Elektrische Geräte, die gemeinsam in einem geschlossenen System arbeiten sollen, müssen über elektrische Schnittstellen miteinander verbunden werden. An eine solche Schnittstelle bestehen mehrere Anforderungen:
1. Die mechanische Passfähigkeit (Geometrie, Anzahl der Kontakte, Gewinde), um unter den gegebenen Betriebsbedingungen sichere elektrische Verbindungen zu gewährleisten. Die mechanische Passfähigkeit wird durch den Einsatz genormter Steck-, Schraub-, Quetsch- oder anderer Verbindungselemente realisiert. Dabei sollten auch länder- bzw. regionenspezifische Normen, Zulassungen, Zertifikate und Schutzarten (UR, UL, CSA, EN, ATEX, IP usw.) beachtet werden.
2. Die elektrische Anpassung, damit die vom vorgeschalteten Gerät weiter gegebenen Signale im empfangenden Gerät unverfälscht übernommen und verarbeitet werden können. Dazu gehören z.B. Eingangswiderstände, Zeitkonstanten und Frequenzgänge. Bei Verwendung von Einheitssignalen (Normsignale für Strom und Spannung) sind die Anschlussbedingungen genormt und herstellerunabhängig kompatibel. Bei allen anderen Signalen sind entweder herstellerspezifische Transmitter oder andere Zusatzeinrichtungen zur Signalverarbeitung bzw. Signalumformung erforderlich. Die elektrische Anpassung erfordert eine eindeutige Kennzeichnung der Anschlüsse. Beim Verbinden der Schnittstellen ist auf zulässige Verbindungskabel und auf eine richtige Zuordnung von Signalausgang zum Signaleingang (nicht umgekehrt!) zu achten.
Signalparameter
Parameter
Signalpegel
Signalerzeugung
kompatabilität
Sinusförmige Wechselspannung; Schwingungsdauer T
Frequenz f(t)
(f= 1/T)
0 bis ca. 300 Hz
Induktionsspule
div. Bürkert Geräte
Rechteckförmige Wechselspannung; Schwingungsdauer T
Frequenz f(t) (f=1/T)
0 bis 300 Hz
bzw. 1400 Hz
Hall-Element
div. Bürkert Geräte versch. SPS
Gleichstrom
Einheitssignal
(Normsignal)
Amplitude i(t)
0 bis 20 mA
oder 4 bis 20 mA
Transmitter
herstellerunabhängig bei entsprechendem Signaleingang
Gleichstrom
Einheitssignal
(Normsignal)
Amplitude u(t)
0 bis 5 V
oder 0 bis 10 V
Transmitter
herstellerunabhängig bei entsprechendem Signaleingang
Schaltsignal für Gleich- oder Wechselspannung
Ein oder Aus
6/12/24 VDC
24/110/230 V AC
(wie zulässig)
Schließer, Wechsler, Öffner (Relais oder Transistor)
je nach Betriebsspannung des Folgegerätes
Signalformen und Symbole
Signal
Signalform
Symbol
Frequenz einer sinusförmigen Wechselspannung (Anzahl positiver oder negativer Halbwellen je Zeiteinheit)
Frequenz einer rechteckförmigen Wechselspannung (Anzahl positiver oder negativer Flanken je Zeiteinheit)
Amplitude Strom-Einheitssignal
0 mA bis 20 mA oder
4 mA bis 20 mA
Amplitude Strom-Einheitssignal
0 V bis 5 V oder
0 V bis 10 V
Schaltsignal Relais
Ein/Aus
Schaltsignal Transistor
Ein/Aus
Schaltsignal Reed-Kontakt
Ein/Aus
Geschaltet wird eine angelegte Spannung u(t); Schaltleistung je nach Herstellerangaben.