Prozessleitsysteme und SPS-basierte Leitsysteme (eBook)

Inhalt 6
Vorwort 8
1 Automatisierungsstrukturen 10
1.1 Einführung 10
1.2 Rechnerarchitektur 11
1.2.1 Ein- und Mehrprozessorrechner 11
1.2.2 Typische Hardware und Software von ABK, PNK und ABPNK Anzeige-/Bedien-Komponente 14
Prozessnahe Komponente (PNK) 14
Anzeige-/Bedien- und prozessnahe Komponente (ABPNK) 15
1.3 Zentrale und dezentrale Automatisierungssysteme 16
1.4 Kommunikation mit Sensoren und Aktoren 18
1.5 Verfügbarkeit 20
1.5.1 Fehler und mögliche Gegenmaßnahmen 20
1.5.2 Redundanz 22
1.5.3 Rekonfigurierung 25
1.6 Zeitverhalten 26
1.7 Ausblick 27
Literatur 28
2 Prozessleitsysteme (PLS) 30
2.1 Übersicht 30
2.2 Wesentliche Eigenschaften 30
2.3 Struktur dezentraler Prozessleitsysteme 32
2.4 Prozessnahe Komponente (PNK) 35
2.5 Systembus 36
2.7 Engineering-Komponente und Engineering-Werkzeuge 39
2.8 Offener Betriebs-/Werksbus 42
2.9 Gehobene Methoden der Prozessautomatisierung 43
2.10 Rezeptfahrweise nach NAMUR 44
2.11 Unterstützung von Qualitätssicherung, Qualifizierung, Validierung 45
2.12 Lebenszyklus der PLS 46
2.13 Die Zukunft des PLS 47
2.14 Alternativen zum PLS 48
2.15 Auswahlkriterien und Anwendungshinweise 50
Allgemeines zur Bewertung 50
Funktionalität 51
Offenheit 51
Engineering 52
Erweiterbarkeit, Skalierbarkeit, Strukturierbarkeit 52
Verfügbarkeit (auch langfristig) 53
Investitionskosten 53
Wartungskosten 53
Literatur 54
3 Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) 56
3.1 Überblick 56
3.2 Hardware und System-Software 58
3.2.1 Aufbau und Stromversorgung 58
3.2.2 CPU und Arbeitsspeicher 58
3.2.3 Prozess- und Kommunikationsperipherie 59
3.2.4 System-Software 60
3.2.5 Hochverfügbare und sicherheitsgerichtete SPS 63
3.3 Programmierung 63
3.3.1 Programmiersprachen und Funktionsbausteine 63
3.3.2 Programmentwicklung 65
3.4 Trends 66
3.5 Auswahlkriterien und Anwendungshinweise 67
3.6 SPS-basierte Prozessleitsysteme (SPS-Systeme) 68
3.6.1 Grundsätzliches zu SPS-basierten Prozessleitsystemen 68
3.6.2 Mindestvoraussetzungen 70
3.6.3 Auswahlkriterien für SPS-Systeme 71
3.6.4 SPS-System oder PLS? 73
Literatur 75
Autoren und Herausgeber 76
Prof. Dr.-Ing. Uwe Maier studierte Elektrotechnik an der TU Hannover 76
Dr. Thomas Tauchnitz leitet in der Ingenieurtechnik Frankfurt Injectables 76
Stichwortverzeichnis 78
A 78
C 78
D 78
E 78
F 78
G 78
H 79
K 79
I 79
L 79
M 79
O 79
P 79
Q 79
R 80
S 80
T 80
V 80
Z 80