In der Welt der Automatisierung spielt die speicherprogrammierbare Steuerung, kurz SPS, eine zentrale Rolle. Doch was bedeutet es, wenn wir von einem "analogen Eingang" in einer SPS sprechen? Hier erklären wir einfach und verständlich, was es damit auf sich hat und wie solche Eingänge Signale verarbeiten.
Der analoge Eingang: Was macht er in der SPS?
Ein analoger Eingang in einer SPS dient dazu, kontinuierliche Signale aus der realen Welt in ein für die SPS verständliches Format umzuwandeln. Während digitale Eingänge nur zwei Zustände kennen – an oder aus – kann ein analoger Eingang eine Vielzahl von Werten aufnehmen. Diese Art von Eingang ist ideal, um Informationen wie Temperatur, Druck oder Füllstände zu erfassen, die nicht einfach nur an oder aus sind, sondern sich stufenlos ändern.
Der Hauptzweck eines analogen Eingangs besteht darin, physikalische Größen, die in Form von elektrischen Signalen wie Spannung oder Strom vorliegen, in digitale Werte zu konvertieren, die von der SPS verarbeitet werden können. Typischerweise wird ein solcher Eingang mit Sensoren verbunden, die das analoge Signal bereitstellen. Die SPS kann dann diese Informationen nutzen, um präzise Steuerungsaufgaben durchzuführen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt eines analogen Eingangs ist seine Fähigkeit, eine Vielzahl von Eingangsspannungen oder -strömen zu akzeptieren. Das ermöglicht der SPS, vielseitig einsetzbar zu sein, da sie verschiedene Arten von Sensoren unterstützen kann. So wird die Steuerung zu einem mächtigen Werkzeug in der Automatisierungstechnik, das die Flexibilität und Genauigkeit erheblich steigert.
Wie analoge Eingänge Signale verarbeiten
Der Prozess der Signalverarbeitung in einem analogen Eingang beginnt mit der Erfassung des analogen Signals, das in Form von Spannung oder Strom vorliegt. Dieses Signal wird dann durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) in ein digitales Signal umgewandelt. Der ADC ist das Herzstück des analogen Eingangs, da er die kontinuierlichen Informationen in einen diskreten, maschinenlesbaren Code übersetzt.
Nach der Digitalisierung des Signals erfolgt eine Skalierung, um es in einen für die SPS verständlichen Bereich zu bringen. Dies ist notwendig, da die physikalischen Größen in der Regel in anderen Einheiten gemessen werden (z. B. Grad Celsius für Temperatur), während die SPS mit digitalen Zahlen arbeitet. Diese Umwandlung sorgt dafür, dass die SPS die Werte korrekt interpretieren und darauf reagieren kann.
Schließlich werden die digitalisierten und skalierten Daten in der SPS gespeichert und können von Programmen genutzt werden, um die gewünschten Steuerungsaktionen auszuführen. Dies ermöglicht es, Prozesse automatisch und präzise zu überwachen und zu steuern, was die Effizienz und Zuverlässigkeit der Systeme in der Industrie erheblich verbessert.
Analoge Eingänge in einer SPS sind essenziell, um die Vielfalt der realen Welt in digitale Steuerungen zu integrieren. Durch ihre Fähigkeit, kontinuierliche Signale zu erfassen und zu verarbeiten, bieten sie eine präzise Möglichkeit, komplexe physikalische Prozesse zu überwachen und zu steuern. Ob in der Industrie oder in der Haustechnik – die Vielseitigkeit und Präzision analoger Eingänge machen sie zu einem unverzichtbaren Element der modernen Automatisierung.