Günter WellenreutherDieter Zastrow

AutomatisierenmitSPSTheorie und PraxisIEC 61131-3; STEP 7; Bibliotheksbausteine;AS-i-Bus; PROFIBUS; Ethernet-TCP/IP;OPC; Steuerungssicherheit

2., überarbeitete Auflage

Mit mehr als 800 Abbildungen und105 Beispiele mit Lösungen

vieweg

VII

Inhaltsverzeichnis

Einführung 1

1.1 Automatisierung 11.1.1 Grundfunktionen der Automatisierung 11.1.2 Forderungen der DINEN 61131-3 21.1.3 Projektierungssystem STEP 7 .V. 31.1.4 STEP 7 - Programmierlehrgang 31.1.5 Beschreibungsmittel für den systematischen Steuerungsentwurf 31.1.6 SPS und PC als Automatisierungsgeräte 4

1.2 Kommunikation : 41.2.1 Kommunikation in Automatisierungssystemen 51.2.2 Bussysteme 51.2.3 Durchgängiger Informationsfluss 6

1.3 Sicherheit von Steuerungen 71.3.1 Europäische Normung zur Steuerungssicherheit 71.3.2 Programmierbare Sicherheitssteuerungen und sichere Bussysteme 7

2 Aufbau und Funktion der Automatisierungsgeräte 8

2.1 Verfügbare Automatisierungssysteme 82.1.1 Hardware-SPS 82.1.2 PC-basierte Steuerungen 9

2.2 Struktur und Funktionsweise einer SPS-CPU 102.2.1 Zentraleinheit (CPU) 102.2.2 Zyklische Programmbearbeitung 13

2.3 Zentrale Prozessperipherie einer S7-SPS 142.3.1 Signale: Welche Signalarten in einer SPS verarbeitet werden können.... 142.3.2 Eingabe-AAusgabebaugruppen: Was angeschlossen werden darf 152.3.3 Absolute Adressen von Eingängen und Ausgängen 16

2.4 Programmiersprachen und Programmorganisationseinheiten nachDINEN 61131-3 182.4.1 Übersicht Programmiersprachen 182.4.2 Übersicht Programmorganisationseinheiten 19

2.5 Projektierungssystem STEP 7 202.5.1 Systemüberblick 202.5.2 Projekt 212.5.3 Projektstruktur 222.5.4 Programmstrukturen 222.5.5 Bausteine in STEP 7 242.5.6 Parametrierbarkeit von Code-Bausteinen 27

3 Datendarstellung in Steuerungsprogrammen 30

3.1 Daten und Variablen im Überblick 303.2 Datentypen 30

VIII Inhaltsverzeichnis

3.2.1 Elementare Datentypen 313.2.2 Zusammengesetzte Datentypen 323.2.3 Parametertypen: Datentypen für Baustein-Schnittstellenvariablen 32

3.2.3.1 Datentypen BLOCK_xx, TIMER, COUNTER zur Übergabevon Nummern 33

3.2.3.2 Datentyp ANY (ANY-Zeiger) 333.2.3.3 Datentyp POINTER (Bereichszeiger und DB-Zeiger) 34

3.3 Variablen und Variablendeklaration 353.3.1 Adressierung und Deklaration absoluter Variablen 353.3.2 Symbolische Variablen mit Zuweisung eines Speicherortes 373.3.3 Adressierung und Deklaration symbolischer Variablen 383.3.4 Deklaration symbolischer Variablen mit zusammengesetzten Daten-

typen 393.3.4.1 Deklaration von Variablen mit Datentyp ARRAY 393.3.4.2 Deklaration von Variablen vom Datentyp STRUCT 393.3.4.3 Datentyp STRING für Zeichenketten 39

3.3.5 Übersicht zu Daten, Operanden und Variablen in STEP 7 403.4 Zahlendarstellung 42

3.4.1 Grundlagen des Dualzahlensystems 423.4.1.1 Stellenwertigkeit der Dualzahlen 423.4.1.2 Rechnen mit Dualzahlen : 433.4.1.3 Zweierkomplement : 46

3.4.2 Zahlenformate 483.4.2.1 Ganzzahlen 483.4.2.2 Gleitpunktzahlen nach IEEE 493.4.2.3 BCD-Zahlen...: 503.4.2.4 Hexadezimalzahlen 523.4.2.5 Literale ' 54

