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Arten von SPS-Schulungseinheiten

Eine SPS-Schulungseinheit ist eine Simulations- oder Echtzeit-Einheit, die Schülern und Technikern hilft, zu verstehen, wie SPSen funktionieren. Hier sind einige gängige Typen:

• SPS-Simulationssoftware: Diese Programme fungieren als eine echte SPS. Sie ermöglichen es Schülern, SPS-Programmierung zu erlernen, ohne tatsächliche Hardware zu verwenden. Die Software bietet eine virtuelle Umgebung, in der Schüler ihre SPS-Programme erstellen und testen können. Sie können auch verschiedene industrielle Prozesse simulieren. Dies hilft ihnen zu verstehen, wie SPSen diese Prozesse steuern. Einige Beispiele für SPS-Simulationssoftware sind Factory IO, RSLogix Emulate und Siemens PLCSim.
• Kompakte SPS-Einheiten: Dies sind kleine, eigenständige SPSen mit begrenztem I/O und ohne Erweiterungsmöglichkeiten. Sie werden für einfache Steuerungsaufgaben verwendet. Beispiele sind der Allen-Bradley Micro820, Siemens LOGO und Schneider Electrics Modicon Nano.
• Modulare SPS-Systeme: Diese SPSen haben separate Module für CPU, I/O und Spezialfunktionen. Sie können angepasst und erweitert werden. Beispiele sind Allen-Bradley ControlLogix, Siemens S7-1200 und Schneider Electrics Modicon M580.
• SPS-Hardware-Kits: Diese Kits enthalten alle Komponenten, die zum Einrichten eines SPS-Systems benötigt werden. Sie werden normalerweise mit einer CPU, I/O-Modulen, einem Netzteil und manchmal auch mit HMI-Panels geliefert. Kits wie das Siemens S7 Starter Kit oder das Allen-Bradley Micro820 Hardware Kit bieten praktische Erfahrung mit echten Komponenten.
• SPS-Schulungsplatinen: Dies sind Lehrmittel, die eine SPS-Einheit mit vorverdrahteten I/O-Geräten kombinieren, wodurch das Lernen ohne komplexes Verdrahten vereinfacht wird. Sie beinhalten oft Lampen, Motoren, Sensoren und Drucktasten, die ein reales Automatisierungssystem nachahmen. Beispiele sind die Schneider Electric SPS-Schulungsplatine und die Allen-Bradley Training Panels.
• Virtuelle SPSen: Dies sind softwarebasierte SPSen, die auf einem PC ohne dedizierte Hardware ausgeführt werden. Sie replizieren die Funktionen von physischen SPSen und werden für Programmierübungen und Systemdesign verwendet. Beispiele sind die WPLSoft Virtual PLC und die RSLogix Emulate Software.
• Eingebettete SPSen: Diese SPSen sind in andere Geräte oder Systeme integriert, um Steuerungsprozesse zu ermöglichen. Sie sind in Maschinen, Automobilanwendungen und Unterhaltungselektronik üblich. Beispiele sind die SPSen, die in CNC-Maschinen verwendet werden, oder die Steuerungssysteme in HLK-Einheiten.

Szenarien von SPS-Schulungseinheiten

SPS-Schulungseinheiten bieten praktische und theoretische Anwendungen in verschiedenen Bildungs- und Industrieumgebungen. Hier sind einige wichtige Anwendungsszenarien:

• Bildungseinrichtungen

  Diese Geräte werden hauptsächlich in technischen und beruflichen Ausbildungsprogrammen verwendet, die Schülern Automatisierung, Steuerungssysteme und industrielle Elektronik vermitteln. Mit SPS-Schulungskits erhalten Schüler praktische Erfahrungen mit der Programmierung und dem Verständnis der Funktionen und Fähigkeiten von SPSen. Die simulierten realen Szenarien bereiten die Schüler auf die Arbeitswelt vor, indem sie sie mit den praktischen Fähigkeiten ausrüsten, die in Branchen erforderlich sind, die Automatisierung erfordern.

• Industrie-Arbeitnehmertraining

  Unternehmen in verschiedenen Branchen, darunter Fertigung, Öl und Gas sowie Lebensmittelverarbeitung, führen Schulungsprogramme mit SPS-Schulungseinheiten durch. Die Programme schulen bestehende Mitarbeiter in neuen SPS-Technologien und Programmiertechniken um. Darüber hinaus stellt die Schulung sicher, dass Mitarbeiter automatisierte Systeme warten und beheben können, wodurch die Produktivität gesteigert und Ausfallzeiten reduziert werden.

