Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Was bringt SPS im Vergleich zu einem uC?


von Damian G. (Gast)


Lesenswert?

Hallo mich interessiert brennend, was SPS eigentlich genau ist, wie sie 
aufgebaut sind, was die Vorteile sind gegenüber einem einfachen 
Mikrocontroller und was den hohen Preis derselben rechtfertigt.

Und bitte nicht einfach ein Wiki Link, ich habe dort schon gelesen und 
was ich so verstanden habe ist das im Prinzip nur ein uC in eine Box 
Verpackt mit einer Software versehen, also Schwachsinn.

Mit einem uC kann man ja genausogut Ausgänge entsprechend der Eingänge 
schalten, Signale generieren, Spannungen ausgeben, mit Transistoren 
Relais ansteuern und was eine SPS auch immer macht.

Vielen Dank für eine Aufklärung. Lg

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Eine SPS ist auch nur ein Gerät welches mittels Microcontroller 
betrieben wird. Somit ist es quatsch, das eine durch das andere ersetzen 
zu wollen.

Warum hast du einen PC und nicht nur ein Mainboard?

von butzemann (Gast)


Lesenswert?

Wo ist der Unterschied zwischen einem Auto und einem Motor?

Fällt der Cent?

von Damian G. (Gast)


Lesenswert?

Aber was kann das Gerät alles was ein Mikrocontroller nicht kann? Warum 
ich das Wort Schwachsinn verwendet habe ist, dass eine SPS bis zu 
mehreren Tausend Euro kostet und ein uC ein paar wenige Euros.

von Damian G. (Gast)


Lesenswert?

Ich weiss schon etwas auf was ihr herauswollt aber was kann eine SPS 
konkret?

von butzemann (Gast)


Lesenswert?

Google mal nach Bildchen von SPS und dann von µC. Wenn du es dann nicht 
merkst, bist du Heiner.

von Deltal (Gast)


Lesenswert?

Eine SPS ist ein µC in einer Box mit Software drumherum ;)

Im Prinzip "macht" eine SPS jetzt nichts anderes. Das ganze ist aber in 
einem sehr stabilen Umfeld eingepackt, damit man es in der Industrie 
einsetzen kann.

Das ganze ist sehr bequem zu Programmieren.. entweder Logikblöcke 
zusammenklicken oder in Pascal ähnlicher Hochsprache (ST).

Dazu kommen Schnittstellen aus der Industrie: Profibus, Modbus, 
Ethernet, AS-I usw.


Ich wüste jedoch kein Projekt was man nicht auch mit einer Hand voll µC, 
Treibern, I/O Bausteinen nicht genau so lösen könnte.. nur wer will 
jedesmal das Rad neu erfinden?

von Damian G. (Gast)


Lesenswert?

SPS = Ein Schrank voller Relais, betrieben durch einen uC, verkauft zum 
hundertfachen Preis wie wenn man einen normalen uC mit Relais 
beschaltet?

Habe in meinem Beruf nur mit Mikrocontrollern zu tun, nicht mit SPS und 
kann im Moment nicht nachvollziehen, was die hohen Preise von SPS 
rechtfertigt. LG

von Tom P. (booner)


Lesenswert?

Hei,

um beim Vergleich mit dem Auto zu bleiben:

In ein Auto kann jeder mit Führerschein (und manche sogar ohne) 
einsteigen und losfahren.

Hast Du einen Motor, Räder und ein paar Schrauben, dann brauchts ein 
wenig mehr Wissen um damit fahren zu können.

DAS ist der Unterschied...


Grüße,

Tom

von Damian G. (Gast)


Lesenswert?

Ok, danke für die Aufklärung Deltal. Das mit dem stabilen Umfeld sehe 
ich ein, bleibt nur noch die Rechtfertigung des hohen Preises. LG

von A. R. (redegle)


Lesenswert?

Eine SPS ist speziell auf die Anforderungen der Automatisierungstechnik 
ausgelegt. Es gibt Peripheriemodule, die einfach angebunden werden 
können. Genau so gibt mitlerweile Komponenten, die direkt an den Bus 
angeschlossen werden können (Frequenzumrichter, Lichtschranken ...). Das 
Einbinden ist mit einer SPS recht einfach gemacht, da man direkt auf die 
Signale zugreifen kann.

Es ist also nicht mehr notwendig, ein eigenes Busprotokoll zu 
entwickeln.

Mit einer SPS lassen sich sicherheitsrelevante Baugruppen über Bus 
verbinden. Alleine die Zertifizierung so etwas selber zu entwickeln wird 
meist teurer als das eigendlich Projekt das man realisieren möchte.

Im Endeffekt ermöglicht eine SPS es eine spezielle Aufgabe mit wenig 
Eigenentwicklung zu erledigen.

von Damian G. (Gast)


Lesenswert?

Ja, die Vergleiche leuchten mir ein. Ist wohl einfach die Nachfrage, die 
den Preis bestimmt. Vielen Dank.

von sps (Gast)


Lesenswert?

Na dann rechne mal nach, wieviel es kostet, die Hardware um die MCU zu 
entwickeln und aufzubauen. ...und dazu kommen dann auch noch 
Softeare-Entwicklungskosten

von Deltal (Gast)


Lesenswert?

Erstmal Stabilität. Ich muss mir um Schutzbeschaltungen jeder Art keine 
Gedanken machen. Ich klemme einfach meinen Aktor/Sensor an und gut.

Dann sind die Teile über Jahrzehnte lieferbar (wobei das z.Z. auch 
schlechter wird)

Die Software ist einfach zu nutzen.. ein Eingang kann ich in ein paar 
Sekunden in mein Programm einbinden und zur Laufzeit übertragen. In z.B. 
C brauche ich da schon um einiges mehr Aufwand.

