ALI_D_FF

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Einleitung

Der Funktionsblock ALI_D_FF realisiert ein taktgesteuertes D-Flip-Flop (Data Latch) über Adapter-Schnittstellen. Er speichert einen Datenwert bei einer steigenden Flanke eines Taktsignals und gibt diesen bis zur nächsten Taktflanke aus. Der Baustein eignet sich für synchrone Datenspeicherung in ereignisgesteuerten Automatisierungsumgebungen.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

• I.E1 (über Adapter I): Takteingang – bei einer steigenden Flanke wird das Datum übernommen.

Ereignis-Ausgänge

• Q.E1 (über Adapter Q): Bestätigung der Datenübernahme – wird nach erfolgreicher Flankenerkennung und Wertzuweisung ausgegeben.

Daten-Eingänge

• I.D1 (über Adapter I): Dateneingang – der zu speichernde Wert (beliebiger Datentyp, abhängig vom Adaptertyp ALI).

Daten-Ausgänge

• Q.D1 (über Adapter Q): Datenausgang – der aktuell gespeicherte (gelatchte) Wert.

Adapter

Bezeichnung	Typ	Richtung	Beschreibung
I	adapter::types::unidirectional::ALI	Socket	Bietet Ereignis- und Dateneingang.
Q	adapter::types::unidirectional::ALI	Plug	Bietet Ereignis- und Datenausgang.

Funktionsweise

Der Baustein verwendet intern die Standard-Funktion E_D_FF_ANY aus der IEC 61499 Bibliothek.
- Bei einer steigenden Flanke am Ereigniseingang I.E1 wird der aktuelle Wert von I.D1 in den internen Zustand übernommen.
- Anschließend wird am Ausgang Q.E1 ein Ereignis erzeugt, das signalisiert, dass der neue Wert an Q.D1 anliegt.
- Der Datenausgang Q.D1 hält den gespeicherten Wert so lange, bis eine neue steigende Flanke auftritt.

Technische Besonderheiten

• Adapterbasierte Schnittstelle: Der FB besitzt keine direkten Ereignis-/Dateneingänge, sondern nutzt zwei Adapter (I und Q). Dies ermöglicht eine flexible Kapselung der Verbindungen und erleichtert die Wiederverwendung in komplexen Netzwerken.
• Interne Umsetzung: Der Kern des Bausteins ist der FB E_D_FF_ANY, der typunabhängig arbeitet. Der Datentyp wird durch die verwendeten Adapter bestimmt.
• Ereignisgesteuert: Die Zustandsänderung erfolgt ausschließlich bei Ereignissen, was die Integration in ereignisgesteuerte Abläufe erlaubt.

Zustandsübersicht

Der FB kennt zwei logische Zustände: - Zustand 0: Ausgang Q.D1 enthält den zuletzt gelatchten Wert, der z. B. logisch 0 sein kann. - Zustand 1: Ausgang Q.D1 enthält einen gültigen Wert ungleich 0 (sofern der Datentyp dies zulässt).

Ein Zustandswechsel erfolgt nur bei einer steigenden Flanke auf I.E1. Ohne Takt bleibt der Ausgang stabil.

Anwendungsszenarien

• Datensynchronisation: Puffern eines Sensorsignals bis zum nächsten Takt einer Steuerung.
• Zustandsspeicher: Halten eines Schaltzustands in Sequenzsteuerungen.
• Rückkopplungsfreie Verzögerung: Zwischenspeichern von Werten in Datenpfaden, um asynchrone Nebenläufigkeiten zu vermeiden.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

• ALI_D_FF vs. einfacher D-FF (z. B. E_D_FF_ANY): Der ALI_D_FF kapselt Ereignis- und Datenverbindungen in Adaptern und ist dadurch modularer und leichter in vordefinierte Schnittstellen einbindbar.
• ALI_D_FF vs. RS-Flip-Flop: Ein RS-FF erlaubt Setzen und Rücksetzen (asynchron), während der D-FF rein taktgesteuert arbeitet und keine direkten Set-/Reset-Eingänge bietet.
• ALI_D_FF vs. T-Flip-Flop: Der T-FF toggelt bei jedem Takt, der D-FF übernimmt einen externen Wert.

Fazit

Der ALI_D_FF bietet eine saubere, adapterbasierte Lösung für synchrone Datenspeicherung. Er kombiniert die bewährte Funktionalität eines D-Flip-Flops mit der Flexibilität von IEC 61499 Adaptern. Damit eignet er sich besonders für modulare, wiederverwendbare Automatisierungskomponenten in verteilten Systemen.