Wie funktioniert genau die Idee von dem Sicherheitsgrenztaster in SPS

Hallo

Sicherheitsgrenztaster werden benutzt um ein Ueberfahren des Endkontakters zu verhindern.

Welche Idee steckt dahinter besonders in SPS-Anwendingen ? Und was meint man mit dem Satz: " Der Oeffnerkontakt des Sicherheits-Grenztasters wird direkt in die Ansteuerleitung des Stellgeraetes eingebaut" in dem beigefuegtem Text und Bild?

Danke im vorraus

orraus

Eine SPS kann wie jeder andere Computer auch mal abstürzen. Und dann bewegt sich die Maschine vielleicht weiter, auch wenn der Endschalter, den die SPS abfragen müsste, längst geschaltet hat. Und löst irgendwas ganz furchtbar gefährliches aus.

Für genau diesen Fall baut man einen zusätzlichen Schalter ein, der per Hardware und nicht per Software das Ding zum stehen bringt. Eine letzte Sicherung also, die normalerweise nie benutzt wird.

Na, im Bild ist S 2 der Sicherheitsgrenztaster. Er ist in den Ruhestromkreis des Schaltrelais (Symbol Rechteck) geschaltet. S 2 ist also ein mechanischer Schalter, der rein mechanisch den Haltestrom des Relais unterbricht.
Die Schaltkontakte des Relais fallen ab, der Antrieb o.ä. geht aus .

Der „normale“ Endschalter (im Bild S 1) ist mit der SPS verbunden, wirkt also auf das Programm ein, nicht direkt auf das Relais.
Wenn es da zu Störungen käme …

Dann rettet immer noch der S 2, der direkt den Betriebsstrom des Antriebs abschaltet (weil im Haltestromkreis eingefĂĽgt).
Strom weg, Motor aus.

Hallo,

Die Grundidee ist, dass immer einmal etwas schief gehen kann oder ein Defekt auftreten kann.

Würde immer alles fehlerfrei funktionieren und nach Vorschrift ablaufen, bräuchte man auch keinen Not-Aus an Maschinen!

Falls also der normale Grenztaster oder die Steuerung versagt, reagiert der Sicherheits-Grenztaster und schaltet direkt die Endstufe stromlos. Bei z.B. einem DC-Motor kann die Ausgangsstufe durchbrennen und dauernd Spannung an den Motor anlegen …

Auch hat jeder Heizkessel und Boiler einen zusätzlichen Sicherheitsthermostat, welcher bei einer Temperatur über dem normalen Betriebsbereich alles abschaltet. Sonst brennt schnell mal die Bude ab.

Ein Öffner bietet noch eine zusätzliche Sicherheit, weil dieser auch bei einem Kabelbruch oder nicht eingesteckten Stecker einen sicheren Zustand erzwingt. Bei einem Kurzschluss der Leitungen bringt dann ein Öffner nichts, aber dieser Fall kommt in der Praxis seltener vor.

Hinzu kommt noch, dass Sicherheitsschalter speziell konstruiert sind. Bei einem Defekt müssen sie auf jeden Fall öffnen. Dabei muss man auch berücksichtigen, dass eine gebrochene Feder auf keinen Fall die Kontakte kurzschliessen kann, andernfalls bekommt das Teil keine Zulassung als Sicherheits-Schalter. Ein Sicherheits-Schalter darf bei einem Defekt auch in seine Einzelteile zerfallen, so lange sichergestellt ist, dass er den Kontakt sicher öffnet.

MfG Peter(TOO)

Eine SPS ist kein „wie jeder andere Computer“!
Bei uns laufen S5en die sind schon seit mehr als 22Jahren in Betrieb und sind noch nicht ein einziges Mal „abgestürzt“!
Leider verschwimmen die Grenzen mittlerweile… :pensive:
nunja…wenn eine SPS mal „abstürzen“ sollte sind die Ausgänge normalerweise gesperrt.
Ich hab in 30 Jahren Berufserfahrung nur ein einziges Mal eine SPS gesehen die alle Ausgänge auf „1“ gesetzt hat…

Etwas anderes ist die Unfähigkeit oder Dusseligkeit der Programmierer… jeder könnte etwas programmieren was eine gefährliche Situation hervorrufen könnte!
Bei uns geschehen und hatte einen fast tötlichen Ausgang!!!