In einer SPS stecken jahrelange Entwicklungszeit, dabei muss der 
Hersteller ständig auf Komptabilität usw. achten. So etwas lässt man 
sich gut bezahlen.

Und im Industrieumfeld sind 2k€ ein Witz zu den Kosten die durch einen 
Hardwareausfall enstehen, weil z.B. ein unentdeckter Bug in der Hardware 
aufgetaucht ist.

von Andreas M. (moki)


Lesenswert?

Das ganze Paket bei der SPS macht den Unterschied:

Du kaufst dir eine SPS, ne Handvoll Peripherie (IO-Module, Koppler und 
so Zeugs) und steckst das zusammen, fertig ist das 
Automatisierungssystem.
Außerdem garantiert dir der Hersteller Sicherheitsanforderungen, die im 
Industriebereich bei bestimmten Maschinen eingehalten werden müssen!
Und vor allem ist eine SPS wohl n Tacken leichter zu programmieren (und 
auch das Programm zu ändern und während dem Betrieb neu zu laden) als 
ein µC.

Bei uns in der Firma werden die Anlagen alle mit SPSen realisiert. Bei 
nicht sicherheitsrelevanten Themen (zB Stauplatzverwaltung) wird aber 
oft auch auf PICs zurückgegriffen, die dann die SPS entlasten.

: Bearbeitet durch User
von Damian G. (Gast)


Lesenswert?

Alles klar vielen Dank!

von Frank W. (Firma: DB1FW) (frankw) Benutzerseite


Lesenswert?

Eine "normale" SPS hat -
- 24 Volt oder gar 220 Volt Ein- Ausgänge ( sogar Kurzschlussfest, 
Überstromsicher etc. )
- Meißt gibt es dafür Analogkarten , 4-20mA, 0..20 mA, 0-10 Volt, 
Motorkarten, I/O Karten können gewöhnlich direkt Schütze/Relais 
ansteuern und und und.
- Oft gibt es dafür ein oder mehrer Industiekompatible Bussysteme ( 
Ethercat, CanOpen und und und )
- Ein SPS Betriebssystem.
- Ein Programmiersystem, so dass man die SPS mit so etwas wie einer 
IEC61131 Sprache programmieren kann. Mit einer großen Library mit Sachen 
wie Timer,R-Trigger, F-Trigger, Flip Flop, Motoransteuerbausteinen, 
Netzwerkfunktionen  und und und. Einfach einen Sack voll vorgefertigter 
Funktionen.


All das KANN man mit einem Microcontroller auch machen. Man muss es dort 
halt nur selbst machen. Hardware härten und benötigte Funktione selbst 
schreiben.

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Die Stückzahl dürfte wohl auch eine Rolle spielen. Bei kleiner Stückzahl 
domonieren die Entwicklungskosten, bei grosser der Materialkosten. Eine 
konkrete Industriesteuerung ist aber wohl eher kein Massenprodukt, 
folglich ist es günstiger, in den Baukasten teurer Vorprodukte zu 
greifen, als auf Basis billiger Kleinkomponenten etwas zu bauen..

: Bearbeitet durch User
von cppler (Gast)


Lesenswert?

Wenn Du die Wiki schon gelesen hast was hast Du an 
"SpeicherProgrammierbareSteuerung" nicht verstanden ?
Der Unterschied liegt in der Programmierungsart, das geht bei SPS auch 
mit Schemata und meistens eine einfache Art "Basic".
In einer SPS sind aber schon die Schnittstellen zu den zu steuernden 
Geräten mit drin, d.h. wenn Du eine SPS hast kannst Du sie einfach auf 
der Hutschiene um Relais usw. usf. erweitern welche den Industrienormen 
entsprechen.
Also wenn Du in einer Firma einen Roboter ansteuern sollst müßtest Du 
alles selber zu Fuß erledigen und dabei immer auf die Normen achten.
Das kostet dann jedesmal viel Zeit und damit Geld was den Einsatz von 
SPS statt µC im industriellen Umfeld sinnvoller macht.
Der Hohe Preis liegt an den Normen die zertifiziert sind, geh mal mit 
einer Deiner µC Basteleien zum TüV und laß da mal einen Test auf z.B. 
Überpannungsfestigkeit machen.
1. Wirst Du merken das das zu teuer für Dich als Bastler ist
2. Wird Deine Schaltung im wahrsten Sinne des Wortes gebraten 
herauskommen
3. ...
Der Vorteil ist daher das Du den Firmenelektriker damit beauftragen 
kannst die SPS mit Steuerteil auf die Hutschiene zu schrauben und die 
Kabel zur zu bedienenden Maschiene legen lassen kannst ohne das der 
Ahnung von Programmierung usw. hat.
Dafür gibt's dann den ingenieur o.ä. der Dir die vom Elektriker nach 
Vorschrift verkabelte Maschine nach Deinen Vorgaben programmiert.
Dann brauchst Du nur noch Deine Marketingabteilung zur "besten Werbung" 
aller Zeiten bringen und schon hast Du die Mehrkosten einer SPS ums 
hundertfache raus :-P

von Damian G. (Gast)


Lesenswert?

Vielen Dank für das Beispiel einer typischen SPS-Steuerung. Und das sich 
bei Einzelanfertigungen die Entwicklung nicht lohnt sehe ich auch. Lg

von Ert (Gast)


Lesenswert?

