AUI_CTU

Bild des Funktionsblocks nicht verfügbar

---

Einleitung

Der AUI_CTU ist ein ereignisgesteuerter Aufwärtszähler mit Adapterschnittstelle. Er zählt bei jedem positiven Flankenereignis am Eingang CU hoch und gibt das Zählergebnis über den Adapter CV aus. Die Ausgabe Q signalisiert, ob der Zählerstand (CV) den eingestellten Grenzwert (PV) erreicht oder überschritten hat. Das Besondere an dieser Implementierung ist die „On-Change“-Triggerung: Das Ereignis am Adapter Q.E1 wird nur dann ausgelöst, wenn sich der logische Zustand von Q tatsächlich ändert. Dies reduziert unnötige Ereignisse in der nachfolgenden Verarbeitung.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Name	Typ	Kommentar
CU	Event	Zähle hoch (Count Up)
R	Event	Setze den Zähler zurück (Reset)

Ereignis-Ausgänge

Name	Typ	Kommentar
CUO	Event	Ausgabe nach erfolgreichem Hochzählen
RO	Event	Ausgabe nach erfolgreichem Rücksetzen

Daten-Eingänge

Direkte Daten-Eingänge sind nicht vorhanden. Der Grenzwert (PV) wird über einen Adapter-Socket bereitgestellt.

Daten-Ausgänge

Direkte Daten-Ausgänge sind nicht vorhanden. Der aktuelle Zählerwert (CV) und der Vergleichsstatus (Q) werden über Adapter-Plugs ausgegeben.

Adapter

Typ	Richtung	Name	Beschreibung
adapter::types::unidirectional::AX	Plug (Ausgang)	Q	Gibt TRUE aus, wenn CV >= PV, sonst FALSE. Das Ereignis Q.E1 wird nur bei Zustandsänderung gesendet.
adapter::types::unidirectional::AUI	Plug (Ausgang)	CV	Liefert den aktuellen Zählerwert (vorzeichenloser Ganzzahl). Das Ereignis CV.E1 wird nach jedem Hochzählen oder Rücksetzen ausgelöst.
adapter::types::unidirectional::AUI	Socket (Eingang)	PV	Empfängt den Schwellwert (Grenzwert) vom Typ UINT. Eine Änderung dieses Wertes führt automatisch zur Neuberechnung von Q.

Funktionsweise

Der Baustein implementiert eine endliche Zustandsmaschine (ECC) mit folgenden Algorithmen:

• CU: Erhöht den internen Zähler CV um 1 und berechnet anschließend: Q := (CV >= PV).
• R: Setzt CV auf 0 und berechnet Q erneut.
• UPDATE: Berechnet Q aus dem aktuellen CV und dem (geänderten) PV, ohne den Zähler zu verändern.
• SAVE_Q: Speichert den aktuellen Wert von Q in der internen Variable Q_OLD für die nächste Zustandsänderungserkennung.

Ablauf:

1. Ereignis CU (und CV < 65535): Übergang in Zustand CU. Es wird der Zähler inkrementiert, Q neu berechnet und CV.E1 sowie das Ereignis CUO ausgegeben.
2. Wenn sich Q gegenüber dem letztgespeicherten Wert (Q_OLD) geändert hat, wechselt der Zustand nach EMIT_Q.

3. Andernfalls kehrt der Baustein in den Zustand START zurück.

4. Ereignis R: Übergang in Zustand R. Der Zähler wird zurückgesetzt, Q neu berechnet und CV.E1 sowie RO ausgegeben. Anschließend wird analog zu CU entschieden, ob EMIT_Q erreicht wird oder zurück nach START.

5. Ereignis des Adapters PV.E1 (Grenzwertänderung): Übergang in Zustand UPDATE_PV. Der Algorithmus UPDATE berechnet Q neu. Auch hier wird nur bei Änderung von Q der Zustand EMIT_Q durchlaufen.

6. Zustand EMIT_Q: Führt den Algorithmus SAVE_Q aus (speichert neuen Q-Wert in Q_OLD) und sendet das Ereignis Q.E1. Danach kehrt der Baustein immer in START zurück.

Technische Besonderheiten

• On-Change-Triggerung für Adapter Q: Das Ereignis Q.E1 wird nur dann ausgelöst, wenn sich der logische Wert von Q (wahr/falsch) ändert. Dies wird durch die interne Statusvariable Q_OLD realisiert. Dadurch entfallen unnötige Ereignisüberflutungen in der Applikation.
• Automatische Reaktion auf Grenzwertänderung: Ändert sich der über den Socket PV zugeführte Schwellwert, wird Q sofort neu berechnet und bei Änderung ausgegeben. Der Zähler selbst bleibt dabei unberührt.
• Überlaufschutz: Der Zähler wird nur inkrementiert, wenn CV kleiner als 65535 ist (maximaler Wert eines UINT). Ein weiteres Hochzählen über diesen Wert hinaus ist nicht möglich.
• Adapterbasiert: Statt klassischer direkter Ein-/Ausgänge werden alle Werte über standardisierte Adapter ausgetauscht. Dies ermöglicht eine einfache Integration in bestehende 4diac-Adapterkonzepte.

Zustandsübersicht

Zustand	Beschreibung	Aktionen	Ausgehende Transitionen
START	Ruhezustand, wartet auf Ereignisse	–	CU → CU, R → R, PV.E1 → UPDATE_PV
CU	Hochzählen	CU-Algorithmus, sende CV.E1 und CUO	[Q != Q_OLD] → EMIT_Q, [Q == Q_OLD] → START
R	Rücksetzen	R-Algorithmus, sende CV.E1 und RO	[Q != Q_OLD] → EMIT_Q, [Q == Q_OLD] → START
UPDATE_PV	Neuberechnung nach PV-Änderung	UPDATE-Algorithmus	[Q != Q_OLD] → EMIT_Q, [Q == Q_OLD] → START
EMIT_Q	Emission des Q-Ereignisses	SAVE_Q-Algorithmus, sende Q.E1	1 → START

Die Transitionen sind durch Bedingungen ausgelöst:
- CU[CV.D1 < 65535]: Ereignis CU, wenn Zähler nicht am Maximum.
- R: Ereignis R, immer möglich.
- PV.E1: Ereignis vom Adapter PV.
- [Q.D1 <> Q_OLD] / [Q.D1 = Q_OLD]: Vergleich des aktuellen Q mit dem gespeicherten vorherigen Wert.

Anwendungsszenarien

• Ereigniszähler mit Schwellwertüberwachung: Zählen von Impulsen (z. B. Werkstücke auf einem Förderband) und Auslösen einer Aktion, sobald ein bestimmter Grenzwert erreicht ist.
• Pegelüberwachung: Verwendung als Grenzwertschalter, der bei Überschreiten eines Sollwerts einen Status weitergibt.
• Zustandsabhängige Steuerungen: Z. B. in einer Batch-Verarbeitung, bei der nach einer bestimmten Anzahl von Schritten ein Prozessschritt ausgelöst werden soll.
• Systeme mit dynamischem Grenzwert: Der Grenzwert kann während des Betriebs über den Adapter PV geändert werden, der Baustein reagiert automatisch.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Merkmal	AUI_CTU	Standard CTU (IEC 61131-3)	CTUD (Auf-/Abwärtszähler)
Schnittstelle	Adapter-basiert	Direkte Ein-/Ausgänge	Direkte Ein-/Ausgänge
Ereignis bei Q-Änderung	Ja (On-Change)	Nein (immer bei Zählereignis)	Nein
Reaktion auf PV-Änderung	Automatisch	Nicht vorgesehen	Nicht vorgesehen
Überlaufschutz	Ja (max. 65535)	Ja, über Konfiguration	Ja
Abwärtszählen	Nein	Nein	Ja

Der AUI_CTU ist speziell für ereignisgesteuerte Systeme mit Adapterkonzept optimiert. Die On-Change-Triggerung und die automatische PV-Neuberechnung sind markante Unterschiede zu klassischen Zählern.

Fazit

Der AUI_CTU ist ein moderner, adapterbasierter Aufwärtszähler, der sich durch seine effiziente Ereignisbehandlung auszeichnet. Dank der On-Change-Triggerung für den Status Q werden unnötige Nachrichten im System vermieden. Die Unterstützung dynamischer Grenzwerte über den Adapter PV erhöht die Flexibilität in Steuerungsanwendungen. Der Baustein ist robust gegen Überläufe und bietet eine klare, zustandsgesteuerte Ablaufstruktur. Er eignet sich besonders für verteilte Automatisierungssysteme, bei denen lose Kopplung und ereignisgesteuerte Kommunikation im Vordergrund stehen.