Warum die Skalierung in der SPS erfolgt

Programmierbare Logiksteuerungen (SPS) werden in der industriellen Automatisierung häufig zur Überwachung, Steuerung und Verwaltung von Maschinen und anderen Geräten eingesetzt. Eine der wesentlichen Funktionen von SPSen ist die Signalverarbeitung. Die eingehenden Signale werden gemessen und skaliert, um die Ausgabegeräte zu steuern. In diesem Artikel wird untersucht, warum Skalierung in der SPS-Programmierung durchgeführt wird, welche Bedeutung sie hat und wie sie funktioniert.

 

1. Bedeutung der Skalierung

 

Die Skalierung ist eine wesentliche Funktion bei der SPS-Programmierung, da sie sicherstellt, dass die gemessenen und verarbeiteten Daten innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegen. Durch die Skalierung können SPS rohe Sensordaten in nutzbare Werte interpretieren, die verarbeitet werden können, um die erforderliche funktionale Ausgabe auszuführen. Durch die Skalierung wird sichergestellt, dass die von den Sensoren ausgegebenen Daten im Wertebereich genau sind, sodass das System zuverlässige und konsistente Ergebnisse liefern kann.

 

 

2. Wie die Skalierung funktioniert

 

Um zu verstehen, wie die Skalierung funktioniert, stellen Sie sich ein Temperaturmesssystem vor, bei dem der Temperaturmesswert eines Thermoelements an die SPS gesendet werden soll. Die vom Thermoelement erzeugte Spannung wird von einem Analog-Digital-Wandler (ADC) in einen Temperaturwert umgewandelt, bevor die SPS sie verarbeitet. Die vom ADC empfangenen Daten werden in Roheinheitenwerten und nicht in einem Temperaturwert angegeben.

 

Für eine ordnungsgemäße Verarbeitung durch das SPS-Gerät muss der Rohwert in den richtigen Temperaturwertbereich umgewandelt werden. Mithilfe von Skalierungsfaktoren wird das Rohsignal in die korrekte Temperatur umgewandelt. Der Skalierungsfaktor wird mithilfe einer linearen oder nichtlinearen Gleichung abgeleitet, die die Eingangssignale in Volt oder Milliampere auf verschiedene Skalen abbildet.

 

 

3. Typische Skalierungsparameter

 

Die SPS-Skalierung basiert auf einer linearen Skalierungsfunktion, die Steigung und Achsenabschnitt verwendet, um rohe Sensorwerte in industrielle Parameter innerhalb eines definierten Bereichs umzuwandeln. Die Steigung ist die Schätzung der Änderungsrate, während der Achsenabschnitt der Wert des Versatzes ist. Die Formel zur Bestimmung des skalierten Werts eines Signals in einer SPS lautet:

Skalierter Wert = Rohsignal x (Maximaler Skalenwert – Minimaler Skalenwert) /
(Maximaler Rohwert – Minimaler Rohwert)

Wo:
- Der skalierte Wert ist der Ausgabewert nach der Skalierung
- Das Rohsignal ist der vom Sensor empfangene unskalierte Wert
- Maximaler Skalenwert und minimaler Skalenwert sind die minimal zulässigen Werte des Signalbereichs.
- Maximaler Rohwert und minimaler Rohwert sind die Rohsignalwerte, die den maximal und minimal zulässigen Werten der Skala entsprechen.

 

 

4. Vorteile der Skalierung

 

Die Skalierung bietet in der Welt der SPS-Programmierung mehrere Vorteile:

- Datengenauigkeit: Durch die Skalierung wird sichergestellt, dass die verarbeiteten Daten über genaue Informationen und Daten verfügen, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen.
- Reduzierung der Datenüberlastung: Durch die Skalierung von Signalen wird die für die Verarbeitung erforderliche Datenmenge reduziert, indem irrelevante Daten entfernt werden.
- Einfache Interpretation: Skalierte Parameter reduzieren die Komplexität der Signalinterpretation und sorgen gleichzeitig für Genauigkeit und effiziente Verarbeitung.

 

Abschluss

 

Zusammenfassend ist die Skalierung eine wesentliche Programmierfunktion in SPSen. Es stellt die Genauigkeit der Rohsensormessungen sicher, indem es die von den Sensoren empfangenen Daten innerhalb eines definierten Bereichs verarbeitet und interpretiert. Zu den Hauptvorteilen der Skalierung gehören eine verbesserte Zuverlässigkeit, Datengenauigkeit und eine Reduzierung der vom SPS-Gerät verarbeiteten Datenmenge. Die Skalierung gewährleistet zuverlässige und genaue Ergebnisse, sofern der richtige Bereich an Skalierungsparametern verwendet wird. Daher ist die Skalierung für das ordnungsgemäße Funktionieren industrieller Steuerungssysteme von entscheidender Bedeutung.