µC+bauteile=Bausatz

SPS=fertig; Indutrienorm erfüllend; I/O spezifiziert; Garantie; 
austauschbar, etc

Das eine S7  recht teuer ist, liegt nicht an der SPS sondern an Siemens 
;-)

Angebot und Nachfrage halt. Wenn du der Meinung bist, du kannst ein 
solches System fix aufbauen und programmieren. Dann los :-).

von Deltal (Gast)


Lesenswert?

Übrigens gibt es durchaus Hersteller, die µC für Industriesteuerungen 
einsetzen. Das ganze ist dann eher auf die Anwendung ausgerichtet und 
speziell dafür entwickelt worden.

Nur da musst du als Hersteller auch exklusiv die Applikation bedienen.. 
nen 0815 Maschbauer wird man soetwas kaum noch abkaufen.

Es ist ja schon schwer in .de eine Alternative zum großen S 
einzusetzen..

von SPSler (Gast)


Lesenswert?

Eine SPS überwacht sich selber, Programmfehler können "nicht" gemacht 
werden, natürlich kann der Ablauf falsch sein, auch kann das Programm 
"abstürzen" die CPU geht dann in "STOP" du kannst aber auslesen weshalb 
das passiert ist.
Eine SPS kann "einfach" per PC in einem Logischen Programm 
zusammengeklickt werden. Die SPS garantiert dir eine Zykluszeit, bei S7 
CFC z.B. Wenn es die CPU nicht mehr in der Zeit schafft geht sie in 
Stop.
Eine SPS ist eine zugelassene Hardware, eine Logikschaltung gilt 
sicherheitstechnisch soviel wie hart verdrahtet.
Analogwerte können eingelesen und ausgegeben werden, sind kompatibel zu 
angebotenen Messungen, Fühlern, Sensoren....

Mittlerweile gibt es Safety Baugruppen und Programme, doppelte 
Eingangsführung, die Baugruppen überwachen sich selbst. Das Programm 
dazu wird mit einem Sicherheitscode "versiegelt" welcher beim TÜV 
hinterlegt werden kann. Bei einer Änderung entsteht ein neuer Code. 
usw...

von Martin V. (oldmax)


Lesenswert?

Hi
SPS - Speicher-programmierbare Steuerung - ist in der 
Industrieautomatisierung, vielleicht auch bei manchen kleinen Maschinen, 
z. B. Waschmaschinen im Waschsalon, Kirmesattraktionen oder was weiß ich 
wo eingesetzt. Im Prinzip soll ein ausgebildeter Anlagenelektroniker 
diese programmieren können und Fehler finden. Ein PC ist das Sichtgerät, 
heißt natürlich anders "PG" oder "Programmiergerät". Die eingesetzte 
Software ist etwas, wo fast jeder mit zurecht kommt. Assembler -- AWL, 
Kontaktplan, wie von Schützsteuerungen bekannt -- KOP, Pläne aus der 
Zeit der Logikgatter -- FUP und manchmal auch OOP, also 
objektorientierte Programmierung -- CFC.
Ein Laie kann sich bestenfalls etwas unter AWL vorstellen, vielleicht 
noch unter Kontaktplan und Logikschaltung.
SPS bedeutet aber auch stabile Technik. Klar, mit einem Controller läßt 
sich da auch was machen, aber eben nicht in der kommerziellen Welt der 
Automatisierung. Da kommt es darauf an, das die Komponenten (Sensoren 
und Aktoren)  miteinander problemlos zusammen arbeiten und eben nicht 
explizit jedesmal geprüft werden muss, ob da was prellt oder durch 
elektromagnetische Wellen gestört werden kann. Das macht auch den Preis 
aus.

Gruß oldmax

von heinz (Gast)


Lesenswert?


von AllenBradley (Gast)


Lesenswert?

Wir verwenden in hoher Stückzahl die "kleine" S5, irgend etwas um die 
300€, nach meiner Erinnerung, von wg. hoher Preis. Eine "weltweite" 
Komponentenzulassung (UL, CSA, FM, C-Tick usw.) ist keine Frage, wird 
das Umfeld/Peripherie korrekt installiert gibt es auch keine EMV 
Probleme usw...
Mit Schnittstelle(n) und Software für mehr oder wenige intelligente 
Anzeige-Panels in allen Variationen, Preis- und Leistungsklassen...

von heinz (Gast)


Lesenswert?

ich habe gedacht S5 ist abgekündigt?

Und was Display´s angeht schau dir mal ein KTP400 Basic an
etwa 300 EUR
Qualitaet besch****
die verbauen da tatsaechlich STN

von AllenBradley (Gast)


Lesenswert?

Ist der Fall.
In der CH sind (waren) wir einer der grössten S5-Kunden, unsere Serie 
läuft  aus, die D-Kollegen verwenden schon seit geraumer Zeit S7.
S hat eine in meinen Augen eine sinnvollere "Produktlebensphasepolitik" 
als wir selbst: noch Jahre ist das Teil zu haben, aber halt jedes Jahr 
(empfindlich) teurer.

von Finn (Gast)


Lesenswert?

Oder nochmal anders formuliert: Eine SPS ist in etwa das Arduino für die 
Industrie!

von Otto (Gast)


Lesenswert?

Finn schrieb:
> Oder nochmal anders formuliert: Eine SPS ist in etwa das Arduino
> für die
> Industrie!

Nein - mit vielen SPS (z. B. S5 und S7) können (wenn auch teilweise mit 
viel Hirnschmalz) hochkomplexe Projekte realiert werden.

Das kann man nicht auf das Niveau Arduino abwerten.

von Martin V. (oldmax)


Lesenswert?