4 Binärer Operationsvorrat der SPS 55

4.1 Binäre Abfragen und Verknüpfungen 554.1.1 Die Negation von Variablen 554.1.2 Die UND-Verknüpfung 574.1.3 Die ODER-Verknüpfung 604.1.4 Die Exclusiv-ODER-Verknüpfung 624.1.5 Die Negation einer Verknüpfung 654.1.6 Verknüpfungsergebnis , 67

4.2 Zusammengesetzte logische Grundverknüpfungen 684.2.1 UND-vor-ODER- Verknüpfung 684.2.2 ODER-vor-UND-Verknüpfung 704.2.3 Zusammengesetzte Verknüpfungen mit Exclusiv-ODER 724.2.4 Zusammengesetzte Verknüpfungen mit mehreren Klammernebenen 75

4.3 Speicherfunktionen 774.3.1 Entstehung des Speicherverhaltens 774.3.2 RS-Speicherbaustein 804.3.3 Verriegelung von Speichern 84

4.3.3.1 Gegenseitiges Verriegeln 84

Inhaltsverzeichnis IX

4.3.3.2 Reihenfolgeverriegelung 874.4 Flankenauswertung 90

4.4.1 Positive Flanke , 904.4.2 Negative Flanke 934.4.3 Binäruntersetzer 97

4.5 Zeitfunktionen 1034.5.1 Programmieren von Zeitfunktionen 105

4.5.1.1 Starten einer Zeitfunktion 1054.5.1.2 Vorgabe der Zeitdauer 1054.5.1.3 Rücksetzen einer Zeitfunktion 1074.5.1.4 Abfragen des Zeitoperanden 1074.5.1.5 Abfragen der Restzeitwerte 1074.5.1.6 Datentypen und Operanden 107

4.5.2 Zeitfunktion Impuls SI 1084.5.3 Zeitfunktion Verlängerter Impuls SV 1104.5.4 Zeitfunktion Einschaltverzögerung SE 1134.5.5 Zeitfunktion Speichernde Einschaltverzögerung SS 1154.5.6 Zeitfunktion Ausschaltverzögerung SA 118

4.6 Erzeugung von Taktsignalen 1234.6.1 Taktmerker 1234.6.2 Weckalarm-Organisationsbausteine 1264.6.3 Taktgeber 127

4.7 Zählerfunktionen 1344.7.1 Programmieren der Zählerfunktionen 135

4.7.1.1 Vorwärtszählen :.. 1364.7.1.2 Rückwärtszählen 1364.7.1.3 Zähler setzen ' 1364.7.1.4 Vorgabe des Zählwertes 1364.7.1.5 Rücksetzen der Zählerfuhktion 1374.7.1.6 Abfragen des Zählwertes 1374.7.1.7 Abfragen des Zähleroperanden Zx 137

4.7.2 Vorwärtszähler 1374.7.3 Rückwärtszähler 1404.7.4 Vor-Rückwärtszähler 143

5 Operationen zur Programm-Ausführungssteuerung 146

5.1 Ausführungs-Funktionen in der Anweisüngsliste AWL 1485.1.1 Sprungfunktionen 148

5.1.1.1 Bedingte und unbedingte Sprünge 1495.1.1.2 Setzen, Rücksetzen, Negieren und Sichern des VKE 1525.1.1.3 Sprungleiste SPL 1525.1.1.4 Schleifensprung LOOP 155

5.1.2 Bausteinfunktionen 1565.1.2.1 Bausteinaufrufe 1565.1.2.2 Bausteinende-Funktionen 157

5.2 Ausführungs-Funktionen in der Funktionsbausteinsprache FBS 1615.2.1 Sprungfunktionen 161

X Inhaltsverzeichnis

5.2.2 EN/ENO-Mechanismus 1645.2.3 Bausteinfunktionen 167

5.3 Ausführungs-Funktionen in der Programmiersprache ST 1695.3.1 Auswahlanweisungen 170

5.3.1.1 IF-Anweisung 1705.3.1.2 CASE-Anweisung 173

5.3.2 Wiederholungsanweisungen 1755.3.2.1 FOR-Anweisung 1765.3.2.2 WHILE-Anweisung 1775.3.2.3 REPEAT-Anweisung 178

5.3.3 Sprunganweisungen 1795.3.3.1 CONTINUE-Anweisung 1795.3.3.2 EXIT-Anweisung 1805.3.3.3 GOTO-Anweisung 1815.3.3.4 RETURN-Anweisung 182

