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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik SPS durch FPGA ersetzen


Autor: Michael (Gast)
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Hallo,

wir konstruieren eine Maschine, in welcher auf einem Transportband
Spanplatten befördert werden, welche bedruckt werden sollen.
Da die Platten genau ausgerichtet werden müssen, erfassen Sensoren die
Position.
Eine SPS verarbeitet die Daten und steuert Servos an, welche die
Position korrigieren sollen.
Leider ist diese Lösung unbefriedigend, da unsere
Wunsch-Geschwindigkeit  nicht gefahren werden kann.
Die SPS ist leider zu langsam. Unser SPS-Spezialist hat ne Menge
ausprobiert, aber der Erfolg ist ausgeblieben.

Könnte man die SPS rauswerfen und die Ansteuerung durch einen FPGA
erledigen?
Es werden acht Sensoren digital ausgelesen. Aus diesen Daten wird die
reale Position errechnet.
Ein Regler erzeugt das Ausgangssignal für die Servos.

Wir würden am liebsten eine Fachfirma dafür beauftragen, nur ist das
Budget sehr begrenzt und jede externe Person erhöht das Risiko, dass
Informationen an die Konkurrenz gelagen...

Autor: ... (Gast)
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Natürlich kann man... Man kann alles was mit Logik zu tun hat mittels
FPGA realisieren. Ist wie vieles eine Frage des Aufwandes/Wissens und
somit des Preises, ohe Budget wird ihr nicht weit kommen, so ist es
nunmal in dieser bösen kapitalistischen Welt.
Wie lange braucht den die jetzige SPS Steuerung?

Autor: Thomas (Gast)
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Was für eine SPS nutzt ihr? Welche Berechnungen sind genau
durchzuführen?

Autor: Azrael (Gast)
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Ich würde eher zu einem Industriepc raten. Bzw einem DSP.
Auf die schnelle hab ich im Internet jedoch nur PC-basierte
Automatisierungssysteme gefunden, und keine dsp basierten, geschweige
denn fpga-basierte.
Kann aber auch sein das ich einfach nach den falschen begriffen gesucht
habe.

Meines wissens ist für diese aufgabe(messdaten erfassen -> bearbeiten
-> regeln) dsp genau das richtige, das sie für Echtzeitsysteme
konzipiert sind.

Was man noch wissen sollte: Sollte das ganze ein fertiges Bauteil sein,
oder reichte es wenn man mit experimentierplatinen arbeit die
später in ein eigenes produkt werden.

Autor: Daniel R. (Gast)
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Nun, ich würde sagen, dass da auch ein größerer uC reicht, oder nicht??
...Aber ein FPGA -->Overkill, zu teuer, kompliziert....
Wie schnell muss das Ganze denn sein?? Was muss gemacht werden?

Daniel

Autor: Azrael (Gast)
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Daniel R.
Wenn eine SPS zu langsam dafür ist, dann
ist ein uC schon 10x zu langsam.

Wie er schon gesagt hat, es ist NICHT hobby, sondern industrie
da werden ein bisschen andere sachen gefordert

Autor: bastel (Gast)
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Eine SPS ist meiner Meinung nach deutlich langsamer als ein
Mikrocontroller.

Autor: Ulrich (Gast)
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bastel:
Ich denke du wilst darauf hinaus das die normalen SPS alle während der
laufzeit die Befehle interpretieren also eine Interpreter sprache. Aber
es gibt auch SPSen wo man das Programm für die SPS compiliert dann sind
die sowas von Schnell....beckhoff....

Autor: Unbekannter (Gast)
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Wie schnell sollen da denn die Spanplatten bewegt werden, dass eine SPS
nicht nachkommt?

Für mich hört sich das etwas seltsam an...

Wie wär's mit konkreten Zahlen? Sekunden, Millisekunden, Mikrosekunden
oder Nanosekunden???

Vielleicht ist ja nicht die SPS das Problem, sondern die
Servos/Mechanik.