Hi
Das ist nicht so ganz korrekt...
>Eine SPS überwacht sich selber, Programmfehler können "nicht" gemacht
>werden, natürlich kann der Ablauf falsch sein, auch kann das Programm
>"abstürzen" die CPU geht dann in "STOP" du kannst aber auslesen weshalb
>das passiert ist.
Programmfehler können sehr wohl gemacht werden. Die S5 hat da so manches 
mal Schweißausbrüche bei mir verursacht. Die S7 ist da schon etwas 
besser und eine falsche Programmanweisung wird erkannt. Bei AWL weiß ich 
es jetzt nicht, denn da ist ein Compiler auch leicht mal überfordert, 
wenn durch indirekte Adressierung ein Speicherbereich unzulässig 
überschritten wird. Aber Programmierer haben ja diesbezüglich i.d.R. 
Verantwortungsbewußtsein.
Ein Beispiel aus der S5 Welt:
Die neueren konnten auf einzelne Bits in Datenbausteinen zugreifen. Die 
älteren reagierten bei einer solchen Anweisung mit einem STOP. Toll, 
wenn man an seinem PC sitzt, meilenweit von der Steuerung entfernt und 
sich wundert, das der Status nicht mehr aktualisiert wird....
Auch die Software hat so seine Tücken und ist nicht immer fehlerfrei. 
Dennoch ist SPS der Standart in der Industrie. Es sind auch keine 
langsamen Krücken, denn der erzeugte Code ist schon flott. Die 
Zykluszeiten unserer Anlagen liegen bei 9-11 msek. bei grob geschätzten 
1000 Ein- und Ausgängen je SPS.
gruß oldmax

von Tom P. (booner)


Lesenswert?

Hei,

es ist zwar schon alles gesagt worden, aber noch nicht von jedem! :-P
(Karl Valentin)


Grüße,

Tom

von Marcel.S (Gast)


Lesenswert?

Deltal schrieb:
> Erstmal Stabilität. Ich muss mir um Schutzbeschaltungen jeder Art keine
> Gedanken machen. Ich klemme einfach meinen Aktor/Sensor an und gut.
>
> Dann sind die Teile über Jahrzehnte lieferbar (wobei das z.Z. auch
> schlechter wird)
>
> Die Software ist einfach zu nutzen.. ein Eingang kann ich in ein paar
> Sekunden in mein Programm einbinden und zur Laufzeit übertragen. In z.B.
> C brauche ich da schon um einiges mehr Aufwand.
>
> In einer SPS stecken jahrelange Entwicklungszeit, dabei muss der
> Hersteller ständig auf Komptabilität usw. achten. So etwas lässt man
> sich gut bezahlen.
>
> Und im Industrieumfeld sind 2k€ ein Witz zu den Kosten die durch einen
> Hardwareausfall enstehen, weil z.B. ein unentdeckter Bug in der Hardware
> aufgetaucht ist.

Die beste Antwort bisher!
Es wird einfach von einem dritten (Hersteller der SPS) ein 
reproduzierbares Ergebnis geliefert und Zertifiziert um den Anwender 
"Aufgaben" abzunehmen. Das vereinfacht nicht nur die Konzentration auf 
das Kerngeschäft (Ein Pharmakonzern will Tablette herstellen, nicht 
aufwendige Mikrocontrollerschaltungen entwickeln) sondern vereinfacht 
auch die Ersatzteilbeschaffung ungemein.

Übrigens bin ich der Meinung das der Programmieraufwand bei einer voll 
ausgebauten SPS (Eingänge, Ausgänge, Ethernet Anbindung, etc.)schneller 
von statten geht als in C.

Ach und noch was: Eine SPS kann auch von weniger "speziell" 
ausgebildeten Arbeitern gewartet&repariert werden.

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

>Es sind auch keine
>langsamen Krücken, denn der erzeugte Code ist schon flott. Die
>Zykluszeiten unserer Anlagen liegen bei 9-11 msek. bei grob geschätzten
>1000 Ein- und Ausgängen je SPS.
Schnell?
Ein schneller uC liest (ohne nachfolgende Bearbeitung) 125 Bytes in 
bsp.weise 312ns ein, nicht in 10ms.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


Lesenswert?

Die SPS schiebt aber pro I/O oder pro Karte nicht nur ein Byte hin und 
her. Bei Beckhoff wird z.B. EtherCAT bis in die Klemme realisiert. Da 
kannst du dann Ereignisse im µs Bereich genau erfassen und auslösen, 
auch wenn die Taskzykluszeit deutlich darüber liegt.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von SPSler (Gast)


Lesenswert?

MCUA schrieb:
> Schnell?
> Ein schneller uC liest (ohne nachfolgende Bearbeitung) 125 Bytes in
> bsp.weise 312ns ein, nicht in 10ms.

auch bei

bei 2000 I/Os
500 analog I/Os

Berechnung, Schrittketten, Visualisierung am PC, online debugging.
Das noch verlässlich in 10ms wenn es wo anders ein Problem gibt, wenn 
das Programm crasht einen definierten Zustand. usw.

 das sind Apfel + Birnen

von Martin V. (oldmax)


Lesenswert?

Hi
MCUA schrieb:
>>Es sind auch keine
>>langsamen Krücken, denn der erzeugte Code ist schon flott. Die
>>Zykluszeiten unserer Anlagen liegen bei 9-11 msek. bei grob geschätzten
>>1000 Ein- und Ausgängen je SPS.
> Schnell?
> Ein schneller uC liest (ohne nachfolgende Bearbeitung) 125 Bytes in
> bsp.weise 312ns ein, nicht in 10ms.

