ILOCK_BLOCK_AX

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Einleitung

Der Funktionsblock ILOCK_BLOCK_AX realisiert eine Verriegelung (Interlock) für zwei gegenläufige Richtungen (aufwärts/abwärts oder vorwärts/rückwärts). Er priorisiert den ersten aktiven Eingang und stellt sicher, dass nur eine Richtung gleichzeitig aktiv sein kann. Der Block ist als Basis-Baustein (Basic FB) gemäß IEC 61499-2 implementiert.

Schnittstellenstruktur

Der Baustein verwendet Adapter-Schnittstellen vom Typ adapter::types::unidirectional::AX. Jeder Adapter besteht aus einem Ereignis-Eingang E1 und einem Daten-Eingang D1 (BOOL).

Ereignis-Eingänge

Keine diskreten Ereignis-Eingänge. Ereignisse werden über die Adapter-Schnittstellen empfangen: - UP_IN.E1 – Ereignis für die Aufwärts-/Vorwärts-Richtung - DOWN_IN.E1 – Ereignis für die Abwärts-/Rückwärts-Richtung

Ereignis-Ausgänge

Keine diskreten Ereignis-Ausgänge. Ausgaben erfolgen über die Adapterplugs: - UP_OUT.E1 – Ereignis bei Aktivierung/Deaktivierung der Aufwärts-Richtung - DOWN_OUT.E1 – Ereignis bei Aktivierung/Deaktivierung der Abwärts-Richtung

Daten-Eingänge

• UP_IN.D1 (BOOL) – Gültigkeitssignal für die Aufwärts-Richtung
• DOWN_IN.D1 (BOOL) – Gültigkeitssignal für die Abwärts-Richtung

Daten-Ausgänge

• UP_OUT.D1 (BOOL) – Gültigkeit der Aufwärts-Richtung am Ausgang
• DOWN_OUT.D1 (BOOL) – Gültigkeit der Abwärts-Richtung am Ausgang

Adapter

• Sockets (Eingänge):
• UP_IN – Adapter für Aufwärts-Steuerung
• DOWN_IN – Adapter für Abwärts-Steuerung
• Plugs (Ausgänge):
• UP_OUT – Adapter für Aufwärts-Ausgabe
• DOWN_OUT – Adapter für Abwärts-Ausgabe

Funktionsweise

Der Baustein arbeitet mit einem endlichen Automaten (ECC). Er startet im Zustand STOP. Sobald eines der beiden Ereignisse eintrifft und das zugehörige D1-Signal TRUE ist, wechselt er in den entsprechenden Richtungszustand. Solange D1 des aktiven Eingangs TRUE bleibt, wird der Zustand gehalten. Wird das D1-Signal des aktiven Eingangs auf FALSE gesetzt (bei erneutem Ereignis), wechselt der Automat zuerst in einen Stopp-Zwischenzustand (UP_STOP oder DOWN_STOP) und dann automatisch zurück nach STOP. Der jeweils andere Eingang wird ignoriert, solange eine Richtung aktiv ist – der Baustein priorisiert den zuerst aktiven Eingang.

Die Algorithmen setzen die Ausgangssignale: - UP: UP_OUT.D1 := TRUE, DOWN_OUT.D1 := FALSE - DOWN: UP_OUT.D1 := FALSE, DOWN_OUT.D1 := TRUE - STOP: Beide Ausgänge auf FALSE

Technische Besonderheiten

• Priorisierung erster aktiver Eingang: Nur der zuerst eintreffende gültige Befehl wird ausgeführt; der andere wird blockiert, bis der aktive deaktiviert wird.
• Adapter-basierte Schnittstelle: Die Verwendung von Adaptern des Typs unidirectional::AX erlaubt eine flexible Kopplung mit anderen Bausteinen ohne direkte Event-/Datentrennung.
• Verriegelung auf Automatenebene: Durch die Zustandsübergänge wird hardwarenahe Sicherheit simuliert – es kann nie gleichzeitig UP_OUT.D1 und DOWN_OUT.D1 = TRUE auftreten.
• Zwischenzustände: Die Zustände UP_STOP und DOWN_STOP gewährleisten, dass die Deaktivierung sauber mit einem Ereignis auf dem entsprechenden Ausgangsadapter quittiert wird.

Zustandsübersicht

Zustand	Beschreibung	Ausgangssignale
STOP	Ruhezustand, keine Richtung aktiv	UP_OUT.D1 = FALSE, DOWN_OUT.D1 = FALSE
UP	Aufwärts-Richtung aktiv	UP_OUT.D1 = TRUE, DOWN_OUT.D1 = FALSE
DOWN	Abwärts-Richtung aktiv	UP_OUT.D1 = FALSE, DOWN_OUT.D1 = TRUE
UP_STOP	Deaktivierung von UP (wird sofort verlassen)	UP_OUT.D1 = FALSE, DOWN_OUT.D1 = FALSE
DOWN_STOP	Deaktivierung von DOWN (wird sofort verlassen)	UP_OUT.D1 = FALSE, DOWN_OUT.D1 = FALSE

Übergänge: - STOP → UP bei Ereignis von UP_IN mit UP_IN.D1 = TRUE - STOP → DOWN bei Ereignis von DOWN_IN mit DOWN_IN.D1 = TRUE - UP → UP_STOP bei Ereignis von UP_IN mit UP_IN.D1 = FALSE - DOWN → DOWN_STOP bei Ereignis von DOWN_IN mit DOWN_IN.D1 = FALSE - UP_STOP → STOP automatisch (Transition 1) - DOWN_STOP → STOP automatisch (Transition 1)

Anwendungsszenarien

• Fahrsteuerung (z. B. Hubtische, Förderbänder): Verhindert gleichzeitige Auf-/Ab-Bewegung.
• Ventilsteuerung: Öffnen/Schließen eines Schiebers mit gegenseitiger Verriegelung.
• Sicherheitsgerichtete Logik: Absicherung, dass nie beide Antriebsrichtungen gleichzeitig angesteuert werden.
• Steuerung von Weichen oder Klappen: Nur eine Position darf aktiv sein.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Gegenüber einem einfachen RS-Flipflop bietet ILOCK_BLOCK_AX eine explizite Verriegelung und die Berücksichtigung von Gültigkeitssignalen (D1). Ein herkömmlicher SR-Baustein würde ohne externe Logik eine gleichzeitige Aktivierung beider Ausgänge zulassen. Dieser Baustein garantiert die gegenseitige Ausschließlichkeit auf Zustandsebene.

Fazit

ILOCK_BLOCK_AX ist ein kompakter, sicherheitsorientierter Funktionsblock für die Verriegelung zweier gegensätzlicher Richtungen. Seine Adapter-basierte Schnittstelle und der klar definierte Automat machen ihn einfach integrierbar und zuverlässig in Anwendungen, die eine exklusive Richtungssteuerung erfordern.