sequence_ET_08

image

sequence_ET_08_ecc

Einleitung

Der Funktionsblock sequence_ET_08 ist ein Sequenzer mit acht Ausgängen. Er ermöglicht die Abarbeitung einer festen Schrittkette, wobei der Übergang von einem Schritt zum nächsten entweder durch ein externes Ereignis oder durch einen einstellbaren Zeitablauf erfolgen kann. Der Baustein ist besonders für Steuerungsaufgaben geeignet, bei denen eine zyklische oder zeitgesteuerte Abfolge von Aktionen benötigt wird.

sequence_ET_08

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • START_S1: Springt vom START-Zustand in den Zustand State_01. Überträgt alle Zeitdaten (DT_S1_S2 bis DT_S8_START).

  • S1_S2: Springt von State_01 zu State_02.

  • S2_S3: Springt von State_02 zu State_03.

  • S3_S4: Springt von State_03 zu State_04.

  • S4_S5: Springt von State_04 zu State_05.

  • S5_S6: Springt von State_05 zu State_06.

  • S6_S7: Springt von State_06 zu State_07.

  • S7_S8: Springt von State_07 zu State_08.

  • S8_START: Springt von State_08 zurück in den START-Zustand.

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

Ereignis-Ausgänge

  • CNF: Ausführungsbestätigung. Wird bei jedem Zustandswechsel gesetzt und überträgt die aktuelle Zustandsnummer (STATE_NR).

  • EO_S1 bis EO_S8: Zustands-spezifische Ereignisausgänge. Werden beim Eintritt in den entsprechenden Zustand (State_01 bis State_08) ausgelöst und übertragen den jeweiligen booleschen Datenausgang (DO_S1 bis DO_S8).

Daten-Eingänge

  • DT_S1_S2 bis DT_S8_START (Typ TIME): Definieren die Zeitdauer für den automatischen Übergang vom aktuellen zum nächsten Zustand. Wenn der Wert auf NO_TIME gesetzt ist, ist der zeitgesteuerte Übergang für diesen Schritt deaktiviert und ein Ereignis ist erforderlich.

Daten-Ausgänge

  • STATE_NR (Typ SINT): Gibt die aktuelle Zustandsnummer aus (START = 0, State_01 = 1, …, State_08 = 8).

  • DO_S1 bis DO_S8 (Typ BOOL): Logische Ausgänge, die TRUE sind, solange sich der Baustein im entsprechenden Zustand (State_01 bis State_08) befindet.

Adapter

  • timeOut (Typ iec61499::events::ATimeOut): Ein Zeitgeber-Adapter, der für die Realisierung der zeitgesteuerten Zustandsübergänge verwendet wird.

Funktionsweise

Der Baustein ist als Basic-FB mit einer Execution Control Chart (ECC) implementiert. Er startet im initialen Zustand xSTART. Ein START_S1-Ereignis führt in den ersten aktiven Zustand sState_01. Jeder aktive Zustand (sState_01 bis sState_08) führt beim Eintritt folgende Aktionen aus:

  1. Stoppt den laufenden Zeitgeber.

  2. Führt den Exit-Algorithmus des vorherigen Zustands aus (schaltet den vorherigen Ausgang aus).

  3. Führt den Confirmation-Algorithmus (*_C) aus, der die STATE_NR setzt und die Zeit für den nächsten möglichen automatischen Übergang im timeOut-Adapter konfiguriert.

  4. Führt den Entry-Algorithmus (*_E) aus, der den zugehörigen booleschen Ausgang (DO_Sx) aktiviert und das entsprechende Ereignis (EO_Sx) auslöst.

  5. Startet den Zeitgeber mit der für diesen Zustand eingestellten Dauer (DT_*).

Der Übergang zum nächsten Zustand kann auf zwei Arten erfolgen:

  1. Ereignisgesteuert: Durch das entsprechende Sprung-Ereignis (z.B. S1_S2).

  2. Zeitgesteuert: Durch das TimeOut-Ereignis des Adapters, sofern die Zeitdauer (DT_*) nicht NO_TIME ist.

Das RESET-Ereignis führt in einen dedizierten Reset-Zustand (sRESET), der alle aktiven Ausgänge ausschaltet, bevor er in den inaktiven START-Zustand (sState_00) übergeht.

Technische Besonderheiten

  • Hybride Transitionen: Jeder Schritt bietet zwei parallele Übergangsbedingungen (Ereignis ODER Zeit), was maximale Flexibilität bietet.

  • Sichere Zustandsbehandlung: Beim Zustandswechsel wird der Zeitgeber immer gestoppt, und die Ausgänge werden durch definierte Exit-Algorithmen sauber deaktiviert.

  • Konfigurierbare Zeiten: Die Zeit für jeden Schritt kann individuell eingestellt oder durch NO_TIME deaktiviert werden.

  • Explizite Zustandsrückmeldung: Der Ausgang STATE_NR erlaubt eine einfache externe Überwachung der aktuellen Schrittposition.

Zustandsübersicht

  1. xSTART: Initialer, inaktiver Zustand (beim Start des FBs).

  2. sState_00: Inaktiver START-Zustand (nach Reset oder Zyklusende). STATE_NR = 0.

  3. sState_01 bis sState_08: Aktive Zustände der Sequenz. STATE_NR = 1 bis 8. Die entsprechenden Ausgänge DO_S1 bis DO_S8 sind aktiv.

  4. sRESET: Temporärer Zustand, der bei einem RESET-Ereignis alle aktiven Ausgänge ausschaltet.

Anwendungsszenarien

  • Steuerung von zyklischen Prozessen in Verpackungs- oder Fertigungsmaschinen.

  • Schrittkette für einen automatisierten Test- oder Kalibrierablauf.

  • Steuerung einer Belichtungs- oder Spülsequenz in der Halbleiterfertigung.

  • Allgemeine Zustandsautomaten, bei denen Schritte sowohl durch Sensorik (Ereignis) als auch durch feste Zeiten vorangetrieben werden können.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Im Vergleich zu einfacheren Sequenzern (z.B. E_SR oder E_CTU in Reihe) bietet sequence_ET_08 eine vollständig vordefinierte Schrittkette mit integrierter Zeitsteuerung und dedizierten Ausgängen pro Schritt. Im Gegensatz zu einer individuell programmierten SFC (Sequential Function Chart) ist die Logik fest verdrahtet, was die Anwendung einfacher, aber auch weniger flexibel macht. Bausteine wie E_DELAY müssten extern hinzugefügt werden, während hier die Zeitfunktionalität integriert ist.

Fazit

Der sequence_ET_08 ist ein robuster und einfach zu konfigurierender Sequenzer-Baustein für IEC 61499. Seine Stärke liegt in der kombinierten Ereignis- und Zeitsteuerung sowie der klaren, pro Schritt definierten Schnittstelle. Er eignet sich ideal für standardisierte Steuerungsabläufe mit bis zu acht Schritten, bei denen ein hohes Maß an Vorhersagbarkeit und einfache Parametrierung gewünscht ist. Für Prozesse mit variabler Schrittanzahl oder komplexeren Verzweigungen sind flexiblere Lösungen wie Composite-FBs oder eigene SFCs vorzuziehen.