Digitale Grundverknüpfungen UND, ODER, Nicht
Ein großer Teil der SPS Programmierung und der Digitaltechnik im Allgemeinen dreht sich um die Grundverknüpfungen UND, ODER, NICHT.
In den nächsten paar Minuten möchte ich dir zeigen, dass dieses Thema nicht so kompliziert ist, wie es manchmal dargestellt wird und
damit du den größtmöglichen Nutzen ziehen kannst, habe ich dieses Thema in allen Programmiersprachen ausgearbeitet.
Wie du bestimmt schon vermutest, sind die Aufgaben die uns in der Praxis erwarten meist etwas komplexer, als im ersten Kapitel mit der Wasserpumpe dargestellt.
Im folgenden Beispiel testen wir die verschiedenen Verknüpfungen anhand von zwei Schaltern und einer Lampe, die wir zum leuchten bringen wollen.
Und Verknüpfung
Und Verknüpfung im Funktionsplan (FUP)
An der rechten Seite siehst du eine sogenannte Wahrheitstabelle.
Diese gibt dir eine kleine Hilfestellung, unter welchen Bedingungen die Lampe leuchtet.
Hier sagt die Tabelle aus, dass, wenn der Schalter E1 UND der Schalter E2 ein 1 Signal haben, der Lampe A1 auch ein 1 Signal zugewiesen wird und sie deswegen leuchtet.
In dieser einfachen Aufgabe steckt auch die erste Grundverknüpfung (UND-Verknüpfung).
UND Schalter 1, UND Schalter 2 lassen die Lampe leuchten.
Nun hat der Schalter E1 das Signal 1 und der Schalter E2 das Signal 0.
Das entspricht in der Wahrheitstabelle der dritten Zeile und deswegen ist die Lampe aus.
Jetzt haben beide Schalter ein 1 Signal, weshalb das Ergebnis auch 1 ist und die Lampe leuchtet.
Wichtig! Das Ergebnis einer Verknüpfung wird auch Verknüpfungsergebnis (VKE) genannt.
Dieser Begriff wird dir immer wieder begegnen und deswegen solltest du ihn dir unbedingt merken.
Abgekürzt wird bei einem wahren Verknüpfungsergebnis vom VKE 1 und bei nicht wahren Verknüpfungsergebnis vom VKE 0 gesprochen.
Und Verknüpfung im Kontaktplan (KOP)
Von der Funktionsweise ist die UND-Verknüpfung im Kontaktplan gleich wie im FUP..
Sehr schön zu sehen ist, dass unser Signal am zweiten Schalter „hängt“ und darauf wartet, bis zur Leuchte zu kommen.
Und Verknüpfung in der Anweisungsliste (AWL)
Dass die Anweisungsliste eine Text basierende Sprache ist, ist dir ja bereits bekannt.
In dieser textbasierenden Programmiersprache wird eine Und-Verknüpfung mit dem Buchstaben U (für UND) realisiert.
Zum Abschluss wird das VKE der Leuchte mit einem = zugewiesen.
Der Schalter E1 ist betätigt und das VKE hat bis zum Schalter E2 ein 1 Signal.
Weil der zweite Schalter aber nicht betätigt ist, ist das Verknüpfungsergebnis ab hier auf 0, wodurch die Leuchte das VKE 0 zugewiesen bekommt und nicht leuchtet.
Und Verknüpfung in SCL
Hier wird es noch ein wenig komplexer.
Um die zwei Schalter zu „verUNDen“, benötigen wir das Schlüsselwort AND (In SCL werden alle Schlüsselwörter blau hervorgehoben).
Anders ist in dieser Programmiersprache auch noch, dass die Variable "Leuchte" ganz am Anfang steht.
Das VKE wird der Lampe mit der Zeichenfolge := zugewiesen.
Egal ob Rechnungen, Wiederholfunktionen oder Grundverknüpfung, in SCL muss jede Anweisung mit einem Semikolon ; abgeschlossen werden.
Genau dieses kleine Zeichen kann einen aber auch zur Weißglut treiben, wenn einem der Fehler nicht angezeigt wird und man gezwungen wird jede einzelne Zeile durchzusehen.
