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SPS Daten

Im Beispiel wird eine SPS mit einer gesamten SPS-Zykluszeit von 10ms, ein Ausgang A7.7 für den Sendetakt und ein Eingang E9.4 für den Empfang der Nutzdaten <D> und am Ende das Prüf-Bit <P> des AS-Wandlers dargestellt. Um die Daten vom AS-Wandler zu empfangen, auszuwerten und schließlich zu skalieren, wird die FC108 genutzt.

 

Anbei die wichtige Absolut-Operanden von FC108:

T1: Beim Signalzustand =0 wird für eine Dauer von 70ms die Synchronisation am CTL-Eingang des AS-Wandlers initiiert. Beim Signalzustand =1 gibt T1 den Datenempfang frei.

Z5: Beim Signalzustand =1 startet er T1 und ermöglicht somit die serielle Datenübertragung vom AS-Wandler zur SPS.

M30.1: Impuls je 20ms. Dient als Impulstaktgeber der seriellen Übertragung aus dem AS-Wandler. Die Pause wird durch T8 realisiert.

A7.7: Sorgt für die Synchronisierung des AS-Wandlers. Mit ihm wird beim Taktsignal länger als 50ms der Analogeingang zwangläufig gelesen (siehe auch T1) und bei kurzem Taktsignal der Binär-Digitalwert taktweise von dem AS-Wandler an die SPS-Übertragen.

E9.4: Leseeingang der SPS. Mit ihm wird die serielle Datenübertragung vom AS-Wandler zur SPS gelesen und in MB32 geschrieben.

M30.3: Beim Signalzustand =1 ist der umgewandelte Analogwert zum Skalieren gültig. Beim Signalzustand =0 bleibt dieser unberührt.

M27.2: Beim Signalzustand =1 wird ein Drahtbruch am Analogeingang oder Synchronisationsfehler zwischen SPS und dem AS-Wandlers erkannt.

MB32: 8-Bit-Register des Binär-Digitalwertes.

FC108 : Serieller 8Bit-Analog/Digital-Wandler (AS-Wandler)

 

Netzwerk 1: AS-Wandler - Fehler löschen

      U     M      4.0                  Impuls Störung quittieren

      R     M     27.2                  AS-Wandler fehlerhaft

      O     M     27.2

      R     A      7.7                  SPS-Taktsignal an AS-Wandler

      BEB  

 

Netzwerk 2: AS-Wandler - Synchronisation und Sendetakt bilden

      ON    T      1                    0= Synchronisationszeit aktiv; Analog lesen

      O     M     30.2

      =     A      7.7                  SPS-Taktsignal an AS-Wandler

      U     Z      5                    Zähler der 9-Bits des Binär-Digitalwertes

      L     S5T#70MS

      SE    T      1

      UN    Z      5                    Zähler der 9-Bits des Binär-Digitalwertes

      L     C#9

      S     Z      5                    Zähler der 9-Bits des binären Datenlesens

      ON    T      1                    1= Die binäre Datenlesen läuft

      BEB  

      UN    M     30.1                  Pause/Impuls für das serielle Datenlesen

      L     S5T#20MS

      SE    T      8                    20ms Pause vor das serielle Datenlesen

      U     T      8                    Pause/Impuls für das serielle Datenlesen

      =     M     30.1                  Pause/Impuls für das serielle Datenlesen

      NOT                               bei Pause Baustein verlassen

      BEB 

 

Netzwerk 3: Serieller 8-Bit-Digitalwert lesen/Schreiben

      UN    M     30.2                  Flanken-Merker Z5

      ZR    Z      5                    Zähler der 9-Bits des binären Datenlesens

      =     M     30.2                  Flanken-Merker Z5

      =     A      7.7                  SPS-Taktsignal an AS-Wandler

      NOT                               Wenn VKE=0, stellt der AS-Wandler das nächste

      BEB                               Bit zum Empfangen bereit

      UN    Z      5                    Zähler der 9-Bits des Binär-Digitalwertes

      SPB   m003

      L     MB    32                    8-Bitregister (0-255)

      SLW   1

      T     MB    32                    8-Bitregister (0-255)

      U     E      9.4                  Lese-Eingang des Binär-Digitalwertes

      =     M     32.0                  Schreib-Merker des Binär-Digitalwertes

      BEA  

 

