Bearbeitung einer Störung
Es wird ein Beispiel gezeigt, wie die Bearbeitung eines Störungssignals im SPS-Programm erfolgen kann.
Allgemein
In der Automatisierungstechnik treten Störungen immer wieder auf. In laufe der Zeit wurde mehr Wert auf die Störungsvermeidung/-beseitigung gelegt. Dies soll die Anlagenverfügbarkeit/-zuverlässigkeit steigern. Um diese Ziele zu erreichen, werden die Störungen über ein Visualisierungsgerät in Klartext angezeigt, damit eine schnelle Störungsbeseitigung erfolgen kann. Die Störungsmeldungen werden häufig protokolliert, für spätere Maßnahmen zur Störungsvermeidung.
In dem folgenden Beispiel wird aufgezeigt, wie Störungsmeldungen bis zur Quittierung anstehen bleiben. Dies wird insbesondere interessant sein, für die Störungen die sich selbst wieder zurücksetzen, wie z.B. Übertemperaturen in Heizsysteme.
Das Programmbeispiel zum Störungssignal
In dem folgenden Programmbeispiel wird die Bearbeitung eines Störungssignals dargestellt. Das Programm wird in FBS dargestellt, dass auf einer SPS-Steuerung SIMATIC S7 300-Serie der Firma Siemens AG getestet wurde. Das Programm kann mit kleinen Anpassungen als IEC61131 Programm verwendet werden.
Kurze Funktionserklärung
Der Digitaleingang E1.0 hat bei einer Störung ein False-Signal. Der aktuelle Status von der Störmeldung soll über zwei Signallampen angezeigt werden. Ein Lampe signalisiert mit Dauerlicht, das keine Störung vorhanden ist. Die zweite Lampe zeigt durchs Blinken an, das eine Störung vorhanden ist, während das Dauerlicht für die Anforderung für den Bediener ist, die beseitigte Störung noch zu quittieren. Zur Überprüfung der Lampen ist ein Lampentest enthalten. Mit den gebildeten Merker M1.0 kann im SPS-Programm die entsprechende Funktion abgeschaltet werden.
Symboltabelle
E0.0 / 1 = Taster für Störungsquittierung
E0.1 / 1 = Lampentest
E1.0 / 0 = Störung vorhanden
A0.0 / 1 = Lampe für Anlage Störungsfrei
A0.1 / Lampe für Störungsanzeige – 0/1=Vorhanden / 1=Beseitigt
M0.0 / VKE-0 – immer auf 0
M0.1 / VKE-1 – immer auf 1
M0.5 / 1 = Zeit für Blinker einschalten ist abgelaufen
M0.6 / 1 = Zeit für Blinker ausschalten ist abgelaufen
M0.7 / 0/1 = Blinkersignal
M1.0 / 1 = Störung erkannt
T1 / Einschaltverzögerung für Blinker
MD100 / Zeitwert für T1
Teil 1: Standartsignale erstellen
Es werden die Standartmerker für VKE-0/1 gebildet. Nach der IEC sind die Anweisungen CLR & SET nicht vorhanden. Die Signale können durch UND bzw. ODER Verknüpfungen erstellt werden.
Teil 2: Blinkersignal erstellen
Der Merker M0.1 (VKE-1) wird hier verwendet, um die Blinkererzeugung in einen Netzwerk darzustellen.
Der Zeitbaustein T1 erzeugt den Blinktakt, der über die Variable MD100 vorgegeben wird. Wenn die Zeit von T1 abgelaufen ist, wird das Blinkersignal M0.7 geändert. Durch diese Änderung wird eine der beiden Merker M0.5 bzw. M0.6 angesteuert, die im kommenden SPS-Zyklus die Zeit neu startet. Die beiden Merker sind immer nur für einen Zyklus auf True.
Die Erzeugung vom Blinker wird hier mit einen Set-/Rücksetzglied gebildet. Sobald die Zeit abgelaufen ist, und der Blinker kein True-Signal hat, wird das Blinkersignal gesetzt. Durch den Merker M0.5 erkennt das Programm, das das Signal in den aktuellen Zyklus angesteuert wurde, wodurch das Rücksetzglied erst bei dem nächsten Zeitimpuls ausgeführt wird. Der Merker M0.6 ist mit für das Neustarten der Zeit zuständig.
Teil 3: Bearbeitung des Störungssignals
Die komplette Störmeldung wurde hier in einen Netzwerk dargestellt. In der Praxis sind die Signallampen häufig für mehrere Störungen zuständig, dass eine Aufteilung in mehreren Netzwerken sinnvoller ist.
Der Merker M1.0 ist bei einer Störung auf True. Dazu wurde ein dominierendes Setzglied verwendet, das immer True ist, wenn eine Störung vom Digitaleingang angezeigt wird. Somit ist sichergestellt, dass die Störung nicht durch die Quittierung unterdrückt wird. Damit die Störung auch bei einem Drahtbruch erfolgt, wird die Störung mit dem False-Signal signalisiert, das am Setzeingang eine Negierung erfordert.
Wenn keine Störung erkannt ist, wird dies über den Ausgang A0.0 angezeigt. Dafür wird das Signal vom M1.0 (1=Störung) negiert auf die ODER-Verknüpfung geschaltet, auf dem der Lampentest E0.1 mit vorhanden ist.
Für die Störungsanzeige werden zwei UND-Bausteine benötigt, die auf eine ODER-Verknüpfung mit dem Lampentest geführt sind. Bei dem ersten UND-Baustein wird bei einer vorhandenen Störung (durch Negierung von E1.0) das Blinkersignal (M0.7) durchgeschaltet. Bei dem zweiten UND-Baustein wird auf die Lampe ein Dauersignal geschaltet, wenn die Störung nicht mehr vorhanden ist (durch E1.0), und die Quittierung noch nicht erfolgte (M1.0 noch auf True).
Weiter Informationen
Manchmal werden die Störungssignale von den Digitaleingängen über eine Verzögerungszeit geführt, um störende Impulse auszublenden, wie z.B. bei Strömungswächter, die durch Pumpenumschaltung ansprechen. Die Zeit sollte in solchen Fällen sorgfältig gewählt werden, um die Störimpulse sicher auszublenden, und eine Störung schnell genug zu erkennen, damit die Schäden möglichst klein gehalten werden. Jede Störung ist ein Schaden, der durch dehn Anlagenstillstand entsteht.
Zur Störungsquittierung werden häufig positive Flankensignale verwendet, damit ein klemmender oder blockierter Schalter die Störungsanzeige nicht versehentlich zurücksetzt wird. Eine Störungsquittierung sollte keine starten von Anlagenfunktionen auslösen.