5.3.4 Bausteinaufrufe 1835.3.4.1 Aufruf von Funktionen 1835.3.4.2 Aufruf von Funktionsbausteinen 185

6 Digitaler Operationsvorrat der SPS 187

6.1 Übertragungsfunktionen 1876.1.1 Lade- und Transfer-Funktionen 187

6.1.1.1 Lade- und Transfer-Funktionen in der ProgrammierspracheAWL 187

6.1.1.2 Lade- und Transfer-Funktionen in der ProgrammierspracheFBS(FUP) 191

6.1.1.3 Lade- und Transferfunktionen in der Programmiersprache ST(SCL) 191

6.1.2 Akkumulatorfunktionen 1946.2 Vergleichsfunktionen 1956.3 Digitale Verknüpfungen 198

6.3.1 Darstellung 1986.3.2 Maskieren von Binärstellen 1996.3.3 Ergänzen von Bitmustern 2006.3.4 Signalwechsel von Binärstellen erkennen .• 203

6.4 Schiebefunktionen 2076.4.1 Schieben Wort oder Doppelwort 2086;4.2 Rotieren 2126.4.3 Schieben Integer 215

6.5 Umwandlungsfunktionen 2196.5.1 Umwandlung von BCD-Zahlen 2206.5.2 Umwandlung von Integer- und Doppelinteger-Zahlen 2226.5.3 Umwandlung von Gleitpunktzahlen 2276.5.4 Umwandlung durch Komplementbildung 2306.5.5 Umwandlung BOOL, BYTE, WORD und DWORD 232

6.6 Arithmetische Funktionen 2396.6.1 Rechnen mit Konstanten 240

Inhaltsverzeichnis

6.6.2 Rechnen mit Integer-Werten 2446.6.3 Rechnen mit Doppelinteger-Werten 2506.6.4 Rechnen mit Gleitpunktzahlen 255

6.7 Numerische Funktionen 2616.7.1 Allgemeine Funktionen 262

6.7.1.1 Absolutbetrag 2626.7.1.2 Quadrat und Quadratwurzel 264

6.7.2 Logarithmus- und Exponential-Funktionen 2686.7.2.1 Natürlicher Logarithmus einer Gleitpunktzahl 2686.7.2.2 Potenzieren zur Basis e 268

6.7.3 Trigonometrische Funktionen 2736.7.3.1 Winkelfunktionen 2736.7.3.2 Arcusfunktionen 274

6.8 Indirekte Adressierung 2816.8.1 Indirekte Adressierung in der Anweisungsliste AWL 281

6.8.1.1 Bereichszeiger 2826.8.1.2 Speicherindirekte Adressierung 2836.8.1.3 Registerindirekte Adressierung 291

6.8.2 Indirekte Adressierung in der Programmiersprache ST (SCL) 302

Analogwertverarbeitung 310

7.1 Analoge Steuersignale 3107.2 Analogwertdarstellung 311

7.2.1 Auflösung 3117.2.2 Messarten und Messbereiche 312

7.2.2.1 Analogeingabe 3127.2.2.2 Analogausgabe 315

7.3 Anschluss von Messwertgebern und Lasten 3177.3.1 Anschließen von Messgebern an Analogeingänge 3177.3.2 Anschluss von Lasten an Analogausgänge 323

7.4 Messwerte einlesen und normieren: 3277.5 Ausgeben von normierten Analogwerten 334

Beschreibungsmittel für den Entwurf von Steuerungsprogrammen 343

8.1 Tabellen 3438.1.1 Funktionstabellen und ihre Auswertungsverfahren 343

8.1.1.1 Aufstellen einer Funktionstabelle 3448.1.1.2 Disjunktive Normalform DNF 3458.1.1.3 Konjunktive Normalform KNF 3468.1.1.4 Vereinfachung von Schaltfunktionen mit algebraischen