Is ja toll.... Was will ich mit Eingängen, die ich nicht nachfolgend 
verarbeite ? Das Wort Zykluszeit steht da nicht nur mal so, um die Zeile 
voll zu bekommen.
Nichts desto trotz, ich weiß selbstverständlich auch, das es Steuerungen 
gibt, die wesentlich flotter sind. Bei einer reinen "logischen" 
Steuerung ist das aber ausreichend. Sicher, wenn's Bildverarbeitung 
einschließt sind nicht selten schnelle Prozesse vorgelagert. Aber darum 
geht es ja gar nicht. Der TO wollte lediglich wissen, wieso es SPS gibt. 
Und das war bereits beantwortet.
Gruß oldmax

von Marcus W. (marcusaw)


Lesenswert?

Ich finde diese ganze Diskussion hier recht sinnbefreit. Wieso kostet 
ein 40t-LKW mehr als ein Porsche, obwohl der Porsche doch viel schneller 
ist?

Wenn man die Anforderungen, die eine SPS erfüllt benötigt und das Gerät 
plus Zubehör selbst entwickeln muss, ist man schnell auf einem 
mehrfachen des Preises einer SPS. Nur dass man dann immer, wenn man 
etwas erweitern will, wieder ganz am Anfang steht.

von DL4BM (Gast)


Lesenswert?

Marcus W. schrieb:
> Ich finde diese ganze Diskussion hier recht sinnbefreit. Wieso kostet
> ein 40t-LKW mehr als ein Porsche, obwohl der Porsche doch viel schneller
> ist?

In gewisser Weise kann ich den Fragesteller schon verstehen, daß er sich 
schwer tut, sich konkret etwas unter einer SPS vorzustellen: Einen µC 
kennt nahezu jeder E-Techniker. Gar nicht unbedingt in dem Sinne, daß er 
in programmieren oder entwerfen kann, aber er hat zumindest eine gewisse 
Vorstellung davon, worum es sich bei einem µC handelt. Genau das fehlt 
bei den SPSen. Wer hat denn so ein Ding überhaupt schonmal, wissentlich, 
gesehen ? Trotz Studiums hatte ich bis zum Einstieg bei meinem jetzigen 
Arbeitgeber keine einzige Idee, was das eigentlich sein soll oder wozu 
es gut ist. Und auch nach Jahren sind mir die Dinger noch irgendwie 
suspekt...

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

>>>Es sind auch keine
>>>langsamen Krücken, denn der erzeugte Code ist schon flott. Die
>>>Zykluszeiten unserer Anlagen liegen bei 9-11 msek. bei grob geschätzten
>>>1000 Ein- und Ausgängen je SPS.
>> Schnell?
>> Ein schneller uC liest (ohne nachfolgende Bearbeitung) 125 Bytes in
>> bsp.weise 312ns ein, nicht in 10ms.
>Is ja toll.... Was will ich mit Eingängen, die ich nicht nachfolgend
>verarbeite ? Das Wort Zykluszeit steht da nicht nur mal so, um die Zeile
>voll zu bekommen.
Wer sagt, dass es keine nachfolgende Verarbeitung geben soll?
Aber 10ms ist schnarchlangsam, das sind j.n. uC 1.000.000 CPU-Takte.

von heinz (Gast)


Lesenswert?

Was bisher nicht erwähnt wurde ist die Verfügbarkeit.

SPSe bekommt man auch Jahre nach Produktstart noch zu kaufen, was bei 
Mikrocontroller oft nicht der Fall ist. Ist in der Industrie ein 
wichtiges Argument.

Letztens gerade bei Kontron gesehen - Langzeitverfügbar 3 Jahre - da 
läuft bei manchen Maschinen noch die Garantie.

von Cyblord -. (cyblord)


Lesenswert?

Und eine SPS kann sogar von einem E-Techniker programmiert werden 
(darauf sind die auch immer ganz schön Stolz, richtig Putzig). Bei einem 
nackten Controller braucht es echte Kentnisse in der SW-Entwicklung, mit 
einer SPS entfällt das. Dann reicht auch ein 2 Tages Kurs ;-)

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

>SPSe bekommt man auch Jahre nach Produktstart noch zu kaufen, was bei
>Mikrocontroller oft nicht der Fall ist.
Dann hat man die Mikrocontroller falsch gewählt. Es gibt genug 
uC-Firmen, die 10..15 Jahre lang das garantieren.

>Und eine SPS kann sogar von einem E-Techniker programmiert werden ..
ursprünglich (mitte 60er) hat man in SPSen Relais-Kontakte 
"programmierbar" gemacht.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

MCUA schrieb:
>>SPSe bekommt man auch Jahre nach Produktstart noch zu kaufen, was bei
>>Mikrocontroller oft nicht der Fall ist.
> Dann hat man die Mikrocontroller falsch gewählt. Es gibt genug
> uC-Firmen, die 10..15 Jahre lang das garantieren.

Nur hilft einem der verfügbare Controller wenig, wenn die ganze 
Baugruppe dann tot ist und schleunigst ersetzt werden muss.

Und dann fängt niemand an und sucht erst den Fehler, sondern dann heisst 
es: defekte Gruppe raus, Ersatz rein, fertig.

Deswegen müssen diese Module lange lieferbar sein.

Die Sache mit der Zertifizierung hatten ja schon andere gebracht.

Aber vor allem werden SPS dort eingesetzt, wo man nur wenige (oder sogar 
nur eine) Maschinen dieses Typs überhaupt baut. Da lohnt eine explizite 
Hardware/Softwareentwicklung einfach nicht.