Um sowas zu verhindern gibt es zB. eben jene Sicherheitsgrenztaster.

Das habe ich auch nicht geschrieben! Lies nach, was da steht!

Und dass Deine SPS noch nie abgestĂĽrzt sind beweist jetzt was genau?

Richtig: GAR NICHTS!

Und zu Deiner Weiterbildung:


http://raspberry-sps.de/
Und sogar:

Die Welt ist etwas größer als S5. Aber den Umfang Deines Wissens hast Du ja schon mehr als einmal bewiesen.

Vielen Dank an euch allen

Von einer „Soft-SPS war“ überhaupt nicht die Rede!
…also ist dein „Kommentar“ zu meiner Weiterbildung einfach total unsinnig und armselig

Der einzige Unterschied zwischen einer SPS wie der S5 und einem „normalen“ Computer liegt darin, dass man durch Qualität und besondere Schaltungsmassnahmen die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Ausfällen kleiner macht und versucht, auch bei einem Absturz oder Hardwaredefekt, einen definierten Zustand herzustellen.

z.B. EMV:
Eine S5 muss da einiges ab können und wenn sie aus dem Trott kommt, sollte mindestens der Watch-Dog einen definierten Zustand herstellen. PC dürfen bei den normalen EMV-Bedingungen aus dem Trott kommen, aber eigentlich keinen Schaden nehmen (Manche PCs schaffen nicht einmal dies.).

Bei einem direkten Blitzschlag gibt es dann keinen Unterschied mehr im Verhalten zwischen S5 und PC! In beiden Fällen hast du nur ein schwarzes Häufchen. :frowning:

MfG Peter(TOO)

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Von einer S5 auch nicht.
Es ging ganz allgemein um SPS. Und da kommt es ĂĽberhaupt nicht drauf an, um welche es sich handelt.

Armselig ist hier allein deine kleine, enge Welt, die nichts kennt außer dem Stand von vor 20 Jahren. Dass du nichts von Weiterbildung hältst ist leider nur zu offensichtlich.

Moin moin,
…da geb ich dir völlig Recht…daher muss man ja auch zu weiter reichenden Sicherheitsmaßnahmen greifen.
Bei unserer Kesselsteuerung (redundant) zB. werden die Sensoren über die Ausgangskarten versorgt und in regelmäss♦igen Abständen „gepulst“ um u.A Manipulationen zu verhindern.
Auch in die Sicherheit der Versorgungsspannung und den Ăśberspannungsschutz wird viel Arbeit gesteckt.
Nur die Aussage:
"Eine SPS kann wie jeder andere Computer auch mal abstĂĽrzen"
ist so nicht richtig und kann ich auch nicht so stehen lassen
Die Hersteller haben in ihre SPSen viel an Gehirnschmalz reingesteck.
Eine Simatic S5 oder S7 oder Pilz PSS 4000 oder Honeywell kann man nicht mit einem „raspberry pi 3“ vergleichen.

Meine private Heizungssteuerung (S7-1200) wird demnächst durch ein raspberry pi 3 ersetzt…hat aber reine Komfortgründe und da es sich um eine reine Wärmetauscher Heizung handelt gibt es da auch keine sicherheitsrelevanten Bedenken.
Wenn das Ding abstĂĽrzt bekomm ich maximal nen kalten oder warmen Arsch.

Bei Prozessleitsystemen (Metso-DNA, ABB, Honeywell, Alspa8000) oder Antriebsleitsystemen (ABB) wurde auf spezielle Hardware und Software gesetzt (Linux, Unix) bzw. bei der IO-Ebene auf bewährte Komponenten zurückgegriffen (ET200, S800, Damatic-XDI). Die Bedien und Programmieroberflächen laufen z.T. auf Windowsbasis…die eigentliche Maschinensteuerung aber nicht.
Leider geht der Trend dahin, die frĂĽheren Hardwaresteuerungen in Windows per VMs zu simulieren.

