Ein Frequenzumrichter steuert einen Elektromotor an. Er hat einen Analogeingang von 0 bis 10 V. Dabei entspricht 0 V einer Motordrehzahl von 200 upm und 10 V einer Drehzahl von 3000 upm. Um im Prozessabbild die Drehzahl in upm zu hinterlegen, musst du für den Ausgangsbereich 0 … 10 V die Parameter wie folgt wählen:
Multiplier = 100, Divisor = 28, Offset = -714
Die Einstellungen rund um die Anstiegsrate haben folgende Bedeutung:
Nehmen wir an, du hast einen Ausgangsbereich von 0 … 10 V gewählt. Im Prozessabbild liegt für den Kanal1 ein Ausgangswert von 3 V. Dieser Wert soll sich nun auf 8 V ändern.
Deshalb schreibst du statt den 3000 mV die Zahl 8000 an den entsprechenden Offset im Prozessabbild. Beim nächsten PiBridge Zyklus wird diese Zahl dann dem DAC (Digital to Analog Converter) übergeben, der daraus die Analogspannung für den Ausgang generiert.
Dies passiert also mit einer Verzögerungszeit von 10 … 40 ms, je nach Auslastung der PiBridge (die von der Konfiguration abhängt).
Nach dieser Verzögerung würde die Ausgangsspannung sehr schnell von 3 V auf 8 V springen. Die Anstiegssteilheit der Spannung ist dabei nur von der Gesamtkapazität am Ausgang abhängig (die unter anderem von den angeschlossenen Geräten abhängt). Sie dürfte in der Regel bei einigen µs liegen.
Oft ist diese Flankensteilheit unerwünscht, weil sie hohe Frequenzanteile hat, die zur Störausstrahlung und anderen Problemen führen kann. Daher kannst du die Flankensteilheit künstlich verringern.
Dazu schaltest du Output1EnableSlew bzw. Output2EnableSlew auf On.
Nun wird der DAC, sobald er die neuen Daten (8000) hat, in kleinen Schritten die Ausgangsspannung erhöhen, bis die 8 V erreicht sind.
Die Amplitude der Schritte stellst du mit Output1SlewStepSize bzw. Output2SlewStepSize ein. Diese Schrittweite wird in der Einheit LSB (Last Significant Bit) angegeben.
Da unser Wandler bei jedem Ausgangsbereich mit 16‑Bit‑Auflösung arbeitet, beträgt die Schrittweite des niederwertigsten Bits (LSB) im Bereich 0 … 10 V 10 V/2^16 = 0,15 mV (bzw. 0,30 µA im Bereich 4 … 20 mA).
Wie viele dieser winzigen Schritte der DAC benötigt, hängt also nur von dem Spannungssprung ab: Bei unserem Beispiel sind es mit einer Schrittweite von 1 also 5000 mV / 0,15 mV = 33.333 Schritte.
In welcher Zeit nun diese Schritte vollzogen werden, wird durch die Taktrate bestimmt, mit der die Schritte in das Signal eingebaut werden. Sie kann von dir durch den Parameter Output1SlewClock bzw. Output2SlewClock eingestellt werden.
Bei einer eingestellten Taktrate von 3,3 kHz braucht die Flanke von 5 V also 33.333* 1/3300 s = 10 s. Bei der Einstellung 258 kHz wären es demnach 130 ms. Die Flankensteilheit beträgt also bei 3,3 kHz Taktrate 0,5 V/s bzw. 38 V/s bei Taktrate 258 kHz.
Mit größeren Schrittweiten kannst du die Flankensteilheit drastisch erhöhen. Allerdings macht das Signal dann auch Sprünge, d. h. es bekommt deutlich mehr hochfrequente Signalanteile.