AIWS_DEMUX_4

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Einleitung

Der Funktionsbaustein AIWS_DEMUX_4 ist ein generischer Demultiplexer für AIWS-Daten. Er verteilt einen eingehenden AIWS-Datenstrom (über den Sockel IN) auf einen von vier AIWS-Ausgängen (OUT1–OUT4), der durch den Index K ausgewählt wird. Der Baustein dient der gezielten Weiterleitung von Daten in strukturierten Steuerungssystemen und wird typischerweise in der landwirtschaftlichen Automatisierungstechnik eingesetzt.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Ereignis	Datentyp	Mit Var	Kommentar
REQ	Event	K	Setzt den Index K und löst die Demultiplexierung aus.

Ereignis-Ausgänge

Ereignis	Datentyp	Mit Var	Kommentar
CNF	Event	–	Bestätigt die erfolgreiche Übernahme des Index und die Aktualisierung der Auswahl.

Daten-Eingänge

Name	Datentyp	Kommentar
K	UINT	Index des gewünschten Ausgangs (Wertebereich typischerweise 1…4).

Daten-Ausgänge

Der Baustein besitzt keine eigenen Datenausgänge. Die eigentlichen Nutzdaten werden über die Adapter-Schnittstellen transportiert.

Adapter

Richtung	Name	Typ	Kommentar
Plug (Ausgang)	OUT1	adapter::types::unidirectional::AIWS	Erster Ausgangsadapter für AIWS-Daten.
Plug (Ausgang)	OUT2	adapter::types::unidirectional::AIWS	Zweiter Ausgangsadapter für AIWS-Daten.
Plug (Ausgang)	OUT3	adapter::types::unidirectional::AIWS	Dritter Ausgangsadapter für AIWS-Daten.
Plug (Ausgang)	OUT4	adapter::types::unidirectional::AIWS	Vierter Ausgangsadapter für AIWS-Daten.
Socket (Eingang)	IN	adapter::types::unidirectional::AIWS	Eingangsadapter für den zu demultiplexenden AIWS-Datenstrom.

Funktionsweise

1. Der Baustein wartet auf ein Ereignis an REQ.
2. Mit REQ wird der aktuelle Wert des Eingangs K übernommen.
3. Der über den Adapter IN anliegende AIWS-Datenstrom wird auf den durch K bestimmten Ausgangsadapter (OUT1–OUT4) durchgeschaltet.
4. Nach erfolgreicher Umschaltung wird am Ausgang CNF ein Bestätigungsereignis ausgegeben.
5. Die nicht ausgewählten Ausgänge bleiben inaktiv oder liefern keine gültigen Daten (abhängig von der Implementierung des zugrunde liegenden Adaptertyps).

Die Adapter sind vom Typ unidirectional::AIWS, was auf eine unidirektionale Datenübertragung ohne Rückmeldung hinweist.

Technische Besonderheiten

• Generischer Baustein: Die Klasse ist generisch (GEN_AIWS_DEMUX), sodass sie für beliebige Kanalanzahlen erweitert werden kann. Die vorliegende Ausführung unterstützt genau vier Ausgänge.
• Adapterbasierte Schnittstelle: Die Nutzdaten werden nicht über klassische Ein-/Ausgangsvariablen, sondern über plattformunabhängige Adapter ausgetauscht. Dies erhöht die Modularität und Wiederverwendbarkeit.
• Indexüberprüfung: Obwohl der Index K vom Typ UINT ist, wird empfohlen, nur Werte von 1 bis 4 zu verwenden. Werte außerhalb dieses Bereichs führen zu undefiniertem Verhalten (z.B. kein Ausgang wird aktiv).
• Keine Daten mit CNF: Das Bestätigungsereignis CNF ist nicht mit weiteren Daten verknüpft – es signalisiert lediglich die erfolgte Aktualisierung der Auswahl.

Zustandsübersicht

Der Baustein besitzt nur eine sehr einfache Zustandslogik:

• Idle: Warten auf REQ.
• Processing: Bei Eintreffen von REQ wird der Index K gelesen und die Auswahl aktualisiert. Nach Abschluss wird CNF gesendet und der Baustein kehrt in den Idle-Zustand zurück.

Es gibt keine internen Fehlerzustände oder Timeout-Mechanismen.

Anwendungsszenarien

• Datenverteilung in Steuerungssystemen: Ein Sensor liefert AIWS-Daten an einen Bus, der Demultiplexer leitet die Daten je nach Bedarf an verschiedene Aktoren oder nachgelagerte Verarbeitungseinheiten weiter.
• Landwirtschaftliche Automatisierung: In Feldrobotern oder bei der Bewässerungssteuerung können mehrere gleichartige Geräte (z.B. Ventile, Düsen) aus einer gemeinsamen Datenquelle versorgt werden.
• Test- und Simulationsumgebungen: Einsatz als flexibler Multiplexer-Umschalter, um verschiedene Datenquellen auf einen gemeinsamen Analysepfad zu schalten (hier umgekehrt).

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

• AIWS_DEMUX_4 vs. generischer Demux mit Datenports: Bausteine mit klassischen ANY-Datenports sind oft weniger typsicher, während adapterbasierte Lösungen eine klar definierte Schnittstelle (AIWS) bieten.
• AIWS_DEMUX_4 vs. Multiplexer (AIWS_MUX): Der Demultiplexer verteilt einen Eingang auf mehrere Ausgänge, der Multiplexer wählt einen von mehreren Eingängen aus. Beide arbeiten komplementär.
• AIWS_DEMUX_4 vs. manuelle Indexsteuerung: Ohne diesen Baustein müsste die Datenweitergabe programmatisch in Funktionsbausteinen oder Skripten umgesetzt werden – der Demux kapselt diese Logik wiederverwendbar.

Fazit

Der AIWS_DEMUX_4 ist ein kompakter, adapterbasierter Demultiplexer für AIWS-Datenströme in IEC 61499‑Systemen. Er ermöglicht eine saubere Trennung von Datenweiterleitung und Steuerungslogik und eignet sich besonders für modulare Automatisierungsanwendungen. Die generische Auslegung erlaubt eine einfache Skalierung auf andere Kanalzahlen.