Netzwerk 4: Serieller 8-Bit-Digitalwert iO/niO auswerten

m003: R     M     30.1                  Impuls für das serielle Datenlesen

      R     M     30.2                  Flanken-Merker Z5

      R     T      1                    Datenlesen läuft

      CLR                               Initialisierung T8

      SE    T      8                    Impuls/Pause für das serielle Datenlesen

      UN    E      9.4                  Lesen-Eingang der binären Daten vom AS-Wandler

      S     M     27.2                  AS-Wandler fehlerhaft

      NOT  

      =     M     30.3                  =1 die gelesenen Daten sind gültig

      UN    M     30.3                  =0 Baustein verlassen

      BEB

 

Netzwerk 5: iO Werte skalieren

      L     #H_LIM                      Ende der geteachten Fahrposition zB:1200mm

      L     #L_LIM                      Anfang der geteachten Fahrposition  zB:200mm

      ==R                               Wenn H_LIM=L_LIM

      BEB                               Baustein verlassen

      -R                                Ergebnis =1000mm

      L     0

      <R                                Wenn H_LIM<L_LIM

      BEB                               Baustein verlassen

      POP  

      T     #save_diff                  Ergebnis 1000mm speichern

      L     MB    32                    8-Bitreg. (0-255) zB: 211 = Winkel von 74,4°

      ITD                               in Doppelinteger wandeln

      DTR                               in Gleitpunkt wandeln

      L     2.550000e+002               Auflösung des AS-Wandlers

      /R                                skalieren

      L     #save_diff                  Ergebnis =1000mm

     *R   

      L     #L_LIM                      Anfang der geteachten Fahrposition zB:200mm

      +R   

      TRUNC                             Ergebnis in Doppelinteger wandeln

      T     #OUT                        Fahrposition der Verfahr-Achse M2 = 1027mm

 

Serieller 8Bit-Analog/Digital-Wandler auch Analog/Seriell-Wandler genannt (AS-Wandler)

Hierbei handelt es sich um einen Analog/Seriell-Wandler, der mit einer Auflösung von 8Bit arbeitet. Als Schnittstelle an der SPS wird lediglich ein Eingang und ein Ausgang benötigt. Der Binär-Digitalwert von 8-Bit wird seriell an die SPS übertragen; hierzu liefert die SPS den Sendetakt.

Hardwarebeschreibung

Der Widerstand 8R1 liest eine Winkelposition 0 bis 90 Grad und liefert dabei eine analoge Spannung von 0 bis 10V, welche vom Analog/Seriell-Wandler in einen Binär-Digitalwert (8Bits) 0 bis 255 umgewandelt wird. Erkennt der AS-Wandler am Eingang "CTL" ein Taktsignal, das länger als 50ms ansteht, dann liest er den Analogeingang und wandelt ihn erneut um; dabei geht der alte Wert verloren. Erkennt der AS-Wandler ein kürzeres Taktsignal als 50ms am Eingang "CTL", so wird der Binär-Digitalwert taktweise durch seinen Ausgang "OUT" zur SPS übertragen. Nach 8-Takten von Nutzdaten ist der Binär-Digitalwert komplett. Erkennt der AS-Wandler keinen Drahtbruch am Analogeingang, signalisiert er anschließend mit einem 9.Takt "Beenden ohne Fehler".

Applikationsbeispiel: Kurvengleichlauf Schwenktisch

Bestandteil der Applikation:

M1: Leit-Achse - Drehzahl geregelter Antrieb (Dreh-Achse)

M2: Folge-Achse - Lagegeregelter Antrieb (Verfahr-Achse)

8R1: Winkel-Aufnehmer 0-90° für den Analogeingang des AS-Wandlers

AS-Wandler: Serieller 8Bit-Digital/Analog-Wandler

L_LIM: Geteachte Startposition der Verfahr-Achse

H_LIM: Geteachte Endposition der Verfahr-Achse

Diff.: Gesamte Fahrstrecke der Verfahr-Achse.

Aufgabestellung

Die technologische Aufgabestellung basiert auf zwei Achsen eines Schwenktisches. Die Drehachse M1 dient als Leit-Achse zur Ansteuerung der Folge-Achse M2. Dreht die Drehachse in Richtung CW, so wird die Folge-Achse in Richtung H_LIM fahren. Dreht die Drehachse in Richtung CCW, so wird die Folge-Achse in Richtung L_LIM fahren.

Im Beispiel steht nach jeder 580ms eine absolute Fahrposition für die Folge-Achse als Sollwert zur Verfügung.

M1

M2

L_LIM

H_LIM

Winkel 0-90°

M1

M2

Diff.

M1 = Leit-Achse (Dreh-Achse)

M2 = Folge-Achse (Verfahr-Achse)

 

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