sequence_E_08_loop

image

sequence_E_08_loop_ecc

Einleitung

Der Funktionsblock sequence_E_08_loop ist ein Sequenzer mit acht Ausgangszuständen, der in einer Schleife arbeitet. Er dient zur Steuerung sequentieller Abläufe, bei denen jeder Schritt durch ein externes Ereignis ausgelöst wird. Der Baustein ist als Basic Function Block (BasicFB) nach IEC 61499 implementiert und eignet sich für Anwendungen, die eine klare, ereignisgesteuerte Zustandsmaschine erfordern.

sequence_E_08_loop

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • START_S1: Wechselt vom Startzustand (START) in den 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_S5: Wechselt von State_04 zu State_05.

  • S5_S6: Wechselt von State_05 zu State_06.

  • S6_S7: Wechselt von State_06 zu State_07.

  • S7_S8: Wechselt von State_07 zu State_08.

  • S8_S1: Wechselt von State_08 zurück zum Zustand State_01 (Schleife).

  • RESET: Setzt von jedem beliebigen Zustand zurück in den Startzustand (START).

Ereignis-Ausgänge

  • CNF (Execution Confirmation): Wird bei jedem Zustandswechsel ausgelöst und liefert die aktuelle Zustandsnummer (STATE_NR).

  • EO_S1 … EO_S8: Werden beim Eintritt in den jeweiligen Zustand (State_01 bis State_08) ausgelöst und liefern den zugehörigen booleschen Datenausgang (DO_S1 … DO_S8).

Daten-Eingänge

  • Keine vorhanden.

Daten-Ausgänge

  • STATE_NR (SINT): Die Nummer des aktiven Zustands. START = 0, State_01 = 1, State_02 = 2, usw.

  • DO_S1 … DO_S8 (BOOL): Logische Ausgänge, die TRUE sind, wenn der entsprechende Zustand aktiv ist.

Adapter

  • Keine Adapterschnittstellen vorhanden.

Funktionsweise

Der FB arbeitet als ereignisgesteuerte Zustandsmaschine (ECC). Der initiale Zustand ist xSTART. Ein eingehendes Ereignis an einem der benannten Ereigniseingänge (z.B. START_S1) bewirkt einen Übergang in den nächsten Zustand (z.B. sState_01).

Bei jedem Zustandswechsel werden drei Aktionen ausgeführt:

  1. Exit-Aktion (X) des vorherigen Zustands: Setzt den zugehörigen Datenausgang (DO_Sx) auf FALSE.

  2. Confirmation-Aktion (C) des neuen Zustands: Setzt die Zustandsnummer STATE_NR und löst das CNF-Ereignis aus.

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

Die Sequenz durchläuft die Zustände 1 bis 8 linear. Von State_08 aus führt das Ereignis S8_S1 zurück zu State_01, wodurch eine Endlosschleife entsteht. Das RESET-Ereignis führt über einen dedizierten Reset-Zustand (sRESET) immer zurück in den initialen Zustand xSTART und setzt dabei alle aktiven Ausgänge zurück.

Technische Besonderheiten

  • Reiner Event-Trigger: Zustandsübergänge erfolgen ausschließlich durch externe Ereignisse, nicht durch Bedingungen oder Zeitgeber.

  • Explizite Reset-Logik: Der Reset-Vorgang nutzt einen eigenen Zustand (sRESET), in dem alle möglichen Exit-Aktionen aufgerufen werden, um sicherzustellen, dass alle Ausgänge deaktiviert werden, bevor der Startzustand erreicht wird.

  • Zustandsbestätigung: Das CNF-Ereignis und der STATE_NR-Ausgang bieten eine klare Rückmeldung über den aktuellen Systemstatus.

  • Konsistente Namensgebung: Die Namen der Ereignisse, Zustände und Algorithmen folgen einem durchgängigen Schema (z.B. S1_S2, sState_01, State_01_C), was die Lesbarkeit und Wartung erleichtert.

Zustandsübersicht

Die ECC (Execution Control Chart) umfasst folgende Zustände:

  • xSTART: Initialer, inaktiver Wartezustand (Zustandsnummer 0).

  • sState_01 bis sState_08: Die acht aktiven Sequenzzustände (Zustandsnummern 1-8). Jeder aktiviert seinen spezifischen Ausgang.

  • sRESET: Dedizierter Reset-Zustand. Beim Eintreten werden alle potenziell aktiven Ausgänge (DO_S1 bis DO_S8) deaktiviert, die Zustandsnummer auf 0 gesetzt und ein Übergang zu xSTART ausgeführt.

Anwendungsszenarien

  • Steuerung von zyklischen Fertigungs- oder Montageprozessen mit manueller oder sensorischer Freigabe für den nächsten Schritt.

  • Steuerung von Testsequenzen, bei denen jeder Testschritt manuell gestartet wird.

  • Überwachung und Steuerung von Batch-Prozessen, bei denen ein Operator die nächste Phase einleitet.

  • Als zentraler Steuerbaustein in Maschinen, die einen klar definierten, schrittweisen Arbeitsablauf haben.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Im Vergleich zu Sequenzern mit zeitgesteuerten Übergängen (z.B. sequence_T_08_loop) bietet dieser FB maximale Flexibilität, da die Verweildauer in jedem Zustand extern vorgegeben wird. Er ist einfacher aufgebaut als Bausteine mit integrierter Fehlerbehandlung oder komplexen Verzweigungen, stellt aber eine robuste Grundlage für ereignisgesteuerte Abläufe dar. Alternative Implementierungen mit E_SR- oder E_CTUD-Blöcken wären deutlich komplexer und weniger übersichtlich.

🛠️ Zugehörige Übungen

Fazit

Der sequence_E_08_loop ist ein spezialisierter, zuverlässiger und einfach zu konfigurierender Funktionsblock für ereignisgesteuerte Sequenzabläufe. Seine klare Struktur, die konsistente Schnittstelle und die integrierte Reset-Funktionalität machen ihn besonders geeignet für Anwendungen, bei denen ein schrittweiser Prozess durch externe Signale (z.B. Taster, Sensoren, übergeordnete Steuerungen) vorangetrieben werden muss. Die Ausgabe der Zustandsnummer und die konfirmierenden Ereignisse ermöglichen eine einfache Anbindung an Visualisierungs- und Überwachungssysteme.