Definition und Funktion:
Ein Ausgangssignal ist ein elektrisches Signal, das von einer Steuerung (wie einer speicherprogrammierbaren Steuerung, SPS) oder einem Sensor erzeugt und an ein nachgeschaltetes Gerät, typischerweise einen Aktor oder eine andere Steuerung, gesendet wird. Es dient dazu, eine Information oder einen Befehl von der sendenden zur empfangenden Komponente zu übertragen, um eine gewünschte Aktion oder Zustandsänderung auszulösen.
Im Kontext der SPS ist das Ausgangssignal die Umwandlung eines internen digitalen Werts oder einer Steueranweisung in eine physikalisch nutzbare elektrische Größe, die einen Aktor direkt beeinflussen kann.
Typen von Ausgangssignalen:
Wie bei Eingangssignalen unterscheidet man auch bei Ausgangssignalen primär zwischen digital und analog:
- Digitale Ausgangssignale:
- Kennen nur zwei Zustände: „Ein“ (logisch 1, z.B. 24 V DC) oder „Aus“ (logisch 0, z.B. 0 V DC).
- Werden verwendet, um Aktoren wie Relais, Schütze, Magnetventile oder Leuchten direkt ein- oder auszuschalten.
- Beispiele: Das Signal, das ein Schütz aktiviert, um einen Motor zu starten; das Signal, das eine Warnleuchte einschaltet.
- Analoge Ausgangssignale:
- Repräsentieren kontinuierliche Werte innerhalb eines definierten Bereichs.
- Häufige Formen sind Spannungssignale (z.B. 0-10 V, +/-10 V) oder Stromsignale (z.B. 0-20 mA, 4-20 mA).
- Werden verwendet, um Aktoren feinfühlig und variabel anzusteuern, z.B. die Drehzahl eines Frequenzumrichters, die Stellung eines Proportionalventils oder die Leistung einer Heizung.
- Die Präzision des Signals hängt von der Auflösung des Digital-Analog-Wandlers (DAC) im Ausgangsmodul ab.
- Beispiele: Ein 4-20mA-Signal zur Steuerung eines Proportionalventils, das den Durchfluss regelt; ein 0-10V-Signal zur Vorgabe der Solldrehzahl an einem Frequenzumrichter.
Bedeutung in der Automatisierung:
Ausgangssignale sind das Bindeglied, das die Intelligenz der Steuerung mit der physischen Wirkung im Prozess verbindet. Sie sind entscheidend für die Ausführung von Steuerungs- und Regelungsalgorithmen und die direkte Beeinflussung der Maschinen oder Anlagen. Die korrekte Verarbeitung und Ausgabe von Ausgangssignalen ist fundamental für die Funktionalität, Sicherheit und Effizienz eines jeden automatisierten Systems.
→ Siehe auch: Eingangssignal, Aktor, SPS, Ausgang (SPS), Digitalausgang, Analogausgang
