Das grundlegendste davon ist eine programmierbare Logiksteuerung (SPS) für die Automatisierung in der Welt der Maschinen. Dies ist das Gehirn der Maschine, das einen reibungslosen und effektiven Betrieb ermöglicht. SPS-Systeme sind außerdem in der Lage, analoge Signale , was eine wichtige Funktion darstellt. Was ist ein analoges Signal und wie funktioniert es in SPS-Systemen? Lassen Sie uns gemeinsam herausfinden!
Ein analoges Signal ist ein bereits vorhandenes Signal, sodass man sagen könnte, dass es ein kontinuierlich zeitvariantes Signal ist (mit Ausnahme von Rauschen). Es stellt physisch messbare Größen wie Temperatur, Druck oder Durchflussrate dar. Im Vergleich dazu ist ein digitales Signal ein Ein-Aus-Zustand (1 oder 0), der in gewisser Weise mit dem Betätigen eines Lichtschalters vergleichbar ist. Maschinen, die eine exakte Steuerung (Überwachung) benötigen, müssen ein analoges Signal verwenden. Geben Sie Informationen zu analogen Eingängen und Ausgängen bei auf SPS-basierten Systemen ein...
Die SPS kann Signale empfangen, die von Sensoren erfasst werden und die physikalischen Größen des Analogbereichs messen, indem analoge Eingabegeräte verwendet werden. Diese Sensoren wandeln die physikalische Größe in ein elektrisches Signal um, das von der SPS verarbeitet werden kann. Ein Temperatursensor könnte beispielsweise ein analoges Signal an die SPS senden, wodurch diese die Temperatur einer Maschine überwachen und steuern kann; dies ist ein Eingang.
Im Gegensatz dazu senden analoge Ausgabegeräte in SPS-Systemen einen Bereich wechselnder Spannungen und Ströme von 0 bis 10 Volt + (CAN, LAN usw.) aus, um Stellglieder wie Motoren, Ventile oder Heizungen zu steuern. Die SPS kann eine Servoposition oder einen Inverter-Frequenzregler (wie sie zur Drehzahlregelung eines Motors oder zur Positionssteuerung eines pneumatischen oder hydraulischen Ventils verwendet werden) durch Variation des Spannungs-/Strom-Ausgangssignals steuern. Diese Steuerstufe ist erforderlich, um den reibungslosen Betrieb zahlreicher komplexer Maschinen sicherzustellen.
Die Einbindung von analogen Ein- und Ausgabegeräten in ein SPS-System bietet für Automatisierungsanwendungen in der Fertigung eine hohe Genauigkeit, wodurch präzisere und flexiblere Produktionsabläufe ermöglicht werden. Beispielsweise können SPS-Systeme mit einfachen analogen Komponenten in einer Produktionsanlage sicherstellen, dass Produkte einheitlich und effizient hergestellt werden.
Analogsignale bieten zudem den Vorteil, im Vergleich zu digitalen Eingängen eine höhere Auflösung bei der Reaktion auf die physikalische Umgebung zu liefern. Ein klassisches Beispiel hierfür ist die Verwendung einer SPS mit analogem Eingang zur stufenlosen Anpassung der Geschwindigkeit eines Förderbands – basierend auf dem Gewicht der transportierten Gegenstände. Genau dies benötigen heutige industrielle Prozesse: Sie zeichnen sich durch ein Maß an Intelligenz und Anpassungsfähigkeit aus, das noch vor mehreren Jahrzehnten als utopisch erschien.
Eine SPS mit analogem Eingang hilft beispielsweise dabei, die Durchflussmenge von Wasser zu steuern und die Menge der zugeführten Chemikalien zu regulieren, um eine optimale Wasserqualität in einer Wasseraufbereitungsanlage sicherzustellen. Diese präzise Steuerung verbessert nicht nur die Reinheit des aufbereiteten Wassers, sondern senkt auch die Kosten, indem ein minimaler Chemikalienverbrauch gewährleistet wird.
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