Nach ĂĽber 30Jahren Berufserfahrung kann ich sagen:
die meisten Fehler/Fehlschaltungen sind auf fehlerhafte Programmierung zurückzuführen. Dagegen ist leider auch keine 5000€uro SPS gefeit
Fehlerhafte Sensorik/Aktorik ist natürlich auch ein Grund…ist aber durch intelligente Programmierung z.T. abzufangen.
Hardwarefehler der IO-Ebene kommen natürlich auch vor…sind aber durch intelligente Programmierung und Diagnosefunktionen z.T. abzufangen.
SoftwareabstĂĽrze ala BlueScreen von Windoof hab ich noch nicht gesehen.

Nichtsdestotrotz trau ich den Steuerungen bzw. deren Programmierung nicht wirklich und würde nie auf den vom UP erwähnten Sicherheitsgrenztaster verzichten. Dahingehend bin ich Oldschoole. 99,9%Prozent der Fehler sitzen vorm Bildschirm.

Gruß und schönen Abend noch

Hallo,

Tja dein Vergleich stimmt eben so nicht.

Wenn du die Steuerung als Black-Box betrachtest, gibt es nun mal keinen Unterschied im Verhalten, zumindest so lange alles normal funktioniert.
Du kannst nicht von Aussen erkennen, was sich hinter diese Blackbox versteckt.

Sicherheits-Abfragen, Aktoren-Tests usw., kann man sowohl mit der SPS als auch einem Arduino problemlos machen. Dies ist rein eine Frage der Programmierung.

Bei einer Black-Box kannst du nur Unterschiede in der Zuverlässigkeit und Rechengeschwindigkeit feststellen!
Ob da jetzt eine SPS, ein Arduino, RasPi, PC oder dressierte Goldhamster drin sind, macht keinen Unterschied nach Aussen.

Eine SPS ist nur ein etwas spezieller Computer. Bei der grundlegenden Funktionsweise gibt es aber keinen Unterschied. In der Luft-und Raumfahrt verwendet man auch Computer, diese sind aber noch einmal zuverlässiger als dein S5en und um einiges anders aufgebaut. Aber grundsätzlich können auch bei diesen alle Fehler wie bei einem normalen PC auftreten.

Der Trick besteht darin, dass alles 3-mal unabhängig entwickelt wird. Zuerst einmal werden 3 komplett unterschiedliche CPUs verwendet, damit kann man verhindern, dass ein Design-Fehler des Herstellers auf jedem System den selben Fehler erzeugt (z.B. gab es beim 80386 damals einen Temperatur abhängigen Multiplikations-Fehler bei 32-Bit Operationen.).
Dann entwickelt jedes Team seine eigene Hardware, auch hier streng getrennt voneinander. Damit versucht man, dass sich mögliche Hardware-Fehler bei jedem System anders verhalten oder auftreten.
Die Software wird dann unter den selben Bedingungen erstellt, natürlich müssen auch Compiler usw. von unabhängigen Herstellern stammen. Gerne verwendet man auch grundsätzlich unterschiedliche Programmiersprachen.
Die Aktoren sind dann auch 3-fach vorhanden und jeder Computer steuert nur seinen Aktor. Eigentlich wäre jeder Aktor alleine fähig die Aufgabe zu bewältigen. Bekommt ein Aktor ein falsches Signal kompensiert sich seine Kraft mit dem einen, richtig angesteuerten, Aktor und der Dritte macht dann die eigentliche Arbeit alleine.
Aber auch jeder dieser Computer kann das selbe Fehlverhalten, wie jeder andere Computer auch, zeigen.

Bei den S5en bin ich seit etwa 30 Jahren raus, damals hatten die noch einen 8051 als CoProzessor, weil der 8051 direkte Maschinen-Befehle zur Bit-Manipulation hat. :smile:

Seither habe ich nur noch kundenspezifische Steuerungen fĂĽr Kunden entwickelt (Hard- und Software).

Vor rund 20 Jahren habe ich für eine spezielle µP-Familie Prototyping-Boards entwickelt. Im Prinzip nicht grundsätzlich anders als ein Arduino. Design-Ziel war aber möglichste keine Prozessor-Peripherie zu belegen und die CPU war austauschbar.

MfG Peter(TOO)

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Wen interessiert das, Rumpelstilzchen?

Ich habe dir Beispiele genannt, du willst selber einen Raspberry als SPS einsetzen. Mach dich doch nicht lächerlich mit deiner permanenten Weigerung, die Realität zu sehen.

Joo…da konnte man einigen Unsinn mache :smile: