AQ_MUX_5

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Einleitung

Der Funktionsblock AQ_MUX_5 ist ein generischer Multiplexer für analoge Ausgänge (AQ). Er ermöglicht die Auswahl eines von fünf analogwertigen Eingangssignalen (über Adapter) und leitet dieses auf einen gemeinsamen analogen Ausgang weiter. Die Auswahl erfolgt über den Index K, der bei einer steigenden Flanke am Ereigniseingang REQ übernommen wird.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Ereignis	Kommentar
REQ	Übernahme des Index K und Durchschalten des entsprechenden Eingangs auf den Ausgang

Ereignis-Ausgänge

Ereignis	Kommentar
CNF	Bestätigung, dass der Index K übernommen und der Ausgang aktualisiert wurde

Daten-Eingänge

Name	Typ	Kommentar
K	UINT	Index für die Auswahl des Eingangs (0 = IN1, 1 = IN2, 2 = IN3, 3 = IN4, 4 = IN5)

Daten-Ausgänge

Keine separaten Datenausgänge; der ausgewählte Analogwert wird über den Adapter OUT bereitgestellt.

Adapter

Richtung	Name	Typ	Kommentar
Socket (Eingang)	IN1	adapter::types::unidirectional::AQ	1. analoger Eingangswert
Socket (Eingang)	IN2	adapter::types::unidirectional::AQ	2. analoger Eingangswert
Socket (Eingang)	IN3	adapter::types::unidirectional::AQ	3. analoger Eingangswert
Socket (Eingang)	IN4	adapter::types::unidirectional::AQ	4. analoger Eingangswert
Socket (Eingang)	IN5	adapter::types::unidirectional::AQ	5. analoger Eingangswert
Plug (Ausgang)	OUT	adapter::types::unidirectional::AQ	Ausgang, der den Wert des ausgewählten Eingangs bereitstellt

Funktionsweise

Der Funktionsblock arbeitet ereignisgesteuert. Ein gültiger Index K (Wertebereich 0 bis 4) wird durch ein Ereignis am Eingang REQ übernommen. Sofort danach wird der analoge Wert des durch K bestimmten Eingangs (IN1 für K=0, IN2 für K=1, …, IN5 für K=4) auf den Ausgangsadapter OUT durchgeschaltet. Abschließend wird das Ereignis CNF gesendet, um die erfolgreiche Aktualisierung zu bestätigen. Bei ungültigen Werten für K (z. B. >4) bleibt der Ausgang unverändert und CNF wird dennoch ausgelöst (je nach Implementierung); die Spezifikation des konkreten Bausteins gibt hier das genaue Verhalten vor.

Technische Besonderheiten

• Generischer Baustein: Der AQ_MUX_5 wird in der 4diac-IDE als generischer FB instanziiert (GenericClassName 'GEN_AQ_MUX'). Das ermöglicht eine flexible Anpassung der Typen oder Parameter durch das Entwicklungswerkzeug.
• Unidirektionale Adapter: Sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangsadapter sind vom Typ unidirectional::AQ. Das bedeutet, der Datenfluss ist streng gerichtet (vom Socket zum Plug) und es findet keine Rückkopplung statt.
• Echtzeitverhalten: Der Baustein führt die Multiplex-Operation in einem einzigen Ereignisschritt aus, was besonders in zeitkritischen Steuerungen vorteilhaft ist.
• Keine eigenen Datenausgänge: Die gesamte analoge Ausgangsinformation wird ausschließlich über den Adapter-Plug OUT übertragen. Dies ermöglicht eine enge Kopplung mit nachfolgenden Adaptern der gleichen Schnittstelle.

Zustandsübersicht

Der Funktionsblock besitzt intern mindestens zwei Zustände: 1. Warten auf REQ – Im Ruhezustand wird auf ein Ereignis am Eingang REQ gewartet. 2. Umschalten und Bestätigen – Nach dem Empfang von REQ wird der Index K ausgelesen, der zugehörige Eingang auf den Ausgang durchgeschaltet und das Ereignis CNF gesendet. Danach kehrt der Baustein in den Wartezustand zurück.

Diese einfache Zustandsmaschine garantiert eine schnelle und deterministische Reaktion.

Anwendungsszenarien

• Landtechnik (ursprüngliches Einsatzgebiet): Auswahl verschiedener analoger Sensor- oder Stellsignale, z. B. zur Steuerung mehrerer Ventile oder zur Umschaltung zwischen verschiedenen Messwerten.
• Industrielle Automatisierung: Multiplexen von Analogsignalen in einer Leitwarte, etwa zur Überwachung mehrerer Messstellen über eine einzige Analogausgangskarte.
• Test- und Simulationsumgebungen: Einfaches Umschalten zwischen verschiedenen simulierten Analogwerten zu Testzwecken.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

• AQ_MUX_2 / AQ_MUX_4: Diese Bausteine bieten eine geringere Anzahl von Eingängen (2 bzw. 4). Der AQ_MUX_5 erweitert die Flexibilität auf fünf Eingänge, was häufig für Anwendungen mit fünf parallelen Signalen benötigt wird.
• AQ_MUX_5 vs. Allgemeine Multiplexer (z. B. MUX_INT): Der hier beschriebene Baustein ist speziell für analoge Ausgangsschnittstellen (AQ) optimiert und setzt auf Adapter, während allgemeine Multiplexer standardisierte Datentypen und Ereignisse verwenden. Die Adapter-Kapselung erleichtert die Wiederverwendung und Typsicherheit.

Fazit

Der AQ_MUX_5 ist ein spezialisierter, generischer Multiplexer für analoge Ausgangsanwendungen im 4diac-Framework. Seine einfache Handhabung, die klare Ereignissteuerung und die Nutzung unidirektionaler Adapter machen ihn zu einem effizienten Werkzeug für die Auswahl eines von fünf analogen Signalen in Echtzeitsystemen.