www.bud-riekhof.de

Inhaltsverzeichnis

Grundlagen

Arten von einer Steuerung

Bei Steuerungen unterscheidet man zwischen der Verbindungsprogrammierten Steuerung (VPS) und der Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS).

Die Logo! ist eine s.g. Speicherprogrammierbare Steuerung SPS der kleinsten Leistungsklasse.

Eine SPS bringt gegenüber der VPS folgende Vorteile:

  1. Mehr Funktionen als VPS
  2. Dokumentation erfolgt automatisch
  3. Einfache Änderung der Steuerung
  4. Wirtschaftlicher
  5. Platzsparender
  6. Kommunikation (EIB/KNX, As-I, Ethernet)
  7. Datenaufzeichnung
  8. Meist Hohe Ausfallsicherheit, da weniger mechanische Komponenten

Die Nachteile sind:

  1. Kann nur den Steuerungsstromkreis stellen, für schalten größerer Lasten meist Schütze und Relais notwendig

  2. Sicherheitsketten und Notabschaltungen müssen über eine spezielle SPS, oder via VPS realisiert werden.

Sensoren, Aktoren, CPU, Master, Slave

Sensoren („die Fühlenden“) sind die „Ohren“ und „Augen“ einer Steuerung.

Als Sensoren werden alle Komponenten bezeichnet die auf äußere physikalischen Größen reagieren sollen.

Dies sind z.B. Schalter, Taster, Bewegungsmelder, Temperaturfühler, Dämmerungsschalter…

Aktoren („die Ausführenden“) sind die „Arme“ und „Beine“ einer Steuerung.

Mit ihnen werden Aktionen durchgeführt, Signalzustände gemeldet und Verbraucher geschaltet.

Typische Aktoren sind z.B. Leuchten, Relais, Schütze, Frequenzumrichter und Verbraucher im Allgemeinen.

Die CPU ist das „Gehirn“ unserer Steuerung, sie enthält das Steuerungsprogramm, und steuert die Aktionen zwischen Sensoren und Aktoren.

Als Master wird ein Teilnehmer mit der höchsten Sprechberechtigung genannt.

Sozusagen der Chef.

Der Slave ist einem dem Master untergeordneter Teilnehmer.

Also der Angestellte.

Funktionsweise einer Steuerung

Jede Steuerung arbeitet nach dem EVA Prinzip.

Diese 3 Schritte werden zyklisch wiederholt, wobei die Zeit des Programmdurchlaufes vom Umfang des Programms abhängig ist.

Eine zu lange Zykluszeit kann zu steuerungstechnischen Problemen führen, da während der Programmbearbeitung keine

Eingangssignaländerung berücksichtigt wird (bei Veränderungen des Signals in Millisekunden).

Signalarten

In der Digitaltechnik unterscheidet man hauptsächlich zwischen zwei Signalarten.

Den Binären oder Digitalen (Digitus = Zwei) Signalen, die nur zwei Zustände kennen. Das „0“-Signal (keine Spannung am Eingang, Ausgang Aus, Bedingung nicht erfüllt) und das „1“-Signal (Spannung am Eingang, Ausgang geschaltet, Bedingung erfüllt)

Einfache Sensoren z.B. Schalter oder Taster liefern i.d.R. einfache binäre Signale (Eingeschaltet=“1“ Signal; Ausgeschaltet=“0“Signal)

Aktoren z.B. Leuchten oder Schütze, die nur die Betriebsart An („1“) bzw. Aus („0“) kennen, werden auch Binär angesteuert

Analogwerte (Analog = vergleichbar) sind werte die nicht den Signalzustand „1“ oder „0“ haben.

Sie arbeiten meist mit einer Spannung zwischen 0–10V oder einem Strom von 0–20 mA.

Mit Analogwerten können Komplexe Steuerungsaufgaben ermöglicht werden.

Sensoren die in Abhängigkeit ihrer Stellgröße (Gewicht, Beleuchtungsstärke, Abstand, Druck…) verschiedene werte Bsp0–100Kg =0–10V nehmen können ausgewertet und verarbeitet werden.

Aktoren wie ein Frequenzumrichter können über eine Spannung von 0–10V (0–100%) Drehzahlabhängig gesteuert werden.

Drahtbruchsicherheit/Erdschlusssicherheit

In den meisten Fällen der Steuerung (z.B. Werkzeugmaschinen) muss der Signalgeber „Drahtbruchsicher“ verdrahtet werden.

