sequence_T_08

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sequence_T_08_ecc

Einleitung

Der Funktionsblock sequence_T_08 ist ein zeitgesteuerter Sequenzer mit acht Ausgängen. Er realisiert eine feste Abfolge von Zuständen, wobei der Übergang zwischen den einzelnen Zuständen durch einstellbare Zeitverzögerungen gesteuert wird. Der Baustein ist für Anwendungen konzipiert, in denen Prozessschritte oder Maschinenzustände nacheinander für eine definierte Dauer aktiviert werden müssen, wie z.B. in Verpackungsmaschinen, Förderstrecken oder Waschanlagen.

sequence_T_08

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • START_S1: Startet die Sequenz. Ein Ereignis an diesem Eingang bewirkt den Übergang vom START-Zustand in den ersten aktiven Zustand State_01. Es werden alle acht Zeitdaten-Eingänge mitgelesen.

  • RESET: Setzt die Sequenz sofort zurück. Ein Ereignis an diesem Eingang führt von jedem beliebigen Zustand zum START-Zustand und deaktiviert alle Ausgänge.

Ereignis-Ausgänge

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

  • EO_S1 bis EO_S8: Zustandsereignisse. Jedes dieser Ereignisse wird beim Eintritt in den entsprechenden Zustand (State_01 bis State_08) ausgelöst und liefert den zugehörigen booleschen Datenausgangswert (DO_S1 bis DO_S8).

Daten-Eingänge

  • DT_S1_S2 bis DT_S8_START (Typ TIME): Definieren die Verweilzeit für jeden Zustand. Der Wert legt fest, wie lange der FB im jeweiligen Zustand verbleibt, bevor der automatische Übergang zum nächsten Zustand erfolgt. Der Standardwert NO_TIME deaktiviert den zeitgesteuerten Übergang, sodass der FB im Zustand verharrt, bis ein RESET erfolgt.

Daten-Ausgänge

  • STATE_NR (Typ SINT): Gibt die aktuelle Zustandsnummer aus. 0 entspricht dem START-Zustand, 1 bis 8 entsprechen den aktiven Zuständen State_01 bis State_08.

  • DO_S1 bis DO_S8 (Typ BOOL): Die physischen Ausgangssignale der Sequenz. Jeder Ausgang wird auf TRUE gesetzt, wenn der entsprechende Zustand aktiv ist, andernfalls ist er FALSE.

Adapter

  • timeOut (Typ iec61499::events::ATimeOut): Ein Steckadapter, der die Zeitsteuerung bereitstellt. Der FB nutzt die Schnittstelle, um einen Timer zu starten (timeOut.START) und auf dessen Ablauf zu warten (timeOut.TimeOut). Die jeweilige Zeitdauer wird über timeOut.DT übergeben.

Funktionsweise

Der FB arbeitet als Basic Function Block (BFB) mit einer definierten Execution Control Chart (ECC). Die Sequenz durchläuft die Zustände State_01 bis State_08 in fester Reihenfolge. Jeder aktive Zustand führt drei wesentliche Aktionen aus:

  1. Exit-Aktion des vorherigen Zustands: Deaktiviert den zugehörigen Ausgang (Algorithmus State_XX_X).

  2. Confirmation-Aktion: Setzt die Zustandsnummer STATE_NR und übergibt die für diesen Zustand konfigurierte Zeitdauer an den Timer-Adapter (Algorithmus State_XX_C). Löst das CNF-Ereignis aus.

  3. Entry-Aktion: Aktiviert den zugehörigen Ausgang (Algorithmus State_XX_E). Löst das entsprechende EO_Sx-Ereignis aus. Startet den Timer.

Der Übergang zum nächsten Zustand erfolgt ausschließlich, wenn der Timer abgelaufen ist (timeOut.TimeOut). Nach State_08 springt der FB in den inaktiven State_00 (auch als START dargestellt), wo der Timer gestoppt wird. Von hier aus kann die Sequenz nur durch ein neues START_S1-Ereignis neu gestartet werden. Ein RESET-Ereignis von jedem Zustand aus führt über einen dedizierten Reset-Zustand (sRESET) zurück in State_00, wobei dabei alle aktiven Ausgänge deaktiviert werden.

Technische Besonderheiten

  • Flexible Zeitsteuerung: Jeder Zustandsübergang kann individuell und zur Laufzeit über die DT_-Eingänge konfiguriert werden. Der Wert NO_TIME erlaubt es, die Sequenz an einer bestimmten Stelle anzuhalten.

  • Sofortiger Reset: Der RESET-Eingang hat jederzeit Priorität und unterbricht die laufende Zeitsteuerung sofort.

  • Zustandsrückmeldung: Die aktuelle Position in der Sequenz ist über den STATE_NR-Ausgang stets nachvollziehbar.

  • Ereignisgesteuerte Ausgänge: Neben den kontinuierlichen Datenausgängen (DO_Sx) bietet der FB für jeden Zustand ein separates Ereignis (EO_Sx), was die Ansteuerung nachgelagerter, ereignisgesteuerter FB erleichtert.

Zustandsübersicht

Die ECC umfasst folgende Zustände:

  • xSTART / sState_00: Inaktiver Start- und Endzustand. STATE_NR = 0, alle Ausgänge sind FALSE.

  • sState_01 bis sState_08: Die acht aktiven Sequenzzustände. STATE_NR = 1 bis 8. Der entsprechende Ausgang DO_Sx ist TRUE.

  • sRESET: Interner Reset-Zustand. Deaktiviert alle Ausgänge und führt zurück zu sState_00.

Anwendungsszenarien

  • Steuerung von Zyklusabläufen: In Maschinen, bei denen verschiedene Aktoren (Ventile, Motoren, Heizungen) nacheinander für eine bestimmte Zeit ein- und ausgeschaltet werden müssen.

  • Batch-Prozesse: Für die Reihensteuerung von Prozessschritten in der Lebensmittel- oder Chemieindustrie, z.B. Füllen, Erhitzen, Rühren, Abkühlen.

  • Teststände: Automatisierte Abfolge von Prüf- und Messschritten an einem Bauteil.

  • Sicherheitssequenzen: Geordnetes An- und Abfahren einer Anlage, bei dem Schritte erst nach einer Wartezeit ausgelöst werden dürfen.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Im Gegensatz zu einem einfachen TON (Timer On-Delay) oder TOF (Timer Off-Delay), die nur einen einzigen zeitverzögerten Schaltvorgang steuern, orchestriert sequence_T_08 eine komplette Kette von zeitgesteuerten Aktionen. Im Vergleich zu einem Zählerbaustein (CTU) bietet er eine vordefinierte, zustandsbasierte Logik mit dedizierten Ausgängen und ist daher einfacher zu konfigurieren und abzusichern. Er ist eine spezialisierte Form einer Schrittkette (Sequential Function Chart - SFC) mit fester Schrittanzahl und reiner Zeitsteuerung.

Fazit

Der sequence_T_08 ist ein robuster und einfach zu konfigurierender Funktionsblock für alle Anwendungen, die eine feste, zeitgesteuerte Abfolge von Schritten erfordern. Durch die klare Trennung von Zustandslogik, Zeitparametern und Ausgangssignalen sowie die sofortige Reset-Funktionalität eignet er sich besonders für übersichtliche und wartungsfreundliche Steuerungsprogramme. Die Integration eines Standard-Timer-Adapters macht ihn zudem portabel und wiederverwendbar in verschiedenen 4diac-Projekten.