Speicherprogrammierbare Steuerungen sind kleine Computergeräte, die in Fabriken und im industriellen Bereich verwendet werden, um Maschinen zu betreiben. Ausgestattet mit eigenen Betriebssystemen steuern speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) die Prozesse zur Herstellung von Produkten. Programmierer ändern die Prozesse auf SPS, um Maschinen zu bedienen und Änderungen am hergestellten Produkt vorzunehmen. Sie verwenden speicherprogrammierbare Steuerungsprogrammierung in Bereichen wie Zerspanung, Lebensmittelverpackung und Materialhandhabung. Einige der besten Tipps für Programmierer sind die Verwendung eines One-Shots, die Implementierung eines Proportionalreglers in die Logik, die Erstellung einer Umschaltlogik und die Reduzierung von SPS-Abtastzeitproblemen.
Die One-Shot-Funktion ist praktisch, wenn eine Bedingung zwischen Ein und Aus wechselt und die SPS nur für einen Scan auf den wahren Zustand reagieren muss. Die Spule wird jedes Mal wahr, wenn der Aktivierungsring wahr ist, und alles bleibt nur für einen Scan wahr. Manchmal wird die Reihenfolge der Strompfade auf einmal wichtig, da die SPS einen vollständigen Scan durchführen muss, wenn das Ausgangsbit eingeschaltet ist, und erst dann den ersten Strompfad sieht.
Die Einbindung von Proportionalreglern in eine SPS ist bei der Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen sehr nützlich, insbesondere wenn diese keine eingebauten Proportional-/Integral-/Ableitungs- oder PID-Befehle hat. PID-Regler sind Prozessregler, die ein spezielles abstimmbares Ansprechverhalten aufweisen. Dies ermöglicht ihnen die korrekte Ausführung von Regelalgorithmen, die die Heiz- und Kühlraten des Prozesses antizipieren und messen und automatisch korrigieren. Prozesssteuerungsverfahren verwenden Proportionalregler auf vielfältige Weise; Die vollständige Kontrolle über die Heizung ist eine beliebte Anwendung. SPSen können präzise programmiert werden, um die Heizung ein- oder zyklisch ein- und auszuschalten.
Eine beliebte Methode bei der Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen verwendet das Konzept des Umschaltens. Diese Logik ist nützlich, wenn der Programmierer eine Taste benötigt, um ein Gerät mit derselben Umschaltaktion zu steuern. Zum Beispiel wird das Gerät durch einmaliges Drücken einer Taste eingeschaltet und durch erneutes Drücken wieder ausgeschaltet. Diese Logik schaltet vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand um, wenn der Eingang wahr wird. Es bleibt dann an, bis die Eingabe falsch wird.
Lange SPS-Abtastzeiten können auch ein Problem bei der Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen sein, insbesondere bei der Entwicklung von Steuerungen für Hochgeschwindigkeitsmaschinen. Ein beliebter Ansatz verwendet inkrementelle Codierung, um die Position der Maschine zu berechnen. Dieser Ansatz kann jedoch viele Probleme verursachen, wenn versucht wird, die Maschine schneller laufen zu lassen. Wenn die Ausgabe des Encoders, der mit erhöhter Geschwindigkeit arbeitet, von falsch auf wahr und zurück in der Zeit wechselt, die die SPS für eine Abtastung benötigt, zählt der Zähler nicht richtig. Dadurch stürzt die Maschine ab oder die beweglichen Teile verlieren die Synchronisation, wenn die Geschwindigkeit erhöht wird.
Die Lösung in einem solchen Szenario ist die Verwendung eines absoluten Positionsgebers anstelle eines Inkrementalgebers. Der Vorteil dieses Encodertyps besteht darin, dass er mit steigender Maschinengeschwindigkeit weniger fehleranfällig ist. Dieser Encoder benötigt jedoch etwa ein Dutzend oder mehr Eingangsleitungen im Vergleich zu den zwei Leitungen, die ein Inkremental-Encoder benötigt. Absolute Encoder können auch Fehler wie verpasste Zustände erzeugen, bei denen sich einige der Bits ändern und andere nicht. Treten bei einem Absolutwertgeber übersprungene Zustände auf, muss dieser durch einen anderen ersetzt werden.