Rechnerunterstützte Projektierung der Hardware und Software von speicherprogrammierten Steuerungen

ISBN-13: 9783540150695 / Niemiecki / Miękka / 1985 / 127 str.

K.-H. Rieger

Opis

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am lnstitut fur Steuerungs technik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Universitat Stuttgart. Dem verstorbenen lnstitutsleiter, Herrn Professor Dr. -lng. G. Stute, gilt mein besonderer Dank fur seine wohlwollende Unterstutzung und Forderung. Ebenso danke ich Herrn Professor Dr. -lng. A. Storr, unter dessen kommissarischer lnstituts leitung ich die Promotion vollenden konnte. Seine eingehende Durchsicht der Arbeit hat ganz wesentlich zu deren Gelingen beigetragen. Herrn Professor Dr. -lng. P. Kuhn danke ich fur seine Bereit schaft, den Mitbericht zu ubernehmen. Daruber hinaus mochte ich mich bei allen Mitarbeitern des lnstituts bedanken, die durch kritische Hinweise und Diskus sionen wertvolle Anregungen zu meiner Arbeit geliefert haben. Dieser Dank gilt insbesondere den Herren Dipl. -lng. W. Renn und Dr. -lng. J. Schwager. Karl-Heinz Rieger 5 Inhaltsverzeichnis Seite Abkurzungen, Bezeichnungen und Symbole 8 Einleitung 13 2 Projektierung speicherprogrammierter Steuerungen 16 2. 1 Anwendungsbereich speicherprogrammierter Steue- 16 rungen 2. 2 Projektierungsaufgaben 18 2. 3 Herkommliche SPS-Projektierung 21 2. 4 Moglichkeiten zur rationelleren Arbeitsabwicklung 23 2. 5 Rechnerunterstutzung bei der SPS-Projektierung 25 3 Rahmenbedingungen fur die Konzeption des Programm- 29 systems Unterschiede bei den Steuerungsgeraten und ihre 3. 1 29 Auswirkung auf die Projektierung 3. 1. 1 Aufbau und Wirkungsweise einer speicherprogram 29 mierten Steuerung 3. 1. 2 Unterschiede bei der Signalverarbeitung 30 3. 1. 2. 1 Operationen und Steuerungsanweisungen 30 3. 1. 2. 2 Bewertung des Operationsvorrats 32 3. 1. 2. 3 Festlegung eines exemplarischen Operationsvorrats 36 3. 1."

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Projektierung speicherprogrammierter Steuerungen.- 2.1 Anwendungsbereich speicherprogrammierter Steuerungen.- 2.2 Projektierungsaufgaben.- 2.3 Herkömmliche SPS-Projektierung.- 2.4 Möglichkeiten zur rationelleren Arbeitsabwicklung.- 2.5 Rechnerunterstützung bei der SPS-Projektierung.- 3 Rahmenbedingungen für die Konzeption des Programmsystems.- 3.1 Unterschiede bei den Steuerungsgeräten und ihre Auswirkung auf die Projektierung.- 3.1.1 Aufbau und Wirkungsweise einer speicherprogrammierten Steuerung.- 3.1.2 Unterschiede bei der Signalverarbeitung.- 3.1.2.1 Operationen und Steuerungsanweisungen.- 3.1.2.2 Bewertung des Operationsvorrats.- 3.1.2.3 Festlegung eines exemplarischen Operationsvorrats.- 3.1.3 Unterschiede bei der Steuerungshardware.- 3.1.3.1 Gliederung der peripheren Einheiten.- 3.1.3.2 Merkmale der Zeitglieder.- 3.1.3.3 Merkmale der Baugruppenadressierung.- 3.2 Bereitstellung einer rechnergerechten Projektierungsmethode.- 3.2.1 Beschreibung des Schaltsystems.- 3.2.2 Einfluß der Signalisierung.- 3.2.3 Struktur des Steuerungsprogramms.- 3.2.3.1 Anforderungen.- 3.2.3.2 Entwicklung einer universellen Programmstruktur.- 3.2.3.3 Strukturabbild im SPS-Programm.- 3.2.4 Möglichkeiten zur Schaltwerkrealisierung in SPS-Programmen.- 4 Entwicklung von rechnergerechten Verfahren.- 4.1 Vorgehensweise beim Entwurf von Programmsystemen.- 4.2 Strukturierung des Programmsystems.- 4.2.1 Prinzipieller Aufbau von Kompilierern.- 4.2.2 Entwicklung des Strukturkonzepts.- 4.3 Definition der Sprachen.- 4.3.1 Projektierungssprache.- 4.3.2 Schnittstellensprache.- 4.3.2.1 Rechnerinterne Darstellung Boolescher Schaltfunktionen.- 4.3.2.2 Rechnerinterne Darstellung von Schaltwerken.- 4.3.3 Geräte- und Maschinensprache.- 4.4 Verfahren zur Übersetzung der Steuerungsbeschreibung.- 4.4.1 Lexikalische Analyse.- 4.4.2 Syntaktische Analyse.- 4.4.2.1 Festlegung geeigneter Analyseverfahren.- 4.4.2.2 Algorithmus zur Analyse Boolescher Ausdrücke.- 4.4.2.3 Generierung der Schnittstellenphase.- 4.4.2.4 Behandlung syntaktischer Fehler.- 4.4.3 Optimierung.- 4.4.4 Aufbereitung der Schnittstellendaten entsprechend den Beschränkungen der Gerätesprache.- 4.4.5 Erzeugung des Steuerungsprogramms.- 4.4.5.1 Übersetzung Boolescher Schaltfunktionen.- 4.4.5.2 Übersetzung der Schaltwerkbeschreibung.- 4.4.5.3 Binden der SPS-Programmsegmente.- 4.4.6 Umwandlung des Steuerungsprogramms in die Geräte- und Maschinensprache.- 4.5 Verfahren zur Auslegung der Steuerungshardware.- 4.5.1 Alternativen bei der Verarbeitung der Auslegungsdaten.- 4.5.2 Ermittlung des Bedarfs an signalführenden Baugliedern.- 4.5.3 Konfiguration des Steuerungsgeräts.- 4.5.3.1 Abgrenzung der Aufgabenstellung.- 4.5.3.2 Konzeption einer Datenstruktur.- 4.5.3.3 Vorgehensweise bei der Zusammenstellung peripherer Baueinheiten.- 4.5.4 Signalbelegung.- 5 Realisierung des Programmsystems.- 5.1 Rechentechnische Voraussetzungen.- 5.2 Aufbau des Programmsystems.- 5.2.1 Methodenbank und Systemverwaltung.- 5.2.2 Datenbank.- 5.3 Erstellung von SPS-Postprozessoren.- 5.4 Merkmale der realisierten Programmoduln.- 5.4.1 Übersetzung der Eingabe.- 5.4.2 Aufbereitung des Schaltsystems.- 5.4.3 Erzeugung und Ausgabe des Steuerungsprogramms.- 5.4.4 SPS-Konfiguration und Signalbelegung.- 6 Einsatz des Programmsystems.- 6.1 Steuerungsaufgabe.- 6.2 Rechnerunterstützte Projektierung der Steuerung.- 7 Zusammenfassung.- Schrifttum.