MicroSPS Übersicht
Das MicroSPS-Konzept
Wer heute eine elektrische Anlage steuern oder regeln will, hat die Wahl zwischen:
- Einfachen Funktionselementen (diverse Relaistypen, Zeitverzögerungen etc.),
- Spezialelementen für bestimmte Aufgaben (etwa zur Heizungsregelung),
- Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS).
Erreicht die Aufgabe eine gewisse Komplexität, kommen praktisch nur noch die beiden letztgenannten Kategorien in Frage. Sobald man eine gewisse Flexibilität benötigt, weil man keine Standardaufgabe vor sich hat, bleibt nur noch die SPS. Leider ist der Umgang mit den auf dem Markt angebotenen SPS-Produkten nicht immer einfach, und auch der relativ hohe Preis verbietet oft deren Einsatz. Das MicroSPS-Konzept von CadSoft vermeidet diese Nachteile:
- Die MicroSPS-Hardware wird günstig angeboten oder kann selbst gefertigt werden
- Die Programmierung der SPS-Funktion beschränkt sich auf das Zeichnen eines Schaltplans mit Funktionselementen, die dem Anlagenbauer oder Elektriker überwiegend bekannt sind.
- Bevor die MicroSPS mit ihrer Funktion programmiert wird, kann man mit einem Simulator deren Verhalten überprüfen.
Wo kann man die MicroSPS einsetzen?
Der Phantasie sind hier kaum Grenzen gesetzt. Ein einfacher Treppenhausautomat, kombiniert mit einer Abwesenheitsschaltung, lässt sich ebenso leicht realisieren wie die komplette Steuerung einer Biogasanlage mit Benutzerführung über eine LCD-Anzeige.
Eine der leistungsfähigsten MicroSPS-Funktionen ist die formatierte Ausgabe von Daten über die serielle Schnittstelle. Deshalb gehören Datenerfassung, Überwachung und Protokollierung zu den absoluten Stärken der MicroSPS. Ein Messwerterfassungs-System für mehrere Analogkanäle ist im Nu realisiert.
Dabei spielt es keine Rolle, ob Sie die MicroSPS einfach als Microcontroller-Platine in ein Gerätegehäuse oder im Hutschienengehäuse in einen Schaltschrank einbauen.
Wer kann die MicroSPS einsetzen?
Die erste Voraussetzung ist ein klein wenig Erfahrung im Umgang mit dem PC. Sie sollten wissen, wie man sich durch ein Menü hangelt oder wie man eine Zip-Datei entpackt. Aber sehr viel mehr Computerwissen wird nicht vorausgesetzt.
Wer eine Ausbildung als Elektriker, Anlagenbauer, Kältetechniker oder in einem ähnlichen Beruf genossen hat, dürfte keine Probleme haben, die MicroSPS zu programmieren. Viele der vorhandenen Funktionen sind ihm bekannt.
Ebenso werden Elektroniker keine Probleme haben, damit zurecht zu kommen.
Bevor Sie aber versuchen, mit dem MicroSPS-Projekt zu experimentieren, sollten Sie unbedingt mit der grundsätzlichen Bedienung von EAGLE vertraut sein, sonst hören Sie frustriert auf, bevor Sie überhaupt richtig angefangen haben.
Die Hardware
- 8 Digitaleingänge, optisch isoliert
- 3 Digitaleingänge , von DIL-Schaltern angesteuert
- 8 Digitalausgänge (bis 32 V, abh. vom Netzteil)
- 6 Analogeingänge (0..2.5 V oder 4..20 mA)
- 3 Potentiometer, an 3 der vorhandenen Analogeingänge anschließbar
- 2 Analogausgänge (0..2.5 V oder 4..20 mA)
- DIL-Schalter legen Art der Ein-/Ausgangs-Schnittstellen fest (Strom oder Spannung)
- DIL-Schalter legen Belegung der Analogeingänge fest (extern oder Potentiometer)
- LEDs zeigen Zustand aller Digitalein-/-ausgänge an
- System-LED zeigt Betriebszustand an
- Interne Uhrzeit wird bei Spannungsausfall abgespeichert
- Versorgung 9..32 V Gleichspannung
- Serielle Schnittstelle 115200 Bd (Ausgabe umschaltbar auf 9600 Bd)
- Zubehör für Hutschienenmontage erhältlich
- Weiteres Zubehör: LCD-Einheit etc.
