Moderne elektronische Schalter bieten oftmals eine Vielzahl einstellbarer Schaltfunktionen, wie z. B. das sogenannte „Fenster“. Unter der Schaltfunktion „Fenster“ versteht man die Überwachung eines definierten Messbereiches, z. B. für die Messgrößen Druck, Temperatur, Füllstand oder Durchfluss, mittels eines definierten Schaltzustandes.
Prinzipiell erfüllt ein Schalter in den meisten Applikationen eine Überwachungsfunktion bzw. Sicherheitsfunktion. Historisch wurden Schalter häufig zur Überwachung eines kritischen Schwellenwertes genutzt, z. B. Sicherheitsabschaltung bei Übertemperatur, zu hohem Füllstand, etc. Dies lag jedoch auch darin begründet, dass mechanische Schalter auf die Schaltfunktion Hysterese limitiert waren. Elektronische Schalter jedoch bieten heute eine Vielzahl einstellbarer Schaltfunktionen, wie z. B. die sogenannte Schaltfunktion „Fenster“.
Die Schaltfunktion „Fenster“ erlaubt einen definiert festgelegten Bereich zu überwachen, wie z. B. Temperatur liegt zwischen 30 und 40 °C oder Füllstand liegt zwischen 55 und 85 cm, und mittels eines klar definierten Schaltzustandes (z. B. im Fenster – Schaltzustand = „offen“) der Steuerung einen Gut/Schlecht-Zustand zu signalisieren.
Ein Druckschalter überwacht in einem Wohnblock eine Druckerhöhungsanlage bestehend aus drei Pumpen zur Trinkwasserversorgung. Die Druckerhöhungsanlage soll in einem „Fenster“ bzw. einem Druckbereich von 4 bis 5 bar arbeiten, um eine Versorgung des höchsten Stockwerkes mit ausreichend Wasserdruck sicherzustellen, aber auch eine Leckage bzw. einen Rohrbruch aufgrund von Überdruck zu vermeiden. In diesem Fenster soll der Schaltausgang aktiv geschaltet sein (z. B. Schaltausgang = „geschlossen“, wohingegen ein Unter- bzw. Überschreiten der Fenstergrenzen durch einen inaktiven Schaltausgang signalisiert werden soll (siehe Abb).
Abbildung: Druck-Schatzustand-Diagramm mit eingestelltem Fenster
Auch die Schaltfunktion „Fenster“ stellt eine Sicherheitsfunktion bzw. Überwachungsfunktion dar. Schalter mit Schaltfunktion „Fenster“ werden immer dann eingesetzt, wenn sowohl ein Über- als auch ein Unterschreiten der überwachten Grenzwerte detektiert werden soll und zu einem Eingreifen bzw. Stopp des Systems führen soll.
Im Gegensatz zur Hysterese überwacht die Schaltfunktion „Fenster“ statt einem folglich zwei Grenzwerte, eine obere und eine untere Schwelle (sog. „Fenster – high“, „Fenster – low“). Elektronische Schalter bieten in der Regel ein frei definierbares „Fenster“ nahezu über den gesamten Messbereich und lassen sich über eine externe Software bzw. ein Konfigurationsmodul oder über ein integriertes Display mit Bedientasten konfigurieren.
Bis heute ist jedoch weiterhin die Hysterese die am häufigsten genutzte Schaltfunktion zur Überwachung kritischer Grenzwerte.
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