Die bedeutet, dass für Ausschaltvorgänge ein „Öffner“ zu verwenden ist. Sollte der Sensor betätigt werden, ausfallen oder ein Draht brechen, so liefert der Öffner in allen drei Fällen ein „0“ Signal (muss in den meisten Fällen negiert werden), welches die Funktion anschließend zurücksetzt.

Die Einschaltvorgänge sollten mit Schließern durchgeführt werden. Nur wenn der Sensor und die Leitung einwandfrei in Ordnung sind, so kann der Sensor ein „1“ Signal liefern, welches dafür genutzt werden kann um Programmfunktionen auszuführen.

Dies wird als „Erdschlusssicherheit“ bezeichnet.

Maschinensicherheit

Maschinen müssen durch konstruktive Maßnahmen so geschaltet sein das die Gefahren für Mensch und Anlagenteil so gering wie möglich sind.

Darunter zählt besonders die „Not-Aus“ Einrichtung.

Die konstruktiven Maßnahmen lassen sich anhand der Stoppkategorie der Maschine erfahren.

Die Maschine darf nach einem Fehler oder einer notwendigen Manuellen Abschaltung (betätigen der „Not-Aus“ Einrichtung) nicht selbständig wieder anlaufend. Der Einschaltvorgang muss wiederholt werden.

 

Stopp Kategorie 1 2
Art Ungesteuertes Stillsetzen Gesteuertes Stillsetzen
Kurz-Beschreibung Sofortiges Abschalten der Energiezufuhr zu den Maschinen Die Energiezufuhr der Maschine wird bis zum Stillstand aufrechterhalten

Die LOGO! kann mit einer einfachen und kostengünstigen externen Verdrahtung der Kategorie 1 entsprechen.

Die folgende Seite zeigt einem beispielhaft die Verdrahtung einer LOGO! die die Schutzkategorie 1 erfühlt.

Programmiersprachen

Funktions- und Kontaktplan

Der Kontaktplan (Ladder Diagramm LAD) entspricht mehr dem Schaltplan einer VPS, nur dass dieser um 90° gekippt wurde.

Der Funktionsplan (Function Block Diagramm FBD) wird mit Funktionsblöcken aus der Digitaltechnik dargestellt und lässt sich frei auf der Programmieroberfläche einfügen sowie bewegen. Nachfolgend wird in FBD Programmiert.

Die Logo! Hardware bis 0BA7

Die Zentrale Baugruppe sozusagen das „Gehirn“ bildet das s.g. Basismodul.

Aktuell sind zwei Haupttypen von Basismodulen erhältlich.

Die Klasse der 0BA6 sowie 0BA7. Genauere Funktionen werden Anhand der Projekte erläutert.

Folgende Tabelle soll einen groben Überblick geben.

LOGO!- 0BA6 Basismodul (Programmierung via Adapter)
Typ Eingänge Ausgänge Spannung
12/24RC 8 Digital (4 Analog 0…10V) 4 Relais Je 10 A 12/24 V DC
24 8 Digital (4 Analog 0…10V) 4 Transistor 24 V /0,3 A 24 V DC
24RC 8 Digital 4 Relais Je 10 A 24 V AC/DC
230RC 8 Digital 4 Relais Je 10 A 115–240 V AC/DC

Die 0BA7 hat ungefähr die doppelte Programmkapazität wie die 0BA6 zusätzlich neue Funktionen, einen Netzwerkanschluss, und einen Speicherkartenanschluss für eine MMC – Speicherkarte.

LOGO!- 0BA7 Basismodul (Programmierung via Netzwerk)
Typ Eingänge Ausgänge Spannung
12/24RCE 8 Digital (4 Analog 0…10V) 4 Relais Je 10 A 12/24 V DC
230RC 8 Digital 4 Relais Je 10 A 115–240 V AC/DC

 

LOGO!- Erweiterungsmodule

Bei den Erweiterungsmodulen wird zwischen verschiedenen Haupttypen unterschieden.

Den Digital-, Analog- sowie Kommunikationsmodulen.

Dieses bietet die Möglichkeit das Logo! Basismodul hardwareseitig auf bis zu 24 digital- und 8 Analogeingänge und 16 digital- bzw. 2 Analogausgänge zu erweitern.

Die Kommunikationsmodule sorgen dafür das die Logo! mit anderen Steuerungen sowie Visualisierungen kommunizieren kann.

