E_SREN

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Einleitung

Der E_SREN (Event-driven quad-state) ist ein ereignisgesteuerter Funktionsblock, der einen Ausgang mit vier definierten Zuständen steuert. Er reagiert auf verschiedene Eingangsereignisse und setzt seinen Ausgang entsprechend auf einen der vier Zustände: Aktiviert (SET), Deaktiviert (RESET), Fehler (ERROR) oder Keine Aktion (NONE). Der Baustein ist besonders für Anwendungen geeignet, in denen ein Signal mehrere Betriebszustände repräsentieren muss, wie z.B. in Überwachungs- oder Steuerungssystemen.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

• S (Set): Setzt den Ausgang Q auf TRUE und QB auf den Zustand COMMAND_ENABLE.

• R (Reset): Setzt den Ausgang Q auf FALSE und QB auf den Zustand COMMAND_DISABLE.

• ERR (Error): Setzt den Ausgang Q auf FALSE und QB auf den Zustand STATUS_ERROR.

• NONE: Setzt den Ausgang QB auf den Zustand COMMAND_NO_ACTION. Der Ausgang Q bleibt unverändert.

Ereignis-Ausgänge

• EO (Event Output): Wird ausgelöst, wenn sich einer der Ausgangswerte (Q oder QB) geändert hat. Dieses Ereignis wird immer zusammen mit den aktuellen Werten der Datenausgänge Q und QB gesendet.

Daten-Eingänge

• Dieser Funktionsblock besitzt keine Daten-Eingänge.

Daten-Ausgänge

• Q (BOOL): Einfacher boolescher Ausgang. Er ist nur TRUE, wenn das S-Ereignis eintrifft. Er ist FALSE bei den Ereignissen R und ERR und bleibt unverändert bei NONE.

• QB (BYTE): Ein Byte-Ausgang, der speziell zur Kodierung von vier Zuständen (2 Bit) dient. Die konkreten Werte (z.B. COMMAND_ENABLE) werden aus der importierten Bibliothek quarter::const::quarter bezogen.

Adapter

• Dieser Funktionsblock verwendet keine Adapter.

Funktionsweise

Der E_SREN ist als Basic-FB implementiert und besitzt einen internen Zustandsautomaten (ECC). Der Ausgangszustand ist START. Bei Eintreffen eines Eingangsereignisses (S, R, ERR, NONE) wechselt der Automat in den entsprechenden Zustand (SET, RESET, Error, none). In diesen Zuständen wird der zugehörige Algorithmus ausgeführt, der die Werte für Q und QB berechnet.

Anschließend prüft eine Bedingung, ob sich der neue Wert von Q oder QB gegenüber dem zuletzt gespeicherten Wert (old_Q, old_QB) geändert hat. Falls ja, wechselt der Automat in den Zustand FireEvent. Hier wird der Algorithmus HOLD ausgeführt, der die aktuellen Ausgangswerte in den internen Variablen speichert, und gleichzeitig das Ausgangsereignis EO ausgelöst. Danach kehrt der Automat immer in den START-Zustand zurück. Falls sich die Ausgangswerte nicht geändert haben, erfolgt ein direkter Übergang von den Zuständen SET, RESET, Error oder none zurück in den START-Zustand, ohne dass EO ausgelöst wird.

Technische Besonderheiten

• Zustandserkennung: Der Baustein merkt sich den vorherigen Ausgangszustand in den internen Variablen old_Q und old_QB. Das Ausgangsereignis EO wird nur bei einer tatsächlichen Zustandsänderung generiert, was redundante Ereignisausgaben verhindert.

• Bibliotheksabhängigkeit: Die spezifischen Byte-Werte für den QB-Ausgang werden aus der Konstanten-Bibliothek logiBUS::utils::quarter::const::quarter importiert. Die korrekte Funktion setzt die Verfügbarkeit dieser Bibliothek voraus.

• Vier-Zustands-Logik: Die Logik des NONE-Ereignisses ist speziell: Während QB auf COMMAND_NO_ACTION gesetzt wird, bleibt der boolesche Ausgang Q explizit unverändert.

Zustandsübersicht

Der ECC (Execution Control Chart) besteht aus sechs Zuständen:

1. START: Initialer und Ruhezustand.

2. SET: Wird bei Ereignis S aktiviert. Setzt Q=TRUE, QB=COMMAND_ENABLE.

3. RESET: Wird bei Ereignis R aktiviert. Setzt Q=FALSE, QB=COMMAND_DISABLE.

4. Error: Wird bei Ereignis ERR aktiviert. Setzt Q=FALSE, QB=STATUS_ERROR.

5. none: Wird bei Ereignis NONE aktiviert. Setzt QB=COMMAND_NO_ACTION. Q bleibt unverändert.

6. FireEvent: Wird nur betreten, wenn sich Q oder QB geändert haben. Speichert die neuen Werte und löst EO aus.

Anwendungsszenarien

• Aktorsteuerung: Steuerung eines Antriebs mit den Befehlen „Einschalten“ (S), „Ausschalten“ (R), „Störung“ (ERR) und „Manuell/Extern gesteuert“ (NONE).

• Meldesysteme: Darstellung des Status einer Maschine: „In Betrieb“, „Stopp“, „Fehler“, „Wartung“.

• Sicherheitsrelevante Steuerungen: Klare Trennung von normalen Betriebs- (S/R), Fehler- (ERR) und Wartungs-/Override-Zuständen (NONE).

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

• E_SR (Bistabile Funktion): Der klassische Set-Reset-Flipflop kennt nur zwei stabile Zustände (TRUE/FALSE). Der E_SREN erweitert dieses Konzept um zwei weitere Zustände (ERROR, NO_ACTION), die über ein dediziertes Byte (QB) kodiert werden.

• E_D_FF (D-Flipflop): Übernimmt einen Datenwert bei einem Takt-Ereignis. Der E_SREN ist ereignisgesteuert (vier verschiedene Ereignisse) und hat keinen separaten Dateneingang. Die „Daten“ sind in den auslösenden Ereignissen implizit enthalten.

Fazit

Der E_SREN ist ein spezialisierter, ereignisgesteuerter Funktionsblock für Anwendungen, die mehr als zwei diskrete Zustände benötigen. Durch die Kombination eines einfachen booleschen Signals (Q) mit einem mehrwertigen Byte-Signal (QB) und der intelligenten, änderungsbasierten Ereignisausgabe (EO) bietet er eine effiziente und übersichtliche Lösung für komplexe Zustandssteuerungen. Seine Stärke liegt in der klaren Semantik der vier Eingangsereignisse und der zuverlässigen Vermeidung von redundanten Ausgabeereignissen.