Was benötigen Sie für die MicroSPS-Entwicklung?
Folgende Komponenten brauchen Sie zur Entwicklung einer MicroSPS-Anwendung:
- Einen PC mit Windows oder Linux
- Serielle Schnittstelle oder USB-Seriell-Adapter
- Das Sofwarepaket EAGLE ab Version 4.14 (Freeware für Hobbyanwendungen).
- Die Dateien des MicroSPS-Projekts
- Die MicroSPS-Hardware (falls Sie sich nicht mit der Simulation begnügen)
- Falls Sie unter Linux arbeiten, muss Perl (einschließlich Modul Perl-Tk) installiert sein
Wie läuft die Entwicklung einer MicroSPS-Anwendung ab?
1. Sie starten am PC das Programm EAGLE.
2 .Sie öffnen das EAGLE-Projekt microsps und entwerfen eine Schaltung, in der ausschließlich Elemente aus der Bibliothek msps.lbr verwendet werden.
3. Sie drücken die Funktionstaste F12, mit der das User-Language-Programm (ULP) zur Erzeugung der MicroSPS-Daten gestartet wird. Falls aufgrund von Fehlermeldungen keine Daten erzeugt wurden, überprüfen Sie die Schaltung.
4. Sobald die Daten (in Form einer Funktionsliste schaltungsname.mss) erzeugt wurden, wählen Sie im Programm aus, ob das Simulationsprogramm gestartet werden soll.
5. Funktioniert die Schaltung zu ihrer Zufriedenheit, starten Sie das Datentransferprogramm und übertragen damit die Funktionsliste zur MicroSPS-Hardware. PC und MicroSPS müssen über ein serielles Schnittstellenkabel verbunden sein. Die Übertragung dauert nur wenige Sekunden.
Warum stellt CadSoft das MicroSPS-Projekt kostenlos zur Verfügung?
Weil EAGLE seit Version 5 für Elektropläne genauso gut geeignet ist wie für Elektronik-Schaltpläne. Deshalb wollen wir, dass sich möglichst viele aus diesem Bereich mit EAGLE beschäftigen. Das MicroSPS-Projekt soll dafür ein Anreiz sein.
Rechtliches
Die EAGLE-Freeware-Version steht für Testzwecke und für nicht-kommerzielle Anwendungen zur Verfügung. Das heißt, sobald Sie mit dem Einsatz von EAGLE (direkt oder indirekt) Geld verdienen, müssen Sie eine Lizenz erwerben. Für den Entwurf von MicroSPS-Schaltungen brauchen Sie das Schaltplanmodul von EAGLE. Die Freeware bzw. die Light-Version erlaubt nur eine Schaltplanseite. Wenn Sie mehr als eine Schaltplanseite benötigen, müssen Sie die Standard-Version von EAGLE erwerben.
Wer die MicroSPS-Hardware vom Ingenieurbüro Kanis erwirbt, bekommt damit automatisch die im Microcontroller gespeicherte Software, nämlich Bootlader und Schaltungsinterpreter. Selbstverständlich kann er programmierte Einheiten nach Belieben kommerziell einsetzen.
Wer die Hardware selbst fertigt, kann die im MicroSPS-Projekt enthaltenen Hex-Dateien für den Bootlader und den Schaltungsinterpreter zur Entwicklung eigener MicroSPS-Endprodukte verwenden. Diese Produkte kann er selbstverständlich kommerziell nutzen oder anbieten. Mit einer Ausnahme: Die Einheit darf nicht zusammen mit Bootlader und Schaltungsinterpreter in Konkurrenz zum Ingenieurbüro Kanis als Basiseinheit für das MicroSPS-Projekt angeboten werden.
Bis auf den Bootlader und den Schaltungsinterpreter stehen alle Quellen zur Verfügung und unterliegen der GNU General Public License. Das Copyright liegt aber bei der Firma CadSoft.
