Definition und Funktionsweise:
Ein Analogausgang ist eine Schnittstelle an einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) oder einem anderen Steuerungssystem, die in der Lage ist, einen internen digitalen Wert in ein kontinuierliches, analoges elektrisches Signal umzuwandeln. Diese Signale repräsentieren physikalische Größen wie Spannung oder Strom und dienen zur feinfühligen Ansteuerung von Aktoren, die eine variable Stellgröße benötigen.
Gängige Analogausgangssignale in der Automatisierungstechnik sind:
- Spannungssignale: Häufig 0-10 V oder +/-10 V. Sie eignen sich für kurze Distanzen und geringere Störanfälligkeit bei entsprechenden Kabeln.
- Stromsignale: Typischerweise 0-20 mA oder 4-20 mA. Stromsignale sind robuster gegenüber Störungen auf längeren Kabelwegen und werden daher oft in industriellen Umgebungen bevorzugt. Das 4-20 mA-Signal hat den Vorteil, dass ein Signal von 0 mA auf eine Leitungsunterbrechung hinweist (aktive Nullpunktunterdrückung).
Die Umwandlung von digital zu analog erfolgt mittels eines Digital-Analog-Wandlers (DA-Wandler, engl. DAC). Die Auflösung des Analogausgangs (z.B. 12 Bit, 16 Bit) bestimmt die Genauigkeit, mit der der digitale Wert in das analoge Signal umgewandelt werden kann, also wie viele feine Abstufungen das Ausgangssignal haben kann.
Anwendungsbereiche und Vorteile:
Analogausgänge sind unerlässlich für die präzise Steuerung von Prozessen und Anlagen:
- Stellungsregelung: Ansteuerung von Proportionalventilen für Durchfluss oder Druck.
- Drehzahlregelung: Vorgabe der Solldrehzahl an Frequenzumrichter oder Servoverstärker.
- Leistungsregelung: Ansteuerung von Heizungen oder Beleuchtungssystemen.
- Dosiersysteme: Steuerung von Pumpen für variable Mengen.
Die Verwendung von Analogausgängen ermöglicht eine wesentlich feinere und abgestufte Kontrolle über Aktoren und Prozesse im Vergleich zu einfachen digitalen Ein/Aus-Schaltungen. Dies ist entscheidend für Anwendungen, die eine hohe Regelgüte, präzise Positionierung oder variable Leistungsanpassung erfordern.
→ Siehe auch: Analogwert, Analogeingang, Aktor, Frequenzumrichter, Servomotor, SPS
