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Grundlagen Step5

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Programmierung in STEP 5


Nun hast Du also eine Simatic S5 SPS da stehen, der Kopf ist voller Ideen, was Du alles damit machen kannst, und nun kommt ganz plötzlich die Frage auf:

Wie erklär' ich meiner Steuerung, was sie tun soll?

Hier fangen die Probleme an. Die SPS wird normalerweise mit einem Softwarepaket programmiert, welches in den 80 Jahren entwickelt worden ist und ursprünglich unter PCP/M 86 lief. Die Konvertierung dieser Software nach DOS und später nach Windows (95, wie in Teilen der Siemens Publikationen noch stolz berichtet wird) hat einer einfachen Installation nicht gut getan, ganz abgesehen davon, daß diese Software gedongelt war - Du brauchst also einen Zwischenstecker am Parallelport Deines Rechners. (Jetzt bitte nicht fragen, was ein Parallelport ist!)

Langer Rede kurzer Sinn:
für einen Hobbyanwender ist das - auch heute immer noch verfügbare - Programmpaket STEP 5 aufgrund des Preises unerschwinglich, auch wenn die letzte Version von STEP 5 V7.23 als "Echte DOS-Applikation" recht simpel unter Windows XP ans Laufen zu bekommen ist. (Das Softwarepaket auf einem Programmiergerät PG 685 oder PG 750 kostete 1992 mit >10.000,-DM soviel wie ein guter Kleinwagen).
Auf einem ganz anderen Blatt steht die Bedienbarkeit der Software, die nach heutigen Maßstäben gesehen eine absolute Zumutung ist.

Es gibt allerdings Alternativen von Drittanbietern, die deutlich günstiger sind. Daher einfach mal googlen oder bai eBAy suchen!

Das nächste Problem ist die Schnittstelle PC - AG: hier wird von Siemens die serielle RS232 Schnittstelle des PCs benutzt, aber Siemens wäre nicht Siemens, wenn da nicht eine kleine Klippe eingebaut worden wäre. Anstelle der PC-üblichen Spannungscodierung wird hier mit Strömen gearbeitet, angeblich, um damit größere Strecken überbrücken zu können. Aber ich kenne niemanden, der seine Steuerung aus 200m Entfernung programmiert hat - ausser vielleicht in EX-Bereichen ;-)
Der zur Konvertierung benötigte V.24/TTY-Umwandler ist ganz simpel aufzubauen: das Spannungsignal zur SPS wird über Optokoppler und Stromquelle in ein Stromsignal umgesetzt, der Rückkanal von der SPS über die umgekehrte Schaltung wieder auf eine definiertes Spannungssignal gewandelt. Timing und Hardware-Protokoll sind identisch.
Um diese Wandler, die in den Programmiergeräten fest eingebaut waren und die es von Drittanbietern für die ersten PC-Versionen gab, rankten sich damals wilde Gerüchte: ähnlich wie beim Dongel würde sich die Schaltung im Zwischenstecker beim Öffnen selbst vernichten, den PC löschen oder sogar zerstören ...
Inzwischen gibt es etliche Selbstbauanleitungen im Internet und von vielen Elektronikanbietern wie ELV, Elektor sogar Fertigeräte für kleines Geld.


Nun haben wir also alles zusammen:

Es kann los gehen!
Man müßte jetzt nur noch die Programmiersprache S5 können!

Dazu ein ganz kurzer Abriß:
Angenommen, es gibt einen Schalter für den Automatikbetrieb und u.a. einen Gleiskontakt hinter dem Signal 4, dann könnte das Programm so aussehen:


Der sogenannte Merker M entspricht in diesem Beispiel dem Anker der bistabilen Magnetspule des Signals: wenn der Gleiskontakt verlassen wird, ist die UND-Verknüpfung nicht mehr wahr und Zuweisung "=" steuert den Ausgang A nicht mehr an (was ja auch gut ist, damit die Signalspule nicht durchbrennt). Aber die SPS muß wissen, daß dieser Block nun gesperrt ist. Dafür wird der Merker auf den Zustand "EIN-geschaltet" gesetzt.
Und damit die Anlage in Bewegung bleibt, geben wir den davorliegenden Block mit einem Rücksetzbefehl wieder frei (schalten also diesen Merker wieder aus):

Dieses simple Programm entspricht exakt dem Märklin Blockstreckenkonzept aus dem Signalbuch - mit allen Vor- und Nachteilen. Der Vorteil der einfachen Schaltung spielt bei einer SPS-Steuerung keine Rolle, der Nachteil, daß der Antrieb des Signal durchbrennt, wenn ein Zug auf dem Gleiskontakt zu stehen kommt, wird hier auch nicht abgefangen.

Daher wird im späteren Programm die Ansteuerung des Antriebs natürlich zeitlich begrenzt, auch erfolgt die Freigabe nicht zeitgleich mit der Sperre.
Hier ist also ein weites Betätigungsfeld für Experimente mit Zeiten, Zählern, Speicherarithmeitk und Programmiertricks! Und weil die SPS noch viele Reserven hat, kann sie gleichzeitg auch das Schattenbahnhofsmanagment übernehmen - auch und vor allem, wenn es mehrere SBHFs gibt -, die Beleuchtung, Funktionsbaugruppen wie Kran oder Drehscheibe steuern, die Betriebsstunden erfassen und und und ...

Ein paar Tips:
Elemente des PAE bzw. PAA, insbesondere die Ausgänge, sollten im Programm nur an einer einzigen Stelle zugewiesen werden.
Gefahr: die tatsächliche Zustände werden u. U. ungewollt überschrieben.
Beispiel: Der Ausgang A5.3 wird im Automatikprogramm von der Blockstreckenauswertung berechnet und zugewiesen. In Programmteil für Handbetrieb wird einfach der zugehörige Schalter direkt diesem Ausgang zugeordnet: U E 3.3 = A 5.3
Ergebnis: obwohl im Handbetrieb keine Bedienung erfolgte, wird der Ausgang gelöscht - das Automatiklprogramm ist ohne Wirkung!
Abhilfe: Die Bedingungen, wann ein Ausgang schalten soll, werden formuliert und in einem Baustein/Netzwerk umgesetzt - es erfolgt also letztlich nur ein Zuweisung des Endergebnisses auf den betreffenden Ausgang.

Verteiltes Auflegen der Verbraucher auf die Ausgangsbaugruppen.
Gefahr: wenn viele (induktive) Verbraucher, die u.U. gleichzeitig geschaltet werden können, auf einer Karte und sogar in einem Ausgangsbyte liegen, kann es zu einer Überlastung kommen.
Beispiel: Die Halt-Stellung der signale liegen auf einem Ausgangsbyte. Wird NOT-Aus angefordert, werden alle acht Antriebe gleichzeitig aktiviert. Das kann zu einem Spannungseinbruch führen mit der Folge, daß die Signale nicht in die Halt-Stellung fallen.
Abhilfe: Die Signale/Weichen werden so aufgelegt, daß sich widersprechende Funktion wie Halt-Fahrt oder gerade-gebogen in einem Ausgangsbyte liegen - das vermindert die Belastung um min. 50%


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Letzte Aktualisierung: 24.11.11