• Systemintegration und Wartung

  Integratoren automatisierter Systeme und Wartungstechniker verwenden SPS-Schulungseinheiten, um ihre Fähigkeiten in der Fehlersuche und Wartung zu verbessern. Die Schulungseinheiten simulieren häufige Fehler in SPS-gesteuerten Systemen, sodass Techniker Diagnose- und Reparaturtechniken üben können, ohne die Gefahr zu riskieren, dass die tatsächliche Ausrüstung beschädigt wird.

• Forschung und Entwicklung

  Einige F&E-Abteilungen in Unternehmen für Automatisierungs- und Steuerungssysteme verwenden SPS-Schulungseinheiten, um neue Algorithmen, Steuerungsstrategien und Integrationsmethoden zu testen. Die Geräte bieten eine kontrollierte Umgebung, in der Forscher mit verschiedenen SPS-Anwendungen und -Technologien experimentieren können, um zukünftige Produkte zu entwickeln und zu optimieren.

• Vertrieb und technischer Support

  Hersteller und Händler von SPS-Hardware und -Software verwenden Schulungseinheiten für Demonstrationszwecke. Dies hilft potenziellen Kunden, die Funktionen und Vorteile ihrer Produkte zu verstehen. Darüber hinaus können die Schulungseinheiten vom technischen Support verwendet werden, um Kundenprobleme zu replizieren und effizient Lösungen zu entwickeln.

• Hobbyisten und Heimwerker

  Personen, die sich für Automatisierung und Steuerungssysteme interessieren, verwenden SPS-Schulungseinheiten für Selbststudium und Experimente. Die benutzerfreundlichen und kompakten Schulungskits bieten eine perfekte Plattform für Hobbyisten, um kleine automatisierte Systeme zu bauen, sodass sie Programmier- und Systemsteuerungstechniken erlernen können.

So wählen Sie SPS-Schulungseinheiten aus

Die Auswahl einer geeigneten SPS-Schulungseinheit ist ein entscheidender Schritt bei der Einrichtung eines effektiven Lernprogramms für Personen, die SPS-Programmierung und Automatisierungsfähigkeiten beherrschen möchten. Bei der Auswahl eines Geräts sollten verschiedene Schlüsselfaktoren berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass es die pädagogischen Bedürfnisse erfüllt und ein umfassendes und praktisches Lernerlebnis bietet. Hier sind einige davon:

• Pädagogische Bedürfnisse: Der erste Schritt bei der Auswahl einer SPS-Schulungseinheit besteht darin, die spezifischen pädagogischen Ziele und Bedürfnisse der Benutzer zu identifizieren. Verschiedene Schulungseinheiten richten sich an verschiedene Könnerstufen, von Anfängern bis hin zu erfahrenen Fachleuten. Wenn die Benutzer beispielsweise völlig unerfahren sind, sollten Sie nach einem Gerät mit einer benutzerfreundlichen Oberfläche und grundlegenden Schulungsmodulen suchen, die grundlegende Konzepte behandeln. Umgekehrt wäre für erfahrene Programmierer oder Automatisierungsingenieure ein fortschrittlicheres Gerät mit erweiterten Programmierfunktionen und realen Simulationsszenarien erforderlich.
• Simulation vs. Hardware: Entscheiden Sie, ob sich das Trainingsprogramm hauptsächlich auf SPS-Simulationssoftware oder auf echte SPS-Hardware konzentrieren soll. Simulationssoftware kann eine kostengünstige und zugängliche Option sein, um Programmieren und Fehlersuche zu lehren, ohne dass physische Geräte erforderlich sind. Es ermöglicht Benutzern, SPS-Programme in einer virtuellen Umgebung zu erstellen und zu testen. Andererseits ist praktische Erfahrung mit echter SPS-Hardware unerlässlich, um Verdrahtung, Verbindungen und reale Anwendungen zu verstehen. Eine Kombination aus beiden Methoden bietet oft das umfassendste Trainingserlebnis.
• Programmiersprachen: Berücksichtigen Sie die Programmiersprachen, die von der SPS-Schulungseinheit unterstützt werden. Die gebräuchlichsten Sprachen sind Kontaktplan, Strukturierter Text, Funktionsbausteindiagramme und Anweisungsliste. Stellen Sie sicher, dass das Gerät Kontaktplan und andere Sprachen unterstützt, da Kontaktplan die am häufigsten verwendete SPS-Programmiersprache in der Industrie ist. Dies ermöglicht es Benutzern, die Fähigkeiten zu erlernen, die erforderlich sind, um mit verschiedenen SPS-Marken und -Anwendungen zu arbeiten.
• Industrierelevanz: Wählen Sie eine SPS-Schulungseinheit, die für die Branchen und Sektoren relevant ist, in denen die Auszubildenden voraussichtlich arbeiten werden. Verschiedene Branchen können unterschiedliche SPS-Marken, -Hardware und -Kommunikationsprotokolle verwenden. Recherchieren Sie gängige SPS-Hersteller und -Modelle, die in lokalen Branchen verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Schulungseinheit mit regionalen Beschäftigungsmöglichkeiten übereinstimmt.
• Budget und Wirtschaftlichkeit: Berücksichtigen Sie die Budgetbeschränkungen und die Wirtschaftlichkeit der gewählten SPS-Schulungseinheit. Während die Investition in hochwertige Geräte unerlässlich ist, gibt es auch erschwingliche Optionen, die grundlegende Trainingsanforderungen erfüllen. Vergleichen Sie die Funktionen, Fähigkeiten und Kosten verschiedener Geräte, um das beste Gleichgewicht zwischen Preis und Leistung zu finden. Erwägen Sie außerdem das Potenzial für den Wiederverkaufswert des Geräts oder seine Anwendbarkeit in der Ausbildung mehrerer Benutzer, um die Kapitalrendite zu maximieren.

Funktionen, Merkmale und Design von SPS-Schulungseinheiten (kombiniert)

SPS-Schulungseinheiten verfügen über verschiedene Funktionselemente, die ein umfassendes Lernerlebnis für Studenten und Fachleute bieten, die SPS-Programmierung und -Fehlersuche beherrschen möchten. Diese Funktionen können je nach Hersteller und Modell unterschiedlich sein, aber sie sind so konzipiert, dass sie reale Anwendungen und Simulationsübungen anbieten. Hier sind einige gängige Funktionen, Merkmale und Designelemente von SPS-Schulungseinheiten:

• Simulationssoftware

  Die meisten SPS-Schulungseinheiten beinhalten Simulationssoftware. Dies ermöglicht es Benutzern, Programme zu schreiben und zu testen, ohne dass tatsächliche Hardware erforderlich ist. Die Simulation bietet eine virtuelle Umgebung, die die Funktionalität einer SPS in der realen Welt nachahmt, sodass Benutzer Programmieren in verschiedenen Sprachen (z. B. Kontaktplan, Strukturierter Text usw.) erlernen und Steuerungsprozesse simulieren können. Darüber hinaus ist diese Funktion besonders nützlich für Anfänger, da sie eine sichere und kostengünstige Plattform für das Erlernen der Fehlersuche und Programmierung bietet.

• Interaktive Touchscreen-Oberflächen

  Einige fortschrittliche Schulungseinheiten verfügen über interaktive Touchscreen-Oberflächen. Dies kann für die HMI-Schulung (Human-Machine Interface) verwendet werden. Touchscreens erleichtern die Navigation und bieten ein ansprechenderes Lernerlebnis durch interaktive Übungen und Tutorials. Darüber hinaus beschleunigt ein interaktives Erlebnis die Lernkurve, indem es den Lernenden ermöglicht, dynamisch mit dem System zu interagieren.

• Reale Anwendungsszenarien

  Viele SPS-Trainer sind mit realen Anwendungsszenarien und vorgefertigten Projekten ausgestattet. Diese Projekte decken verschiedene Branchen ab, z. B. Fertigung, Wasseraufbereitung, HLK-Systeme usw. Durch die Arbeit an diesen Projekten gewinnen Lernende Erfahrung in der Lösung praktischer Probleme und verstehen die verschiedenen Branchenanforderungen. Darüber hinaus hilft diese Funktion den Lernenden zu verstehen, wie sie ihre Programmierfähigkeiten auf tatsächliche Steuerungsprozesse anwenden können.

