sequence_E_04_loop

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sequence_E_04_loop_ecc

Einleitung

Der Funktionsblock sequence_E_04_loop implementiert eine zyklische Sequenz mit vier Zuständen. Die Zustandsübergänge werden ausschließlich durch externe Ereignisse ausgelöst. Der Baustein ist für Steuerungsaufgaben konzipiert, bei denen eine feste Abfolge von Aktionen (repräsentiert durch die Ausgänge DO_S1 bis DO_S4) durchlaufen werden muss und ein Rücksetzen von jedem Zustand aus möglich sein soll.

sequence_E_04_loop

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • START_S1: Wechselt vom initialen START-Zustand in den ersten aktiven Zustand State_01.

  • S1_S2: Wechselt von State_01 zu State_02.

  • S2_S3: Wechselt von State_02 zu State_03.

  • S3_S4: Wechselt von State_03 zu State_04.

  • S4_S1: Wechselt von State_04 zurück zu State_01 und schließt damit den Zyklus.

  • RESET: Setzt den Baustein von jedem beliebigen aktiven Zustand (State_01 bis State_04) zurück in den initialen START-Zustand.

Ereignis-Ausgänge

  • CNF: Wird bei jedem Zustandswechsel ausgelöst und bestätigt die Ausführung. Transportiert den aktuellen Zustandscode über STATE_NR.

  • EO_S1: Wird beim Eintritt in State_01 ausgelöst. Transportiert den Wert TRUE für DO_S1.

  • EO_S2: Wird beim Eintritt in State_02 ausgelöst. Transportiert den Wert TRUE für DO_S2.

  • EO_S3: Wird beim Eintritt in State_03 ausgelöst. Transportiert den Wert TRUE für DO_S3.

  • EO_S4: Wird beim Eintritt in State_04 ausgelöst. Transportiert den Wert TRUE für DO_S4.

Daten-Eingänge

  • Dieser Funktionsblock besitzt keine Dateneingänge.

Daten-Ausgänge

  • STATE_NR (SINT): Gibt die Nummer des aktuellen Zustands aus. Die Kodierung lautet: START = 0, State_01 = 1, State_02 = 2, State_03 = 3, State_04 = 4.

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

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

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

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

Adapter

  • Dieser Funktionsblock verwendet keine Adapter.

Funktionsweise

Der Baustein ist als Basic Function Block (BFB) mit einer Execution Control Chart (ECC) implementiert. Die interne Logik basiert auf sechs Zuständen: einem initialen Zustand (xSTART), vier aktiven Arbeitszuständen (sState_01 bis sState_04) und einem speziellen Reset-Zustand (sRESET).

Bei einem Zustandswechsel werden drei Aktionen nacheinander ausgeführt:

  1. Exit-Algorithmus (X): Der Ausgang des vorherigen Zustands wird auf FALSE gesetzt.

  2. Confirmation-Algorithmus (C): Die Zustandsnummer STATE_NR wird aktualisiert und das CNF-Ereignis wird ausgelöst.

  3. Entry-Algorithmus (E): Der Ausgang des neuen Zustands wird auf TRUE gesetzt und das entsprechende Ereignis (EO_Sx) wird ausgelöst.

Ein RESET-Ereignis führt immer in den sRESET-Zustand, wo alle Ausgänge (DO_S1 bis DO_S4) deaktiviert werden, die Zustandsnummer auf 0 (START) gesetzt und ein CNF gesendet wird. Anschließend wechselt der Baustein automatisch zurück in den initialen xSTART-Zustand.

Technische Besonderheiten

  • Ereignisgesteuerte Transitionen: Im Gegensatz zu zeit- oder bedingungsgesteuerten Sequenzern erfolgen alle Zustandsübergänge nur bei Eintreffen des spezifischen Ereignisses. Es gibt keine automatischen oder zeitgesteuerten Weiter schaltungen.

  • Explizite Reset-Logik: Der Reset-Vorgang ist als eigener Zustand (sRESET) modelliert, der alle Ausgänge sauber zurücksetzt, bevor der Startzustand wieder erreicht wird.

  • Zustandskodierung: Die Verwendung der Konstanten aus sequence::State_xx für die Zuweisung an STATE_NR erhöht die Wartbarkeit und Lesbarkeit des Codes.

Zustandsübersicht

  1. xSTART: Initialer, inaktiver Zustand. Alle Ausgänge sind FALSE, STATE_NR ist 0.

  2. sState_01: Erster aktiver Zustand. DO_S1 = TRUE, STATE_NR = 1.

  3. sState_02: Zweiter aktiver Zustand. DO_S2 = TRUE, STATE_NR = 2.

  4. sState_03: Dritter aktiver Zustand. DO_S3 = TRUE, STATE_NR = 3.

  5. sState_04: Vierter aktiver Zustand. DO_S4 = TRUE, STATE_NR = 4.

  6. sRESET: Temporärer Reset-Zustand. Setzt alle Aktor-Ausgänge (DO_Sx) auf FALSE und STATE_NR auf 0.

Die erlaubten Übergänge sind: START -> S1 -> S2 -> S3 -> S4 -> (S1) sowie von jedem Zustand S1-S4 via RESET zurück zu START.

Anwendungsszenarien

  • Schrittkettensteuerungen: Steuerung von Maschinenabläufen, bei denen jeder Schritt manuell oder durch ein Sensorsignal freigegeben werden muss (z.B. manuelle Bestückungsstationen).

  • Taktgesteuerte Prozesse: In Produktionslinien, wo ein zentraler Taktgeber (Sx_Sy-Ereignisse) den Fortschritt der Baugruppe von Station zu Station signalisiert.

  • Test- und Inbetriebnahmesequenzen: Strukturierte Abfolge von Tests, die vom Bediener bestätigt werden müssen.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Im Vergleich zu einem Zyklischen Sequenzer mit Timer (z.B. E_CYCLE) fehlt hier die integrierte Zeitsteuerung; die Weiter schaltung erfolgt rein ereignisbasiert. Gegenüber einem Binären Schieberegister oder Zähler bietet dieser Baustein eine explizite, leicht nachvollziehbare Zustandsmaschine mit klaren Entry/Exit-Aktionen und einem dedizierten Reset-Pfad, was die Fehlersuche vereinfacht.

Fazit

Der sequence_E_04_loop ist ein robuster und klar strukturierter Funktionsblock zur Implementierung einer ereignisgesteuerten 4-Zustands-Sequenz. Seine Stärken liegen in der expliziten Modellierung jedes Zustandsübergangs, der sauberen Reset-Logik und der klaren Trennung von Entry-, Exit- und Bestätigungsaktionen. Er eignet sich ideal für Anwendungen, bei denen die Ablaufsteuerung durch externe Signale (Taster, Sensoren, übergeordnete Steuerungen) erfolgen soll.