Binäre Verknüpfungen / UND vor Oder – ODER vor UND
In der Praxis wirst du immer wieder vor Aufgaben stehen, die nicht mit einem einfachen Gatter wie XOR, UND, ODER, NICHT gelöst werden können.
Deshalb zeige ich dir in den nächsten paar Minuten, wie einfach es sein kann diese zu kombinieren, um ans Ziel zu kommen.
Damit du mir hier aber folgen kannst, empfehle ich dir die zwei ersten Teile der logischen Verknüpfungen anzusehen:
UND vor ODER Gatter
Damit du dir besser vorstellen kannst, warum es überhaupt nötig sein kann verschiedenen Logik Gatter zu kombinieren, möchte ich dir ein kleines Beispiel zeigen.
Wir haben eine Maschinenschutztür, welche geöffnet werden kann, wenn die Tür angewählt wurde UND die Freigabe von einer dazugehörigen Spritzgussmaschine vorhanden ist.
Die Tür soll aber auch geöffnet werden können, wenn das Signal "entriegeln sofort" anliegt, welches von einem Not-Halt Schalter kommt.
Hier haben wir nun 2 Bedingungen, die erfüllt sein müssen ODER eine Alternative mit "entriegeln sofort" .
UND vor ODER im Funktionsplan (FUP)
Im Funktionsplan realisieren wir diese Aufgabe, indem wir ein UND Gatter mit den Signalen "Tür angewählt" und "Freigabe Tür öffnen" verknüpfen.
Das VKE (Verknüpfungsergebnis) wiederum wird an ein ODER Gatter angehängt und als zweiten Operanden am ODER wird "entriegeln sofort" verschalten.
UND vor ODER im Kontaktplan (KOP)
UND vor ODER in der Anweisungsliste (AWL)
In AWL wird die UND vor ODER Funktion ziemlich einfach umgesetzt, indem die 2 ersten Signale mit einem U und die ODER Funktion im Anschluss mit einem O verschalten wird
UND vor ODER in Structured Control Language (SCL)
Dazu sind die zwei UND Bedingungen in eine Klammer zu setzen und das Ergebnis dieser Klammer wird mit "entriegeln sofort" an einer ODER Funktion verschalten.
ODER vor UND Gatter
Die UND vor ODER Funktion möchte ich dir gerne anhand eines etwas untypischen Beispiels erklären, dass aber meiner Meinung nach sehr anschaulich ist.
Nehmen wir an, dass du dir einen Milchshake machen willst, der entweder den Geschmack Banane, Erdbeere oder Schokolade hat.
Was wissen wir nun?
Es gibt die Geschmacksrichtungen Banane ODER Erdbeere ODER Schokolade, aber egal für welche du dich entscheidest, die Milch ist immer dabei, deshalb UND Milch.
ODER vor UND im Funktionsplan (FUP)
Wie du siehst, muss nun mindestens eine Geschmacksrichtung UND Milch wahr sein, damit das VKE auch wahr ist.
Klar gibt es so auch komische Kombinationen, wenn alle Operanden 1 sind, aber das Grundprinzip dürfte so trotzdem ganz gut zu verstehen sein. ;)
ODER vor UND im Kontaktplan (KOP)
Im Kontaktplan wird die Vorgehensweise noch etwas besser ersichtlich, indem die 3 Eingänge als ODER angefügt wurden und die Milch im Anschluss als UND Gatter verschalten wird.
ODER vor UND in der Anweisungsliste (AWL)
ODER vor UND in Structured Control Language (SCL)
Im strukturierter Text ist es wie immer wichtig, auf die Klammersetzung zu achten.
In diesem Fall wurden die 3 Sorten verODERt und das Ergebnis der Klammerfunktion an eine UND Funktion mit der Milch verschalten.
Exklusiv-Oder vor UND
Wie wäre es, wenn wir das vorherige Beispiel mit dem Milchshake so modifizieren, dass es nur möglich ist, eine einzige Zutat in den Shake zu mixen?
Diese Aufgabe lösen wir mit einem XOR vor einem UND Gatter.
Solltest du dich aber noch nicht so sicher im Umgang mit den binären Verknüpfungen fühlen, dann solltest du dir unbedingt zuerst die anderen beiden Teile ansehen und später wieder hierher zurückkommen.
Digitale Grundverknüpfungen UND, ODER, Nicht
Binäre Verknüpfungen - NAND , XOR , NOR , XNOR
Exklusiv-Oder vor UND im Funktionsplan (FUP)
Das bedeutet, dass das VKE nur ein 1 sein kann, wenn nur eine der beiden Sorten auch 1 ist.
Das Ergebnis vom XOR verschalten wir wiederum an ein UND Gatter und haben somit die Aufgabe gelöst.