Die Verwendung fertiger und zuverlässiger Bausteine spart dann 
erhebliche Kosten. Da können die neuen Controller noch so schnell sein 
...

von SPSler (Gast)


Lesenswert?

MCUA schrieb:
> Aber 10ms ist schnarchlangsam, das sind j.n. uC 1.000.000 CPU-Takte.

[X] Ich habe keine Ahnung was eine SPS ist.
[ ] Ich habe bereits ein S7 CFC Programm gesehen
[ ] Ich habe kapiert wie diese 10ms zustande kommen
[X] eine SPS kann nicht mehr leisten
[X] eine SPS ist durch meine Schaltung ersetzbar

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

>Eine SPS überwacht sich selber, Programmfehler können "nicht" gemacht
>werden,
Schwachsinn.
Das hat man dir erzählt, damit du dich freust.
Es gibt etliche Fehler-Möglichkeiten, die eine SPS was völlig 
unzulässiges machen lassen.

>Eine SPS kann "einfach" per PC in einem Logischen Programm
>zusammengeklickt werden.
Genau das richtige für den Anwender (dem man auch eine Zykluszeit von 
schnarchlangsamen 10ms noch für schnell verkaufen kann).


>[X] Ich habe keine Ahnung was eine SPS ist.
Glaub ich dir, und Hardware/Software (nicht Spielzeug) hast du scheinbar 
noch nie von innen gesehen, geschweige denn gebaut.
Du bist scheinbar der Anwender (nicht der Entwickler), der 
Relais-Kontakte "einprogrammiert" und froh damit ist.

von Deltal (Gast)


Lesenswert?

Du kannst das Umfeld von einem µC und einer SPS schon nicht vergleichen.

Sicherlich ist das Programmieren einer SPS nicht so anspruchsvoll wie 
das einer komplexen Schaltung mit µC. Jedoch gibt es auch Bereiche wo 
man mit Ladder Logic an einer SPS nicht mehr weiterkommt. Dann wird 
Strukturierter Text eingesetzt (bzw. AWL) um komplexere Aufgaben zu 
lösen.

Bleibt das Umfeld.. ein µC ist idR. ein kleineres abgeschlossenes System 
z.B. ein Motorsteuergerät oder so etwas. Dort kann man Prototypen 
erstellen und erstmal ausgiebig im Labor testen.

Ein SPS-Programm kann meistens nicht komplett geprüft werden. Gut, es 
gibt Simulationen und bei Serienmaschinen ist das nicht so wild, aber 
ein SPS Programmierer steht meistens vor laufenden Anlagen, an welchen 
Änderungen vorgenommen werden müssen. Habe ich da Programmfehler, können 
schnell beträchtliche Schäden entstehen von der Produktions-Ausfallzeit 
mal ganz zu schweigen.

Im Grunde verschieben "wir alle" nur bits und bytes, denke deswegen 
sollte man nicht einen ganzen Berufszweig deklassieren. Und das man z.B. 
ein S7 oder CoDeSys System in zwei Tagen beherrscht zweifel ich stark 
an. Ich lerne nach über 15 Jahren im der Thematik immer noch etwas neu 
dazu oder muss es mir erstmal selbst beibringen.

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

>Du kannst das Umfeld von einem µC und einer SPS schon nicht vergleichen.
Doch.
Es gab/gibt SPSen mit nichts weiter drin als nem 8051, bissl ROM,RAM u. 
Periferie, Material-Wert einige DM. Das bisschen Rechenleistung kann man 
heute mit ner Tascheuhr-CPU rausholen.

>Bleibt das Umfeld.. ein µC ist idR. ein kleineres abgeschlossenes System
1. idR gibt es nicht.
2. Wenn man das 'abgeschlossene System' auch nur bisschen vom Anwender 
programmierbar macht (bzw wenn er seine Schützkontakte reinschreiben 
kann) kann schon ne SPS draus werden. Nichts anderes waren auch die 
ersten SPSen, mit n paar Bytes RAM. (HAHA, schon damals (60er(!) gab es 
Zykluszeiten im Bereich einiger ms, und heute ca 40..50 Jahre später(!), 
kommen immer noch Leute mit "schnellen" ms an.)
Die Geräte sind uspr. wegen NICHTS ANDEREM entstanden, als dass damit 
der Elektriker seine Schützkontakte 'da rein schreiben' kann.
Noch heute gibt es fast keine (oder nur sehr wenige) SPS, die man mit 
ner richtigen Programmiersprache bedienen kann, nur aus dem Grund diese 
Leute nicht zu verärgern. (Da wo man nichts schreiben kann, kann man 
auch nichts kaputt machen. Und wenn man den typ. SPS-Anwender direkt auf 
CPU- bzw UC-Register loslassen würde, würde es ständig richtig krachen.)

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

Sorry ich habe mich im Ton vergriffen und gebe mich geschlagen.

von Dominik (Gast)


Lesenswert?

Wie schon jemand schrieb, ist das teure an den SPS der ganze 
Normungskram. Sicher könnte man in Industrieanlagen die selbe Funktion 
mit einem uC, ein paar Transistoren, Optokopllern/Relais, Schutzdioden, 
etc. realisieren zu einem Bruchteil des lächerlichen Preises einer SPS. 
Und das ganze ist womöglich noch besser/angepasster/flexibler als man es 
mit einer SPS je könnte! Aber wehe die Anlage hat eine Fehler oder 
schlimmeres (brennt ab, gefährliche Fehlfunktionen bis hin zu 
Personenschäden) und man hat keine SPS mit VDE- CE- und sonstigen 
lächerlichen Logos drauf eingesetzt!
Praktisch würde ich nicht behaupten, das eine SPS stabiler oder gar 
ausfallsicherer läuft als eine ordentliche uC-Bastelllösung. Im 
Gegenteil: Wie oft fallen an SPSen Baugruppen oder gar die CPU selbst 
aus! Aber wenn was passiert, so ist man rechtlich auf der sichereren 
Seite, weil man ja nur Betriebsmittel mit allen möglichen 
Zertifizierungsquatsch eingesetzt hat :(

von Buna-Pelzer (Gast)


Lesenswert?