Verfahren 3478.1.1.5 Vereinfachung von Schaltfunktionen mit grafischem

Verfahren: KVS-Diagramm 3508.1.1.6 Umsetzung in ein Steuerungsprogramm 353

8.1.2 RS-Tabelle 3568.1.2.1 RS-Tabelle zu Beginn der Entwurfsphase 3568.1.2.2 RS-Tabelle am Ende der Entwurfsphase 357

XII Inhaltsverzeichnis

8.1.3 Zuordner 3608.1.3.1 Einführung 3608.1.3.2 Zuordner-Realisierung mit Datenbaustein als Speicher für

l_Bit-Ausgang... 3618.1.3.3 Zuordner-Realisierung mit Datenbaustein als Speicher für

n_Bit-Ausgang 3638.1.3.4 Zuordner-Realisierung mit MOVE-Box 3698.1.3.5 Zuordner mit Funktionsbaustein und ARRAY als

strukturierter Speichervariablen 3728.2 Ablauf-Funktionsplan 375

8.2.1 Konzeption und Normungsquellen 3758.2.2 Grafische Darstellung von Ablaufsteuerungsfunktionen 375

8.2.2.1 Darstellung von Schritten 3768.2.2.2 Darstellung von Übergängen und Übergangsbedingungen; 3768.2.2.3 Grundformen der Ablaufkette 3778.2.2.4 Aktionen, Aktionsblock 380

8.2.3 Umsetzung des Ablauf-Funktionsplanes 3828.2.4 Ablaufsteuerungen ohne Betriebsarten 3848.2.5 Ablaufsteuerungen mit Betriebsartensignalen 389

8.2.5.1 Rücksetzsignal (B0) 3908.2.5.2 Weiterschaltsignal mit Bedingungen (Bl) 3908.2.5.3 Weiterschaltsignal ohne Bedingungen (B2) 3918.2.5.4 Startsignal (B3) 3918.2.5.5 Aktionsfreigabesignal (B4) 3928.2.5.6 Erzeugung der Betriebsartensignale 392

8.2.6 Ablaufsteuerungen mit Betriebsartenteil 4018.2.6.1 Einleitung .' 4018.2.6.2 Struktur der Ablaufsteuerungen 4018.2.6.3 Bedien-/Anzeigefeld 4028.2.6.4 Betriebsartenteil 4038.2.6.5 Ablaufkette 4068.2.6.6 Befehlsausgabe 4108.2.6.7 Meldungen 412

8.2.7 Ablaufsteuerung mit Betriebsartenteil und Signalvorverarbeitung 4228.2.7.1 Aufgaben einer Signalvorverarbeitung 4228.2.7.2 Signalvorverarbeitungs-Baustein 422

8.3 Freigrafischer Funktionsplan 4368.3.1 Nutzen der freigrafischen Funktionsplandarstellung (CFC) 4368.3.2 Symbole .L 436

8.3.2.1 Wortleitungen f. 4378.3.2.2 Sprungdarstellung 4378.3.2.3 Sprünge in Verbindung mit Statusbit-Auswertung 4388.3.2.4 Wortsignal-Tor 4388.3.2.5 Wortsignalverbindungen 4398.3.2.6 Bausteinfunktionen 439

8.4 Ablaufstrukturmethode 4488.4.1 Programmablaufplan 449

8.4.1.1 Programmkonstrukt Verarbeitung 449

Inhaltsverzeichnis XIII

8.4.1.2 Programmkonstrukt Folge 4498.4.1.3 Programmkonstrukte Auswahl 4498.4.1.4 Programmkonstrukt Wiederholung 4508.4.1.5 Kombination der Programmkonstrukte 451

8.4.2 Struktogramm 4518.4.2.1 Strukturblock Verarbeitung 4518.4.2.2 Strukturblock Folge 4518.4.2.3 Strukturblock Auswahl 4518.4.2.4 Strukturblock Wiederholung 4528.4.2.5 Kombination der Strukturblöcke 453

8.4.3 Zusammenstellung der Sinnbilder für Struktogramm und Prögramm-ablaufplan 453

8.4.4 Programmierung nach Vorlage von Programmablaufplan oderStruktogramm in der Programmiersprache Anweisungsliste AWL 4548.4.4.1 Verarbeitung 4558.4.4.2 Folge 4558.4.4.3 Auswahl 4558.4.4.4 Wiederholung 468