• Modulares Design

  Einige SPS-Schulungskits haben ein modulares Design, das es Benutzern ermöglicht, verschiedene Komponenten zusammenzubauen und zu zerlegen. Dies bietet praktische Erfahrungen mit der Verdrahtung, Verbindung und Konfiguration von SPS-Systemen. Darüber hinaus ist diese Funktion unerlässlich, um die physischen Aspekte der SPS-Installation und -Wartung zu erlernen.

• Netzwerk- und Kommunikationsprotokolle

  Fortschrittliche SPS-Schulungseinheiten bieten Netzwerkfunktionen und unterstützen verschiedene Kommunikationsprotokolle (z. B. Ethernet/IP, MODBUS usw.). Dies ermöglicht es den Lernenden zu verstehen, wie SPSen mit anderen Geräten kommunizieren und in größere Steuerungssysteme integriert werden. Darüber hinaus ist das Verständnis von Netzwerken und Kommunikation entscheidend für die moderne industrielle Automatisierung, bei der Systeme miteinander verbunden sind.

• Integrierte Sensoren und Aktuatoren

  Einige Schulungseinheiten verfügen über integrierte Sensoren und Aktuatoren. Dies ermöglicht es Benutzern, physikalische Prozesse zu steuern und die Rückkopplungsschleife in Automatisierungssystemen zu verstehen. Darüber hinaus ist diese Funktion entscheidend für das Erlernen der Prozessregelung und der Rolle von Sensoren und Aktuatoren in automatisierten Systemen.

• Umfassende Handbücher und Lehrpläne

  Eine gute SPS-Schulungseinheit enthält in der Regel detaillierte Handbücher und einen strukturierten Lehrplan. Dies bietet Schritt-für-Schritt-Anweisungen, Übungen und theoretische Inhalte. Darüber hinaus stellt ein umfassendes Handbuch sicher, dass Lernende über Ressourcen verfügen, um ihren Lernprozess zu leiten und theoretische Konzepte neben praktischen Anwendungen zu verstehen.

• Zertifizierungs- und Bewertungstools

  Einige Geräte bieten Bewertungstools und Zertifizierungsprogramme. Diese helfen bei der Bewertung der Fähigkeiten des Lernenden und der Bereitstellung akkreditierter Zertifizierungen. Darüber hinaus kann eine Zertifizierung für Personen wichtig sein, die ihre Qualifikationen für den beruflichen Aufstieg verbessern möchten.

Fragen und Antworten

Q1: Kann jemand mit einer SPS über ein Schulungsgerät über einen PC interagieren?

A1: Ja, eine SPS-Schulungseinheit kann die Interaktion zwischen einer SPS und einem PC ermöglichen. Dies beinhaltet normalerweise Simulationssoftware oder eine Schnittstelle, die das Schulungsgerät mit dem PC verbindet.

Q2: Welche Protokolle werden in SPS-Schulungseinheiten üblicherweise verwendet?

A2: Zu den gebräuchlichen Protokollen gehören Modbus, Ethernet/IP und OPC UA. Diese Protokolle ermöglichen die Kommunikation zwischen der SPS und anderen Geräten, einschließlich Computern und Netzwerken.

Q3: Kann eine SPS-Schulungseinheit die Fehlersuche in SPSen lehren?

A3: Ja, einige SPS-Schulungseinheiten verfügen über Szenarien und Simulationen, die sich auf Fehlersuchtechniken konzentrieren. Diese Schulungseinheiten helfen Benutzern zu lernen, wie man gängige SPS-Probleme diagnostiziert und behebt.

Q4: Sind SPS-Schulungseinheiten tragbar?

A4: Die meisten SPS-Schulungseinheiten sind so konzipiert, dass sie kompakt und tragbar sind. Dies ermöglicht es Benutzern, an verschiedenen Orten zu trainieren und die Geräte schnell einzurichten.

Q5: Kann eine SPS-Schulungseinheit verschiedene Arten von SPSen simulieren?

A5: Einige fortschrittliche Schulungseinheiten können mehrere Arten und Marken von SPSen simulieren. Dies bietet ein umfassenderes Trainingserlebnis, indem Benutzer verschiedenen Systemen ausgesetzt werden.