sequence_E_08

image

sequence_E_08_ecc

Einleitung

Der Funktionsblock sequence_E_08 ist ein Sequenzer mit acht Ausgängen, der durch Ereignisse gesteuert wird. Er realisiert eine lineare Zustandsmaschine mit einem definierten Startzustand und acht aktiven Zuständen. Der Übergang von einem Zustand zum nächsten erfolgt ausschließlich durch das Eintreffen eines spezifischen Ereignisses. Der Baustein eignet sich für Steuerungsaufgaben, bei denen Prozessschritte nacheinander und ereignisgesteuert durchlaufen werden müssen, wie z.B. in Handhabungs- oder Montageabläufen.

sequence_E_08

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • START_S1: Wechselt vom Startzustand (START) in den Zustand State_01.

  • S1_S2: Wechselt von State_01 nach State_02.

  • S2_S3: Wechselt von State_02 nach State_03.

  • S3_S4: Wechselt von State_03 nach State_04.

  • S4_S5: Wechselt von State_04 nach State_05.

  • S5_S6: Wechselt von State_05 nach State_06.

  • S6_S7: Wechselt von State_06 nach State_07.

  • S7_S8: Wechselt von State_07 nach State_08.

  • S8_START: Wechselt von State_08 zurück in den START-Zustand (repräsentiert durch sState_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 beim Eintritt in State_01 ausgelöst und liefert den Wert von DO_S1 (TRUE).

  • EO_S2: Wird beim Eintritt in State_02 ausgelöst und liefert den Wert von DO_S2 (TRUE).

  • EO_S3: Wird beim Eintritt in State_03 ausgelöst und liefert den Wert von DO_S3 (TRUE).

  • EO_S4: Wird beim Eintritt in State_04 ausgelöst und liefert den Wert von DO_S4 (TRUE).

  • EO_S5: Wird beim Eintritt in State_05 ausgelöst und liefert den Wert von DO_S5 (TRUE).

  • EO_S6: Wird beim Eintritt in State_06 ausgelöst und liefert den Wert von DO_S6 (TRUE).

  • EO_S7: Wird beim Eintritt in State_07 ausgelöst und liefert den Wert von DO_S7 (TRUE).

  • EO_S8: Wird beim Eintritt in State_08 ausgelöst und liefert den Wert von DO_S8 (TRUE).

Daten-Eingänge

  • Dieser Funktionsblock besitzt keine Daten-Eingänge.

Daten-Ausgänge

  • STATE_NR (SINT): Aktuelle Zustandsnummer. START = 0, State_01 = 1, State_02 = 2, …, State_08 = 8. Die Werte werden aus der Konstanten-Bibliothek sequence geladen.

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

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

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

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

  • DO_S5 (BOOL): Ist TRUE, wenn Zustand State_05 aktiv ist.

  • DO_S6 (BOOL): Ist TRUE, wenn Zustand State_06 aktiv ist.

  • DO_S7 (BOOL): Ist TRUE, wenn Zustand State_07 aktiv ist.

  • DO_S8 (BOOL): Ist TRUE, wenn Zustand State_08 aktiv ist.

Adapter

  • Dieser Funktionsblock verwendet keine Adapter.

Funktionsweise

Der sequence_E_08 ist als Basic-FB mit einer ausführlichen Execution Control Chart (ECC) implementiert. Die Logik folgt einer linearen Kette von Zuständen (sState_01 bis sState_08), einem Start-/Ruhezustand (sState_00) und einem expliziten Reset-Zustand (sRESET).

Bei jedem Zustandswechsel werden drei Aktionen ausgeführt:

  1. Exit-Aktion des vorherigen Zustands: Ein State_XX_X-Algorithmus setzt den zugehörigen Datenausgang (DO_Sx) auf FALSE.

  2. Confirmation-Aktion des neuen Zustands: Ein State_XX_C-Algorithmus setzt die STATE_NR und löst das CNF-Ereignis aus.

  3. Entry-Aktion des neuen Zustands: Ein State_XX_E-Algorithmus setzt den zugehörigen Datenausgang (DO_Sx) auf TRUE und löst das entsprechende EO_Sx-Ereignis aus.