8.4.5 Programmierung nach Vorlage von Struktogrammen in derProgrammiersprache Strukturierter Text ST (SCL) 4758.4.5.1 Verarbeitung 4758.4.5.2 Folge 4758.4.5.3 Auswahl 4758.4.5.4 Wiederholung 482

8.5 Zustandsgraph, HiGraph 4938.5.1 Zustandsgraph-Darstellung 494

8.5.1.1 Zustände 4948.5.1.2 Transitionen > 4948.5.1.3 Aktionen 496

8.5.2 Umsetzung von Zustandsgraphen in ein Steuerungsprogramm 4968.5.3 Zeigerprinzip bei Zustandsgraphen 505

8.5.3.1 Zeigerprinzip bei der Datenspeicherung 5058.5.3.2 Zeigerprinzip bei Speicherfunktionen 512

8.5.4 Graphengruppe 519

9 Regeln mit Automatisierungsgeräten : 530

9.1 Allgemeine Grundlagen 5309.1.1 Regelungstechnische Grundbegriffe 530

9.1.1.1 Funktionsschema einer Regelung 5319.1.1.2 Regelkreisdarstellung 532

9.1.2 Regelstrecke 5339.1.2.1 Begriff der Regelstrecke 5339.1.2.2 Kennlinie und Zeitverhalten der Regelstrecke 5339.1.2.3 Beispiele für Regelstrecken 536

9.1.3 Regler 5389.1.3.1 Realisierbare Reglerarten 5389.1.3.2 Bildung der Regelfunktion 540

XIV Inhaltsverzeichnis

9.1.3.3 Arten von Stellsignalen 5549.2 Grundlagen digitaler Regler 559

9.2.1 Abtastzeit 5599.2.2 Digitaler PID-Algorithmus 560

9.3 Regler-Programmbausteine 5619.3.1 Zweipunkt-Reglerbausteine 562

9.3.1.1 Zweipunktregler ohne Schalthysterese 5639.3.1.2 Zweipunktregler mit Schalthysterese 564

9.3.2 Dreipunkt-Reglerbausteine : 5689.3.2.1 Dreipunktregler ohne Schalthysterese 5689.3.2.2 Dreipunktregler mit Schalthysterese 570

9.3.3 PID Reglerbaustein 5779.3.4 Pl-Schrittreglerbaustein 584

10 Bussysteme in der Automatisierungstechnik 595

10.1 Entstehung des Kommunikationsbedarfs 59510.2 Bussysteme im Überblick 59510.3 Busankopplungen von SPSen und PCs 597

10.3.1 Busankopplung der S7-SPS 59710.3.1.1 Busanschluss mittels Kommunikationsbaugruppen 59710.3.1.2 Busanschluss mittels CPU mit integierter PROFIBUS-DP-

Schnittstelle 59910.3.2 Busankopplung von PCs 599

10.3.2.1 Ankopplung von Feldbussystemen 59910.3.2.2 Ankopplung an Ethernet-TCP/IP-Netze 601

10.4 Grundlagen der Kommunikation in Bussystemen 60410.4.1 AS-i-Bus 604

10.4.1.1 AS-i-System 60410.4.1.2 Netzwerk-Topolopgie 60510.4.1.3 Übertragungsverfahren s. 60610.4.1.4 AS-i-Leitung 60710.4.1.5 Zugriffssteuerung 60710.4.1.6 Aufbau einer AS-i-Nachricht 60810.4.1.7 Datenfelder und Listen beim Master 60810.4.1.8 Betriebsmodi des Masters 60910.4.1.9 Datensicherung 61010.4.1.10Netzerweiterung 61010.4.1.11 Netzübergänge 611

10.4.2 PROFIBUS 61210.4.2.1 PROFIBUSrVarianten DP, FMS, PA 61210.4.2.2 Netzwerktopologien 61510.4.2.3 Buszugriffsverfahren 61810.4.2.4 Übertragungstechnik 61910.4.2.5 Aufbau einer PROFIBUS-Nachricht 62110.4.2.6 Kommunikationsmodell PROFIBUS-DP 62310.4.2.7 Kommunikationsmodell PROFIBUS-FMS 625