Achtung:
Die 3te Zutat habe ich bewusst weggelassen, weil sich ein XOR mit 3 Eingangs Variablen anders verhält und dies in der Praxis auch nicht verwendet wird.
Exklusiv-Oder vor UND im Kontaktplan (KOP)
Im Kontaktplan müssen wir wie zu erwarten die XOR Verknüpfung selbst zusammenstellen.
Wenn das erledigt ist, brauchen wir nur noch die UND Verknüpfung als abschließende Bedingung.
Exklusiv-Oder vor UND in der Anweisungsliste (AWL)
Auch in der Anweisungsliste ist diese Aufgabe sehr gut lösbar, indem du nach den zwei X Befehlen die letzte Bedingung als UND verschaltest.
Zusatzinfo:
In der Spalte "VKE" (klicke auf das Bild um es zu vergrößern) siehst du, wie weit die Verknüpfungen wahr sind.
Hier ist gerade das XOR wahr und ab dem UND wird das VKE wieder 0.
Exklusiv-Oder vor UND in Structured Control Language (SCL)
Einzig auf das Setzen der Klammer solltest du achten. ;)
UND & ODER vor Exklusiv-Oder
Zum Abschluss will ich den Schwierigkeitsgrad nochmal richtig anheben.
Wir werden nun Versuchen 3 verschiedene binäre Gatter in einer gesammelten Funktion zu verschalten.
Dabei soll an einem Exklusiv-Oder jeweils ein UND Gatter und ein ODER Gatter verschalten werden.
Wenn du diesen Abschnitt verstanden hast, kannst du dir sicher sein das Thema binäre Verknüpfungen verstanden zu haben.
UND & ODER vor Exklusiv-Oder im Funktionsplan (FUP)
Im Funktionsplan lässt sich die Programmieraufgabe noch recht einfach lösen, indem die vorhin geschriebenen Gatter verschalten werden.
Ist nun das Verknüpfungsergebnis vom UND wahr und das Verknüpfungsergebnis vom ODER nicht, dann ist auch das VKE vom XOR wahr.
Umgekehrt gilt auch, wenn das VKE vom ODER wahr ist und vom UND nicht, dass das Verknüpfungsergebnis vom Exklusiv-Oder auf 1 ist.
Du siehst, dass die Schwierigkeitsstufe mit jedem verwendeten Gatter erhöht wird.
Deswegen wirst du dir am leichtesten tun, wenn du dir wie gerade beschrieben die Teilergebnisse bzw. die Teil Verknüpfungsergebnisse ansiehst und diese wiederum an das nächste Gatter setzt.
UND & ODER vor Exklusiv-Oder im Kontaktplan (KOP)
Da es im Kontaktplan keine eigene Funktion für das Exklusiv-Oder gibt, müssen wir auf einen kleinen Trick zurückgreifen, indem wir das VKE vom UND und das VKE vom ODER in eine Zwischenvariable speichern.
Mit den gespeicherten Informationen bauen wir im Anschluss die XOR Funktion, um ans Ziel zu kommen.
UND & ODER vor Exklusiv-Oder in der Anweisungsliste (AWL)
Auch in der Anweisungsliste müssen wir den Weg über die Zwischenvariablen gehen.
Der Vorteil hier wäre, dass der SPS Code etwas aufgeräumter aussieht als im Kontaktplan.
UND & ODER vor Exklusiv-Oder in Structured Control Language (SCL)
In SCL lässt sich die Aufgabe durch den geschickten Einsatz der Klammern sehr übersichtlich darstellen
Wenn doch, dann nutze bitte gerne die Kommentarfunktion oder schreib mir eine Mail.
9 Comments
So was von SUPER erklärt! Ich habe wirklich Lust auf lernen bekommen.
Vielen lieben Dank. Das freut mich sehr 🙂
Danke vielmals!dankedanke
Super erklärt!!
MfG
Freut mich sehr das ich dir helfen konnte.
Mfg René
hallo , wie kann ich das software für die praktische teile habe oder herunterladen weil ab diesem chapitel, habe habe ich schon lust paar beispiele zu erledigen
Guten Morgen,
Es freut mich zu lesen, dass du motiviert bist und gleich etwas umsetzen möchtest.
Im letzten Teil des SPS Grundlagen Online Kurs Teil 1 findest du einen link für den download.
mit freundlichen Grüßen
Rene
Danke sehr für diese Info. Ich habe mich das gleiche gewundert. 🙂
vielen danke , super erklärt es macht wirklich spass weiter zu lernen.
Genau so soll es sein 🙂
Ich wünsche dir viel Erfolg beim weiteren lernen.
mit freundlichen Grüßen
Rene