LinksRechts

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LinksRechts_ecc

Einleitung

Der Funktionsblock LinksRechts ist ein grundlegender Baustein zur Steuerung einer bidirektionalen Bewegung, beispielsweise eines Antriebs, der sowohl im Rechts- als auch im Linkslauf betrieben werden kann. Er realisiert eine einfache Priorisierungslogik, bei der der Rechtslauf Vorrang vor dem Linkslauf hat, es sei denn, ein spezieller Linkslauf-Befehl ist aktiv. Der Block ermöglicht zudem das pausieren der Bewegung.

LinksRechts

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • EI_ON: Das zentrale Steuerereignis. Es löst bei jedem Eintreffen eine Auswertung der aktuellen Eingangsdaten und einen potenziellen Zustandsübergang aus.

Ereignis-Ausgänge

  • EO: Dieses Ereignis wird bei jedem Zustandswechsel ausgelöst. Es liefert die aktualisierten Ausgangsdaten Rechts, Links und STATE.

Daten-Eingänge

  • EIN (BOOL): Allgemeiner Freigabe-/Einschaltbefehl. Bei TRUE ist der Betrieb erlaubt, bei FALSE geht der Block in einen Pause-Zustand.

  • DI_Rechts (BOOL): Befehl für „Nur Rechtslauf“. Setzt den Rechtslauf durch, sofern EIN aktiv ist.

  • DI_Links (BOOL): Befehl für „Nur Linkslauf“. Setzt den Linkslauf durch, sofern EIN aktiv ist und kein DI_Rechts-Befehl vorliegt.

Daten-Ausgänge

  • Rechts (BOOL): Steuersignal für den Rechtslauf. Ist TRUE, wenn der Block im Zustand Rechtslauf ist.

  • Links (BOOL): Steuersignal für den Linkslauf. Ist TRUE, wenn der Block im Zustand Linkslauf ist.

  • STATE (STRING): Zeigt den aktuellen internen Zustand des Funktionsblocks als lesbaren Text an (z.B. „Rechtslauf“, „Linkslauf_Pause“).

Adapter

Dieser Funktionsblock verwendet keine Adapter.

Funktionsweise

Der LinksRechts-Block ist als Basic-FB mit einer Ereignissteuerung (ECC) implementiert. Das Eintreffen des Ereignisses EI_ON bewirkt eine Auswertung der mitgeführten Daten EIN, DI_Rechts und DI_Links. Basierend auf der aktuellen Kombination dieser Werte und dem aktuellen Zustand findet ein Übergang in einen neuen Zustand statt.

In jedem Zustand wird ein spezifischer Algorithmus ausgeführt, der die Ausgangssignale Rechts und Links setzt und den Zustandsnamen in STATE schreibt. Anschließend wird das Ausgangsereignis EO erzeugt, um nachgelagerte Blöcke über die Änderung zu informieren.

Die Prioritätslogik ist wie folgt definiert: Wenn EIN aktiv ist (TRUE), wird zuerst DI_Rechts geprüft. Ist dieser TRUE, wird der Rechtslauf aktiviert. Ist DI_Rechts FALSE, wird DI_Links geprüft. Ist dieser TRUE, wird der Linkslauf aktiviert. Ist EIN FALSE, wechselt der Block unabhängig von den Laufbefehlen in einen Pause-Zustand.

Technische Besonderheiten

  • Priorität: Die Spezifikation betont, dass „Nur Rechtslauf“ (DI_Rechts) Vorrang vor „Nur Linkslauf“ (DI_Links) hat. Dies ist in der ECC-Transition von START nach Rechtslauf umgesetzt, die nur EIN benötigt, während der Übergang nach Linkslauf zusätzlich DI_Links erfordert.

  • Zustandsausgabe: Die Ausgabe STATE ist vom Typ STRING und wird aus einer importierten Aufzählung STATES gespeist, was die Diagnose und Visualisierung erleichtert.

  • Pause-Zustände: Es existieren zwei separate Pause-Zustände (Rechtslauf_Pause und Linkslauf_Pause). Diese merken sich die letzte aktive Laufrichtung. Bei erneuter Freigabe (EIN=TRUE) wird, sofern kein spezifischer Laufbefehl (DI_Rechts/DI_Links) anliegt, die zuletzt aktive Richtung fortgesetzt.

Zustandsübersicht

Die ECC (Execution Control Chart) des Bausteins umfasst fünf Zustände:

  1. START: Initialzustand. Verlassen wird er mit dem ersten EI_ON-Ereignis.

  2. Rechtslauf: Aktiver Zustand, in dem das Ausgangssignal Rechts auf TRUE gesetzt wird.

  3. Linkslauf: Aktiver Zustand, in dem das Ausgangssignal Links auf TRUE gesetzt wird.

  4. Rechtslauf_Pause: Pause-Zustand, der vom Rechtslauf aus erreicht wird, wenn EIN FALSE wird. Beide Ausgänge sind FALSE.

  5. Linkslauf_Pause: Pause-Zustand, der vom Linkslauf aus erreicht wird, wenn EIN FALSE wird. Beide Ausgänge sind FALSE.

Die Übergänge zwischen den Zuständen werden ausschließlich durch das Ereignis EI_ON in Kombination mit den Datenbedingungen ausgelöst.

Anwendungsszenarien

Typische Anwendungen sind:

  • Steuerung eines Wechselstrommotors mit zwei Drehrichtungen.

  • Kontrolle einer horizontal verfahrbaren Einheit (z.B. Schlitten, Tor).

  • Jede Applikation, bei der eine Vorwärts-/Rückwärtsbewegung mit einer allgemeinen Freigabe und individuellen Richtungsbefehlen gesteuert werden muss.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Im Vergleich zu einem einfachen SR- oder RS-Flipflop bietet LinksRechts eine höhere Abstraktionsebene, da er die Priorisierungslogik und die Pause-Funktionalität bereits kapselt. Gegenüber einem reinen E_SWITCH-Block, der nur zwischen zwei Ausgängen umschaltet, verwaltet LinksRechts zusätzlich interne Zustände (Pause) und bietet eine definierte Priorisierung der Eingänge.

🛠️ Zugehörige Übungen

Fazit

Der LinksRechts-Funktionsblock ist ein nützlicher und robuster Grundbaustein für die Steuerung bidirektionaler Bewegungen. Durch die integrierte Priorisierungslogik (Rechtslauf vor Linkslauf) und die zustandsbasierte Pausefunktion vereinfacht er die Applikationsprogrammierung und erhöht die Übersichtlichkeit von Steuerungsprogrammen. Seine klare Schnittstelle und der ausgegebene Zustand unterstützen die Inbetriebnahme und Fehlersuche.