Inhaltsverzeichnis XV

10.4.3 Ethernet-TCP/IP 63010.4.3.1 Übersicht 63010.4.3.2. 10 BASE-T nach IEEE802.3 ;.. 63110.4.3.3 Industrielle Installation 63110.4.3.4 Buszugriffsverfahren 63410.4.3.5 Aufbau einer Ethernet-Nachricht 63610.4.3.6 IP-Adressen 63710.4.3.7 Kommunikationsmodell Ethernet TCP/IP 63910.4.3.8 Kommunikationsverbindungen bei Industrial Ethernet 64510.4.3.9 Software-Schnittstellen bei Industrial Ethernet 648

10.5 Bussysteme im ISO/OSI-Referenzmodell 65110.5.1 Offene und verteilte Systeme 65110.5.2 Schichten, Dienste und Protokolle 65210.5.3 ISO/OSI-Referenzmodell 65310.5.4 Internet-TCP/IP-Protokolle im OSI-Modell 65410.5.5 Feldbusprotokolle im OSI-Modell 655

10.5.5.1 PROFIBUS 65510.5.5.2 AS-i-Bus 657

10.5.6 Netzkomponenten im OSI-Referenzmodell 65810.5.6.1 Übersicht 65810.5.6.2 Repeater/Hub 65810.5.6.3 Bridge/Switch 65910.5.6.4 Router 66010.5.6.5 Gateway 661

10.6 Projektierung von Bussystemen 66310.6.1 AS-i-Bus 663

10.6.1.1 Arbeitschritt (1): Konfigurierung des AS-i-Slave-Systems 66410.6.1.2 Arbeitschritt (2): Anwenderprogramm erstellen und testen 669

10.6.2 PROFIBUS-DP 67110.6.2.1 Arbeitsschritt (1): Urlöschen und Anlegen,eines neuen

Projektes 67210.6.2.2 Arbeitsschritt (2): Hardware konfigurieren 67210.6.2.3 Arbeitsschritt (3): Software erstellen 67710.6.2.4 Arbeitsschritt (4): Inbetriebnahme und Test, Fehlerquellen .... 679

10.6.3 PROFIBUS-FMS 68010.6.3.1 Arbeitsschritt (1): S7-SPS als FMS-Client 68110.6.3.2 Arbeitsschritt (2): S7-SPS als FMS-Server 689

10.6.4 Industrial Ethernet mit SEND-RECEIVE-Kommunikation 69310.6.4.1 Arbeitsschritt (1): Hardware-Projektierung 69410.6.4.2 Arbeitsschritt (2): Verbindungsprojektierung zur fernen

Station 69710.6.4.3 Arbeitsschritt (3): Anwenderprogramm-Schnittstelle und

Diagnose 69810.7 OPC-Kommunikation für PC-basierte Automatisierung 702

10.7.1 Einführung in die Beispiele 70210.7.2 PC-Konfiguration und OPC-Server 703

10.7.2.1 Arbeitsschritt (1): PC-Systemanschluss einrichten 70410.7.2.2 Arbeitsschritt (2): Einstellen der IP-Adresse des PCs 704

XVI Inhaltsverzeichnis

10.7.2.3 Arbeitsschritt (3):Unterlagerte Kommunikatiönsverbindungprojektieren 705

10.7.2.4 Arbeitsschritt (4): Zugriffsweg der Applikation einstellen 70510.7.2.5 Arbeitsschritt (5): OPC-Server konfigurieren 70610.7.2.6 Arbeitsschritt (6): Testen der OPC-Kommunikation 707

10.7.3 OPC-Client 71110.7.3.1 Arbeitsschritt (1): Befehlsschaltfläche zur Umschaltung auf

die UserForm 71210.7.3.2 Arbeitsschritt (2): ActiveX-Controls in Werkzeugsammlung

einfügen 71310.7.3.3 Arbeitsschritt (3): S7Data Control in UserForm einfügen und

konfigurieren 71410.7.3.4 Arbeitsschritt (4): „S7Number Control" als

Anzeige -/Eingabefeld einfügen 71510.7.3.5 Arbeitsschritt (5): OPC-Item auswählen 71610.7.3.6 Arbeitsschritt (6): Zugang zum OPC-Server festlegen 71710.7.3.7 Arbeitsschritt (7): Befehle zum Starten und Beenden des

