SPS Simulation: Tankfüllstandsregelung (FUP)

Steuerung & Parameter

0.1 m 1.80 m 2.0 m
0.05 m 0.50 m 1.9 m
0.1 L/s 1.5 L/s 5.0 L/s
0.0 L/s 0.5 L/s 3.0 L/s

Aktueller Zustand

Zeit: 0.0 s

Füllstand: 0.00 m

Sensor Unten Aktiv: FALSE

Sensor Oben Aktiv: FALSE

Pumpe Läuft: OFF

Prozess Animation

Oben
Unten

Tankabmessungen: Fläche = 0.2 m², Höhe = 2.0 m

SPS Logik (Funktionsbausteinsprache - FUP)

Füllstand < SP_Unten
(Setz-Bedingung)
SR-Speicher S R Q
Füllstand ≥ SP_Oben
(Rücksetz-Bedingung)
Pumpe EIN
Füllstandsverlauf

Systemübersicht

Diese Simulation demonstriert die SPS-Steuerung zur Aufrechterhaltung eines Tankfüllstands mithilfe der Funktionsbausteinsprache (FUP / FBD).

  • Prozess: Ein Tank wird über eine Zulaufpumpe befüllt und entleert sich durch einen Abfluss.
  • Sensoren: Oberer (HLS) und Unterer (LLS) Füllstandssensor (WAHR, wenn Füllstand ≥ Schaltpunkt).
  • Aktor: Zulaufpumpe (Pumpe).
  • SPS Logik (FUP/FBD):** Die Steuerungslogik verwendet einen **SR-Speicher** (Set-Reset Flip-Flop):
    • **Setz-Eingang (S):** Wird WAHR, wenn der Füllstand *unter* den unteren Schaltpunkt fällt (Füllstand < SP_Unten). Dies schaltet die Pumpe EIN.
    • **Rücksetz-Eingang (R):** Wird WAHR, wenn der Füllstand den oberen Schaltpunkt *erreicht oder überschreitet* (Füllstand ≥ SP_Oben). Dies erzwingt das Ausschalten der Pumpe und überschreibt den Setz-Eingang.
    • **Ausgang (Q):** Repräsentiert den Zustand der Pumpe. Er wird WAHR, wenn S WAHR ist (und R FALSCH), und wird FALSCH, wenn R WAHR ist. Wenn S und R beide FALSCH sind, behält Q seinen vorherigen Zustand (Speicherverhalten). Standard-SR-Speicher priorisieren oft das Rücksetzen, wenn S und R gleichzeitig WAHR sind.
    • Dieser FUP implementiert eine **Hysterese:** Die Pumpe schaltet unterhalb des unteren Niveaus ein und bleibt eingeschaltet, bis das obere Niveau erreicht ist.
  • Interaktion & Visualisierung:** Passen Sie Schaltpunkte und Flussraten an. Beobachten Sie die Tank-Animation, die Sensorzustände (Label-Hintergrund ändert sich), die FUP-Signalindikatoren (grün=WAHR, rot=FALSCH), den Pumpenstatus und das Füllstandsdiagramm.
  • Tankfläche:** Beachten Sie, dass die Tankfläche 0.2 m² beträgt, was zu einer schnelleren Dynamik führt.

Experimentieren:** Vergleichen Sie die Zykluszeiten bei unterschiedlichen Verhältnissen von Zufluss- und Abflussraten. Beobachten Sie, wie sich die Zustände der FUP-Blöcke ändern, wenn der Füllstand die unteren und oberen Schaltpunkte überschreitet, und illustrieren Sie damit die Setz-, Rücksetz- und Speicherbedingungen.