bei Ihrer Kaufentscheidung berücksichtigt werden.

Einige SPSen verfügen über integrierte Funktionen, die auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind. Sie erleichtern Anwendern, die nach einer maßgeschneiderten Lösung suchen, die Arbeit erheblich.

Hier nur einige Beispiele, die Sie möglicherweise benötigen:

• Hochgeschwindigkeitszählung: Wie oben erwähnt, spezielle Eingänge zum Zählen schneller Signalimpulse von einem bestimmten Gerät.

• PID-Regelung: Ständige Überwachung und Anpassung zur Optimierung von z. B. Füllstand, Druck, Temperatur usw.

• Bewegungssteuerung: Präzise Steuerung von Motoren oder Aktuatoren zur Koordination (Synchronisierung) der Maschinenbewegungen.

• E-Mail: Einstellungen zum Versenden von Warnmeldungen, Statusaktualisierungen und anderen Benachrichtigungen über die Ethernet-Verbindung der SPS.

• Webserver: Die Möglichkeit, über den Webbrowser eines mobilen Geräts auf SPS-Daten (CPU) zuzugreifen und diese anzuzeigen. In einigen Fällen ist die Website vordefiniert und in die SPS integriert, konfigurierbar mit spezieller Software.

• Datenprotokollierung: die Möglichkeit, Systemereignisse mit Zeitstempeln und Benutzerdaten aufzuzeichnen, die entweder auf der SPS selbst oder auf einer SD-Karte gespeichert werden.

• Rezeptverwaltung: Verwaltung mehrerer voreingestellter Anweisungen und Parameter (Rezepte), die bei Bedarf geladen und verwendet werden können.

Weitere Aspekte, die zu berücksichtigen sind – keine Funktionen, aber für Ihre Anwendung ebenso wichtig – sind die Stromversorgung und die Betriebsspannung der SPS. Ob sie mit Wechselstrom oder Gleichstrom betrieben wird, die Ein- und Ausgangsspannungen sowie die Strombereiche beeinflussen die Verkabelung. Diese Faktoren variieren in der Regel je nach Hersteller und helfen Ihnen, die Auswahl einzugrenzen.

Weitere Fragen, die Sie sich stellen sollten:

• Wie viele Kommunikationsprotokolle muss meine SPS unterstützen, um die Geräte im aktuellen System anzusteuern? – Die Gewährleistung der Kompatibilität mit allen erforderlichen Ein- und Ausgabegeräten ist entscheidend.

• Muss die SPS mit einer anderen SPS kommunizieren? – Einige Netzwerkprotokolle unterstützen speziell die Kommunikation zwischen SPSen.

• Bietet die SPS die erforderliche Flexibilität und Kompatibilität, um das System zu erweitern und zusätzliche Geräte hinzuzufügen? – Wenn Ihr System voraussichtlich wachsen und sich verändern wird, ist Skalierbarkeit wichtig.

• Kommunizieren die Geräte im System 1:1 oder kommunizieren einzelne Geräte mit mehreren anderen? – RS232 ist beispielsweise für einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindungen ausgelegt.

Mit diesen grundlegenden Informationen zu Ihren Systemanforderungen können Sie eine Liste der grundlegenden Anforderungen für eine SPS erstellen.

Das muss nicht kompliziert sein:

(Fügen Sie dieser Liste optional die erforderliche Stromversorgung und Betriebsspannung hinzu.)

Sie können Ihre Suche dann auf SPSen eingrenzen, die diese Anforderungen erfüllen – oder übertreffen.

Im obigen Fall würde die IDEC FC6A MicroSmart Plus SPS alle Kriterien erfüllen:

Es bietet eine Vielzahl weiterer nützlicher Funktionen, die Sie vielleicht wünschen oder benötigen, wie zum Beispiel:

• Webserver-Funktionalität

• E-Mail- und SMS-Versand

• Datenprotokollierung (SD-Kartensteckplatz)

• Bluetooth- und FTP-Client-/Server-Kommunikationsoptionen

• Eine spezielle iOS-/Android-App (WindEDIT)

• PID-Algorithmus

IDEC entwickelt seit über 50 Jahren SPSen und andere ähnliche Steuerungs- und Sicherheitsprodukte. Lassen Sie sich von unserem regionalen Vertriebsteam beraten, welche SPS für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist.