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Uebung_004a2_3b: Toggle Flip-Flop mit IE mit BUTTON_SINGLE_CLICK mit E_MERGE_3 (3 Taster)

Uebung_004a2_3b_network

Einleitung

Diese Übung realisiert ein Toggle Flip-Flop (auch als T‑Flipflop bekannt).
Durch einen Tastendruck (Einzelfunktion – BUTTON_SINGLE_CLICK) an einem von drei Tastern (I1, I2 oder I3) wird der angeschlossene Ausgang Q1 jeweils umgeschaltet (ein‑/ausgeschaltet).
Die drei Taster werden über einen E_MERGE_3‑Baustein zusammengeführt, sodass jeder beliebige Tastendruck das Flipflop triggert.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

Die Übung besteht ausschließlich aus primitiven (vordefinierten) Funktionsbausteinen. Es werden keine eigenen Unterbausteine (SubApps) verwendet.

Primitive Funktionsbausteine

  • DigitalInput_CLK_I1 (Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IE)
  • Parametereinstellungen:
    • QI = TRUE
    • Input = Input_I1
    • InputEvent = BUTTON_SINGLE_CLICK
  • Ereignisausgang: IND (wird bei Tastendruck ausgelöst)

  • Datenausgang: wird nicht verwendet (keine Datenverbindung)

  • DigitalInput_CLK_I2 (Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IE)

  • Parametereinstellungen:
    • QI = TRUE
    • Input = Input_I2
    • InputEvent = BUTTON_SINGLE_CLICK

  • Ereignisausgang: IND

  • DigitalInput_CLK_I3 (Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IE)

  • Parametereinstellungen:
    • QI = TRUE
    • Input = Input_I3
    • InputEvent = BUTTON_SINGLE_CLICK

  • Ereignisausgang: IND

  • E_MERGE_3 (Typ: iec61499::events::E_MERGE_3)

  • Ereigniseingänge: EI1, EI2, EI3

  • Ereignisausgang: EO (wird ausgelöst, sobald eines der Eingangsereignisse eintrifft)

  • E_T_FF (Typ: iec61499::events::E_T_FF)

  • Ereigniseingang: CLK (Takt – schaltet bei jedem eingehenden Ereignis um)
  • Ereignisausgang: EO (wird bei jedem Toggeln ausgelöst)

  • Datenausgang: Q (logischer Zustand, TRUE oder FALSE)

  • DigitalOutput_Q1 (Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX)

  • Parametereinstellungen:
    • QI = TRUE
    • Output = Output_Q1
  • Ereigniseingang: REQ (Anforderung zum Setzen des Ausgangs)
  • Dateneingang: OUT (Wert, der auf den reellen Ausgang geschrieben wird)

Programmablauf und Verbindungen

  1. Ereignisverkettung
  2. Die drei Tasterbausteine (DigitalInput_CLK_I1, I2, I3) erzeugen bei einem Tastendruck (BUTTON_SINGLE_CLICK) ein Ereignis an ihrem Ausgang IND.
  3. Diese drei Ereignisse sind mit den drei Eingängen des E_MERGE_3 (EI1 … EI3) verbunden.
  4. Sobald einer der drei Taster gedrückt wird, erzeugt E_MERGE_3 ein Ereignis an seinem Ausgang EO.
  5. Dieses Ereignis wird an den Takteingang CLK des E_T_FF weitergeleitet.

  6. Das E_T_FF toggelt bei jedem Ereignis: Sein Ausgang Q wechselt zwischen TRUE und FALSE. Gleichzeitig wird das Ereignis EO des Flipflops ausgelöst.

  7. Datenverkettung

  8. Der Zustand des Flipflops (Datenausgang Q) wird direkt an den Dateneingang OUT des Ausgangsbausteins DigitalOutput_Q1 geführt.

  9. Das Ereignis EO des Flipflops löst den REQ‑Eingang des Ausgangsbausteins aus, sodass der aktuelle Wert auf den physikalischen Ausgang Output_Q1 geschrieben wird.

  10. Zusammenfassung des Ablaufs

  11. Jeder einzelne Tastendruck (an I1, I2 oder I3) führt zu einer Umschaltung des Ausgangs.
  12. Dadurch kann der Ausgang mit drei verschiedenen Tastern gesteuert werden (Toggle‑Funktion).

Zusammenfassung

Diese Übung veranschaulicht die Kombination von Ereignis- und Datenflüssen in IEC 61499:
- Drei gleichberechtigte Taster werden über einen E_MERGE_3 zu einem gemeinsamen Ereignis zusammengeführt.
- Ein E_T_FF (Toggle‑Flipflop) realisiert die eigentliche Umschaltlogik.
- Der Ausgangsbaustein setzt den physikalischen Ausgang entsprechend dem Flipflop‑Zustand.

Lernziele:
- Verständnis des Zusammenspiels mehrerer ereignisgesteuerter Eingänge.
- Anwendung eines T‑Flipflops als einfachen Zustandsspeicher.
- Praxisnahe Nutzung von logiBUS‑Ein‑ und Ausgangsbausteinen mit BUTTON_SINGLE_CLICK‑Ereignissen.

Schwierigkeitsgrad: Einsteiger
Voraussetzungen: Grundlegende Kenntnisse der IEC 61499‑Ereignissteuerung.