Autor: Daniel R. (Gast)
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@Azrael
Die Berechnungen, die die SPS erledigen muss können ja nicht sooo
schwer sein. Und wenn schon, jeder uC wird in der Lage sein in weniger
als einer Millisekunde eine riesige Berechnung durchzuführen.
Ich finde es wie Unbekannter ebenfalls komisch, dass eine SPS nicht
hinterherkommt ein paar Spanplatten zu manövrieren. Ich weiß nicht, wie
schnell so ne SPS ist, aber wenn sie zu langsam ist 8 Sensoren
auszulesen und einige Servos anzusteuern, dann ist sie sehr langsam.
Und daher ist ein uC meiner Meinung nach viel schneller als so ein
Teil.

<<"Wie er schon gesagt hat, es ist NICHT hobby, sondern industrie
da werden ein bisschen andere sachen gefordert">>
Was bitte soll da anders gefordert werden? Etwa eine Maschine, die eine
Spanplatte im Mikrosekundenbereich bewegt?

Spekulation hat keinen Sinn.

Am Besten wir warten bis Michael uns sagt, was das Ding machen muss.

Ich würde mich auch gerne von einem, der sich mit SPS auskennt belehren
lassen, was wirklich schneller ist bzw. wie schnell eine SPS ist.

Autor: CARP (Gast)
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Welche SPS ist jetzt im Einsatz????

Autor: Jürgen Berger (Gast)
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wenn's so langsam ist wahrscheinlich ne
Siemens S7, oder?

Gruß
Jürgen

Autor: Artzr (Gast)
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Ich benutze Beckhoff SPS-Klemme, die mit ST programmiert werden. Und das
ganze läuft mit einer Taskzeit von 50µs. Mit einem FPGA lassen sich viel
schnellere Vorgänge realisieren.

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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FPGA ist doch Kanonen auf Spatzen. Was soll die Maschine machen, 2 Mio.
Spanplatten pro Sekunde bedrucken?

Autor: tex (Gast)
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Soweit ich weiß verarbeiten die derzeit am Markt befindlichen FPGAs
30Layer mit max 7 Ebenen? Reicht das für Deine Berechnng?

Ich kann mir kaum vorstellen dass die SPS mit den Platten nicht
hinkommt. (es sei denn es ist siemens oder Specher und Schuh oder solch
ein Gerümpel) Wichtig ist natürlich, dass man beim Aufbau ordentlich
gearbeitet hat und dass man ordentlich programmiert..
Wie schell sind denn Deine Platten auf dem Band?

Autor: Thomas (Gast)
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Die Fragestellung kommt mir schon sehr komisch vor! "MEin Audo ist zu
langsam, soll ich mir jetzt eine Flugzeugturbine einbauen".

Es gibt von Siemens und von VIPA S7 300,315,317 oder 319 und dann noch
die 400 Serie also SPS mit denen 100% so eine einfache Aufgabe gelöst
werden kann. Ich denke derjenige der die SPS Programmiert hat,hat
einfach nicht die nötige Erfahrung, aber dann klappts auch nicht mit
einem FPGA. S7 vom VIPY kann 100 000 Anweisungen in 2ms! abarbeiten -
so schnell läuft keine Spannplatte durch die Fertigung.
Abgesehen kann man keine Peripherie an ein FPGA anschliessen wie
Operatorpanel für Bedienung und Visualiserung.

Jede Firma muss eine Entscheidung treffen welche Kernkompetenzen
wichtig sind. Entweder selber machen dann Knowhow im Haus, Flexibel,
schnelle Änderungen jedoch auch
Schulungen,Einarbeitung,Softwareentwicklungswerkzeuge= "Cost of
Ownership". Oder Fremdfirma, höhere Kosten, schnellere Umsetzung, da
Spezialisten ev. Gefahr für Knowhow  bzw Vertrag mit
Wettbewerbsklausel.
Die Frage nach dem Buget kann man einfach gegenrechnen: Was verliert
ihr durch die langsamere Produktion pro Monat? Ist der Absatz für
höhere Produktionsgeschwindigkeit überhaupt vorhanden?

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