Egal bei der SPS Programmierung wie der Siemens Logo, bei VPS Steuerungen über eine Schützschaltungen oder beim zeichnen und verstehen von Schaltplänen. Nur wenn wer die logischen Verknüpfungen kennt, versteht und anwendenden kann, ist auch in der Lage, zu steuern, zu regeln und zu schalten. Vor allem dann wenn Schaltpläne und Steuerungen in eine SPS übertragen werden, kommt sehr viel auf die Kenntnis von logischen Gattern an. 

  

 Um in der Sprache von Schaltplänen und Schützen zu bleiben, beutetet in der nachfolgenden Tabelle: 

  • wahr      oder 1 --> es liegt Spannung an, der Schütz bzw. das Gatter hat Durchgang
  • falsch   oder 0 --> es liegt keine Spannung an, der Schütz bzw. das Gatter hat keinen Durchgang. 

mehr Zustände gibt es in diesem Fall nicht, weil ein Schütz oder Relais nur zwei Stellungen kennt. AN (wahr, true, Durchgang, geschaltet oder 1) und AUS (falsch, fals, kein Durchgang, nicht geschaltet oder 0. Schaltpläne sind nichts anderes als kleine Computerprogramme, die ja auch nur mit 0 und 1 arbeiten. Deshalb lassen sich Schaltpläne so einfach mit einer SPS programmieren, weil man im Prinzip nichts anderes macht, als das Programm von einem Schaltplan in ein Programm zu übertragen. --> im Prinzip :-).... 

Ich möchte auf der Seite die Gatter aus Sicht von einem Schaltplan bzw. aus Sicht der SPS Steuerungen betrachten. Auf die interne elektronische Schaltung, die aus bipolaren Transistoren, MOSFET Transistoren, Dioden und Widerständen bestehen, gehe ich an dieser Stelle nicht, da sie für die Verwendung in Schaltplänen, SPS Steuerung sowie für Elektriker und Mess-, Steuerungs- und Regelungstechniker nicht relevant sind. 

 

 Schaltbild 

 Bezeichnung 

Schaltfunktion

 Schaltbelegungstabelle

Wahrheitstabelle 

 Kontaktschaltung

elektromechanisches Schaltprinzip

Erklärung
 nicht not funktion NICHT

(NOT)

x = a

 A
 0
 1
 not elektromechanisches schaltprinzip

Das Ausgangssignal kehrt den Eingangszustand um. Das NICHT-Gatter funktioniert also als Inverter. Im elektromechanischen Schaltprinzip liegt im Stromkreis ein Öffner, der ein genormtes Schaltzeichen hat.

Das Ergebnis einer NICHT-Funktion ist bei Eingang wahr --> falsch, bei Eingang falsch --> wahr

 und funktion

UND
(AND)

x = a ^ b

0
0
1
 und elektromechanisches schaltprinzip

Bei der UND Verknüpfung müssen alle Eingangssignale wahr sein, damit das Ergebnis wahr ergibt. Sobald ein Signal falsch ist, ist das Ausgangssignal auch falsch. Die UND Verknüpfung sind also in Reihe liegende Schalter. Im falle der Siemens logo sind es 4 in Reihe liegende Schalter. 

Das Ergebnis einer UND Funktion wird wahr, wenn alle Eingangssignale wahr sind.

and flanke funktion

AND

mit Falnke

gleich wie AND, nur dass wahr über AUS geht  Siemens Logo Funktion 

Das AND Flanke ist ein Siemens Logo Gatter und kommt so wohl nicht in einem Schaltplan vor. Das AND Flanke verhält sich gleich wie eine AND Funktion mit einem Unterschied:

Der Ausgang bleibt für genau einen Zyklus auf wahr gesetzt und muss anschließend für mindestens einen Zyklus wieder falsch werden, bevor er erneut den Zustand wahr annehmen kann.

 oder funktion

 ODER

(OR)

x = a v b

A
 oder elektromechanisches schaltprinzip

Bei der ODER Verknüpfung ist es egal welches Eingangssignal wahr ist. Sobald ein Eingangssignal wahr ist, ist der Ausgang auch wahr. Die ODER Verknüpfung sind also Parallel liegende Schalter. Im falle der Siemens Logo sind es 4 Parallel liegende Schalter.

Das Ergebnis einer ODER Funktion wird falsch, wenn alle Eingangssignale falsch sind. 

 nand funktion

NAND

UND nicht

and not

x = a ^ b

 0
 0
 1
 1

 0
 0
 1
 1

nand 2 elektromechanisches schaltprinzip

nand elektromechanisches schaltprinzip

 Das NAND Gatter ist eine Kombination aus einem UND-Gatter mit nachfolgendem NICHT-Gatter. Damit ist es ein negiertes UND. Sobald eines der Eingangssignale falsch ist, wird der Ausgang wahr. 

Das Ergebnis einer NAND Funktion wird falsch, wenn alle Eingangssignal wahr sind. 

nand flanke funktion

NAND 

mit Flanke 

gleich wie NAND, nur dass wahr über AUS geht Siemens Logo Funktion

Das NAND Flanke ist ein Siemens Logo Gatter und kommt so wohl nicht in einem Schaltplan vor. Das NAND Flanke verhält sich gleich wie eine NAND Funktion mit einem Unterschied:

Der Ausgang bleibt für genau einen Zyklus auf wahr gesetzt und muss anschließend für mindestens einen Zyklus wieder falsch werden, bevor er erneut den Zustand wahr annehmen kann.

 nor funktion

NOR

ODER nicht

not or

 A
 0
 0
 1
 1

 0
 0
 1
 1

 nor 2 elektromechanisches schaltprinzip

nor elektromechanisches schaltprinzip

 Das NOR Gatter ist eine Kombination aus einem ODER-Gatter mit nachfolgendem NICHT-Gatter. Sobald eines der Eingangssignale wahr ist wird der Ausgang falsch.

Der Ergebnis einer NOR-Funktion nimmt den Zustand wahr an, wenn alle Eingänge  falsch sind. 

 xor funktion

XOR

exclusiv oder

exclusive or

 0
 0
 1
 1
 xor elektromechanisches schaltprinzip

Das XOR Gatter ist ein entweder / oder. Sobald die Eingangssignalen gleich sind ist der Ausgang falsch. Dabei ist es egal welcher Eingang der beiden Eingangssignale wahr ist. Denn bei jedem wechsel, wechselt auch wahr und falsch. 

Der Ausgang einer XOR-Funktion nimmt den Zustand wahr an, wenn die Eingangssignale unterschiedliche Zustände besitzen.

 Aquivalenz funktion

XNOR

exclusiv nicht oder 

exclusive not or

 0
 0
 1
 1
 Aquivalenz schaltprinzip

 Das XNOR Gatter ist ein entweder / oder mit einer angehängten Negierung. Sobald die Eingangssignalen nicht gleich sind ist der Ausgang falsch. Dabei ist es egal welcher Eingang der beiden Eingangssignale falsch ist. Denn bei jedem wechsel, wechselt auch wahr und falsch. 

Der Ausgang einer XNOR-Funktion nimmt den Zustand wahr an, wenn die Eingangssignale leiche Zustände besitzen.

  


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