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AIWS_MUX_3

AIWS_MUX_3

Einleitung

Der Baustein AIWS_MUX_3 ist ein generischer Multiplexer für den unidirektionalen Datentyp AIWS. Er wählt aus drei Eingangsadaptern (IN1, IN2, IN3) entsprechend eines übergebenen Index K einen aus und stellt diesen am Ausgangsadapter OUT bereit. Die Auswahl wird durch ein Ereignis REQ gestartet und mit CNF quittiert.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Ereignis Kommentar
REQ Löst die Auswahl des Index K aus. Verknüpft mit Variable K.

Ereignis-Ausgänge

Ereignis Kommentar
CNF Bestätigung der erfolgten Index-Auswahl.

Daten-Eingänge

Name Typ Kommentar
K UINT Index des zu übernehmenden Eingangs (0 = IN1, 1 = IN2, 2 = IN3).

Daten-Ausgänge

Keine separaten Datenausgänge – die Übergabe erfolgt über den Adapter OUT.

Adapter

Typ Bezeichnung Richtung Kommentar
AIWS (unidirectional) IN1 Socket Erster Eingangswert (Index 0).
AIWS (unidirectional) IN2 Socket Zweiter Eingangswert (Index 1).
AIWS (unidirectional) IN3 Socket Dritter Eingangswert (Index 2).
AIWS (unidirectional) OUT Plug Ausgangswert des selektierten Eingangs.

Funktionsweise

  1. Der Baustein erwartet ein Ereignis REQ. Gleichzeitig muss der Daten-Eingang K einen gültigen Index (0, 1 oder 2) bereitstellen.
  2. Nach dem Eintreffen von REQ wird der Wert von K ausgewertet:
  3. K = 0: Der Datenstrom von IN1 wird auf den Ausgang OUT durchgeschaltet.
  4. K = 1: Der Datenstrom von IN2 wird auf den Ausgang OUT durchgeschaltet.
  5. K = 2: Der Datenstrom von IN3 wird auf den Ausgang OUT durchgeschaltet.
  6. Werte außerhalb des Bereichs (z. B. > 2) sind undefiniert – in einer konkreten Implementierung könnte der Baustein entweder nichts tun oder einen vordefinierten Fehlerzustand einnehmen.
  7. Nach erfolgreicher Durchschaltung wird das Ereignis CNF gesendet.

Technische Besonderheiten

  • Generischer Baustein: Der Multiplexer ist vollständig generisch für den Adaptertyp AIWS ausgelegt. Dadurch kann er in unterschiedlichen Kontexten (z. B. analoge Eingänge, Sensordaten) wiederverwendet werden, solange der Adapter den gleichen unidirektionalen Vertrag erfüllt.
  • Adapterbasierte Kommunikation: Die gesamte Datenübertragung zwischen Funktionsbausteinen erfolgt über Adapter, nicht über einzelne Variablen. Dies ermöglicht eine lose Kopplung und modulare Systemgestaltung.
  • Unidirektionale Schnittstelle: Sowohl Eingangs- als auch Ausgangsadapter sind als unidirektional definiert – Daten fließen nur in eine Richtung (vom Socket zum Plug). Dies vereinfacht die Testbarkeit und vermeidet Rückkopplungen.
  • Ereignisgesteuert: Die Umschaltung erfolgt nur auf explizite Anforderung (REQ). Ohne Ereignis bleiben die internen Verbindungen unverändert.

Zustandsübersicht

Der Baustein besitzt ein einfaches Zustandsmodell, das in der internen Ablaufsteuerung (ECC) realisiert ist:

Zustand Beschreibung
IDLE Warten auf ein REQ-Ereignis.
SELECT Auswertung von K und Durchschaltung des entsprechenden Eingangs auf OUT.
SEND Aussenden von CNF und Rückkehr nach IDLE.

Nach jedem erfolgreichen Durchlauf wird wieder der Ruhezustand IDLE erreicht.

Anwendungsszenarien

  • Sensorauswahl: Ein System besitzt mehrere analoge Sensoren (z. B. Temperatur, Druck, Feuchte). Über K kann abwechselnd ein Sensorwert an eine zentrale Verarbeitungseinheit übergeben werden.
  • Signalrouting: In einer Steuerung werden drei verschiedene Quellen (z. B. alternative Messpfade oder Redundanzsignale) bereitgestellt. Der Multiplexer wählt je nach Betriebsmodus die aktive Quelle aus.
  • Test- und Diagnose: Während des Betriebs kann auf einen fest definierten Testeingang umgeschaltet werden, um die Funktion des nachfolgenden Bausteins zu prüfen.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

  • Standard-MUX (z. B. IEC 61499 MUX): Ein herkömmlicher Multiplexer arbeitet meist mit elementaren Datentypen (BOOL, INT, REAL) und besitzt separate Daten-Eingänge. Der AIWS_MUX_3 nutzt dagegen Adapter, wodurch auch komplexe, zusammengesetzte Datenobjekte (wie Strukturen oder ganze Messwerte mit Qualitätsflags) durchgeschaltet werden können.
  • Adapterbasierte Selektoren: Andere Bausteine wie AIWS_SELECT wählen zwischen zwei Adaptern. AIWS_MUX_3 erweitert dies auf drei Eingänge und einen festen Index-Parameter.
  • Generischer Multi-MUX: Im Vergleich zu einem nicht-generischen Multiplexer erlaubt die generische Definition den Einsatz beliebig vieler Instanzen mit demselben Adaptertyp, ohne dass der Baustein für jede Datenart neu definiert werden muss.

Fazit

Der AIWS_MUX_3 ist ein flexibler und generischer Multiplexer, der speziell für den unidirektionalen Adaptertyp AIWS entwickelt wurde. Er ermöglicht die saubere, ereignisgesteuerte Auswahl aus bis zu drei Quellen und eignet sich besonders für modulare Automatisierungslösungen, bei denen Daten über Adapter gekapselt werden. Die einfache Schnittstelle (ein Index, ein Ereignis) und die klare Zustandslogik machen ihn leicht integrierbar und testbar.