sequence_ET_04

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sequence_ET_04_ecc

Einleitung

Der Funktionsblock sequence_ET_04 ist ein Sequenzer mit vier Ausgabezuständen. Er ermöglicht die Steuerung einer zyklischen Abfolge von vier Schritten (State_01 bis State_04), wobei der Übergang zwischen den Zuständen entweder durch ein externes Ereignis oder nach Ablauf einer einstellbaren Zeit erfolgen kann. Der Baustein ist für Anwendungen konzipiert, bei denen Prozessschritte sequenziell und mit zeitlicher oder ereignisgesteuerter Flexibilität ausgeführt werden müssen.

sequence_ET_04

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • START_S1: Wechselt von START oder State_00 in den ersten Zustand State_01. Überträgt die Zeitparameter für alle Zustandsübergänge (DT_S1_S2, DT_S2_S3, DT_S3_S4, DT_S4_START).

  • S1_S2: Manueller Übergang von State_01 zu State_02.

  • S2_S3: Manueller Übergang von State_02 zu State_03.

  • S3_S4: Manueller Übergang von State_03 zu State_04.

  • S4_START: Manueller Übergang von State_04 zurück in den START-Zustand (über State_00).

  • RESET: Setzt den Baustein aus jedem beliebigen Zustand sofort in den START-Zustand zurück.

Ereignis-Ausgänge

  • CNF: Ausführungsbestätigung. Wird bei jedem Zustandswechsel ausgelöst und liefert die neue Zustandsnummer (STATE_NR).

  • EO_S1: Wird bei Eintritt in State_01 ausgelöst und liefert den Ausgangswert DO_S1.

  • EO_S2: Wird bei Eintritt in State_02 ausgelöst und liefert den Ausgangswert DO_S2.

  • EO_S3: Wird bei Eintritt in State_03 ausgelöst und liefert den Ausgangswert DO_S3.

  • EO_S4: Wird bei Eintritt in State_04 ausgelöst und liefert den Ausgangswert DO_S4.

Daten-Eingänge

  • DT_S1_S2 (Typ: TIME): Zeit für den automatischen Übergang von State_01 zu State_02. Der Wert NO_TIME deaktiviert den Zeitübergang für diesen Schritt.

  • DT_S2_S3 (Typ: TIME): Zeit für den automatischen Übergang von State_02 zu State_03. Der Wert NO_TIME deaktiviert den Zeitübergang für diesen Schritt.

  • DT_S3_S4 (Typ: TIME): Zeit für den automatischen Übergang von State_03 zu State_04. Der Wert NO_TIME deaktiviert den Zeitübergang für diesen Schritt.

  • DT_S4_START (Typ: TIME): Zeit für den automatischen Übergang von State_04 zurück zum START-Zustand. Der Wert NO_TIME deaktiviert den Zeitübergang für diesen Schritt.

Daten-Ausgänge

  • STATE_NR (Typ: SINT): Aktuelle Zustandsnummer gemäß der Konstanten sequence::State_XX (START = 0, State_01 = 1, State_02 = 2, State_03 = 3, State_04 = 4).

  • DO_S1 (Typ: BOOL): Ist TRUE, wenn State_01 aktiv ist.

  • DO_S2 (Typ: BOOL): Ist TRUE, wenn State_02 aktiv ist.

  • DO_S3 (Typ: BOOL): Ist TRUE, wenn State_03 aktiv ist.

  • DO_S4 (Typ: BOOL): Ist TRUE, wenn State_04 aktiv ist.

Adapter

  • timeOut (Typ: ATimeOut): Ein Stecker (Plug) für einen Timeout-Adapter. Dieser Adapter wird intern verwendet, um die zeitgesteuerten Zustandsübergänge zu realisieren.

Funktionsweise

Der Baustein implementiert einen endlichen Automaten (ECC) mit den Zuständen START, State_01 bis State_04, State_00 und RESET. Der Zyklus beginnt im Zustand START. Ein START_S1-Ereignis startet die Sequenz und wechselt in State_01.

In jedem aktiven Zustand (State_01 bis State_04) werden folgende Aktionen ausgeführt:

  1. Der interne Timer (timeOut) wird gestoppt.

  2. Der Ausgang des vorherigen Zustands wird deaktiviert (Exit-Algorithmus State_XX_X).

  3. Die Bestätigung CNF mit der neuen Zustandsnummer wird gesendet und die Zeit für den nächsten möglichen automatischen Übergang wird an den Timer übergeben (Confirmation-Algorithmus State_XX_C).