Dominik schrieb:
> Wie oft fallen an SPSen Baugruppen oder gar die CPU selbst
>aus!

Ja, sag mal an! Das interessiert mich sehr, wenn jemand offenbar genaue
Zahlen zur Ausfallhäufigkeit von SPS hat. Besonders interessieren mich 
die Daten von Siemens S5 und S7.

gez. Buna-Pelzer

von Deltal (Gast)


Lesenswert?

MCUA schrieb:
> Noch heute gibt es fast keine (oder nur sehr wenige) SPS, die man mit
> ner richtigen Programmiersprache bedienen kann, nur aus dem Grund diese
> Leute nicht zu verärgern. (Da wo man nichts schreiben kann, kann man
> auch nichts kaputt machen. Und wenn man den typ. SPS-Anwender direkt auf
> CPU- bzw UC-Register loslassen würde, würde es ständig richtig krachen.)

Anwender != Programmierer

Schon bei der ergrauten S5 konnte und musste man mit AWL direkt 
Speicherinhalte beschreiben, mit Pointern, oder Sprüngen arbeiten usw.. 
Klar du hast keinen direkten Zugriff aufs physikalische RAM (da sitzt 
das Betriebssystem der SPS dazwischen).

Und ob ST jetzt ne "richtige" Programmiersprache ist.. ich denke schon.


Klar ist ein µC anspruchsvoll und die Entwicklung des Boards und die 
Programmierung erfordern Fachwissen und Erfahrung. Aber auch eine 
Industrieautomatisierung ist nicht ohne: SPS, Bussysteme, 
Antriebstechnik, Regeltechnik, Visualisierungen, Prozessleittechnik, 
Datenbanken, Sicherheitstechnik und natürlich auch Elektronik sowie 
meist noch Pneumatik oder Hydraulik.

Vergleiche bitte keine Kleinsteuerung (z.B. Easy, Logo) mit einem 
Automatisierungssystem mit > 500 I/O

von Ulli B. (ulli-b)


Lesenswert?

MCUA schrieb:
> Sorry ich habe mich im Ton vergriffen und gebe mich geschlagen.

Und ausserdem hast du nicht begriffen, was eine SPS ist.

... Ulli

von Ulli B. (ulli-b)


Lesenswert?

Buna-Pelzer schrieb:
> Dominik schrieb:
>> Wie oft fallen an SPSen Baugruppen oder gar die CPU selbst
>>aus!
>
> Ja, sag mal an! Das interessiert mich sehr, wenn jemand offenbar genaue
> Zahlen zur Ausfallhäufigkeit von SPS hat. Besonders interessieren mich
> die Daten von Siemens S5 und S7.
>
> gez. Buna-Pelzer

Sicher bin ich nicht repräsentativ, aber:
Ich bin seit 20 Jahren im SPS-Geschäft und habe nur ein Mal erlebt, dass 
eine Siemens-S7 defekt war. Und bei der hatte der Blitz eingeschlagen.

Sogenannte Soft-SPSen geben gerne mal ihren Geist auf. (Soft-SPS -> 
laufen auf einem PC). Habe aber nur Erfahrung mit Bosch-Soft-SPSen. Und 
meist sind das dann Probleme mit dem Windows, auf welches die SPS 
aufgesetzt ist.

Wir bauen hauptsächlich Anlagen für Automobilzulieferer, dh., die 
Anlagen laufen 24/7.

... Ulli

von Klaus (Gast)


Lesenswert?

Mit dieser Frage bekommst du keine Antwort auf das, was du wissen 
willst. Die Frage müsste lauten: Mit welcher Peripherie und was für 
einem Betriebssystem wird ein µC zu einer SPS und warum?

Gruß Klaus

von Dominik (Gast)


Lesenswert?

Praxiserfahrung mit den größere SPSen (S5+S7) habe ich so gut wie keine. 
Ich denke, es hängt auch ganz davon ab, was man damit macht. Wenn immer 
das gleiche, statische Programm abläuft macht es sicher weniger 
Probleme, als wenn man öfters was ändern muss.
Meine Erfahrungen mit der S7 stammen hauptsächlich aus dem 
Schulungsbereich (betrieblich und schulisch, wobei wir im Betrieb 
überwiegend S5er hatten) und da war in der Schule in fast jeder 
Automatisierungs-Unterrichtsstunde mindestens eine S7 defekt (von ca. 12 
im Unterrichtisraum). Wie gesagt, manchmal nur eine IO-Baugruppe und 
manchmal sogar die CPU. Dabei hatten wir als Aktoren nur festverdrahtete 
LEDs und als Sensoren festverdrahte Kipp-Schalter/Taster Kombis.
Die S5er in der betrieblichen Lehrwerkstatt (dort hatten wir nur wenige 
S7er, weil zu teuer und aufwendig/kompliziert) dagegen waren nicht so 
anfällig, aber auch da gab es hin- und wieder Ausfälle.

