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Uebung_003a2b_AX: 2x R_IO mit IXA

Uebung_003a2b_AX_network

Einleitung

Diese Übung demonstriert die Steuerung von zwei digitalen Ausgängen (Q1 und Q2) über jeweils einen Rücksetz-Set-Funktionsbaustein (AX_FB_R_IO). Die Rücksetzeingänge beider Bausteine werden gemeinsam über einen dritten Digitaleingang (I3) gesteuert, der als „Hausmeister-Aus“ fungiert. Ein AX_SPLIT_2 verteilt das Rücksetzsignal auf beide Kanäle.

Ziel ist es, das Zusammenspiel von monostabilen Elementen (R_IO) mit Hardware-Ein- und Ausgängen sowie die Realisierung einer gemeinsamen Rücksetzfunktion zu verstehen.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

Sub-Bausteine: logiBUS-IXA (Digitaleingänge)

  • Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IXA
  • Verwendet als:
  • DigitalInput_CLK_I1 – Eingang I1 (Set für Q1)
  • DigitalInput_CLK_I2 – Eingang I2 (Set für Q2)
  • DigitalInput_CLK_I3 – Eingang I3 (gemeinsames Reset)
  • Parameter:
  • QI = TRUE (aktiviert)
  • Input = Input_I1, Input_I2, Input_I3 (Hardware-Kanäle)
  • PARAMS = leer (nicht sichtbar)
  • Funktionsweise: Wandelt ein physikalisches Digitalsignal (z. B. Taster oder Schalter) in ein logisches Adaptersignal um. Der Ausgang IN gibt den aktuellen Zustand des Eingangs weiter.

Sub-Bausteine: logiBUS-QXA (Digitalausgänge)

  • Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QXA
  • Verwendet als:
  • DigitalOutput_Q1 – Ausgang Q1
  • DigitalOutput_Q2 – Ausgang Q2
  • Parameter:
  • QI = TRUE (freigegeben)
  • Output = Output_Q1, Output_Q2 (Hardware-Kanäle)
  • Funktionsweise: Setzt einen physikalischen Ausgang (z. B. Lampe, Relais) entsprechend dem anliegenden Adaptersignal am Adaptereingang OUT.

Sub-Baustein: AX_FB_R_IO (monostabiles Element mit Reset)

  • Typ: adapter::monostableElements::AX_FB_R_IO
  • Verwendet als:
  • AX_FB_R_IO_Q1 – für Q1
  • AX_FB_R_IO_Q2 – für Q2
  • Verwendete interne FBs: Keine weiteren sichtbaren internen FBs – es handelt sich um einen vorgefertigten Baustein.
  • Adapter:
  • Eingang IN: Set-Signal (aktiviert Ausgang)
  • Eingang RESET1: Rücksetzsignal (deaktiviert Ausgang)
  • Ausgang OUT: gesteuerter Zustand (1 = gesetzt, 0 = zurückgesetzt)
  • Funktionsweise: Der Ausgang OUT wird gesetzt, sobald ein positiver Flanke am Eingang IN anliegt. Er bleibt gesetzt, bis ein Signal am RESET1-Eingang (aktiv high) eintrifft. Dies realisiert ein einfaches RS-Flipflop. Der Kommentar im Netzwerk weist darauf hin: „wird an RESET1 nichts angeschlossen: ist der Baustein Funktionsfähig.“ Das bedeutet, ohne Reset bleibt der Ausgang nach einmaligem Setzen dauerhaft an.

Sub-Baustein: AX_SPLIT_2 (Signalverteiler)

  • Typ: adapter::events::unidirectional::AX_SPLIT_2
  • Verwendet als: AX_SPLIT_2
  • Adapter:
  • Eingang IN: eingehendes Signal
  • Ausgang OUT1, Ausgang OUT2: zwei identische Ausgänge
  • Funktionsweise: Verteilt das ankommende Adaptersignal unverändert auf zwei Ausgänge. Hier wird das Rücksetzsignal von I3 auf beide AX_FB_R_IO-Bausteine aufgeteilt.

Programmablauf und Verbindungen

  1. Signalfluss:
  2. Die Taster an Input_I1 und Input_I2 steuern jeweils einen AX_FB_R_IO-Baustein (Set).
  3. Die Ausgänge dieser Bausteine verbinden die Digitalausgänge Output_Q1 und Output_Q2.

  4. Der dritte Taster an Input_I3 dient als gemeinsames Rücksetzsignal: Er wird über AX_SPLIT_2 gleichzeitig auf die RESET1-Eingänge beider AX_FB_R_IO-Bausteine verteilt.

  5. Funktionsweise:

  6. Durch Drücken von I1 oder I2 wird der zugehörige Ausgang eingeschaltet und bleibt an (self‑holding).
  7. Durch Drücken von I3 werden beide Ausgänge ausgeschaltet („Hausmeister-Aus“).

  8. Im Netzwerk ist vermerkt, dass I3 ein rastender Schalter sein sollte, da sonst der Ausgang nur während des Tastendrucks aus ist. Alternativ könnte man durch eine AND‑Verknüpfung einen Zustimmschalter realisieren (siehe Kommentare).

  9. Besonderheiten:

  10. Die logiBUS‑Bausteine benötigen ein QI-Signal (TRUE), um aktiv zu sein.
  11. Der AX_FB_R_IO kann auch ohne angeschlossenen Reset betrieben werden – dann bleibt der Ausgang nach einmaligem Setzen dauerhaft an (wie ein RS‑Flipflop ohne Reset).

Lernziele:
- Verständnis von Rücksetz‑Set‑Funktionsbausteinen (AX_FB_R_IO)
- Umgang mit Hardware‑Ein‑/Ausgangsbausteinen (logiBUS)
- Signalverteilung mit AX_SPLIT_2
- Einfache Verknüpfung von digitalen Signalen zu einer Steuerung

Schwierigkeitsgrad: Mittel – grundlegende Kenntnisse der 4diac-IDE und des IEC 61499-Modells werden vorausgesetzt.

Übung starten:
Laden Sie die Datei Uebung_003a2b_AX.fbt in die 4diac-IDE. Die übrigen Bausteine (logiBUS‑Treiber, AX_FB_R_IO, AX_SPLIT_2) müssen im Projekt vorhanden sein. Verbinden Sie die Hardware-Kanäle entsprechend der Parameter (I1, I2, I3, Q1, Q2).

Zusammenfassung

Die Übung zeigt eine robuste Schaltung zur Steuerung zweier Ausgänge mit einem gemeinsamen Rücksetzsignal. Der Vorteil des verwendeten AX_FB_R_IO-Bausteins liegt in seiner einfachen Handhabung: Ohne angeschlossenen Reset verhält er sich wie ein RS‑Flipflop, mit Reset als dominantem Rücksetzeingang. Die Aufteilung des Rücksetzsignals über AX_SPLIT_2 macht die Schaltung übersichtlich und erweiterbar. Die „Hausmeister-Aus“-Funktion ist ein praxisnahes Beispiel für eine Sicherheitsabschaltung.