Lektion 1.4 Digitale Grundverknüpfungen UND, ODER, Nicht

Wie du bestimmt schon vermutest, sind die Aufgaben die uns in 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.

Digitale Grundverknüpfungen UND, ODER, Nicht

Ein großer Teil der SPS Programmierung und in der Digitaltechnik im Allgemeinen dreht sich um die Grundverknüpfungen UND, ODER, NICHT.

In den nächsten paar Minuten möchte ich dir zeigen das 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 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, wenn der Schalter E1 UND der Schalter E2 ein 1 Signal haben, die 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 auch die Lampe aus.

Jetzt haben beide Schalter ein 1 Signal und das Ergebnis ist auch 1 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 von VKE 0 gesprochen.

 
 

Und Verknüpfung im Kontaktplan (KOP)




Von der Funktionsweise ist die UND-Verknüpfung im Kontaktplan gleiche wie im FUP..

Sehr schön zu sehen ist das unser Signal am zweiten Schalter „hängt“ und darauf wartet bis zur Leuchte zu kommen.

Nun sind beide Schalter betätigt und das Gesamte VKE ist 1.

 
 

Und Verknüpfung in der Anweisungsliste (AWL)





Das die Anweisungsliste eine Text basierende Sprache 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 und die Leuchte bekommt dadurch das VKE 0 zugewiesen und leuchtet nicht.

Beide Ergebnisse der Verknüpfungen sind nun 1 und die Lampe 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 in Blau hervorgehoben).

Anders ist in dieser Programmiersprache auch noch das die Variable "Leuchte" ganz am Anfang steht.

Das VKE wird der Lampe mit der Zeichenfolge := zugewiesen.

Ob Rechnungen, Wiederholfunktionen oder Grundverknüpfung.
In SCL muss jede Anweisung mit einem Semikolon ; abgeschlossen werden.

Genau dieses kleine Zeichen kann einem, aber auch zur Weißglut treiben 😉 , wenn einem der Fehler nicht angezeigt wird und man gezwungen wird jede einzelne Zeile durchzusehen.

Schalter E1 ist betätigt und Schalter E2 ist nicht betätigt.
Für die Lampe ergibt das ein VKE von 0.

Nun sind beide Schalter betätigt und dadurch leuchtet die Lampe.

 
 


Phu 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)


Von der Schreibweise ist der Unterschied nur der Buchstabe vor dem Schalter. Anstatt einem U nehmen wir ein O für Oder.

 
 

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.

Damit hätten wir auch schon die Oder Verknüpfung abgeschlossen und dann bleibt uns für dieses Kapitel nur noch eine sehr einfache Anweisung.
 
 

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

  1. stadlerkarin60@gmail.com sagt:

    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

    • Rene sagt:

      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

  2. Alex sagt:

    „… habe ich dieses Thema in allen Programmiersprachen ausgearbeitet …“

    Vielen Dank die übersichtliche Darstellung der verschiedenen Programmiersprachen.
    Was ist aber mit der Programmiersprache GRAPH?

    • Rene sagt:

      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

  3. Donia Zandin sagt:

    Hallo,
    wie sieht die Wahrheitstabelle bei „Oder Nicht “ aus ?

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