  4. Der Ausgang des aktuellen Zustands wird aktiviert (Entry-Algorithmus State_XX_E).

  5. Der interne Timer mit der für diesen Zustand konfigurierten Zeit (DT_...) wird gestartet.

Ein Zustandswechsel kann auf zwei Arten erfolgen:

  • Ereignisgesteuert: Durch das entsprechende Eingangsereignis (z.B. S1_S2).

  • Zeitgesteuert: Durch ein TimeOut-Ereignis des Adapters, sofern die Zeit DT_... nicht auf NO_TIME gesetzt ist.

Nach State_04 wechselt der Baustein in den Zustand State_00 (von wo aus die Sequenz mit START_S1 neu gestartet werden kann) oder via RESET direkt zurück in den START-Zustand. Ein RESET-Ereignis deaktiviert sofort alle aktiven Ausgänge und bringt den Baustein in den Ausgangszustand zurück.

Technische Besonderheiten

  • Hybride Übergänge: Jeder Zustandsübergang kann individuell als rein ereignisgesteuert, rein zeitgesteuert oder als Kombination aus beidem konfiguriert werden. Ein zeitgesteuerter Übergang hat Vorrang, sofern die Zeit nicht NO_TIME ist.

  • Initialwerte: Alle Zeit-Eingänge (DT_...) sind standardmäßig mit NO_TIME vorbelegt, was bedeutet, dass die Sequenz nach dem Start zunächst rein ereignisgesteuert abläuft.

  • Adapter-Nutzung: Die Zeitsteuerung wird vollständig über den gekoppelten ATimeOut-Adapter abgewickelt, was eine klare Trennung der Funktionalität und potenzielle Wiederverwendbarkeit ermöglicht.

  • Zustandsrückmeldung: Die Ausgabe STATE_NR bietet eine einfache Möglichkeit, den aktuellen Schritt extern zu überwachen oder zu visualisieren.

Zustandsübersicht

  1. START: Initialer, inaktiver Zustand. Alle Ausgänge sind FALSE.

  2. State_01: Erster Sequenzschritt. DO_S1 ist TRUE. Übergang zu State_02 via S1_S2-Ereignis oder nach Zeit DT_S1_S2.

  3. State_02: Zweiter Sequenzschritt. DO_S2 ist TRUE. Übergang zu State_03 via S2_S3-Ereignis oder nach Zeit DT_S2_S3.

  4. State_03: Dritter Sequenzschritt. DO_S3 ist TRUE. Übergang zu State_04 via S3_S4-Ereignis oder nach Zeit DT_S3_S4.

  5. State_04: Vierter Sequenzschritt. DO_S4 ist TRUE. Übergang zu State_00 via S4_START-Ereignis oder nach Zeit DT_S4_START.

  6. State_00: Wartezustand nach Sequenzende. Alle Ausgänge sind FALSE. Von hier aus kann mit START_S1 eine neue Sequenz gestartet werden.

  7. sRESET: Übergangszustand für den Reset. Deaktiviert alle Ausgänge und wechselt automatisch zu State_00.

Anwendungsszenarien

  • Steuerung von Batch-Prozessen: Sequenzielle Aktivierung von Ventilen, Pumpen oder Heizungen in einem chemischen oder verfahrenstechnischen Prozess.

  • Automatisierte Handhabungsgeräte: Steuerung der einzelnen Schritte eines Pick-and-Place-Roboters (Greifen, Bewegen, Positionieren, Ablegen).

  • Verpackungsmaschinen: Koordination der Abläufe wie Produktzuführung, Verpacken, Etikettieren und Ausstoßen.

  • Teststände: Automatisierte Abfolge von Prüf- und Messschritten an einem Bauteil.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Im Gegensatz zu einfachen Timer-Bausteinen (TON) oder reinen Zustandsmaschinen (E_SR) kombiniert sequence_ET_04 beides in einem spezialisierten Baustein. Er bietet eine vordefinierte, vierstufige Struktur mit dedizierten Ausgängen für jeden Schritt, was die Programmierung im Vergleich zur manuellen Verknüpfung mehrerer Einzelbausteine vereinfacht und übersichtlicher macht. Bausteine wie E_CYCLE bieten zyklische Ereignisauslösung, aber keine individuellen, zustandsabhängigen Datenausgänge oder hybride Trigger.

🛠️ Zugehörige Übungen

Fazit

Der sequence_ET_04 ist ein praktischer und flexibler Funktionsblock für alle Anwendungen, die eine klare, zyklische Schrittkette erfordern. Die Kombination aus ereignis- und zeitgesteuerten Übergängen sowie die klare Schnittstelle mit separaten Ausgängen für jeden Zustand machen ihn besonders wartungsfreundlich und einfach in übergeordnete Steuerungen zu integrieren. Die Verwendung eines Standard-Adapters für die Zeitfunktion hält den Baustein schlank und kompatibel.