OPC-Servers 71810.7.3.8 Arbeitsschritt (8): Inbetriebnahme des Excel-OPC-Clients

von der UserForm 71910.7.3.9 Arbeitsschritt (9): Inbetriebnahme des Excel-OPC-Clients

von der Arbeitsfläche 720

11 Sicherheit von Steuerungen 721

11.1 Aufbau des sicherheitstechnischen Regelwerkes 72111.1.1 Europäische Richtlinien 72111.1.2 Europäisches Normenwerk zur Sicherheit von Maschinen 72211.1.3 Rechtliche Bedeutung der europäischen Richtlinien und Normen 72311.1.4 Rechtliche Bedeutung von VDE-Bestimmungen ." 72311.1.5 Bedeutung von Symbolen 724

11.1.5.1 CE-Kennzeichen (Konformitätszeichen) 72411.1.5.2 VDE-Prüfzeichen (Gütezeichen) 725

11.1.6 Arbeitssicherheit/Unfallverhütung 72511.2 Grundsätze der Maschinensicherheit 726

11.2.1 Maschinenbegriff 72611.2.2 Sicherheitsbegriff. , 72611.2.3 Wege zur sicheren Steuerung 72711.2.4 Risiko-Beurteilung , 727

11.3 Elektrische Ausrüstung von Maschinen nach DIN EN 60204-1 73211.3.1 Netzanschlüsse und Einrichtungen zum Trennen und Ausschalten 732

11.3.1.1 Einspeisung 73211.3.1.2 Netz-Trenneinrichtung 733

11.3.2 Schutz der Ausrüstung 73311.3.2.1 Überstromschutz 73311.3.2.2 Überlastschutz von Motoren 73411.3.2.3 Spannungsunterbrechung und Spannungswiederkehr 734

Inhaltsverzeichnis . XVII

11.3.3 Steuerstromkreise und Steuerfunktionen 73411.3.3.1 Versorgung von Steuerstromkreisen 73411.3.3.2 Steuerspannung 73411.3.3.3 Anschluss von Steuergeräten 73411.3.3.4 Überstromschutz 73411.3.3.5 Maßnahmen zur Risikoverminderung im Fehlerfall 73411.3.3.6 Schutzverriegelungen 73511.3.3.7 Startfunktionen 73511.3.3.8 Stoppfunktionen 73511.3.3.9 Betriebsarten 73711.3.3.lOHandlungen im Notfall 737

11.3.4 Elektronische Ausrüstung 73811.3.4.1 Anwendung bei sicherheitsbezogenen Funktionen 73811.3.4.2 Software-Überprüfung 738

11.3.5 Steuergeräte.... 73811.3.5.1 Wegfühler 73811.3.5.2 Farbkodierungen und ihre Bedeutung 73911.3.5.3 Blinksignale 739

11.4 Sicherheitstechnologien 74011.4.1 Bewährte Prinzipien der elektromechanischen Sicherheitstechnik 740

11.4.1.1 Zwangsöffnende Schaltkontakte 74011.4.1.2 Zwangsgeführte Kontakte 74111.4.1.3 Freigabekontakte 74111.4.1.4 Rückführkreis 74111.4.1.5 Ruhestromprinzip, Drahtbrucherkennung 74111.4.1.6 Verriegelung gegensinnig wirkender Signale 74111.4.1.7 Zweikanaligkeit 74111.4.1.8 Redundanz und Diversität 741

11.4.2 Relais- und Schütz-Sicherheitstechnik 74211.4.3 Sicherheitsschaltgeräte für NOT-AUS- und Schutztür-Überwachung 74311.4.4 Auswertegeräte für berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen 74811.4.5 Programmierbare Sicherheitssteuerungen 75011.4.6 Sichere Bussysteme 751

11.4.6.1 AS-Interface Safety at Work 75111.4.6.2 PROFIBUS-DP mit PROFISafe 75211.4.6.3 Echter Sicherheitsbus 753

AnhangI Zusammenstellung Bibliotheks-Bausteine 754

II Operationslisten der Steuerungssprache STEP 7 771

Weiterführende Literatur 787

Sachwortverzeichnis 788

Download -,.: 797