Definition und Funktion:
Ein Eingang an einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) oder einem dezentralen I/O-Modul ist eine Hardware-Schnittstelle, die dazu dient, externe Signale von der physikalischen Welt (Prozess, Maschine, Umgebung) in die SPS zu übertragen. Diese Signale stammen typischerweise von Sensoren oder Schaltern und informieren die Steuerung über den aktuellen Zustand des Prozesses.
Der Eingang ist das Gegenstück zum Ausgang der SPS: Während Ausgänge Befehle von der Steuerung an den Prozess senden, bringen Eingänge Informationen vom Prozess in die Steuerung.
Typen von Eingängen:
Man unterscheidet hauptsächlich zwischen digitalen und analogen Eingängen:
- Digitale Eingänge:
- Erfassen binäre Signale (Ein/Aus, 0/1).
- Werden verwendet, um den Zustand von Schaltern (Taster, Endschalter), Sensoren (Näherungsschalter, Lichtschranken) oder digitalen Rückmeldungen von Aktoren zu erfassen.
- Typische Spannungen sind 24 V DC oder 230 V AC.
- Beispiele: Ein Taster wird gedrückt (Signal „Ein“), eine Lichtschranke erkennt ein Objekt (Signal „Ein“).
- Analoge Eingänge:
- Erfassen kontinuierliche Signale, die in einem bestimmten Bereich liegen (z.B. 0-10 V, +/-10 V, 0-20 mA, 4-20 mA).
- Werden verwendet, um physikalische Größen von Sensoren zu erfassen, die sich kontinuierlich ändern (z.B. Temperatur, Druck, Füllstand, Durchfluss).
- Die Auflösung (z.B. 12 Bit, 16 Bit) bestimmt die Genauigkeit der Messung.
- Beispiele: Ein Temperatursensor liefert ein 4-20mA-Signal, das der SPS den aktuellen Temperaturwert meldet.
Wichtige Eigenschaften von Eingängen:
- Galvanische Trennung: Die meisten Eingänge sind galvanisch von der SPS-internen Elektronik getrennt (z.B. durch Optokoppler), um die Steuerung vor Störungen und Überspannungen aus dem Feld zu schützen.
- Filterung/Entprellung: Eingänge enthalten oft Filter (Hardware oder Software) zur Unterdrückung von Störungen und zur Entprellung von mechanischen Kontakten.
- Diagnose: Viele Eingangsmodule verfügen über LEDs, die den aktuellen Signalzustand anzeigen, und können Drahtbruch oder Kurzschluss erkennen.
Eingänge sind die „Sinne“ der SPS und entscheidend für die Erfassung des Prozesszustands und die Ausführung der Steuerungslogik.
→ Siehe auch: Digitaleingang, Analogeingang, Sensor, SPS, Eingangsmodul, Aktor
