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Mikrocontroller oder SPS?

Fatek SPS

Diese Frage kann erst beantwortet werden, wenn die Unterschiede zwischen einer SPS und einem Mikrocontroller klar sind. Anschließend müssen Sie entscheiden, welche davon für Ihr Projekt geeigneter ist.

Für mehr Klarheit benötigen wir die Antwort auf diese Fragen

  • Was ist ein SPS?
  • Warum verwenden wir SPS anstelle von Mikrocontroller wie Arduino oder PIC Mikrocontroller?
  • Was sind ihre Vor- und Nachteile?

Es gibt unterschiedliche Arten von speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) auf dem Markt, die von verschiedenen Firmen hergestellt werden.

Es ist nicht einfach alle von ihnen hier vorzustellen. Grundlage für diesen Artikel ist die SPS Geräte der Firma FATEK.

FATEK Steuerungen sind preiswerter als vergleichbare Geräte in Deutschland, leistungsfähig, bieten genügend Ein- und Ausgänge und einige Features, die andere Hersteller nicht anbieten.

Was ist eine SPS (PLC)?

Diese grundlegende Frage wird meistens von den Anfängern gestellt.
SPS steht für „Speicherprogrammierbare Steuerung“ und auf Englisch PLC für „Programmable Logic Controller“.

SPS ist nichts anderes als eine fortgeschrittene Form von Mikrocontroller. Sie wird normalerweise in der Industrie wegen seiner Leistungsfähigkeit, Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit verwendet. Sie kann sehr einfach mit dem Computer über die serielle Schnittstelle sowie USB-Schnittstelle verbunden werden.

SPS wird verwendet, wenn wir einen Prozess wie mit einem Mikrocontroller automatisieren müssen.
Wir schließen unsere Sensoren und Aktoren usw. an der SPS und nach der Programmierung lassen sie laufen und die definierten Funktionen und Prozeduren durchführen, bzw. ihre Arbeit machen.

Wie bei Mikrocontrollern verwenden die SPS auch Timer, Zähler, Register, Interrupts etc. um jede Art von Funktion und Ausgabe zu erzeugen.Im Industriebereich werden z.B. die Roboter, Aufzüge, Fließbänder etc. mit SPS gesteuert. Aber auch im normalen Haushalt kommen die SPS Module zum Einsatz, z.B Garagentore, Heizungsanlagen und auch dort, wo elektrische Motoren angesteuert werden.

Programmierung

Die SPS werden, je nach Hersteller, mit einer bestimmten Sprache programmiert.
Eine Sprache, die häufig für SPS Programmierung verwendet wird ist „Kontaktplan“ (KOP) und wird auf Englisch mit „Ladder Diagram“ bezeichnet.

Aufbau einer SPS

Was ist in der SPS, was macht es so interessant?
Eine SPS kann in drei Abschnitten unterteilt werden

  1. Stromversorgung – Dieser Abschnitt versorgt die SPS mit Strom, 220V AC oder 24V DC betrieben.
  2. Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) – Dies ist das eigentliche Gehirn der PLC, sie ist weiter in verschiedenen Bereichen unterteilt RAM, ROM, EEPROM, Mikrocontroller usw.
    Der Programmcode wird in diese CPU geladen und gemäß den Anweisungen im Programm führt er seine Funktionen aus.
  3. Ein- und Ausgänge – Dieser Bereich ist der Bereich, von dem SPS mit der externen Welt kommuniziert. Wir können Sensoren an die Eingänge der SPS anschließen und unsere Motoren, Aktuatoren usw. von den Ausgängen der SPS aus bedienen

Arten von SPS

Es gibt verschiedene Arten von SPS auf dem Markt, die von verschiedenen Firmen hergestellt werden. Die berühmtesten Marken sind Siemens, Mitsubishi, Fatek etc.
In jedem Land der Erde haben sich bestimmte Marken mehr durchgesetzt als die anderen Hersteller.
Darüber hinaus werden die SPS auch in verschiedenen Größen, Funktionen und mit unterschiedlichen Anzahl an Ein-/Ausgängen angeboten.

Kommunikation

Die Kommunikation mit der SPS kann sowohl über eine serielle oder USB Schnittstelle stattfinden.

Fazit, es gibt viele SPS-Modelle und -Hersteller auf dem Markt und Sie müssen unter Berücksichtigung der Projektanforderungen die geeignete SPS Geräte für sich aussuchen.

Warum SPS anstelle von Mikrocontrollern verwenden?

Die Mikrocontroller werden normalerweise in kleinen Produkten bzw. Projekten verwendet, wo Sie einige Sensoren oder einige Motoren usw. steuern müssen. Aber wenn wir von großen automatisierten Anlagen in der Industrie sprechen, dann bieten SPS gegenüber Mikrocontroller viel mehr Vorteile an.

Der Grund, die SPS in großen Projekten der Mikrocontroller vorzuziehen, liegt in ihrer Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit.
SPS kann mit einem Computer (Vorort) programmiert bzw. umprogrammiert werden.
Angenommen, Sie haben ein automatisiertes System und finden darin einen Fehler, den Sie entfernen möchten. Dann müssen Sie einfach einen Computer mit der SPS dieser Anlage verbinden und Änderungen am Code vornehmen, was mit dem Mikrocontroller nicht so einfach möglich ist.
Darüber hinaus verfügt eine SPS über große Speicherkapazität und lässt beliebig viele Daten hinzufügen.
In einer Industrieumgebung hat eine SPS, wegen seiner Robustheit, längere Lebensdauer im Vergleich zu einem Mikrocontroller.

Last but not least, SPS haben integrierte Module um schwere AC-Spannungen zu steuern. Der Anwender kann jede Art von Spannung von der SPS, z.B. 220V AC etc., bekommen.

Wenn Sie solche Spannungen über Mikrocontrollern erhalten möchten, müssen Sie zusätzliche Module hinzufügen.

Darum werden in allen Anlagen zur Automatisierung SPS Einheiten verwendet.