E_SR

🎧 Podcast

• IEC 61499: Der E_SR-Baustein entschlüsselt – Einfachheit trifft Ereignissteuerung

• Decoding the E_SR Function Block: The Unsung Hero of Industrial Automation

Einleitung

Der E_SR (Event-driven SR Flip-Flop) ist ein ereignisgesteuerter, bistabiler Funktionsbaustein nach IEC 61499. Er dient als grundlegendes Speicherelement, das durch separate „Set“- und „Reset“-Ereignisse gesteuert wird. Sein Ausgang Q behält seinen Zustand bei, bis ein entgegengesetztes Ereignis eintrifft.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge:

• S (Set): Setzt den Ausgang Q auf TRUE.

• R (Reset): Setzt den Ausgang Q auf FALSE.

Ereignis-Ausgänge:

• EO (Event Output): Wird ausgelöst, wenn sich der Zustand von Q ändert.

  • Verbundene Daten: Q

Daten-Ausgänge:

• Q: Der aktuelle Zustand des Flip-Flops (Datentyp: BOOL).

Funktionsweise

Der E_SR-Baustein funktioniert als einfacher Speicher (Latch):

1. Setzen: Wenn ein Ereignis am Eingang S eintrifft, wird der Ausgang Q auf TRUE gesetzt. Wenn Q vorher FALSE war, wird das EO-Ereignis ausgelöst.

2. Zurücksetzen: Wenn ein Ereignis am Eingang R eintrifft, wird der Ausgang Q auf FALSE gesetzt. Wenn Q vorher TRUE war, wird das EO-Ereignis ausgelöst.

3. Speichern: Zwischen den Ereignissen behält Q seinen zuletzt gesetzten Zustand bei.

Technische Besonderheiten und Normenvergleich

Laut DIN EN 61499-1 (Tabelle A.1, Anmerkung 8) ist die Implementierung dieses Funktionsbausteins identisch zum E_RS. Beide Bausteine (E_SR und E_RS) existieren zur Wahrung der Konsistenz mit den Typen der IEC 61131-3, obwohl es in der IEC 61499 keine inhärente „Dominanz“ von Ereignissen gibt, wie es bei den pegelgesteuerten Eingängen der klassischen SPS-Programmierung der Fall ist.

• Vergleich zur IEC 61131-3: Siehe SR (Bistabil, vorrangig setzen). Während in der IEC 61131-3 der SR-Baustein eine definierte „Setz-Dominanz“ hat (wenn S und R gleichzeitig TRUE sind, gewinnt S), hängt das Verhalten in der IEC 61499 bei kurz aufeinanderfolgenden Ereignissen von der Abarbeitungsreihenfolge der Laufzeitumgebung (ECC) ab. Da Ereignisse flüchtig sind, gibt es keinen dauerhaften Konflikt zweier statischer Signale.

• Funktionale Identität: E_SR und E_RS unterscheiden sich technisch nicht. Die grafische Darstellung und Benennung lehnt sich lediglich an die Konventionen an, um Entwicklern die Orientierung zu erleichtern.

• Änderungserkennung: Der EO-Ausgang wird nur bei einer tatsächlichen Zustandsänderung ausgelöst.

Anwendungsszenarien

• Start/Stopp-Logik: Ein „Start“-Taster ist mit S verbunden, ein „Stopp“-Taster mit R, um den Zustand einer Maschine zu steuern.

• Fehlerspeicherung: Ein Fehlerereignis setzt den Baustein (S), der den Fehlerzustand speichert, bis er von einem Bediener oder einem anderen Prozess explizit quittiert (R) wird.

• Modus-Speicher: Speichern des aktuellen Betriebsmodus einer Anlage (z.B. „Hand“ vs. „Automatik“).

Verwandte Bausteine

• E_RS: Funktional identisch zum E_SR. Der einzige Unterschied liegt in der grafischen Anordnung der S- und R-Anschlüsse am Symbol.

• E_D_FF: Speichert ebenfalls einen Zustand, aber taktbasiert. E_D_FF übernimmt den Wert am D-Eingang bei einem CLK-Ereignis.

🛠️ Zugehörige Übungen

• Uebung_004b

• Uebung_004b2

• Uebung_004b3

• Uebung_006

• Uebung_006c

• Uebung_006d

• Uebung_007a3

• Uebung_008

• Uebung_009

• Uebung_013

• Uebung_014

• Uebung_015

• Uebung_016

• Uebung_019b

• Uebung_019c

• Uebung_021

• Uebung_022

• Uebung_023

• Uebung_024

• Uebung_025

• Uebung_026_sub

• Uebung_039a_sub_Outputs

• Uebung_160b

Fazit

Der E_SR-Baustein ist ein fundamentaler Speicherbaustein in der IEC 61499. Er ist ideal für einfache Zustandspeicherungen, bei denen ein Zustand durch ein Ereignis gesetzt und durch ein anderes explizit zurückgesetzt wird. Das Fehlen einer garantierten Set- oder Reset-Dominanz bei gleichzeitigen Ereignissen muss in kritischen Anwendungen beachtet werden.