Filterung der Sicheren Eingänge, Kontaktprellen

In der Software der Baugruppe AE-SF1 ist eine Filterung implementiert die abhängig von den Sicheren Parametern ist.

Dabei gilt folgender Zusammenhang:

SE1: (Prm71 'Dynamisierungsimpulsdauer SE1.1' I Prm73 'Dynamisierungsimpulsdauer SE1.2')
SE2: (Prm77 'Dynamisierungsimpulsdauer SE2.1' I Prm79 'Dynamisierungsimpulsdauer SE2.2')
SE3: (Prm83 'Dynamisierungsimpulsdauer SE3.1' I Prm85 'Dynamisierungsimpulsdauer SE3.2')

Da die Sicheren Eingänge auch Dynamisierung unterstützen, hat die Filterung 2 Aufgaben:

Durch die Dynamisierung eingefügte Pegelwechsel im Signal werden herausgefiltert
Durch das Prellen von Kontakten verursachte Pegelwechsel werden herausgefiltert

Zur Einstellung der Filterzeit gibt es für jeden Eingang einen Parameter, der mit 'Dynamisierungsimpulsdauer SEx.x' bezeichnet ist. Auch bei nicht verwendeter Dynamisierung ist die Filterung aktiv. Das Filter ist 2-stufig aufgebaut. Es besteht aus einem Glitchfilter und einem nachgeschalteten, mit den obengenannten Parametern beschriebenen, Zeitfilter. Nach durchlaufen des Zeitfilters wird der ermittelte Pegel weiterverarbeitet.

Zur Verarbeitung im Glitchfilter wird das Eingangssignal im 62,5 μs Raster abgetastet. Das Glitchfilter erkennt einen Zustandswechsel wenn 4 aufeinanderfolgende Abtastwerte den gleichen Wert haben. Für den Zustandswechsel des Zeitfilters muss mindestens, für die in den Sicheren Parametern Prm71 , Prm73 , Prm77 , Prm79 , Prm83 und Prm85 eingestellte Zeit, ein konstanter Wert vom Glitchfilter anliegen.

Zusammenhang der Filterzeit und der maximalen Prelldauer eines Kontakts

Wie lang darf ein Kontaktprellen bei einer eingestellten Filterzeit dauern ohne dass es zu Fehlerimpulsen und dadurch zu Fehlfunktionen kommt?

Für eine Abschätzung gilt: Kontaktprellzeit < 2 x Filterzeit

Die genaue Reaktion ist von der Art des Prellens und dem daraus resultierenden Signal nach dem Glitchfilter abhängig.

Beispiel

Mit Beginn des Prellens wird der Zustand 1 (Zeitpunkt t₀) abgetastet. Dies führt nach der Filterzeit zu einem Zustandswechsel von 0 auf 1 (Zeitpunkt t₁) am Filterausgang. Für einen Zustandswechsel von 1 auf 0 müsste jetzt wieder für die Filterzeit eine 0 abgetastet werden (Zeitpunkt t₂- Diagramm 2). Wird die Filterzeit so eingestellt, dass die Kontaktprellzeit < 2 x Filterzeit ist, bleibt der Filterausgang stabil auf Zustand 1 (Zeitpunkt t₂ - Diagramm 1).

Diagramm 1:

Diagramm 2:

Zur Bestimmung der maximalen Reaktionszeit der Sicheren Eingänge, muss die Prelldauer des Kontakts und die Filterzeit in der Berechnung berücksichtigt werden.