Die zentralen Thesen

• Zweck von OB: Organisationsbausteine ​​(OBs) sind entscheidend für die Strukturierung und Verwaltung der Ausführung von Aufgaben in Siemens-SPS-Systemen.
• Arten von OBs:
  • Weckalarm-OBs: Führen Sie Aufgaben in regelmäßigen Abständen aus, was für sich wiederholende Vorgänge von entscheidender Bedeutung ist.
  • Prozessalarm-OBs: Wird durch Hardwareereignisse ausgelöst und ist für reaktionsfähige Vorgänge unerlässlich.
  • Uhrzeitalarm-OBs: Führen Sie Aufgaben basierend auf der Uhrzeit aus, die für geplante Vorgänge geeignet ist.
  • Anlaufunterbrechung OB: Wird beim Start der SPS einmal ausgeführt, nützlich für Initialisierungsaufgaben.
• OBs konfigurieren: OBs können im TIA Portal konfiguriert werden, wobei detaillierte Schritte für verschiedene OB-Typen bereitgestellt werden.
• Praktische Anwendungen: Beispiele für reale Anwendungen und Konfigurationen von OBs in industriellen Umgebungen.

ControlNexus wurde 2013 gegründet und ist ein führender Anbieter von Siemens-SPS, HMIs und Wechselrichtern. Ziel dieses Leitfadens ist es, die Funktion und den Aufbau von Organisationsblöcken (OB) in Siemens-SPS-Systemen zu erläutern, die für die Automatisierung und Optimierung industrieller Prozesse von wesentlicher Bedeutung sind.

1. Einleitung

Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) von Siemens sind das Rückgrat der modernen Industrieautomation. Der Schlüssel zur Nutzung der vollen Leistungsfähigkeit einer SPS liegt im Verständnis ihrer Strukturkomponenten, insbesondere der Organisationsblöcke (OBs). Diese Blöcke spielen eine entscheidende Rolle bei der Verwaltung der Aufgabenausführung innerhalb der SPS und sind daher sowohl für grundlegende als auch komplexe Automatisierungsaufgaben unerlässlich.

2. Was sind Organisationsbausteine ​​(OBs)?

Im Mittelpunkt des Siemens-SPS-Betriebs fungieren OBs als Manager der Aufgabenausführung. Ein OB wird durch bestimmte Ereignisse oder Bedingungen in der SPS ausgelöst und bestimmt die Reihenfolge und Priorität der Vorgänge. Dieser strukturierte Ansatz gewährleistet einen reibungslosen und effizienten Ablauf der Prozesse unter Einhaltung der programmierten Logik- und Zeitvorgaben.

3. Arten von OBs und ihre Anwendungen

Weckalarm-OBs

Diese OBs, wie OB1, OB35 und andere im Bereich von OB30 bis OB38, übernehmen Aufgaben, die in festen Intervallen ausgeführt werden müssen, z. B. die Überprüfung von Sensordaten alle 100 Millisekunden. Diese sind besonders nützlich bei kontinuierlichen Überwachungsanwendungen.

• Beispiel: In einer Fertigungslinie könnte OB35 so programmiert werden, dass er den Status eines Förderbandsensors prüft, um Staus zu verhindern.

Prozessalarm-OBs

OBs wie OB40 werden durch Hardwaresignale aktiviert, beispielsweise durch einen plötzlichen Stopp eines Motors oder das Öffnen einer Schutztür. Sie ermöglichen eine sofortige Reaktion auf physische Ereignisse, was für Sicherheit und Präzision in Umgebungen mit hohem Risiko von entscheidender Bedeutung ist.

• Beispiel: Wenn eine Sicherheitsbarriere durchbrochen wird, kann OB40 alle zugehörigen Maschinen anhalten, um Unfälle zu verhindern.

Uhrzeitalarm-OBs

Diese OBs (OB10 bis OB17) werden auf der Grundlage der Tageszeit geplant und sind nützlich für Vorgänge, die zu bestimmten Zeiten stattfinden müssen, wie etwa Stapelverarbeitung oder Wartungsroutinen.

• Beispiel: OB10 könnte verwendet werden, um jede Nacht um 2:00 Uhr morgens eine Sicherung der Systemdaten zu starten.

Anlaufunterbrechung OB

Der Anlauf-OB (OB100) ist entscheidend für die korrekte Initialisierung des Systems nach einem Herunterfahren oder Neustart. Es stellt sicher, dass alle Systeme auf ihren standardmäßigen sicheren Zustand eingestellt sind und dass die Anfangsbedingungen erfüllt sind, bevor der reguläre Betrieb aufgenommen wird.

• Beispiel: OB100 ist möglicherweise so eingestellt, dass beim Einschalten der SPS alle kritischen Sensoren getestet und Standardparameter geladen werden.

4. Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Konfiguration von OBs im TIA Portal

Die Konfiguration von OBs erfolgt in mehreren Schritten im TIA Portal von Siemens’ integriertes Engineering-Tool. Hier ist eine kurze Übersicht darüber, wie man einen OB hinzufügt und konfiguriert:

1. Erstellen Sie ein neues Projekt: Wählen Sie zunächst das entsprechende SPS-Modell aus und erstellen Sie ein neues Projekt.
2. Neuen Block hinzufügen: Navigieren Sie zum Abschnitt Programmblöcke und wählen Sie aus “Neuen Block hinzufügen,” und wählen Sie den OB-Typ aus, den Sie konfigurieren möchten.
3. Programmieren Sie den Geburtshelfer: Geben Sie die Logik oder die Bedingungen ein, unter denen der OB arbeiten soll, indem Sie die vom TIA Portal bereitgestellten grafischen oder textuellen Programmierschnittstellen verwenden.

5. Erweiterte Tipps und Best Practices

Die Beherrschung der Konfiguration und Verwendung von OBs in Siemens-SPS erfordert mehr als nur das Verständnis ihres Grundaufbaus. Erfahrene Programmierer verfügen oft über eigene Best Practices und Tipps, die sowohl die Funktionalität als auch die Zuverlässigkeit des SPS-Betriebs verbessern.

Optimierung der OB-Nutzung

• Priorisieren Sie kritische Aufgaben: Stellen Sie sicher, dass OBs, die kritische Aufgaben bearbeiten, Priorität haben und für eine schnelle Ausführung optimiert sind, um Ausfallzeiten zu minimieren und Reaktionszeiten zu verbessern.
• Effiziente Nutzung zyklischer Interrupts: Bei Weckalarm-OBs sollten Sie die Ausführungshäufigkeit mit der Prozessorlast in Einklang bringen, um eine Überlastung der SPS zu vermeiden und einen reibungslosen Betrieb aller Aufgaben sicherzustellen.

Redundanz und Sicherheit

• Redundanz implementieren: Programmieren Sie nach Möglichkeit redundante OBs für kritische Vorgänge, um sicherzustellen, dass Backup-Systeme im Falle eines Ausfalls nahtlos übernehmen.
• Sicherheit zuerst: Beziehen Sie in die OB-Programmierung stets Sicherheitsüberprüfungen und -bedingungen ein, um Unfälle zu verhindern und sicherzustellen, dass das System die Sicherheitsvorschriften einhält.

6. Häufige Fragen und Expertenantworten

In diesem Abschnitt gehen wir auf einige häufig gestellte Fragen zu OBs in Siemens-SPS ein und bieten Expertenwissen und praktische Tipps zur Fehlerbehebung.

F1: Was passiert, wenn ein OB während der Ausführung ausfällt?

A: Wenn ein OB ausfällt, versucht das SPS-System normalerweise, einen vordefinierten Fehler-OB wie OB82 oder OB86 auszuführen, der Fehler behandelt und den Bediener warnt. Regelmäßige Wartung und gründliche Tests können viele häufige Ausfälle des ÜW verhindern.

F2: Kann ich den Ausführungszyklus von OB1 anpassen?

A: Ja, der Ausführungszyklus von OB1 kann innerhalb der durch die Hardware- und Softwarefähigkeiten der Siemens-SPS vorgegebenen Grenzen angepasst werden. Anpassungen sollten unter Berücksichtigung der Gesamtauswirkungen auf die Systemleistung vorgenommen werden.

F3: Wie stelle ich sicher, dass mein OB-Setup leistungsoptimiert ist?

A: Überwachen Sie regelmäßig die vom TIA-Portal bereitgestellten Leistungsmetriken, passen Sie die OB-Konfiguration basierend auf den Betriebsdaten des Systems an und konsultieren Sie die Best-Practice-Leitfäden von Siemens für Optimierungstipps.

7. Zusätzliche Ressourcen

Für diejenigen, die ihr Verständnis über SPS und OBs von Siemens vertiefen möchten, sind die folgenden Ressourcen von unschätzbarem Wert:

• Offizielle Siemens-Dokumentation: Umfassende Handbücher und Produktdokumentationen finden Sie unter Siemens-Support.
• Online-Tutorials und Webcasts: Diese finden Sie auf dem offiziellen YouTube-Kanal von Siemens und anderen Bildungsplattformen, die Schritt-für-Schritt-Anleitungen und Video-Tutorials anbieten.

8. Fazit

Organisationsbausteine ​​sind das Herzstück der SPS-Programmierung von Siemens und bieten die notwendige Struktur für eine effiziente und zuverlässige Automatisierung. Durch das Verständnis und die effektive Nutzung der verschiedenen Arten von OBs können Ingenieure und Techniker die Betriebsfähigkeiten ihrer Systeme erheblich verbessern.