SPS-Grundverknüpfungen: UND, ODER, NICHT
Eine SPS verknüpft Eingangssignale nach festen Regeln. Die drei Grundverknüpfungen heißen UND, ODER und NICHT. Hier siehst du jede davon dreimal: als Kontaktplan (KOP), als Funktionsplan (FUP) und als Stromlaufplan mit echten Kontakten. Schalte die Eingänge und sieh, wann der Ausgang 1 wird.
Die Pläne brauchen JavaScript. Die Wahrheitstabellen und Erklärungen unten funktionieren auch ohne.
UND: Ausgang 1, wenn alle Eingänge 1 sind
Die Leuchte P1 geht nur an, wenn S1 und S2 betätigt sind. Im Kontaktplan liegen die beiden Kontakte in Reihe. Im Funktionsplan stehen beide Eingänge am Kasten mit dem Zeichen &. Im Stromlaufplan sind es zwei Schließer in Reihe.
| S1 | S2 | P1 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
ODER: Ausgang 1, wenn mindestens ein Eingang 1 ist
Die Leuchte P1 geht an, wenn S1 oder S2 betätigt ist, oder beide. Im Kontaktplan liegen die Kontakte parallel. Im Funktionsplan steht am Kasten ≥1: Mindestens ein Eingang muss 1 sein. Im Stromlaufplan sind es zwei Schließer parallel.
| S1 | S2 | P1 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
NICHT: Ausgang 1, wenn der Eingang 0 ist
Die Leuchte P1 brennt, solange S1 nicht betätigt ist. Im Kontaktplan fragt ein Kontakt mit Schrägstrich das Signal auf 0 ab. Im Funktionsplan steht ein Kasten mit der 1, der Kreis am Ausgang dreht das Signal um. Diesen Kreis nennt man Negation. Im Stromlaufplan entspricht das einem Öffner.
| S1 | P1 |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
Drei Darstellungen, eine Logik
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Kontaktplan (KOP)
Er sieht aus wie ein Stromlaufplan, der auf die Seite gekippt ist: links und rechts eine Schiene, dazwischen waagerechte Strompfade. Reihe heißt UND, parallel heißt ODER. Rechts steht die Spule, das ist der Ausgang.
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Funktionsplan (FUP)
Hier stehen Kästen mit einem Zeichen: & für UND, ≥1 für ODER. Ein kleiner Kreis an einem Ein- oder Ausgang negiert das Signal. Der Kasten mit der 1 und dem Kreis am Ausgang ist das NICHT. Die Zeichen findest du auch im Eaton Schaltungsbuch bei den Schaltzeichen für Halbleiterbauelemente.
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Stromlaufplan
So würdest du dieselbe Aufgabe ohne SPS verdrahten: Kontakte in Reihe für UND, parallel für ODER, ein Öffner für NICHT. In der SPS steckt diese Logik nicht mehr in der Verdrahtung, sondern im Programm.
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Signale 0 und 1
1 heißt: Am Eingang liegt Spannung an, zum Beispiel weil ein Schließer betätigt ist. 0 heißt: keine Spannung. Die kleinen Ziffern in den Plänen oben zeigen den Zustand jedes Signals.
Ein Öffner-Symbol ist kein Öffner
Im Kontaktplan beschreibt ein Kontakt eine Abfrage, kein Bauteil. Das Schließer-Symbol | | ist wahr, wenn das Signal 1 ist. Das Öffner-Symbol |/| ist wahr, wenn das Signal 0 ist. Welcher Kontakt draußen am Eingang hängt, steht nicht im Programm. Ein Öffner am Eingang liefert in Ruhe eine 1. Wird er im Programm als Schließer abgefragt, ist die Abfrage in Ruhe also wahr. Genau das nutzt man beim Aus-Taster, damit ein Drahtbruch die Maschine abschaltet. Wie das geht, zeigt die Seite Selbsthaltung als SPS-Programm.