Meine Ausbildung habe ich vor 2 1/2 Jahren abgeschlossen und in meinem 
betrieblichen Umfeld gibt es nur noch Kleinsteuerungen, die höchsten mal 
eine Easy oder Logo haben.
Programmiert haben wir in FUP, KOP und AWL, wobei ich alles sehr 
dämlich/umständlich fand durch den Dauerzyklus. Wir haben dort 
allerdings überwiegend auch nur simple Ablaufsteuerungen streng nach 
Grafcet-Plänen umgesetzt. Gegen Ende dann auch mit Vernetzung mehrerer 
SPSen über Profibus/Profinet. 4 Fördermodelle (Sortieranlagen) mit 
Laufbändern (Frequenzumrichter), Sensoren, Pneumatikgreifern, etc. 
hatten wir auch noch in einem anderen Raum.

von Dominik (Gast)


Lesenswert?

Mir fällt gerade ein, dass ich indirekt doch Praxiserfahrung mit den 
S7ern habe. Die werden aber von einem anderen Gewerk programmiert (TK) 
und dienen irgendwie als Fernmeldeumsetzer zu unseren Anlagen. Und mit 
denen haben wir durchaus Probleme, was aber auch an unserem 
firmeninternen Protokoll, welches noch aus den 80ern stammt, liegen 
kann.

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

>Sorry ich habe mich im Ton vergriffen und gebe mich geschlagen.
Moderator: Den Beitrag löschen, ist nicht von mir !!!

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

>MCUA schrieb:
>> Sorry ich habe mich im Ton vergriffen und gebe mich geschlagen.
>Und ausserdem hast du nicht begriffen, was eine SPS ist.
>
>... Ulli

Moderator: Den Beitrag löschen, weil der betreffende nicht von mir ist 
!!!

von MCUA (Gast)


Lesenswert?

>Schon bei der ergrauten S5 konnte und musste man mit AWL direkt
>Speicherinhalte beschreiben,
Das sind blos vom OS isoliert betrachtete Bereiche (damit die Leute da 
nichts kaputt machen können).

>Ich bin seit 20 Jahren im SPS-Geschäft und habe nur ein Mal erlebt, dass
>eine Siemens-S7 defekt war. Und bei der hatte der Blitz eingeschlagen.
Quatsch.
Wenn eine S5 genauso unpfleglich betrieben wird wie eine (richtig 
entworfene) uC-Schaltung, geht sie auch genau so wenig oder so oft 
kaputt.

>Die Frage müsste lauten: Mit welcher Peripherie und was für
>einem Betriebssystem wird ein µC zu einer SPS und warum?
Mit In-Outs (typ für 24V, mit etwas Filter und Schutz) Anbindung an uC 
und Software die mit garantierten Zeiten INs liesst, das verarbeitet, 
und OUTs schreibt (das je nach Anforderung redundant).

von heinz (Gast)


Lesenswert?

Von der OS Seite her gesehen - durch den Zyklischen Ablauf

Dadurch ist es leicht die Anwendersoftware zu überwachen. Maximale 
Zykluszeit wird (vom Programmierer) vorgegeben. Wenn das OS ein 
überschreiten der Zykluszeit feststellt wird abgebrochen.

von Deltal (Gast)


Lesenswert?

Du hast halt an einer SPS genau so ein Watchdog wie auf einem µC. 
Schleifen kann man schnell programmieren (Das wird auch dann nur durch 
den Watchdog abgefangen). Also No-Brain Programmierung ist das auch 
nicht unbedingt.

Du musst auch auf deine Zyklusszeit aufpassen, deinen Speicherverbrauch 
optimieren usw.

Und heute ist eine SPS halt mehr als die komfortable Umsetzung von 
Relaisschaltungen. Gerade über die letzten 20 Jahre sind Bus Systeme 
enorm wichtig geworden. Und man muss halt sehr flexibel sei, ständig 
wechselt Peripherie, Panel, I/Os im Feld usw...

Ich habe schon des öfteren Selbstbaulösungen von Herstellern gesehen, 
teilweise machte das auch Sinn (z.B. sehr große Anzahl von analogen 
Signalen und die Anbindung von selbstentwickelten Reglerbaugruppen). 
Doch der Kunde war selten begeistert.. Zitate wie: "Wenn das Ventil mal 
kaputt ist und der Strom zu groß wird, dürfen wir die ganze 
Ausgangsbaugruppe für 500€ tauschen" oder "wir hatten mal 230V auf einem 
Eingang, danach war das ganze Rack hinüber". Oder der Klassiker in 
Übersee "Baugruppe war kaputt, wir haben 3 Tage auf ein Ersatzteil waren 
müssen".
Ich habe bislang etwa 4-5 defekte S7-CPU gesehen und es gibt auch ganze 
Serien von Baugruppen (z.B. eine Version eines ET200s Kopfmoduls) die 
öfters ausfallen. Das ganze ist aber bei etwa 200 eingesetzten CPUs 
immer noch ein guter Schnitt.

Das sind alles Gründe, warum die Selbstbaulösungen immer weniger 
durchsetzen und die SPS einfach die bessere Alternative ist. Du bist 
flexibel, hast quasi an jeder Ecke eine Ersatzteilhaltung, das ganze ist 
auch auf lange Sicht noch erweiterbar, es wird vom Kunden akzeptiert und 
sehr häufig auch im Lastenheft mit vorausgesetzt.


@MCUA würdest du ein µC System erstellen wollen, mit dem man z.B. ein 
Chemiewerk steuert? Und die Realisierung und Inbetriebnahme in einem 
Jahr? Mit tausenden I/Os und hunderten analogen Signalen verschiedenster 
Sensoren und Baugruppen. Das ganze noch teilweise 
hochverfügbar/redundant mit EX-Zulassung usw.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.