sequence_T_04_loop

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sequence_T_04_loop_ecc

Einleitung

Der Funktionsblock sequence_T_04_loop ist ein zeitgesteuerter Sequenzer mit vier Ausgängen, der in einer Schleife arbeitet. Er durchläuft nacheinander vier Zustände (State_01 bis State_04). Der Übergang von einem Zustand zum nächsten erfolgt automatisch nach Ablauf einer einstellbaren Zeitverzögerung. Der Baustein kann von jedem Zustand aus zurückgesetzt werden und startet dann die Sequenz erneut.

sequence_T_04_loop

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • START_S1: Startet die Sequenz. Der Übergang erfolgt vom initialen START-Zustand in State_01. Das Ereignis ist mit den vier Zeitdaten-Eingängen verknüpft.

  • RESET: Setzt die Sequenz von jedem beliebigen aktiven Zustand zurück in den initialen START-Zustand.

Ereignis-Ausgänge

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

  • EO_S1: Wird beim Eintritt in State_01 ausgelöst und liefert den zugehörigen Datenausgang DO_S1.

  • EO_S2: Wird beim Eintritt in State_02 ausgelöst und liefert den zugehörigen Datenausgang DO_S2.

  • EO_S3: Wird beim Eintritt in State_03 ausgelöst und liefert den zugehörigen Datenausgang DO_S3.

  • EO_S4: Wird beim Eintritt in State_04 ausgelöst und liefert den zugehörigen Datenausgang DO_S4.

Daten-Eingänge

  • DT_S1_S2 (TIME): Zeitverzögerung für den Übergang von State_01 zu State_02. Initialwert: NO_TIME.

  • DT_S2_S3 (TIME): Zeitverzögerung für den Übergang von State_02 zu State_03. Initialwert: NO_TIME.

  • DT_S3_S4 (TIME): Zeitverzögerung für den Übergang von State_03 zu State_04. Initialwert: NO_TIME.

  • DT_S4_S1 (TIME): Zeitverzögerung für den Übergang von State_04 zurück zu State_01 (Schleife). Initialwert: NO_TIME.

Daten-Ausgänge

  • STATE_NR (SINT): Aktuelle Zustandsnummer. 0 = START, 1 = State_01, 2 = State_02, 3 = State_03, 4 = State_04.

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

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

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

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

Adapter

  • timeOut (Plug, Typ: iec61499::events::ATimeOut): Ein Zeitgeber-Adapter, der für die zeitgesteuerten Zustandsübergänge verwendet wird. Der FB startet den Timer beim Eintritt in einen Zustand und reagiert auf dessen TimeOut-Ereignis.

Funktionsweise

Der FB ist als BasicFB mit einer ECC (Execution Control Chart) implementiert. Die Sequenz beginnt im initialen Zustand xSTART. Ein START_S1-Ereignis führt in den ersten aktiven Zustand sState_01.

In jedem aktiven Zustand (sState_01 bis sState_04) werden nacheinander folgende Aktionen ausgeführt:

  1. Exit-Step des vorherigen Zustands: Der zugehörige Datenausgang (DO_Sx) wird auf FALSE gesetzt (außer beim ersten Eintritt von xSTART).

  2. Confirmation-Step: Die Zustandsnummer STATE_NR wird aktualisiert und die Verzögerungszeit für den nächsten Übergang wird an den timeOut-Adapter übergeben (timeOut.DT).

  3. Entry-Step des neuen Zustands: Der zugehörige Datenausgang (DO_Sx) wird auf TRUE gesetzt und das entsprechende Ereignis (EO_Sx) wird ausgelöst.

  4. Timer-Start: Der timeOut-Adapter wird gestartet (timeOut.START).

Der Übergang zum nächsten Zustand erfolgt ausschließlich durch das TimeOut-Ereignis des Adapters. Nach State_04 springt die Sequenz gemäß Schleifenlogik zurück zu State_01.

Ein RESET-Ereignis von jedem Zustand aus führt in den sRESET-Zustand. Dort werden alle Ausgänge (DO_S1 bis DO_S4) deaktiviert, der Timer gestoppt, die Zustandsnummer auf 0 (START) gesetzt und eine Bestätigung (CNF) ausgegeben. Anschließend kehrt der FB automatisch in den xSTART-Zustand zurück.

Technische Besonderheiten

  • Zeitsteuerung: Die Übergänge sind rein zeitgesteuert. Es gibt keine ereignisgesteuerten Übergänge zwischen den Hauptzuständen.

  • Initialwerte: Die Zeitdaten-Eingänge sind standardmäßig mit NO_TIME vorbelegt. Dies muss für einen funktionierenden Ablauf angepasst werden.

  • Konstanten: Der FB verwendet Konstanten aus der Bibliothek logiBUS::utils::sequence::const::sequence (z.B. für Zustandsnummern) und logiBUS::utils::sequence::const::sequence::NO_TIME.

Zustandsübersicht

  1. xSTART: Initialer, inaktiver Zustand. Wartet auf START_S1.

  2. sState_01: Erster aktiver Zustand. DO_S1 = TRUE. Timer für Übergang zu State_02 läuft.

  3. sState_02: Zweiter aktiver Zustand. DO_S2 = TRUE. Timer für Übergang zu State_03 läuft.

  4. sState_03: Dritter aktiver Zustand. DO_S3 = TRUE. Timer für Übergang zu State_04 läuft.

  5. sState_04: Vierter aktiver Zustand. DO_S4 = TRUE. Timer für Übergang (zurück) zu State_01 läuft.

  6. sRESET: Reset-Zustand. Deaktiviert alle Ausgänge, stoppt den Timer und bestätigt den Reset.

Anwendungsszenarien

  • Steuerung zyklischer Prozesse mit festen Zeitschritten, z.B. in Verpackungsmaschinen, Waschanlagen oder automatisierten Montagelinien.

  • Ansteuerung von Aktoren in einer festen, zeitlich getakteten Reihenfolge.

  • Als zentraler Taktgeber für übergeordnete Steuerungsabläufe.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

  • Einfache Timer (TON): Einzelne Timer bieten keine integrierte Sequenzlogik. sequence_T_04_loop kapselt die komplette Zustandsmaschine mit vier Schritten.

  • Ereignisgesteuerte Sequenzer: Im Gegensatz zu ereignisgesteuerten Sequenzern (z.B. sequence_E_04_loop) erfolgen die Übergänge hier ausschließlich zeitbasiert, nicht durch externe Ereignisse.

  • SPS-Zyklus: Die zeitgesteuerte Ablaufkontrolle ist präziser und unabhängig vom SPS-Zyklus, da sie auf dem ATimeOut-Adapter basiert.

🛠️ Zugehörige Übungen

Fazit

Der sequence_T_04_loop ist ein robuster und einfach zu konfigurierender Funktionsblock für zeitgesteuerte Ablaufsteuerungen mit vier Schritten. Durch die klare Trennung von Zustandslogik und Zeitparametern sowie die integrierte Reset-Funktionalität eignet er sich gut für standardisierte zyklische Prozesse in der Automatisierungstechnik. Die Verwendung eines Standard-Adapters für die Zeitmessung gewährleistet Portabilität und Zuverlässigkeit.