SPS Kleinsteuerung

Logische Grundschaltungen

Zu den wichtigsten Aufgaben einer Steuerung gehören die Signalverarbeitung nach den gesetzen der Schaltalgebra. Wie diese Grundschaltungen der Digitaltechnik zu programmieren sind, wird hier gezeigt.

Die logische Oder-Verknüpfung

Der Ausgang Q1 führt nur ein Signal, wenn der Eingang I1 oder der Eingang I2 ein Signal führen.

Die logische Und-Verknüpfung

Der Ausgang Q2 führt nur ein Signal, wenn der Eingang I3 und der Eingang I4 ein Signal führen.

Die logische Nicht-Verknüpfung

Der Ausgang Q3 führt ein Signal, wenn der Eingang I5 kein Signal führt und umgekehrt.

Die logische Exclusiv-Oder-Verknüpfung

Der Ausgang Q4 führt nur ein Signal, wenn die Eingang I6 oder der Eingang I7 alleine ein Signal führen.

Übungsaufgaben mit Logo

Zum Ausprobieren empfohlen (Für die Richtigkeit wird keine Haftung übernommen!)

Treppenhausbeleuchtung

In einem Treppenhaus soll mit vier Tastern ein Treppenlicht rin- und ausgeschaltet werden.

Komfortschaltung

Eine Flurbeleuchtung soll mit drei Tastern gesteuert werden. Das Flurlicht soll dabei 8 Sekunden verzögert ausschalten. Wenn ein Taster 2 Sekunden gehalten wird, soll die Beleuchtung bis zur nächsten Tasterbetätigung eingeschaltet bleiben. Eine Sekunde bevor die Ausschaltzeit abgelaufen ist, soll die Beleuchtung durch ein kurzes Ausschalten (= Vorwarnung) den Ablauf der Beleuchtungszeit melden.

Beleuchtung mit Schaltuhr

Es soll eine Weihnachtsbeleuchtung vom 15.12. bis zum 26.12. jeweils Abends um 16:00 bis morgens um 9:00 eingeschaltet werden.

Besuchererfassung

In einem Spielelabyrinth sollen sich maximal 5 Personen aufhalten. Dabei werden sie beim Ein- und Austreten registriert. Eine Anzeige soll Personen im Labyrinth anzeigen und eine andere Anzeige soll dann leuchten, wenn sich keine Personen mehr im Labyrinth aufhalten.

Verpackungsanlage

Auf einem Förderband werden Pakete durch eine Lichtschranke regisriert, und für das Beladen gezählt. Das Förderband soll nach 12 Paketen oder durch Tastendruck stehen bleiben. Die Anlage kann mit einem Taster wieder eingeschaltet werden.

Direktanlauf eines Motors

Ein Motor soll über Taster ein- und ausgeschaltet werden können. Die Überwachung soll mit einem Motorschutzschalter geschehen. Achtung: Aus Sicherheitsgründen müssen Ausschaltfunktionen mit Öffnern realsiert werden (Drahtbruchsicherheit).

Rauchmeldeanlage

Eine Rauchmeldeanlage besteht aus insgesamt vier Rauchmeldern. Wenn irgendein Rauchmelder ein Signal abgibt, soll eine Warnleuchte einschalten und ein Wählgerät bekommt das Startsignal. Wenn nun zwei Melder ein Signal geben, soll eine Sirene einschalten.

Steinmühle

Eine Steinmühle mit Förderband soll nur über das Förderband ein- und ausgeschatet werden können (Folgeschaltung). Die Motortemperaturüberwachung soll für jeden Motor separat ausgeführt werden. Wenn aber das Förderband ausfällt, muss auch die Mühle stoppen.

Klimaanlage

Eine Klimaanlage soll mit vier Tastern ein- und ausgeschaltet werden können. Der Motorschutzschalter soll die gesamte Anlage ausschalten und sein Stopp soll als Störung angezeigt werden.

