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Zeitfunktionen — einfach erklärt

Oft auch gesucht als: TON TOF TP SPS · Einschaltverzögerung Ausschaltverzögerung

Zeitfunktionen verzögern oder begrenzen ein Signal. In der SPS heißen die drei wichtigsten TON, TOF und TP.

Zeitfunktionen jetzt üben Kostenlos, ohne Anmeldung · die Lösung sagen? Könnte jeder

Was dich hier erwartet

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Erklärt von ganz vorn Ohne Vorwissen, ein Satz nach dem anderen. Wer es schon kann, überspringt es.

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Nicht vorgesagt, sondern gefragt Du bekommst Fragen, die dich hinführen. Abschreiben geht hier nicht — verstehen schon.

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Was hakt, kommt wieder Nach einem Tag, nach drei Tagen, nach einer Woche. So lange, bis es sitzt.

So sieht das beim Üben aus

Eine echte Aufgabe aus diesem Thema. Du bekommst sie nicht vorgerechnet — du wirst hingeführt.

Die Aufgabe

Eine Pumpe soll erst anlaufen, wenn der Füllstand eine Zeit lang über der Marke liegt. Das Füllstandssignal geht bei t = 12 s auf 1 und bleibt an. Es liegt an IN eines TON mit PT = 15 s.
Zu welcher Zeit t schaltet der Ausgang Q auf 1? (in s)

Erste Frage an dich

Wie verhält sich ein TON?

Er schaltet Q verzögert ein und sofort wieder aus

Er gibt nach dem Einschalten einen Impuls fester Länge aus

Er schaltet Q sofort ein und verzögert aus

Danach kommen 3 weitere Fragen — und am Schluss schreibst du die Antwort selbst hin. Wenn du nicht weiterweißt, gibt es einen Tipp: Im Namen steckt, welcher der beiden Wechsel an Q später kommt.

Zeitfunktionen von ganz vorn

Ein Satz nach dem anderen, ohne Vorwissen.

Ein Zeitbaustein hat einen Eingang IN, einen Ausgang Q und eine eingestellte Zeit PT.

Die Zeit startet immer an einer Flanke von IN. Die steigende Flanke ist der Wechsel von 0 auf 1, die fallende der Wechsel von 1 auf 0.

TON heißt Einschaltverzögerung. Geht IN auf 1, wartet der Baustein PT ab und schaltet dann Q ein.

Geht IN beim TON wieder auf 0, geht Q sofort auf 0. Auch eine angefangene Zeit ist dann verloren.

Deshalb filtert ein TON kurze Störungen heraus: Ein Signal, das kürzer als PT anliegt, kommt nie bei Q an.

TOF heißt Ausschaltverzögerung. Q geht mit IN sofort auf 1. Geht IN auf 0, bleibt Q noch PT lang auf 1.

Geht IN beim TOF während der Nachlaufzeit wieder auf 1, fängt die Nachlaufzeit beim nächsten Ausschalten von vorn an.

TP ist ein Pulsgeber. Jede steigende Flanke an IN gibt einen Impuls von genau PT an Q.

Beim TP ist es egal, wie lange IN anliegt. Solange der Impuls läuft, ändert IN nichts an Q.

ET zeigt an, wie viel Zeit seit der startenden Flanke schon vergangen ist.

Wozu man das braucht

Kaum eine Anlage kommt ohne sie aus: Ein Förderband läuft verzögert an, damit vorher die Warnhupe tönt. Ein Lüfter läuft nach dem Abschalten nach. Ein Stempel fährt bei jedem Tastendruck gleich lang aus. Wenn du ein Steuerungsprogramm liest, musst du an jedem Zeitbaustein erkennen, was er mit dem Signal macht.
In Teil 2 der Abschlussprüfung verlangt die Funktions- und Systemanalyse, Steuerungsprogramme zu interpretieren und zu ändern (§ 14 Abs. 7 der Verordnung über die Berufsausbildung in den industriellen Elektroberufen). Wer einen Zeitbaustein falsch liest, beschreibt den ganzen Ablauf falsch.

