sequence_T_05_loop

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sequence_T_05_loop_ecc

Einleitung

Der Funktionsblock sequence_T_05_loop ist ein zeitgesteuerter Sequenzer, der einen zyklischen Ablauf von fünf Zuständen (State_01 bis State_05) realisiert. Der Übergang von einem Zustand zum nächsten erfolgt nach einer einstellbaren Zeitverzögerung. Der Baustein ist für Anwendungen konzipiert, in denen Aktionen oder Prozessschritte nacheinander und für eine definierte Dauer aktiviert werden müssen, beispielsweise in automatisierten Handhabungs- oder Fertigungsprozessen.

sequence_T_05_loop

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • START_S1: Startet die Sequenz und führt einen Übergang vom Initialzustand (START) in den ersten aktiven Zustand (State_01). Das Ereignis wird mit den fünf Zeitdaten-Eingängen verknüpft.

  • RESET: Bricht die aktuelle Sequenz ab und führt in den Reset-Zustand (sRESET), von wo aus automatisch in den Initialzustand (xSTART) zurückgekehrt wird. Setzt alle Ausgänge zurück.

Ereignis-Ausgänge

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

  • EO_S1 bis EO_S5: Zustandsereignisse. Werden beim Eintritt in den jeweiligen Zustand (State_01 bis State_05) ausgelöst und liefern den zugehörigen booleschen Datenausgang (DO_S1 bis DO_S5).

Daten-Eingänge

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

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

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

  • DT_S4_S5 (Typ: TIME, Initialwert: NO_TIME): Zeitdauer für den Übergang von State_04 zu State_05.

  • DT_S5_S1 (Typ: TIME, Initialwert: NO_TIME): Zeitdauer für den Übergang von State_05 zurück zu State_01, wodurch die Schleife geschlossen wird.

Daten-Ausgänge

  • STATE_NR (Typ: SINT): Gibt die Nummer des aktuell aktiven Zustands aus. 0 = START, 1 = State_01, …, 5 = State_05.

  • DO_S1 bis DO_S5 (Typ: BOOL): Logische Ausgänge, die TRUE sind, solange sich der FB im zugehörigen Zustand (State_01 bis State_05) befindet.

Adapter

  • timeOut (Typ: iec61499::events::ATimeOut, Plug): Ein Zeitgeber-Adapter, der für die zeitgesteuerten Zustandsübergänge verwendet wird. Der FB startet den Timer beim Eintritt in einen Zustand und wechselt beim Eingang des TimeOut-Ereignisses zum nächsten Zustand.

Funktionsweise

Der FB ist als Basic Function Block (BFB) mit einer Execution Control Chart (ECC) implementiert. Nach dem Start (START_S1) durchläuft er die Zustände State_01 bis State_05 in einer festen Reihenfolge. In jedem aktiven Zustand werden folgende Aktionen ausgeführt:

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

  2. Confirmation-Aktion: Setzt die aktuelle STATE_NR und konfiguriert die Verweildauer für den aktuellen Zustand im timeOut-Adapter (z.B. wird in State_01 der Wert von DT_S1_S2 geladen).

  3. Entry-Aktion des neuen Zustands: Setzt den zugehörigen booleschen Ausgang (DO_Sx) auf TRUE.

  4. Timer-Start: Startet den timeOut-Adapter mit der in Schritt 2 geladenen Zeit.

Der Übergang zum nächsten Zustand erfolgt ausschließlich, wenn der timeOut-Adapter das TimeOut-Ereignis liefert. Nach State_05 springt der FB gemäß DT_S5_S1 zurück zu State_01, wodurch eine Endlosschleife entsteht. Ein RESET-Ereignis von jedem Zustand aus deaktiviert alle Ausgänge, stoppt den Timer und bringt den FB in den Initialzustand xSTART zurück.

Technische Besonderheiten

  • Initialwerte: Die Zeitdaten-Eingänge sind standardmäßig mit der Konstante NO_TIME initialisiert. Ein Wert von NO_TIME oder T#0s führt zu einem sofortigen Zustandsübergang.

  • Zustandsbestätigung: Das CNF-Ereignis wird in jedem Zustand (inklusive Reset) ausgelöst, was eine zuverlässige Überwachung der FB-Aktivität von außen ermöglicht.

  • Adapter-Nutzung: Die Zeitsteuerung ist komplett in den standardisierten ATimeOut-Adapter ausgelagert, was Wiederverwendbarkeit und klare Schnittstellen fördert.

  • Konstanten: Der FB importiert Konstanten aus logiBUS::utils::sequence::const::sequence, z.B. für die Zustandsnummern (State_00, State_01, …).

Zustandsübersicht

Die ECC umfasst sieben Zustände:

  • xSTART: Inaktiver Initialzustand. Wartet auf START_S1.

  • sState_01 bis sState_05: Aktive Arbeitszustände. Jeder aktiviert seinen spezifischen Ausgang (DO_Sx) und startet den Timer für seinen eigenen Verbleib.

  • sRESET: Reset-Zustand. Deaktiviert alle Ausgänge, stoppt den Timer und sendet eine Bestätigung (CNF) mit STATE_NR=0. Geht automatisch mit Condition 1 (immer wahr) zurück zu xSTART.

Anwendungsszenarien

  • Steuerung von Zyklusabläufen: Automatisierte Abfolgen in Verpackungsmaschinen, wo verschiedene Aktoren (Greifer, Stempel, Förderer) nacheinander für bestimmte Zeiten aktiviert werden müssen.

  • Prozesssteuerung: Schrittweise Durchführung von chemischen oder thermischen Prozessen, bei denen jeder Schritt eine definierte Haltezeit hat.

  • Anzeige- oder Blinksequenzen: Steuerung von visuellen oder akustischen Signalen in einer festgelegten, zeitlich getakteten Reihenfolge.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Im Gegensatz zu einem einfachen TON-Timer (Verzögerungseinschaltverzögerung) realisiert dieser FB eine vollständige Zustandsmaschine mit mehreren Schritten. Im Vergleich zu generischen Sequencer-FBs, die oft mit Schrittabfragen (z.B. über Steigungsflanken) arbeiten, ist dieser Baustein rein zeitgesteuert. Er ähnelt einer Kette von TON-Bausteinen, ist aber in einem einzigen, zustandsbasierten FB gekapselt, was die Anordnung und Parametrierung vereinfacht.

🛠️ Zugehörige Übungen

Fazit

Der sequence_T_05_loop ist ein spezialisierter, robuster und einfach zu konfigurierender Sequenzer für zyklische, zeitgesteuerte Abläufe mit fünf Schritten. Seine klare Struktur, die Nutzung standardisierter Adapter und die umfassende Bestätigung aller Zustandswechsel machen ihn zu einer zuverlässigen Komponente für zeitkritische Automatisierungsaufgaben. Die Schleifenfunktion und der zentrale Reset sind für Dauerbetriebsanwendungen besonders geeignet.