Funktionssteuerung

-Bei Erkennung einer Kollision wird die Übertragung sofort abgebrochen

- Die betreffenden Teilnehmer warten eine zufällige Zeitdauer

- Der Übertragungsversuch wird, sobald der Bus frei ist, erneut gestartet

- Am Anfang jedes CAN-Telegramms wird die ID-Nummer der Nachricht gesendet

- Auf der Busleitung sind 0-Bits dominant, so dass die niedrigste ID-Nummer höchste Priorität bekommt

- Teilnehmer mit ID´s von geringerer Priorität bemerken die Kollision und brechen ihre Übertragung ab

- AS interface

- CAN-Bus

- interbus-S

- Profibus

- EtherCAT

- SERCOS

- Was:

   - einzelnes, vom Master über die Busleitung gesendetes Telegramm

   - durchläuft alle Teilnehmer und wird schließlich wieder vom Master empfangen

   - Jeder Teilnehmer kann lesen/schreibend auf zuvor vereinbarte Telegramminhalte zugreifen

- Vorteile:

   - keine Buskollision möglich

   - hohe Protokolleffizienz

   - kurze Zykluszeiten möglich

- Voraussetzung:

   - Kommunikation muss in Ringstruktur erfolgen

- Feldbusse mit SRT:

   - Interbus-S

   - EtherCAT

- Was: genormte, digitale Antriebs-Schnittstelle

- Abkürzung: SErial Realtime COmmunication System (serielles Echtzeit-Kommunikationssystem)

- MST (Master-Synchron-Telegramm): Synchronisation aller Busteilnehmer

- AT (Antriebstelegramme): Datentransfer vom Antrieg (Slave) zur Steuerung (Master)

- MDT (Master-Daten-Telegramm): Datentransfer von der Steuerung (Master) zu den Antrieben (Slaves)

- Master sendet am Zyklusanfang ein MST --> Teilnehmer synchronisieren ihre interne Uhr auf MST

- Antriebe senden nacheinander ihre AT mit den Istwerten im zugewiesenen Zeitfenster

- Master sendet ein MDT

- Hochlauf in 5 Phasen (0...4)

   - Phase 0: Prüfung, ob Ring geschlossen

   - Phase 1: Identifikation der Teilnehmer

   - Phase 2: Übertragung parametrieren

   - Phase 3: Antrieb parametrieren

   - Phase 4: zyklischer Betrieb

- Service-Kanal: zusätzliches Datenfeld von 2-8 Byte innerhalb der festen Struktur jedes zyklischen AT`s und MDT`s

- Wozu: Übertragung nichtzyklischer Daten zwischen Antrieben und Steuerung (z.B. Diagnosen, Parameter)

- Wie:

   - Unterteilung der Daten in mehrere kleine Pakete bei Sender

   - Übertragung in mehreren aufeinanderfolgenden Zyklen

   - Zusammensetzung der Einzelpakete beim Empfänger

- Schutz von Gesundheit und Leben der Beschäftigten

- Schutz der Umwelt

- Schutz von Gütern

- NOTAUS

- Abschalten überhotzter Geräte (z.B. Motoren)

- Überwachung gefährlicher Bewegungen

- Zugangsüberwachung

- Zugangskontrolle

- Sicheres Einrichten

- Risiko: Kombination der Wahrscheinlichkeit des Schadenseintritts und seines Schadensausmaßes

- Restrisiko: verbleibendes Risiko, nachdem Schutzmaßnahmen ergriffen wurden

- S - Schwere der Verletzung

- F - Häufigkeit/Dauer der Gefährdung

- P - Möglichkeit zur Gefährdungsvermeidung bzw. Schadensbegrenzung

- KAT = Sicherheits-Kategorie nach ISO 13849

- Einstufung der sicherheitsbezogenen Teile einer Steuerung bzgl. ihres Widerstandes gegen Fehler und ihres nachfolgenden Verhaltens bei einem Fehler

- IP = Schutzart der Gerätes (International Protection Class)

- 1.Ziffer = Schutz gegen Eindringen fester Körper

- 2.Ziffer = Schutz gegen eindringendes Wasser

- zyklisch: neuer Zyklus startet unmittelbar nach Beendigung des vorherigen Zyklus

- periodisch: neuer Zyklus startet nach Ablauf einer definierten Zykluszeit

- Was:

  - separater Speicherbereich der SPS zur Zwischenspeicherung der E/A-Signale

  - enthält aktuelle Werte der E/A-Signale aller Sensoren und Aktoren

  - wird einmal pro Zyklus erfasst

- Zweck: Absicherung der Konsistenz der E/A-Daten innerhalb eines SPS-Zyklus

- Signaländerungen sind nur dann sicher erkennbar, wenn Signaldauer >=Zykluszeit

- maximale Reaktionszeit beträgt 2 x Zykluszeit

- Verknüpfungsergebnisse sind abhängig von der Reihenfolge der Programmanweisungen (Dominanz)

- Verkürzung der Zykluszeit

- Priorisierung der Eingänge

- Interrupts

- analog: unendliche Anzahl möglicher Werte im Wertebereich

- digital: endliche Anzahl möglicher Werte

- binär: zwei mögliche Werte

- notwendige Einheiten: Grundsystem, Informationsverarbeitung, Sensoren, Aktoren

- optionale Einheiten: Informationsverarbeitung, Mensch

- Flüsse: Stoff, Energie, Information

- möglich: nein

- weil:

   - reales physikalisches Objekt enthält unendlich viele Informationen

   - reales physikalisches Objekt ändert sich ständig über die Zeit

   - Modellierung erfordert die gezielte Auswahl und Verdichtung der relevanten Informationen

   - stochastisches Verhalten ist prinzipiell nur mit Unsicherheiten (Streuungen) modellierbar

   - prinzipielle, technische und wirtschaftliche Grenzen bedingen immer einen Modellfehler

- Exemplar-Informationen:

     - beziehen sich genau auf ein physisch existentes Objekt

     - gelten streng genommen nur für den Zeitpunkt und die Bedingungen bei ihrer Ermittlung

- Typinformationen:

     - beziehen sich nicht direkt auf ein physisch existentes Objekt

     - definieren Bereiche für Parameter und Eigenschaften, die zu vergleichbarer Wirkung führen

- möglich: nein

- weil: Informations-Erfassung und -Verarbeitung sowie Ausgabe der Reaktion erfordern auch Zeit

- Steuern: offener Wirkungsablauf

- Regeln: geschlossener Wirkungsablauf

- Verknüpfungssteuerung: Verknüpfung (meist boolesch) von Eingängen und Merkern zu Ausgängen

- Ablaufsteuerung: Realisierung schrittweiser Abläufe (z.B. Schrittketten), sequenziell/parallel

- Nachbildung: Ablaufsteuerung mit Hilfe der Verknüpfungssteuerung

- Kurven, Trommeln, Anschläge, Nocken, Getriebe, Lochkarten

- kombinatorische Netzwerke:

     - Ausgänge sind eindeutig bestimmt (ausschließlich) über die Eingänge

     - keine Rückführung der Ausgänge auf die Eingänge

     - keine internen Speicher

- sequentielle Netzwerke:

     - Ausgänge sind bestimmt über die Eingänge und die Vorgeschichte

     - Rückführung von Ausgängen auf die Eingänge möglich

     - interne Speicher möglich

- Erfassung des Problems in einer Wahrheitstabelle

- Aufstellung der Funktionsgleichung (konjunktive/disjunktive Normalform)

- Vereinfachung (Minimierung) der Funktion durch Umformung mit Hilfe der booleschen Algebra

- Schaltungstechnische Realisierung