Auch hier wird auf den Anschluss und die Verwendung in den Projekten genauer drauf eingegangen.

 

Um ein Erweiterungs- Modul mit dem Basismodul zu verbinden, entfernen Sie an der rechten Seite die Klappe mit einem kleinen Schlitzschraubendreher. Schieben Sie das Modul Stramm an das Basis- Modul heran und schieben Sie die Verbindungsbrücke nach links bis zum Anschlag herüber. Das Modul muss nun noch an die Spannung angeschlossen werden.

Digitalmodule

Digitalmodule dienen zur Auswertung von den Signalzuständen An/Aus (0–1)

Die Ausgänge haben entweder einen Transistor bzw. einen Relaisausgang.

Der Transistorausgang kann zwar schneller und verschleißfreier schalten, kann aber nur Spannung von 24 V und kleine Lasten direkt schalten (0,3A).

Der Relaisausgang geht nach einer gewissen Anzahl von Schaltspielen kaputt. Die Standzeit ist abhängig von der Schaltfrequenz, sowie Belastung der Kontakte. Ein zu hoher Takt der Relaisausgänge ist auf jeden Fall zu vermeiden.

Weitere Informationen Hierzu entnehmen Sie bitte dem Handbuch der Erweiterungsmodule.

 

LOGO! Digitalerweiterungsmodule DM 8
Typ Eingänge Ausgänge Spannung
DM 8 12/24R 4 Digital 4 Relais Je 5 A 12/24 V DC
DM 8 24 4 Digital 4 Transistor 24 V /0,3 A 24 V DC
24R 4 Digital 4 Relais Je 5 A 24 V AC/DC
230R 4 Digital 4 Relais Je 5 A 115–240 V AC/DC

LOGO! Digitalerweiterungsmodule DM 16
Typ Eingänge Ausgänge Spannung
DM 16
24
8 Digital 4 Transistor 24 V /0,3 A 24 V DC
DM 16 24R 8 Digital 8 Relais Je 5 A 24 V DC
DM 16
230R
8 Digital 8 Relais Je 5 A 115–240 V AC/DC

 

Analogmodule

Analogein- und Ausgangsmodule können Spannungen zwischen 0–10V oder Ströme von 0–20 mA auswerten oder abgeben.

Eine Sonderstellung nimmt dass AM2 PT100 Modul ein, welches in der Lage ist Pt100 Temperaturfühler direkt auszulesen.

LOGO! Analogmodule AM 2
Typ Eingänge Ausgänge Spannung
AM 2 2 Analog 0–10 V oder 0–20mA   12 / 24 V DC
AM 2 PT100 2 Pt100 –50°C bis +200°C   12 / 24 V DC
AM 2 AQ   2 Analog 0–10 V DC 0–20 mA 24 V DC

Kommunikationsmodule

Kommunikationsmodule bieten die Möglichkeit des Datenaustausches der LOGO! Mit anderen Geräten.

Das CM As-Interface findet überwiegend in der Industrie Anwendung.

Dies ermöglicht beispielsweise die Einbindung der Logo! Als „Slave“ für eine S7–300/400 CPU mit 4 Ein- sowie Ausgängen die „virtuell“ über die Ein- und Ausgänge gelegt werden.

CM AS-Interface

LOGO! CM AS-Interface Slave
Typ Eingänge Ausgänge Spannung
CM AS-Interface 4 Eingänge "Virtuell" 4 Ausgänge "Virtuell" 24 V DC

Das LOGO! CM EIB/KNX Modul ermöglicht den Datenaustausch zwischen einer LOGO! Und KNX/EIB Teilnehmern.

Dies kann hierbei komplexere Steuerungsaufgaben übernehmen und als dezentrale „Sensor-/Aktor Station“ den Verdrahtungsaufwand erheblich minimieren.

Alle Ein- und Ausgänge stehen als Kommunikationsobjekte am KNX-BUS zur Verfügung.

Zeit und Datum sind über KNX synchronisier bar und Dimm- sowie Jalousie Aktoren können systemkonform angesteuert werden.

CM EIB/KNX

LOGO! CM EIB/KNX
Typ Eingänge als KNX Objekt Ausgänge als KNX Objekt Spannung
CM EIB/KNX 16 Digital 8 Analog 12 Digital 2 Analog 24 V DC

Externe Displays

Ab der LOGO! 0BA6 kann ein externes LOGO! TD Display angeschlossen werden.

Dieses dient als erweitertes Bedien- und Anzeigeelement.