Ein RESET-Ereignis führt unmittelbar in den sRESET-Zustand. Dort werden über Exit-Algorithmen alle potenziell aktiven Ausgänge (DO_S1 bis DO_S8) auf FALSE gesetzt. Anschließend erfolgt ein automatischer Übergang (Condition=1, also immer wahr) in den sState_00 (START).

Technische Besonderheiten

  • Ereignisbasierte Transitionen: Zustandsübergänge sind strikt an das Eintreffen der definierten Ereignisse gebunden. Es gibt keine zeit- oder datengetriggerten Übergänge.

  • Expliziter Reset-Pfad: Der Reset-Vorgang läuft über einen eigenen Zustand (sRESET), der sicherstellt, dass alle Ausgänge deaktiviert werden, bevor der Startzustand (sState_00) erreicht wird. Dies gewährleistet einen sauberen und definierten Neustart.

  • Konsistente Schnittstelle: Die Namensgebung der Ereignisse (z.B. S1_S2) macht die erwartete Transition intuitiv verständlich.

  • Verwendung von Konstanten: Die Zustandsnummern (STATE_NR) werden aus einer zentralen Konstanten-Bibliothek (sequence) bezogen, was die Wartbarkeit und Konsistenz verbessert.

Zustandsübersicht

  • sState_00: Start- bzw. Ruhezustand. STATE_NR = 0. Alle Ausgänge sind FALSE.

  • sState_01 bis sState_08: Aktive Prozesszustände 1 bis 8. Der jeweilige Ausgang DO_Sx ist TRUE, STATE_NR entspricht der Zustandsnummer.

  • sRESET: Zwischenzustand während eines Reset-Vorgangs. Setzt alle Ausgänge zurück.

  • xSTART: Initialer ECC-Zustand (wird nur einmal beim Start der Anwendung durchlaufen).

Anwendungsszenarien

  • Schrittkettensteuerungen: Steuerung von Maschinen mit klar sequentiellen Arbeitsabläufen, wie Pressen, Schweißanlagen oder Verpackungsmaschinen.

  • Handhabungsgeräte: Steuerung eines Roboterarms, der Teile nacheinander greift, transportiert und ablegt.

  • Teststände: Automatisierte Abfolge von Test- und Prüfschritten an einem Bauteil.

  • Batch-Prozesse: Steuerung von Reaktoren oder Mischbehältern, in denen nacheinander verschiedene Zutaten zugegeben oder Prozessparameter geändert werden müssen.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

  • VS. E_R_TRIG / E_F_TRIG: Diese Bausteine detektieren Flanken. sequence_E_08 nutzt solche Flankendetektoren typischerweise als Quelle für seine Transitionsevents, ist selbst aber eine komplexe Zustandsmaschine.

  • VS. E_DELAY: Ein reiner Verzögerungsbaustein. sequence_E_08 kann durch externe Timer und entsprechende Verknüpfung zeitgesteuerte Abläufe realisieren, bietet aber von Haus aus keine integrierte Zeitsteuerung.

  • VS. E_SR (Flip-Flop): Ein elementarer Speicherbaustein mit Set/Reset. sequence_E_08 kann als eine Kette solcher Speicher aufgefasst werden, bei der das Setzen eines Zustands das Zurücksetzen des vorherigen impliziert.

  • VS. SFC (Sequential Function Chart): Die Funktionsweise entspricht im Prinzip einer einfachen SFC-Sequenz. sequence_E_08 kapselt diese SFC-ähnliche Logik in einem wiederverwendbaren FB.

Fazit

Der sequence_E_08 ist ein robustes und gut strukturiertes Werkzeug zur Implementierung ereignisgesteuerter Schrittketten in IEC 61499. Seine klare Schnittstelle und der explizite Reset-Mechanismus machen ihn zuverlässig und einfach in übergeordnete Steuerungen zu integrieren. Er ist ideal für Anwendungen geeignet, bei denen eine feste, lineare Abfolge von Aktionen durch externe Signale (z.B. Endschalter, Benutzerbefehle) vorangetrieben wird. Für zyklische oder komplex verzweigte Abläufe müsste der Baustein erweitert oder ein anderer Ansatz gewählt werden.