Definition und Zweck:
Die Flankenauswertung (engl. Edge Detection) ist eine Technik in der SPS-Programmierung, die dazu dient, einen kurzzeitigen Impuls zu erzeugen, genau dann, wenn sich der logische Zustand eines Eingangssignals oder einer Variable ändert. Sie erkennt einen Wechsel von „Aus“ nach „Ein“ (positive/steigende Flanke) oder von „Ein“ nach „Aus“ (negative/fallende Flanke).
Der Zweck der Flankenauswertung ist es, eine Aktion nur einmalig auszulösen, genau im Moment der Zustandsänderung, selbst wenn das auslösende Signal für mehrere SPS-Zyklen aktiv oder inaktiv bleibt. Ohne Flankenauswertung würde eine Anweisung, die auf den Zustand eines Signals reagiert, in jedem Zyklus ausgeführt, in dem das Signal wahr ist, was zu unerwünschtem oder fehlerhaftem Verhalten führen könnte.
Funktionsweise (Beispiel positive Flanke):
Um eine positive Flanke zu erkennen, benötigt die SPS einen Vergleich des aktuellen Signalzustands mit dem Signalzustand aus dem vorherigen Zyklus. Ein temporärer Speicher (oft ein „Flankenmerker“) speichert den Zustand des Signals aus dem letzten Zyklus. Wenn das aktuelle Signal „Ein“ ist und das Signal aus dem letzten Zyklus „Aus“ war, wird die positive Flanke erkannt und ein kurzzeitiger Impuls erzeugt.
SPSen bieten spezielle Befehle oder Funktionsbausteine zur Flankenauswertung, die diese Logik intern implementieren (z.B. `R_TRIG` für positive Flanke, `F_TRIG` für negative Flanke in IEC 61131-3).
Anwendungsbereiche in der SPS-Programmierung:
Flankenauswertungen sind unverzichtbar für eine präzise und zuverlässige Steuerung von sequenziellen Abläufen und bei der Verarbeitung von Ereignissen:
- Zählen von Impulsen: Jede Flanke eines Sensors (z.B. einer Lichtschranke) erhöht einen Zähler um genau eins, um die Anzahl der Produkte zu erfassen.
- Starten/Stoppen von Prozessen: Eine Aktion soll nur einmalig beim Drücken eines Tasters ausgelöst werden.
- Triggerung von Timern: Viele Timer-Bausteine werden durch eine Flanke aktiviert.
- Aktivierung von Funktionsbausteinen: Eine Funktion oder ein FB soll nur einmal pro Ereignis aufgerufen werden.
- Erkennung von Betriebsartwechseln: Um auf den genauen Zeitpunkt eines Wechsels von Automatik- auf Handbetrieb zu reagieren.
Die korrekte Anwendung der Flankenauswertung ist ein grundlegendes Element für das Schreiben effizienter und fehlerfreier SPS-Programme.
→ Siehe auch: Flanke, SPS-Programmierung, SPS, Digitaleingang, Timer, Zähler
