AI_TO_AX¶
Einleitung¶
Der Baustein AI_TO_AX ist ein Composite-Funktionsblock (Typ-Adapter), der eine unidirektionale Schnittstelle eines INT-Adapters (AI) in eine entsprechende BOOL-Schnittstelle eines Adapters (AX) umwandelt. Er dient dazu, analoge Integer-Signale (z. B. aus Sensoren) in binäre Boolesche Werte zu überführen, die beispielsweise für Schaltsignale oder Alarmmeldungen genutzt werden können.
Schnittstellenstruktur¶
Der Baustein besitzt lediglich Adapter-Anschlüsse (Socket und Plug), über die Ereignisse und Daten fließen. Die nachfolgende Tabelle fasst die logischen Ein‑/Ausgänge zusammen, die sich aus den verbundenen Adaptern ergeben.
Ereignis-Eingänge¶
| Bezeichnung | Datentyp | Beschreibung |
|---|---|---|
AI_IN.E1 |
EVENT | Eingangsereignis, das die Konvertierung anstößt. |
Ereignis-Ausgänge¶
| Bezeichnung | Datentyp | Beschreibung |
|---|---|---|
AX_OUT.E1 |
EVENT | Ausgangsereignis, das nach abgeschlossener Konvertierung gesendet wird. |
Daten-Eingänge¶
| Bezeichnung | Datentyp | Beschreibung |
|---|---|---|
AI_IN.D1 |
INT | Analoger Integer-Eingangswert (z. B. 0…32767). |
Daten-Ausgänge¶
| Bezeichnung | Datentyp | Beschreibung |
|---|---|---|
AX_OUT.D1 |
BOOL | Boolescher Ausgangswert: TRUE wenn der Eingangswert ungleich 0 ist, sonst FALSE. |
Adapter¶
| Typ | Name | Richtung |
|---|---|---|
AI (Eingangs-Adapter) |
AI_IN |
Socket |
AX (Ausgangs-Adapter) |
AX_OUT |
Plug |
Funktionsweise¶
Der Baustein nutzt intern den IEC‑61131‑Vergleichsbaustein F_NE (Not Equal). Sobald am Ereigniseingang AI_IN.E1 ein Ereignis eintrifft, wird F_NE.REQ getriggert. Dieser vergleicht den über AI_IN.D1 anliegenden INT-Wert mit dem konstanten Wert INT#0.
- Ist der Eingangswert ungleich 0, so liefert
F_NE.OUTden WertTRUE. - Ist der Eingangswert gleich 0, so liefert
F_NE.OUTden WertFALSE.
Das Ergebnis wird an den Datenausgang AX_OUT.D1 weitergegeben und gleichzeitig das Ereignis AX_OUT.E1 ausgelöst, um nachgelagerte Bausteine zu benachrichtigen.
Technische Besonderheiten¶
- Composite-Baustein: Der
AI_TO_AXbesteht aus verschalteten Grundbausteinen, wodurch er als wiederverwendbare Komponente in verschiedenen Projekten eingesetzt werden kann. - Verwendung von IEC‑61131‑Bausteinen: Die Vergleichslogik wird durch den standardisierten Baustein
F_NErealisiert, was Portabilität und Einhaltung der Norm unterstützt. - Kein eigenständiger Zustand: Der Baustein ist zustandslos – jeder Ereignis-Impuls erzeugt eine aktuelle Berechnung ohne Speicherung von Zwischenwerten.
Zustandsübersicht¶
Der Baustein besitzt keinen expliziten Endlichen Automaten. Die interne Logik ist rein kombinatorisch: Nach Eintreffen eines Ereignisses werden die Daten sofort verarbeitet und das Ergebnis ausgegeben.
Anwendungsszenarien¶
- Analog-Digital-Umwandlung auf Signalebene: Ein analoger Messwert (z. B. Drucksensor, Temperaturfühler) wird in ein „Ein/Aus“-Signal umgesetzt – z. B. Aktivierung einer Pumpe bei Drucküberschreitung.
- Schwellwertentscheidung: Der Baustein kann als einfache Ungleich-Null-Erkennung eingesetzt werden, um z. B. die Anwesenheit eines Signals oder einen aktivierten Zählerstand zu signalisieren.
- Adapter-Kopplung: In Systemen, die unterschiedliche Adapterschnittstellen nutzen, ermöglicht
AI_TO_AXdie nahtlose Verbindung zwischen INT- und BOOL‑basierten Komponenten.
Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶
- Direkte Vergleichsbausteine (z. B. F_EQ, F_GT): Diese liefern Boolesche Ergebnisse für beliebige Vergleiche, benötigen aber zwei Eingänge und sind nicht als Adapter-Konverter ausgelegt.
- Eigene Adapter‑Wrapper: Entwickler könnten selbst eine Kapselung vornehmen; der
AI_TO_AXbietet jedoch eine standardisierte, sofort einsetzbare Lösung mit geringerem Entwicklungsaufwand. - Typ‑Konverter ohne Ereignissteuerung: Manche Konverter arbeiten kontinuierlich ohne Ereignis‑Auslöser; der
AI_TO_AXhingegen reagiert nur auf Ereignisse und ist daher besser in ereignisgesteuerte Architekturen integrierbar.
Fazit¶
Der AI_TO_AX ist ein praktischer Composite-Baustein, der die Umwandlung von INT-Adapter-Signalen in BOOL-Adapter-Signale vereinfacht. Er eignet sich hervorragend für Anwendungen, in denen analoge Messwerte als binäre Zustände interpretiert werden müssen, und fügt sich dank der ereignisgesteuerten Verarbeitung nahtlos in IEC‑61499‑basierte Automatisierungssysteme ein.