Schritt für Schritt

Lies am Baustein den Namen ab: TON, TOF oder TP.
Lies PT ab — die eingestellte Zeit.
Zeichne das Eingangssignal IN als Verlauf: Wann geht es auf 1, wann auf 0?
Such die Flanke, die die Zeit startet: beim TON und beim TP die steigende, beim TOF die fallende.
Rechne ab dieser Flanke PT weiter und zeichne Q darunter.
Prüf zum Schluss, ob IN die Zeit unterbricht: Beim TON setzt jedes Ausschalten die Zeit zurück.

Ein durchgerechnetes Beispiel

Aufgabe: Ein Förderband soll 5 s nach dem Einschaltbefehl anlaufen. Der Befehl kommt bei t = 3 s und bleibt an. Wann läuft das Band?

Verzögert wird das Einschalten — das ist ein TON mit PT = 5 s.
Die Zeit startet mit der steigenden Flanke bei t = 3 s.
3 s + 5 s = 8 s.

Ergebnis: Bei t = 8 s geht Q auf 1, das Band läuft an.

Die häufigsten Fehler

TON und TOF verwechseltBeim TON kommt Q später, beim TOF geht Q später. TON heißt Einschaltverzögerung, TOF Ausschaltverzögerung.

Die Zeit ab t = 0 gerechnetDie Zeit läuft erst ab der Flanke an IN, nicht ab dem Start der Steuerung.

Beim TON eine unterbrochene Zeit weitergezähltGeht IN vor Ablauf auf 0, ist die angefangene Zeit verloren. Beim nächsten Einschalten zählt der TON von vorn.

Beim TP die Dauer am Eingang mitgerechnetDer Impuls ist immer PT lang — egal, ob IN kürzer oder länger anliegt.

Die drei Zeitbausteine

Baustein	Deutscher Name	IN geht auf 1	IN geht auf 0	Typischer Einsatz
TON	Einschaltverzögerung	Q kommt nach PT	Q geht sofort auf 0, die Zeit ist verloren	verzögerter Anlauf, Störungen ausfiltern
TOF	Ausschaltverzögerung	Q kommt sofort	Q bleibt noch PT lang auf 1	Nachlauf von Lüftern und Pumpen
TP	Pulsgeber	Q kommt sofort, für genau PT	ändert nichts am laufenden Impuls	gleich lange Impulse

Verhalten nach der Beschreibung der Bausteine TON, TOF und TP in der Bibliothek Tc2_Standard (Beckhoff Infosys). In anderen Steuerungen können die Bausteine anders dargestellt sein.

Zum Ansehen

Wörter, die man kennen muss

INDer Eingang des Zeitbausteins. Seine Flanken starten oder beenden die Zeit.

QDer Ausgang des Zeitbausteins.

PTDie eingestellte Zeit: Verzögerungszeit beim TON und TOF, Impulsdauer beim TP.

ETDie abgelaufene Zeit (elapsed time) seit der Flanke, die die Zeit gestartet hat.

Steigende FlankeDer Wechsel eines Signals von 0 auf 1.

Fallende FlankeDer Wechsel eines Signals von 1 auf 0.

Das Wichtigste in Kürze

TON: Q = 1, wenn IN seit PT ununterbrochen 1 ist. Geht IN auf 0, ist Q sofort 0.
TOF: Q = 1, solange IN 1 ist — und noch PT lang nach dem Ausschalten.
TP: Jede steigende Flanke an IN startet einen Impuls von genau PT. Während er läuft, ändert IN nichts an Q.
Beim TON und TP startet die steigende Flanke die Zeit, beim TOF die fallende.
Zeitpunkt, an dem Q wechselt = Zeitpunkt der startenden Flanke + PT.

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Lesen reicht nicht

Verstanden hast du es erst, wenn du es selbst hinschreiben kannst. Genau dafür ist diese Seite gebaut: Die Lösung sagen könnte jeder — hier kommen Fragen, die dich hinführen, und am Schluss schreibst du die Antwort selbst.

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