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.
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)