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Uebung_202b_AX: Interlock: ILOCK_BLOCK_PROTECT_AX (Motor Reversierung mit Schutzzeit via Adapter)

Uebung_202b_AX_network

Einleitung

Diese Übung zeigt die Verwendung des Funktionsbausteins ILOCK_BLOCK_PROTECT_AX zur sicheren Ansteuerung eines Motors mit Reversierfunktion.
Dabei wird eine Umschaltverzögerung (Schutzzeit) realisiert, die verhindert, dass der Motor sofort von einer Drehrichtung in die andere umschaltet.
Zusätzlich wird ein Low-Side-Treiber für die gemeinsame Versorgung der Ausgänge eingesetzt.
Die Logik ist als Subapplikation aufgebaut und nutzt einen Adapter-basierten Datenfluss.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

  • DigitalInput_I1 – Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IXA
  • Parameter: QI = TRUE, Input = Input_I1

  • Wandelt ein digitales Eingangssignal (z. B. Taster für Aufwärts) in ein Logiksignal um.

  • DigitalInput_I2 – Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IXA

  • Parameter: QI = TRUE, Input = Input_I2

  • Wandelt ein digitales Eingangssignal (z. B. Taster für Abwärts) in ein Logiksignal um.

  • ILOCK_AX – Typ: logiBUS::signalprocessing::interlock::ILOCK_BLOCK_PROTECT_AX

  • Parameter: DT_PROTECT = T#1s (Schutzzeit von 1 Sekunde)

  • Kernbaustein der Übung: Erzeugt aus den beiden Eingangssignalen (UP_IN, DOWN_IN) verzögerte Ausgangssignale (UP_OUT, DOWN_OUT) und ein Zeitsignal (timeOut). Die Schutzzeit verhindert ein zu schnelles Umschalten.

  • LowSide_Treiber – Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QXA

  • Parameter: QI = TRUE, Output = Output_Q56

  • Steuert einen gemeinsamen Low-Side-Ausgang (z. B. für die Freigabe der Motorbremse oder gemeinsame Versorgung).

  • Linkslauf – Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QXA

  • Parameter: QI = TRUE, Output = Output_Q6

  • Schaltet den Motor für Linkslauf.

  • Rechtslauf – Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QXA

  • Parameter: QI = TRUE, Output = Output_Q5

  • Schaltet den Motor für Rechtslauf.

  • E_TimeOut – Typ: iec61499::events::E_TimeOut

  • Nimmt das Zeitsignal von ILOCK_AX entgegen (z. B. zur Visualisierung oder weiteren Verarbeitung).

Sub-Baustein: AX_2_TO_3

  • Typ: MyLib::sys::AX_2_TO_3 (Subapplikation)
  • Verwendete interne FBs: nicht in dieser Übungsdatei definiert (gekapselte Logik)
  • Funktionsweise (abgeleitet aus den Adapterverbindungen):
  • Empfängt die Signale UP_IN und DOWN_IN von ILOCK_AX.
  • Leitet UP_IN an UP_OUT und DOWN_IN an DOWN_OUT weiter (oder führt eine logische Verknüpfung durch).
  • Erzeugt ein ODER-Signal (OR_OUT) aus beiden Eingängen, das den LowSide_Treiber ansteuert.
  • Dient als Aufteilung der ILOCK-Ausgänge auf die einzelnen Motorausgänge und den gemeinsamen Freigabeausgang.

Programmablauf und Verbindungen

  1. Eingänge
  2. Die digitalen Eingänge Input_I1 (Auf) und Input_I2 (Ab) werden über die Bausteine DigitalInput_I1 und DigitalInput_I2 eingelesen.

  3. Ihre Signale werden direkt an die Adaptereingänge UP_IN und DOWN_IN des ILOCK_AX weitergegeben.

  4. Interlock-Logik

  5. ILOCK_AX wertet die anstehenden Signale aus. Bei einem Wechsel von einer Drehrichtung in die andere wird die parametrierte Schutzzeit DT_PROTECT = 1s aktiv.
  6. Erst nach Ablauf dieser Zeit wird das neue Ausgangssignal auf UP_OUT oder DOWN_OUT geschaltet.

  7. Gleichzeitig wird das Zeitgebersignal timeOut für die Dauer der Schutzzeit auf TRUE gesetzt und an E_TimeOut übertragen.

  8. Signalverteilung über SubApp AX_2_TO_3

  9. Die verzögerten Ausgänge UP_OUT und DOWN_OUT von ILOCK_AX gelangen über Adapterverbindungen in die SubApp AX_2_TO_3.

  10. Diese SubApp leitet die Signale an die entsprechenden Ausgänge UP_OUT und DOWN_OUT weiter und erzeugt ein ODER-Signal (OR_OUT), das den LowSide_Treiber aktiviert, sobald eine der beiden Drehrichtungen angefordert wird.

  11. Ausgänge

  12. Rechtslauf und Linkslauf werden direkt von den Ausgängen der SubApp angesteuert.
  13. LowSide_Treiber wird über das ODER-Signal aktiviert und steuert den gemeinsamen Ausgang Output_Q56.

Lernziele
- Verständnis des Interlock-Konzepts für Motor-Reversierung
- Anwendung eines Schutzzeit-Bausteins (ILOCK_BLOCK_PROTECT_AX)
- Arbeiten mit Adapterverbindungen und Subapplikationen in 4diac
- Einbindung von Low-Side-Treibern in sicherheitsrelevante Steuerungen

Schwierigkeitsgrad: Fortgeschritten
Vorkenntnisse: Grundlagen der 4diac-IDE, Umgang mit logiBUS-Bausteinen, Verständnis von Ereignis-/Datenflüssen

Zusammenfassung

In dieser Übung wird eine vollständige Motor-Reversiersteuerung mit Umschaltverzögerung (Schutzzeit) realisiert.
Der Baustein ILOCK_BLOCK_PROTECT_AX übernimmt die sichere Verriegelung der Drehrichtungen, während die SubApp AX_2_TO_3 die Signalverteilung auf die einzelnen Ausgänge und den gemeinsamen Low-Side-Treiber übernimmt.
Die Übung vermittelt praxisnahe Kenntnisse zur sicheren Steuerung von Aktoren in der Automatisierungstechnik.