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IO-Generierung

Steuerungen sind modular aufgebaut. Sie verfügen über einen Steuerungsrechner, dessen Programme die Signale der an den Eingängen angeschlossenen Sensoren auswerten und daraus die an die Aktoren zu sendenden Signale berechnen. Ein- und Ausgänge werden im Folgenden unter dem Begriff Anschlüsse zusammengefasst. Für die Verbindung der Anschlüsse mit der Steuerung werden so genannte Busklemmen verwendet. Busklemmen bieten je nach Typ spezielle Ein- und/oder Ausgänge. Über Buskoppler können Klemmen oder wiederum Buskoppler zu Bussystemen zusammengeschaltet werden, die letztendlich die Verbindung zum Steuerungsrechner (CPU) herstellen (siehe folgende Abbildung).

Eine Aufgabe beim Erstellen der Steuerung ist das Verbinden der Aktoren und Sensoren mit ihren vorgesehenen, eindeutig adressierten Anschlüssen. Dabei sind firmen- bzw. maschinenspezifische Randbedingungen zu beachten, beispielsweise dass ein Greifer nach dem Betätigen eines Not-Aus-Schalters das gerade gegriffene Werkstück nicht fallen lässt oder Kabel nicht quer durch die Maschine verlaufen.

Die Abbildung 3-Stationen-Maschine mit Steuerung zeigt die Skizze einer einfachen 3-Stationen-Maschine mit verdrahteter Steuerung. Die der Modellierung zu Grunde liegenden Konzepte werden in den folgenden Abschnitten am Beispiel dieser Maschine erläutert.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe des Baukastenentwicklers ist es, die Steuerung zu modellieren. Mit Hilfe von Schnittstellen und Parametern werden die Steuerungskomponenten so spezifiziert, dass beim Projektieren keine Benutzerinteraktionen notwendig sind. Dabei ist zu beachten, dass beim Projektieren verschiedene Varianten entstehen können. Durch An- bzw. Abwählen von optionalen Komponenten können Sensoren und Aktoren wegfallen beziehungsweise hinzukommen:

Alle diese Fälle sind beim Modellieren der Steuerung zu berücksichtigen, damit die Steuerung einer projektierten Maschine nur die gewünschten Anschlüsse enthält und alle Sensoren und Aktoren mit ihren vorgesehenen Anschlüssen verbunden sind. Dabei sind firmenspezifische Vorgaben zu beachten, beispielsweise für die Adressierung der Anschlüsse, die Festlegung der Reihenfolge von Steuerungskomponenten oder das Bereithalten freier Anschlüsse für zukünftige Erweiterungen (Reserven).

Vorgehensweise beim funktionalen Konfigurieren

Beim funktionalen Konfigurieren werden die Steuerungskomponenten als mechatronische Komponenten modelliert. Nicht benötigte Steuerungskomponenten werden gemäß dem Maximalkonzept mit Hilfe des Disabler-Mechanismus deaktiviert (siehe Disabler). Vorgaben für die Adressierung und Eigenschaften der Anschlüsse, wie beispielsweise der Anschlusstyp, werden durch Parameter spezifiziert. Der IO-Generator nutzt diese Parameter, um die Adressen und Verbindungen zu berechnen. Der IO-Generator adressiert vollautomatisch alle Anschlüsse der Steuerungskomponenten und verbindet anschließend die Sensoren und Aktoren mit diesen.

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