Für die Lampe ergibt das ein VKE von 0.
Puh, ganz schön viele Informationen, aber wenn du bis hierhin alles verstanden hast, wird der Rest des Kapitels ein Kinderspiel für dich.
ODER Verknüpfung
ODER Verknüpfung im Funktionsplan (FUP)
Wie auch vorhin, siehst du an der rechten Seite eine Wahrheitstabelle.
Diesmal sagt sie aber aus, dass nur ein Schalter ein 1 Signal haben muss, damit die Lampe leuchtet.
Dabei ist es egal welcher der beiden es ist.
Auch wenn beide Schalter betätigt sind, ist das VKE wahr und dem Ausgang wird eine 1 zugewiesen.
ODER Schalter 1, ODER Schalter 2 lassen die Lampe leuchten.
Oder Verknüpfung in der Anweisungsliste (AWL)
ODER Verknüpfung im Kontaktplan (KOP)
Im Kontaktplan sieht man den Signalverlauf besonders gut.
Egal ob Schalter 1 oder Schalter 2 betätigt ist, das Signal kommt wie gewünscht an der Lampe an.
Oder Verknüpfung in SCL
Auch hier ändert sich nur eine Kleinigkeit, und zwar wird aus dem AND ein OR.
Der Rest wird wie zuvor auch umgesetzt.
Nicht (Not) Verknüpfung
Ganz kurz und einfach gesagt weist die Nicht-Verknüpfung an, das Verknüpfungsergebnis zu negieren. Das bedeutet aus einem VKE 1 wird ein VKE 0 und umgekehrt.
Der Schalter 1 ist betätigt und das Ergebnis ergibt eine 1. Durch die Negation wird aber aus der 1 eine 0 und die Lampe leuchtet nicht.
Nicht Verknüpfung im Funktionsplan (FUP)
Im Funktionsplan wird diese Negation durch einen kleinen Kreis am Operanden dargestellt.
Nicht Verknüpfung im Kontaktplan (KOP)
Im Kontaktplan wird die Negation durch einen Querstrich in der „Spule“ dargestellt.
Falls du schon elektrotechnische Vorkenntnisse hast, kannst du dir Negation wie einen Öffner von einem Relais vorstellen.
Nicht Verknüpfung in der Anweisungsliste (AWL)
Hier wird das Nicht durch den Buchstaben N gekennzeichnet. In diesem Fall bedeutet es „Und Nicht“
Nicht Verknüpfung in SCL
Wie auch schon in den SCL Beispielen zuvor, wird hier das Schlüsselwort ganz ausgeschrieben. „NOT“
Damit sind wir für dieses Kapitel auch schon durch und auch wenn wir noch zig Kombinationsmöglichkeiten der Verknüpfungen kennenlernen werden, sind diese drei die wichtigsten, auf denen alle anderen Verknüpfungen aufbauen.
6 Comments
Hallo, weil hier grade alles so in schön in den unterschiedlichen Sprachen dargestellt wurde, kann ich ein Programm fertig schreiben in FUP und dieses dann auf KOP „übersetzen“ oder ist das so nicht ratsam?
DANKE, MfG Karin
Hallo Karin,
das Wechseln von FUP auf KOP oder umgekehrt ist überhaupt kein Problem und funktioniert einwandfrei.
Danke für die gute Frage.
mit freundlichen Grüßen
René
„… habe ich dieses Thema in allen Programmiersprachen ausgearbeitet …“
Vielen Dank die übersichtliche Darstellung der verschiedenen Programmiersprachen.
Was ist aber mit der Programmiersprache GRAPH?
Hallo Alex,
sehr gute Frage.
S7 Graph ist zwar eine eigene Programmiersprache, die Verknüpfungen an sich werden da aber auch in FUP oder KOP dargestellt.
mit freundlichen Grüßen
Rene
Hallo,
wie sieht die Wahrheitstabelle bei „Oder Nicht “ aus ?
Hallo,
Hier hätte ich die Antwort für dich http://localhost/temp/weitere-verknuepfungen/#NOR
mit freundlichen Grüßen
Rene