BOOLS_TO_ARR08X

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Einleitung

Der Funktionsblock BOOLS_TO_ARR08X dient der Konvertierung von acht einzelnen booleschen (BOOL) Eingangssignalen in ein boolesches Array (ARRAY[0..7] OF BOOL). Er ist ein grundlegender Baustein zur Signalzusammenführung und Datenstrukturierung in Steuerungsanwendungen, insbesondere wenn diskrete digitale Signale für eine kompakte Weiterverarbeitung oder Übertragung gebündelt werden müssen.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • REQ (Request): Löst die Konvertierungsoperation aus. Bei Eintreffen dieses Ereignisses werden die aktuellen Werte an den acht IN_xx-Eingängen gelesen und in das Ausgangsarray OUT geschrieben.

Ereignis-Ausgänge

  • CNF (Confirm): Wird ausgelöst, sobald die Konvertierung abgeschlossen ist und das Ausgangsarray OUT mit den neuen Werten bereitsteht.

Daten-Eingänge

Acht einzelne boolesche Eingänge (BOOL), die jeweils einem Bit im resultierenden Array entsprechen:

  • IN_00: Wert für Bit 00 / Array-Index 0.

  • IN_01: Wert für Bit 01 / Array-Index 1.

  • IN_02: Wert für Bit 02 / Array-Index 2.

  • IN_03: Wert für Bit 03 / Array-Index 3.

  • IN_04: Wert für Bit 04 / Array-Index 4.

  • IN_05: Wert für Bit 05 / Array-Index 5.

  • IN_06: Wert für Bit 06 / Array-Index 6.

  • IN_07: Wert für Bit 07 / Array-Index 7.

Daten-Ausgänge

  • OUT: Das Ausgangssignal vom Typ ARRAY[0..7] OF BOOL. Nach Auslösung des REQ-Ereignisses enthält es die zu diesem Zeitpunkt an den Eingängen anliegenden Werte, wobei IN_00 auf OUT[0] und IN_07 auf OUT[7] abgebildet wird.

Adapter

Dieser Funktionsblock besitzt keine Adapterschnittstellen.

Funktionsweise

Die Funktionsweise ist deterministisch und einfach. Bei jedem Eintreffen eines Ereignisses am REQ-Eingang wird der enthaltene ST-Code ausgeführt. Dieser Code weist jedem Element des Ausgangsarrays OUT direkt den Wert des entsprechenden einzelnen IN_xx-Eingangs zu. Die Abbildung ist fest verdrahtet: OUT[0] := IN_00; OUT[1] := IN_01; … OUT[7] := IN_07; Unmittelbar nach dieser Zuweisung wird das CNF-Ereignis generiert, um den erfolgreichen Abschluss der Operation zu signalisieren. Es findet keine Pufferung, Verzögerung oder logische Verknüpfung der Eingangswerte statt.

Technische Besonderheiten

  • Echtzeitverhalten: Die Operation ist atomar und sehr schnell, da sie nur aus direkten Zuweisungen besteht. Sie fügt keine nennenswerte Latenz in den Steuerungszyklus ein.

  • Größenfestlegung: Das Ausgangsarray ist mit der festen Größe [0..7] definiert, was genau acht Elementen entspricht.

  • Synchrone Abarbeitung: Alle Eingangswerte werden zum Zeitpunkt des REQ-Ereignisses synchron erfasst. Änderungen an den Eingängen während der Abarbeitung haben keinen Einfluss auf den aktuellen Zyklus.

Zustandsübersicht

Der Funktionsblock ist zustandslos (stateless). Er besitzt kein internes Gedächtnis. Seine Ausgabe ist zu jedem Zeitpunkt ausschließlich eine Funktion der aktuellen Eingangswerte beim letzten REQ-Ereignis.

Anwendungsszenarien

  • Bündelung von Schaltzuständen: Zusammenfassen der Zustände mehrerer Endschalter, Taster oder Ventile in ein einziges Array für die Übertragung über ein Netzwerk oder an einen übergeordneten Steuerungsbaustein.

  • Vorverarbeitung für Array-basierte Blöcke: Bereitstellung von Eingangsdaten für Funktionsblöcke, die ihre Operationen auf ganzen Arrays durchführen (z.B. logische Verknüpfungen, Verschiebeoperationen).

  • Strukturierung von E/A-Daten: Ordnung von verteilten digitalen Eingangssignalen einer SPS in einer definierten Datenstruktur für verbesserte Lesbarkeit und Wartbarkeit des Programms.

  • Schnittstelle zu Visualisierungssystemen: Einfacheres Mapping von vielen Einzelsignalen auf ein zusammengesetztes Symbol oder eine Statusanzeige in einer HMI.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

  • BOOL_TO_xxx Blöcke: Blöcke wie BOOL_TO_INT oder BOOL_TO_BYTE konvertieren mehrere Bool-Werte ebenfalls in ein kompakteres Datum. BOOLS_TO_ARR08X erzeugt hingegen explizit ein Array, was den indizierten Zugriff auf jedes einzelne Bit erhält und die semantische Bedeutung der Position bewahrt.

  • Manuelle Verkabelung: Die Alternative wäre die direkte Verkabelung jedes Einzelbits auf die Indizes eines Array-Variablenbausteins. BOOLS_TO_ARR08X kapselt diese Operation, verbessert die Übersichtlichkeit im FBD/LD-Editor und reduziert Verdrahtungsaufwand.

  • MERGE/CONCAT-Blöcke: Allgemeine Zusammenführungsblöcke können verschiedene Datentypen verbinden. BOOLS_TO_ARR08X ist spezialisiert und typsicher für genau acht BOOL-Eingänge und ein BOOL-Array als Ausgang.

🛠️ Zugehörige Übungen

Fazit

Der BOOLS_TO_ARR08X ist ein spezialisierter, robuster und effizienter Funktionsblock für eine häufige Aufgabe in der industriellen Automatisierung: die Bündelung diskreter Signale. Seine Stärke liegt in der Einfachheit, der deterministischen Ablaufzeit und der klaren Schnittstellendefinition. Er ist die erste Wahl, wenn acht boolesche Signale in einer geordneten Array-Struktur für die Weiterverarbeitung bereitgestellt werden müssen.