Kleines Installationsprojekt

Aufgabenstellung

In einer kleinen Wohnungseinheit sollen folgende Lichtschaltungen installiert werden:

  1. Eine Wechselschaltung für ein Zimmerlicht
  2. Eine Tasterschaltung mit 4 Tastern für den Flur
  3. Eine Treppenhausschaltung mit 3 Tastern für den Eingangsbereich mit Wendeltreppe

Der Anschlussplan der Kleinsteuerung

Der Installationsplan

Die Zweidrahttechnik hilft Eingänge zu sparen, weil alle Taster auf eine Eingangsklemme geführt werden (parallel). Das macht aber die softwaremäßige Überwachung einzelner eingänge unmöglich, es wird dadurch das freie Programmieren der Eingänge nicht möglich.

Software

Schütz-Grundschaltungen

Wendeschützschaltung

Die zentrale Grundfunktion für Steuerungen mit Tastern ist der Signalspeicher ( der RS-Block). Bei Siemens heißt dieser Block Selbsthalterelais. Dieser wird mit einem Schließer gesetzt und mit einem oder mehreren Öffnern (drahtbruchsicher) zurückgesetzt.

Wenn direkt von Links- auf Rechtslauf umgeschaltet werden kann, werden die jeweiligen Speicher immer mit dem jeweils anderen Startsignal zurückgesetzt (gelöscht).

Wenn vor jedem Uschalten der Drehrichtung ausgeschaltet werden muß, dann muss als Einschaltbedingung eine Verknüpfung mit der jeweils anderen Drehrichtung gemacht werden, damit das direkte Umsteuern gesperrt wird.

Die Hardware kann wie folgt verdrahtet werden:

Automatische Stern-Dreieck-Umschaltung

Die Automatik bezieht sich hier auf die Zeitsteuerung. Für das Umschalten wird eine Einschaltverzögerung von 3 Sekunden gewählt.

Für das Sicherheitsgefühl kann auch eine softwaremäßige Verriegelung des Stern- und des Dreicksschützes (wie folgt) gemacht werden. Sie ist aber aus zweierlei Gründen unnötig.

  • Erstens: Wenn man die obere Version studiert, muss man zwangsläufig darauf kommen, dass die verwendete Negation ein gleichzeitiges anziehen von Q2 und Q3 verhindert (mehr tut eine Verrieglung auch nicht)
  • Zweitens ist aus sicherheitstechnischen Gesichtspunkten eine verdrahtete externe Verriegelung unumgänglich.
Totzdem bringt diese Software einen Vorteil, weil das Sternschütz nur nach dem Start einschaltet.

Die Hardware kann hier wie folgt verdrahtet werden:

Anwendungsschaltung mit Logo

Anlagenschema

Aufgabenstellung

Mit dem Taster S1 wird die Bühne hoch- und mit dem Taster S2 wieder heruntergefahren.

Bei Erreichen der Endschalter bleibt die Bühne stehen. Es ist auch nicht möglich durch die Taster die Endposition zu überfahren.

Störungen:

  • Werden beide Taster gleichzeitig betätigt, bleibt die Bühne sofort stehen (Gleichtaktunterdrückung). Sie kann erst wieder weiterfahren, wenn zuerst beide Taster wieder losgelassen werden.
  • Die Bühne bleibt sofort stehen, wenn ein Thermorelais anspricht. Um die Bühne optimal zu nutzen ist für das Heben ein anderer Motorstrom als für das Senken vorzusehen.

Der Hauptstromkreis

Beachte die zwei Thermorelais, die in diesem Fall für das Heben auch eine höhere Stromstärke als für das Absenken ermöglichen.

Der Anschlussplan der Kleinsteuerung

Die Ausgänge für die Wendeschützschaltung sind zusätzlich gegeneinander verriegelt (Schützverriegelung).

BEACHTE:
Gefährliche Bewegungen sollen immer auch hardwaremäßig verriegelt werden, eine bloße softwaremäßige Sperre reicht nicht aus.

Software