Der Begriff Stromstoßschaltung bedeutet, dass sich durch einen Stromstoß von nur einem Taster der Schaltzustand ändert. Es wird also zum Beispiel zum Ein- und Ausschalten einer Lampe derselbe Taster verwendet. Dieses Verhalten wird zum Beispiel für eine Treppenhauslichtschaltung benötigt.
Ein Stromstoßschalter wird in einer SPS am einfachsten mit einer positiven Flanke und einem XOR-Baustein realisiert (Abbildung 1). Somit ist es möglich ein beliebiges Bit zu toggeln.
("Toggeln" bedeutet, dass ein Bit zwischen zwei Zuständen wechselt. Natürlich muss dieses Bit keine Lampe sein, sondern kann auch ein beliebiger anderer Aktor sein, der getoggelt werden soll.)
FUP mit XOR und Flanke:
Wie funktioniert diese Verschaltung?
Ausgangszustand: Die Lampe ist ausgeschaltet, es ist also A0.0 = FALSE. Am zweiten Eingang des XOR-Bausteins liegt also FALSE vor.
1. Zyklus: Bei Betätigen des Tasters E0.0 wird durch die positive Flanke ein TRUE-Signal am ersten Eingang des XOR-Bausteins erzeugt. Durch die unterschiedlichen Zustände der beiden Eingänge erzeugt der XOR-Baustein am Ausgang ein TRUE.
2. Zyklus: Am ersten Eingang des XOR-Bausteins ist wieder ein FALSE, weil die positive Flanke nur für die Dauer eines Zyklusses ein TRUE herausgegeben hat. Am zweiten Eingang des XOR liegt nun ein TRUE an. Somit sind die Signalzustände am XOR-Baustein wieder unterschiedlich, sodass dieser wieder ein TRUE erzeugt. Somit wird durch den XOR-Baustein eine Software-Selbsthaltung realisiert.
Nun soll die Lampe wieder ausgeschaltet werden:
Ausgangszustand: Die Lampe ist eingeschaltet, es ist also A0.0 = TRUE. Am zweiten Eingang des XOR-Bausteins liegt also ein TRUE an.
1. Zyklus: Bei Betätigen des Tasters E0.0 wird durch die positive Flanke ein TRUE-Signal am ersten Eingang des XOR-Bausteins erzeugt. Durch die gleichen Zustände der beiden Eingänge erzeugt der XOR-Bausteine am Ausgang ein FALSE.
2. Zyklus: Am ersten Eingang des XOR-Bausteins ist wieder ein FALSE, weil die positive Flanke nur für die Dauer eines Zyklusses ein TRUE herausgegeben hat. Am zweiten Eingang des XOR liegt nun ein FALSE an. Somit sind die Signalzustände am XOR-Baustein wieder gleich, sodass dieser wieder ein FALSE erzeugt.
AWL mit XOR und Flanke:
SCL mit Flanke und IF...THEN:
Wie funktioniert dieser Programmcode?
Mit den ersten beiden Zeilen wird in SCL eine positive Flanke erzeugt und diese dem Bit "FM_Taster" zugewiesen. Wenn dieses Signal auftritt, wird mit der Zeile "Lampe" := NOT "Lampe";
der Zustand der Lampe getoggelt.
FUP mit SR-Bausteinen:
Wie funktioniert diese Verschaltung?
Ausgangszustand: Die Lampe ist ausgeschaltet, der Hilfsmerker "HM" hat ebenfalls FALSE-Signal.
Bei Betätigung des Tasters wird der erste SR-Baustein gesetzt, die Lampe leuchtet. Wenn der Taster losgelassen wird, wird der zweite SR-Baustein gesetzt. Beim nächsten Betätigen des Tasters kann nur der erste SR-Baustein rückgesetzt werden, die Lampe geht aus und der Hilfsmerker wird zurückgesetzt. Wenn der Taster wieder losgelassen wird, beginnt der Ablauf von vorn.
KOP mit SR-Bausteinen:
Die Funktionsweise ist wie beim vorherigen Stromstoßschalter mit SR-Bausteinen in FUP.
EXKURS zum XOR
Der Ausgang eines Exklusiv-ODER-Bausteins (XOR) führt das Signal TRUE, wenn ein Eingang ein TRUE-Signal hat und der andere ein FALSE-Signal hat.
Die Wahrheitstabelle sieht so aus:
IN2 | IN1 | OUT |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |