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Uebung_201: Interlock: ILOCK_BLOCK (Gegenseitige Verriegelung)

Uebung_201_network

Einleitung

Diese Übung demonstriert die Realisierung einer gegenseitigen Verriegelung (Interlock) mittels des Funktionsbausteins ILOCK_BLOCK. Ziel ist es, zwei digitale Eingänge (I1, I2) so zu verknüpfen, dass immer nur einer der beiden zugehörigen Ausgänge (Q1, Q2) aktiv sein kann. Sobald ein Eingangssignal anliegt, wird der Ausgang gesetzt und der jeweils andere Ausgang gesperrt. Die Übung nutzt die Hardwarebausteine logiBUS_IX (Digitaleingang) und logiBUS_QX (Digitalausgang) sowie den Verriegelungsbaustein aus der logiBUS‑Bibliothek.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

Sub-Bausteine: DigitalInput_I1

  • Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IX
  • Verwendete interne FBs: Keine (Hardwaretreiber)
  • Parameter:
    • QI = TRUE
    • Input = Input_I1
  • Ereignisausgang: IND (wird bei Signaländerung ausgelöst)
  • Datenausgang: IN (aktueller digitaler Wert)

Sub-Bausteine: DigitalInput_I2

  • Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IX
  • Verwendete interne FBs: Keine
  • Parameter:
    • QI = TRUE
    • Input = Input_I2
  • Ereignisausgang: IND
  • Datenausgang: IN

Sub-Bausteine: ILOCK

  • Typ: logiBUS::signalprocessing::interlock::ILOCK_BLOCK
  • Verwendete interne FBs: Keine (vordefinierter Verriegelungsblock)
  • Parameter: Keine
  • Ereigniseingänge:
    • EI_UP – Ereignis für Kanal 1 (z. B. Taste „Auf“)
    • EI_DOWN – Ereignis für Kanal 2 (z. B. Taste „Ab“)
  • Ereignisausgänge:
    • EO_UP – Freigabe für Kanal 1
    • EO_DOWN – Freigabe für Kanal 2
  • Dateneingänge:
    • DI_UP – digitaler Wert für Kanal 1
    • DI_DOWN – digitaler Wert für Kanal 2
  • Datenausgänge:
    • DO_UP – gesetzter Ausgangswert für Kanal 1
    • DO_DOWN – gesetzter Ausgangswert für Kanal 2
  • Funktionsweise:
    Der ILOCK_BLOCK wertet die beiden Kanäle aus. Wenn DI_UP aktiv (1) und das Ereignis EI_UP eintrifft, wird DO_UP auf 1 gesetzt und gleichzeitig DO_DOWN auf 0 zurückgesetzt (Verriegelung). Analog wird bei Aktivierung von Kanal 2 der Kanal 1 gesperrt. Es ist sichergestellt, dass nie beide Ausgänge gleichzeitig TRUE werden.

Sub-Bausteine: DigitalOutput_Q1

  • Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX
  • Verwendete interne FBs: Keine
  • Parameter:
    • QI = TRUE
    • Output = Output_Q1
  • Ereigniseingang: REQ (Auslösung zur Ausgabe)
  • Dateneingang: OUT (auszugebender Wert)

Sub-Bausteine: DigitalOutput_Q2

  • Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX
  • Verwendete interne FBs: Keine
  • Parameter:
    • QI = TRUE
    • Output = Output_Q2
  • Ereigniseingang: REQ
  • Dateneingang: OUT

Programmablauf und Verbindungen

Der Ablauf der Übung wird durch die Ereignis‑ und Datenverbindungen im SubApp‑Netzwerk bestimmt:

  1. Eingangssignal‑Erfassung
    Die beiden Digitaleingänge DigitalInput_I1 und DigitalInput_I2 überwachen die physikalischen Eingänge Input_I1 bzw. Input_I2. Bei einer steigenden oder fallenden Flanke wird das Ereignis IND ausgelöst.

  2. Ereignisweiterleitung zum ILOCK

  3. DigitalInput_I1.IND → ILOCK.EI_UP
  4. DigitalInput_I2.IND → ILOCK.EI_DOWN
    Gleichzeitig werden die aktuellen digitalen Werte über die Datenverbindungen an den ILOCK übergeben:
  5. DigitalInput_I1.IN → ILOCK.DI_UP

  6. DigitalInput_I2.IN → ILOCK.DI_DOWN

  7. Verriegelungslogik
    Der ILOCK_BLOCK verarbeitet die eingehenden Ereignisse und Daten. Er setzt den Ausgang DO_UP (bzw. DO_DOWN) auf den Wert des zugehörigen Eingangs, sofern der andere Kanal nicht bereits aktiv ist. Durch die interne Logik wird sichergestellt, dass immer nur ein Kanal den Wert TRUE liefern kann. Die Ausgangsereignisse EO_UP und EO_DOWN werden entsprechend generiert.

  8. Ausgabe an die Hardware
    Die Ereignisse und Daten des ILOCK werden an die Digitalausgänge weitergeleitet:

  9. ILOCK.EO_UP → DigitalOutput_Q1.REQ
  10. ILOCK.EO_DOWN → DigitalOutput_Q2.REQ
  11. ILOCK.DO_UP → DigitalOutput_Q1.OUT
  12. ILOCK.DO_DOWN → DigitalOutput_Q2.OUT

Der jeweilige Ausgangsbaustein übernimmt den Wert und gibt ihn an den physikalischen Ausgang Output_Q1 bzw. Output_Q2 aus.

Zusammenfassende Funktionsweise:
Wird der erste Eingang aktiviert (z. B. Taste an Input_I1), so schaltet der zugehörige Ausgang Output_Q1 ein und der zweite Ausgang wird sofort ausgeschaltet. Wird anschließend der zweite Eingang aktiviert, wechselt der aktive Ausgang zu Output_Q2 und Output_Q1 wird wieder ausgeschaltet. Ein gleichzeitiges Halten beider Eingänge führt zu einer definierten Priorisierung (üblicherweise der zuletzt gedrückte Kanal).

Zusammenfassung

  • Ziel der Übung: Grundlegendes Verständnis der gegenseitigen Verriegelung (Interlock) und deren Umsetzung mit dem vordefinierten Baustein ILOCK_BLOCK.
  • Schwierigkeitsgrad: Einsteiger (Grundlagen der Ereignis‑ und Datenverarbeitung).
  • Vorkenntnisse: Basiswissen über 4diac‑IDE, Funktionsbausteine und logiBUS‑Hardwaretreiber.
  • Lerninhalte:
  • Umgang mit digitalen Ein‑/Ausgangsbausteinen (logiBUS_IX, logiBUS_QX).
  • Ereignisgesteuerte Verbindungen zwischen Funktionsbausteinen.
  • Anwendung eines spezialisierten Verriegelungsblocks (ILOCK_BLOCK).
  • Debugging und Testen in der 4diac‑IDE (z. B. durch Simulation mit Testtreibern).

Nach Abschluss dieser Übung sind Sie in der Lage, einfache Interlock‑Logiken in Steuerungsanwendungen zu integrieren und zu erweitern.