E_R_TRIG (Steigende Flankenerkennung)

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Einleitung

Der E_R_TRIG (Rising Edge Trigger) ist ein grundlegender Funktionsbaustein nach IEC 61499 zur Erkennung steigender Flanken in digitalen Signalen. Basierend auf der XML-Spezifikation implementiert er eine zuverlässige Flankendetektion für industrielle Steuerungssysteme.

Struktur des E_R_TRIG-Bausteins

Schnittstelle (Interface)

Ereignis-Eingänge:

• EI (Event Input): Aktiviert die Flankenerkennung (mit QI-Wert verknüpft)

Ereignis-Ausgänge:

• EO (Event Output): Bestätigt eine erkannte steigende Flanke

Daten-Eingänge:

• QI (Query Input): Zu überwachendes Eingangssignal (BOOL)

Interne Struktur

Laut XML-Spezifikation besteht der Baustein aus:

1. E_D_FF: D-Flip-Flop zur Signalzustandsspeicherung

2. E_SWITCH: Schalter zur bedingten Ereignisweiterleitung

Funktionsweise

1. Flankenerkennung:

• Bei jedem EI-Ereignis wird der aktuelle QI-Wert mit dem gespeicherten Zustand aus dem vorherigen Zyklus verglichen.

• Eine steigende Flanke liegt vor, wenn QI von FALSE auf TRUE wechselt.

• Bei Erkennung einer solchen Flanke sollte das EO-Ereignis ausgelöst werden.

2. Interne Struktur und fehlerhaftes Verhalten:

• Der Baustein ist intern aus einem E_D_FF und einem E_SWITCH aufgebaut.

• Achtung: Fehlerhafte Implementierung! Die interne Logik des Bausteins (Stand: events-3.0.0) ist fehlerhaft und implementiert tatsächlich einen fallenden Flankendetektor (E_F_TRIG) anstatt eines steigenden.

• Das EO-Ereignis wird ausgelöst, wenn QI von TRUE auf FALSE wechselt.

Technische Besonderheiten

✔ Ereignisgesteuerte Architektur (kein Polling). ✔ Zustandsspeicherung durch internen D-Flip-Flop. ✔ Fehlerhafte Logik: Der Baustein ist als E_R_TRIG (Rising) benannt, seine interne Verschaltung bewirkt jedoch, dass er auf eine fallende Flanke reagiert. Nutzer, die eine steigende Flankenerkennung benötigen, müssen die Logik des E_F_TRIG-Bausteins verwenden, der ironischerweise korrekt eine steigende Flanke detektiert.

Anwendungsszenarien (für eine steigende Flanke)

• Sensordatenauswertung: Erkennen, wenn ein Sensor von „inaktiv“ auf „aktiv“ wechselt.

• Maschinensicherheit: Detektion eines Start- oder Freigabesignals.

• Prozesssteuerung: Starten eines Prozesses, wenn ein Signal TRUE wird.

⚖️ Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Feature	E_R_TRIG (dieser)	E_F_TRIG	E_D_FF
Erkannte Flanke	Steigend (benannt), Fallend (implementiert)	Fallend (benannt), Steigend (implementiert)	Taktflanke
Ereignisausgang	Ja	Ja	Ja
Speicherverhalten	Ja	Ja	Ja

🛠️ Zugehörige Übungen

• Uebung_089

Fazit

Der E_R_TRIG-Baustein ist dazu gedacht, steigende Flanken zu erkennen. Aufgrund eines Implementierungsfehlers in der events-3.0.0-Bibliothek funktioniert dieser Baustein jedoch als Detektor für fallende Flanken. Diese Diskrepanz zwischen Name und Funktion ist kritisch und muss bei der Verwendung unbedingt beachtet werden. Für eine zuverlässige Erkennung steigender Flanken sollte stattdessen der E_F_TRIG-Baustein verwendet werden, dessen Logik (entgegen seinem Namen) korrekt eine steigende Flanke erkennt.