BasicOne

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Einleitung

Der Funktionsbaustein BasicOne ist ein grundlegender, ereignisgesteuerter Baustein nach IEC 61499. Er dient als einfaches Sequenzelement zur Initialisierung, Ausführung einer Hauptoperation und ordnungsgemäßen Deinitialisierung. Der Baustein eignet sich besonders für Steuerungsabläufe, bei denen ein Ressourcenzustand (z. B. Gerät bereit) überwacht und zurückgesetzt werden muss. Der Baustein ist im Paket logiBUS::utils::sequence::one enthalten.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Ereignis	Typ	Mitgeführte Daten	Beschreibung
INIT	EInit	QI	Initialisierungsanforderung; die Transition hängt vom Wert des Qualifiers QI ab.
REQ	Event	QI, DI1	Normale Ausführungsanforderung; startet die Hauptoperation.

Ereignis-Ausgänge

Ereignis	Typ	Mitgeführte Daten	Beschreibung
INITO	EInit	QO	Bestätigung einer erfolgreichen Initialisierung oder Deinitialisierung.
CNF	Event	QO, DO1	Bestätigung der normalen Ausführung; gibt den aktuellen Zustand aus.

Daten-Eingänge

Name	Typ	Beschreibung
QI	BOOL	Eingangsqualifier – steuert, ob eine Initialisierung aktiv (TRUE) oder deinitialisierend (FALSE) ist. Beeinflusst auch die Ausführung der Hauptoperation.
DI1	BOOL	Erster Dateneingang; wird nur bei aktiver Initialisierung (QI = TRUE) während der normalen Operation auf den Ausgang DO1 übertragen.

Daten-Ausgänge

Name	Typ	Beschreibung
QO	BOOL	Ausgangsqualifier – spiegelt nach einer Aktion den Wert von QI wider (außer nach Deinitialisierung: dann FALSE).
DO1	BOOL	Erster Datenausgang; enthält bei einer normalen Operation den Wert von DI1, sofern QI = TRUE, ansonsten FALSE.

Adapter

Keine.

Funktionsweise

Der Baustein durchläuft einen klar definierten Lebenszyklus: 1. Startzustand (START): Nach dem Hochlauf wartet der Baustein auf ein INIT-Ereignis. 2. Initialisierung (Init): Wird INIT mit QI = TRUE empfangen, führt der Baustein den Algorithmus initialize aus. Dabei wird QO := QI gesetzt (also TRUE). Anschließend wird INITO gesendet und der Baustein wechselt in den Zustand Initialized. 3. Normalbetrieb (NormalOp): Im Zustand Initialized kann durch ein REQ-Ereignis die normale Operation gestartet. Der Algorithmus normalOperation setzt QO := QI (immer noch TRUE) und überträgt – wenn QI = TRUE ist – den Wert von DI1 nach DO1. Danach wird CNF gesendet und der Baustein kehrt automatisch nach Initialized zurück. 4. Deinitialisierung (DeInit): Wird im Zustand Initialized ein INIT-Ereignis mit QI = FALSE empfangen, führt der Baustein den Algorithmus deInitialize aus. Dieser setzt QO := FALSE und DO1 := FALSE. Anschließend wird INITO gesendet und der Baustein springt zurück in den Startzustand START.

Wichtig: Die normale Operation wird nur dann ausgeführt, wenn QI = TRUE ist. Bei QI = FALSE im REQ-Ereignis wird zwar der Algorithmus durchlaufen, aber DO1 bleibt unverändert (er wird nicht auf DI1 gesetzt; stattdessen bleibt der letzte Wert oder der Standardwert FALSE gemäß Algorithmus – bei QI = FALSE wird die IF‑Bedingung nicht erfüllt, daher ändert sich DO1 nicht).

Technische Besonderheiten

• Ereignisabhängigkeit von QI: Die Transition INIT[TRUE = QI] bzw. INIT[FALSE = QI] zeigt, dass das gleiche Ereignis INIT je nach Wert von QI unterschiedliche Zustandsübergänge auslöst. Dies ermöglicht eine kompakte Steuerung von Initialisierung und Deinitialisierung über ein einziges Ereignis.
• Automatischer Rückfall: Nach einem REQ-Ereignis kehrt der Baustein ohne externes Ereignis in den Zustand Initialized zurück (Transition mit Bedingung 1). Dies vereinfacht die Anbindung an zyklische Abläufe.
• Keine Selbsthemmung: Der Baustein blockiert nicht; nach jeder erfolgreichen Ausführung ist er bereit für das nächste Ereignis.

Zustandsübersicht

Zustand	Beschreibung	Mögliche Aktionen
START	Initialer Ruhezustand nach Systemstart oder nach einer Deinitialisierung.	Wartet auf INIT mit QI = TRUE.
Init	Initialisierungsphase; setzt QO = QI.	Führt Algorithmus initialize aus, sendet INITO.
Initialized	Wartezustand nach erfolgreicher Initialisierung.	Kann auf REQ (startet NormalOp) oder auf INIT mit QI = FALSE (startet DeInit) reagieren.
NormalOp	Ausführung der Hauptoperation; überträgt DI1 nach DO1 (nur wenn QI = TRUE).	Führt Algorithmus normalOperation aus, sendet CNF.
DeInit	Deinitialisierungsphase; setzt QO = FALSE und DO1 = FALSE.	Führt Algorithmus deInitialize aus, sendet INITO.

Anwendungsszenarien

• Initialisierung einer Komponente: Ein Gerät muss beim Einschalten konfiguriert werden. Mit INIT (QI=TRUE) wird der Gerätezustand auf "bereit" gesetzt, REQ führt dann zyklisch die eigentliche Logik aus.
• Ressourcenverwaltung: Der Baustein kann als einfacher Sequenzer für eine einmalige Initialisierung und spätere Deinitialisierung verwendet werden (z. B. für eine Datenbankverbindung).
• Sicherheitsorientierte Steuerung: Durch den Qualifier QI kann die Ausgabe DO1 nur dann den Eingangswert annehmen, wenn der Baustein initialisiert ist. Bei Deinitialisierung werden alle Ausgänge zurückgesetzt (FALSE).

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

• BasicBOOLEAN: Ein einfacher Boolescher Baustein ohne Zustandsautomat, der nur auf ein Ereignis reagiert und einen Wert weitergibt. BasicOne bietet dagegen eine explizite Initialisierungs- und Deinitialisierungssequenz.
• SR-Flipflop: Ein Speicherbaustein mit Setzen und Rücksetzen. BasicOne ist eher ein Zustandsautomat, der einen einmaligen Start und Stopp abbildet, jedoch keine Haltefunktion besitzt.
• SimpleCycle: Ein zyklischer Baustein, der immer wieder die gleiche Operation ausführt. BasicOne unterscheidet zwischen Initialisierung und zyklischer Ausführung und erlaubt eine saubere Trennung.

Fazit

Der Funktionsbaustein BasicOne ist ein hervorragendes Basiselement für Steuerungsprojekte, die eine kontrollierte Initialisierung, einen gesicherten Betrieb und eine definierte Deinitialisierung erfordern. Seine einfache Zustandsmaschine und die Abhängigkeit vom Qualifier QI machen ihn flexibel einsetzbar, ohne unnötige Komplexität. Er eignet sich sowohl für Einsteiger in die IEC-61499-Welt als auch für erfahrene Entwickler, die klare, wiederverwendbare Ablaufbausteine benötigen.