SPS als Temperaturregler für Heiz- und Kühlanwendungen

Hochleistung Stand-alone

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Die hier vorgestellte Speicherprogrammierbare Steuerung ist Automatisierungstechnik, die sich von Anfang an bezahlt macht. Die CPU – auch als Stand-alone-CPU verwendbar – gibt es in den Varianten mit 16 Eingängen und 12 kurzschlusssicheren Transistorausgängen mit 0,3 A Ausgangsstrom bzw. mit acht Relaisausgängen. Im Maximalausbau sind 384 digitale Ein-/Ausgänge nutzbar.

Die speicherprogrammierbare Steuerung FP-Sigma von Matsu-shita Electric Works zeichnet sich durch modernste Steuerungstechnik und eine kompakte Baugröße aus. Dabei besitzt sie Kommunikationsfähigkeit zu allen wichtigen Medien. Die Geschwindigkeit der FP-Sigma wurde verdoppelt, wodurch sich die Abarbeitungsgeschwindigkeit für Basisbefehle auf 0,4 µs reduziert hat. High-Level-Befehle arbeitet die CPU dagegen schneller ab, als die Hochleistungssteuerung „FP2SH“. Dies wird durch eine besondere Pipeline-Struktur des 32-Bit-Risc-Prozessors erreicht. In Verbindung mit dem vergrößerten Programmspeicher von 12 000 Schritten und dem großzügig dimensionierten Arbeitsspeicher von 32 767 Worten, erweiterbar bis zu 2 Mbyte, lassen sich auch komplexe Probleme lösen.

Kommunikation
Drei unterschiedliche Schnittstellenmodule ermöglichen den seriellen Datenaustausch mit entsprechenden Endgeräten. Dazu hat die CPU einen freien Schacht, in den die entsprechende Kassette eingeführt wird. Für die RS232-Kommunikation sind damit bis zu drei Kanäle, für eine RS485-Verbindung ein Kanal verfügbar. Alle Schnittstellenmodule können bis zu einer Geschwindigkeit von 115 000 kbit/s genutzt werden. Somit kann die CPU gleichzeitig mit Bediengerät oder Temperaturregler, Modem und PC Daten austauschen.
Mit der Profibus DP-Slave Anschaltung der SPS FP0 und dem neuen FPweb-Server (Ethernet TCP/IP) stehen zwei weitere Wege der Verbindung zur Verfügung.
Temperaturregelung
Eine CPU-Variante ist mit zwei schnellen Thermistor-Temperatursensor-Eingängen ausgerüstet. Weiterhin unterstützen die FP-Sigma CPUs bis zu drei separate Temperaturerweiterungsmodule. Diese Module sind mit vier bzw. acht Kanälen für Thermoelemente vom Typ K/T/J/R (über DIP-Schalter wählbar) verfügbar. Je nach Thermoelement beträgt der Messbereich zwischen -100° und +1500 °C bei einer Auflösung von 0,1 °C und einer Genauigkeit von 0,8 °C über den gesamten Messbereich. Alle Steuerungen (ab V1.26) beinhalten einen schnellen PID-Regelalgorithmus mit einer Abtastrate von 0,5 ms, Autotuning-Funktion und frei konfigurierbaren Regelparametern. Somit sind bis zu 26 unabhängige Temperaturregelkreise aufbaubar. Einzelne, separate Regler werden durch die SPS ersetzt, die zusätzlich noch weitere Steuerungsaufgaben übernehmen kann. Mit Hilfe der beiden integrierten PWM-Ausgänge, sind zwei SSR-Relais ansteuerbar, die wiederum das Heizelement bedienen.
Durch die Umkehrbarkeit (Invertierung) des PID-Regelalgorithmus sind bei gleichem Aufbau Heiz- bzw. Kühlanwendungen realisierbar.
Programmierung
Die Programmierung der FP-Sigma ist durch die komfortable Programmiersoftware FPwinpro nach IEC 61131–3 und die frei verfügbaren Funktionsbausteine sehr einfach. Kostengünstige Bediengeräte wie das Mini-Touch Panel GT01 ermöglichen dem Bediener das Ändern von Sollwerten bzw. Regelparametern, das Abspeichern der aktuellen Temperaturwerte und die Kontrolle dieser Werte auch in grafischer Form.
Halle 9, Stand 331
Weitere informationen
SPS FP-Sigma
KEM 453
Programiersoftware Fpwinpro
KEM 454

Temperatutregelung für Spritzgießwerkzeuge, Extrusionen und Al-Druckguss
Deutsche Forschungesellschaft für die Anwendung der Mikroelektronik e. V.
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