AUDI_D_FF_HYS¶

AUDI_D_FF_HYS

Einleitung¶

Der Funktionsbaustein AUDI_D_FF_HYS realisiert ein datengetriggertes Flip‑Flop (D‑Latch) mit einer Hysteresefunktion. Er dient dazu, einen eingehenden Datenwert bei einem Ereignis zu übernehmen, wobei durch die Hysterese ein Schaltverhalten mit definiertem Totband ermöglicht wird. Der Baustein kapselt die Logik des internen Bausteins E_D_FF_ANY_HYS und stellt die Schnittstellen über zwei unidirektionale Adapter vom Typ AUDI bereit.

Schnittstellenstruktur¶

Ereignis-Eingänge¶

Ereignis	Typ	Kommentar	Mit Variable
`INIT`	EInit	Set Hysteresis	`HYSTERESIS`

Ereignis-Ausgänge¶

Ereignis	Typ	Kommentar
`INITO`	EInit	Init Confirmation

Daten-Eingänge¶

Variable	Typ	Kommentar
`HYSTERESIS`	UDINT	Hysteresis band

Daten-Ausgänge¶

Keine direkten Datenausgänge – die Ausgabedaten werden über den Adapter Q bereitgestellt.

Adapter¶

Rolle	Name	Typ (Adapter)	Kommentar
Plug	`Q`	`adapter::types::unidirectional::AUDI`	Latched value
Socket	`I`	`adapter::types::unidirectional::AUDI`	Value to latch

Der Adapter AUDI enthält jeweils einen Ereignis‑ und einen Datenkanal:
- I.E1 – Ereignis, das den Latch‑Vorgang auslöst
- I.D1 – Datenwert, der gelatcht werden soll
- Q.E1 – Bestätigungsereignis nach erfolgreichem Latch
- Q.D1 – der gelatchte (und hysteresebeeinflusste) Datenwert

Funktionsweise¶

Der Baustein arbeitet als Wrapper um den internen Baustein E_D_FF_ANY_HYS. Beim Initialisierungsereignis INIT wird der Hysteresewert (an HYSTERESIS) übernommen; das INITO‑Ereignis bestätigt die Initialisierung.
Während des Betriebs wird bei jedem Ereignis auf dem Adaptereingang I.E1 der aktuelle Datenwert von I.D1 übernommen und mit der eingestellten Hysterese verarbeitet. Das Ergebnis wird über den Adapterausgang Q.D1 ausgegeben, begleitet von einem Ereignis Q.E1.
Die Hysterese verhindert ein ständiges Umschalten bei geringen Signaländerungen: Der Ausgang wechselt seinen Zustand erst, wenn der Eingangswert das Hystereseband verlässt.

Technische Besonderheiten¶

Der Baustein nutzt die generische Implementierung E_D_FF_ANY_HYS (aus der Bibliothek logiBUS::signalprocessing::hysteresis).
Die Hysterese wird als UDINT (unsigned double integer) angegeben – der Wertebereich ist daher 0 … 4 294 967 295.
Die gesamte Ein‑/Ausgabe erfolgt ausschließlich über unidirektionale Adapter (AUDI), was eine klare Trennung und Wiederverwendbarkeit in komplexen Netzwerken fördert.
Das INIT‑Ereignis wird direkt an INITO durchgeschleift, ohne Zwischenverarbeitung – die Hysterese‑Einstellung erfolgt aber vor dem INITO (laut Datenverbindung).

Zustandsübersicht¶

Da der FB eine reine Funktionsnetzwerk‑Verschaltung ist (kein eigenes ECC), ergibt sich der Zustand aus dem internen Baustein E_D_FF_ANY_HYS. Vereinfacht: - Rückgesetzt: Ausgang Q.D1 ist 0 oder einem definierten Initialwert. - Setzen: Bei Überschreitung der oberen Hystereseschwelle wird der Ausgang auf 1 gesetzt. - Halten: Bei Werten innerhalb des Hysteresebands bleibt der Ausgang unverändert. - Rücksetzen: Bei Unterschreitung der unteren Hystereseschwelle wird der Ausgang zurückgesetzt.

Anwendungsszenarien¶

Entprellung von Sensorsignalen: Verhindert Flattern bei mechanischen Schaltern oder Näherungssensoren.
Schwellwertschalter mit Rückkopplungsunterdrückung: Z. B. Temperaturregelung mit einstellbarem Totband.
Puffern digitaler Eingänge: Übernahme eines stabilen Werts bei definiertem Ereignis (z. B. Taktflanke).

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶

Standard‑D‑Flip‑Flop (ohne Hysterese): Reagiert sofort auf jede Änderung – keine Unterdrückung von Rauschen oder Prellen.
RS‑Flip‑Flop mit Hysterese (z. B. RS_FF_HYS): Steuert über separate Set‑/Reset‑Ereignisse, während AUDI_D_FF_HYS einen einzigen Daten‑/Ereigniseingang nutzt.
Schmitt‑Trigger‑Baustein: Funktional ähnlich, aber meist ohne Latch‑/Speicherverhalten – hier wird der Wert bei einem Ereignis gelatcht und bis zum nächsten Ereignis gehalten.

Fazit¶

AUDI_D_FF_HYS kombiniert die Eigenschaften eines datengetriggerten Flip‑Flops mit einer einstellbaren Hysterese. Durch die Kapselung als Adapter‑Baustein lässt er sich leicht in modulare Automatisierungsnetzwerke einbinden und bietet eine robuste Lösung für Signalverarbeitung mit Entprellung oder Schwellwertlogik.