AX_SR_SYM_INIT

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Einleitung

Der Funktionsblock AX_SR_SYM_INIT realisiert ein ereignisgesteuertes, bistabiles Flipflop (Set-Reset) mit symmetrischem Start‑up‑Verhalten und einer speziellen Initialisierungslogik. Er erweitert das klassische SR‑Flipflop um einen qualifizierten Initialisierungs- und Deinitialisierungsablauf, bei dem der Ausgangszustand über den Eingang Q_INIT vorgegeben wird und die gesamte Logik nur dann aktiv ist, wenn der Qualifier QI den Wert TRUE besitzt.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Ereignis	Typ	Beschreibung
INIT	EInit	Initialisierungsanforderung; mit QI und Q_INIT verknüpft
S	Event	Setzt den Ausgang Q (über Adapter)
R	Event	Setzt den Ausgang Q zurück

Ereignis-Ausgänge

Ereignis	Typ	Beschreibung
INITO	EInit	Initialisierungsbestätigung; mit QO verknüpft

Daten-Eingänge

Variable	Typ	Beschreibung
QI	BOOL	Eingangsqualifier – steuert, ob Aktionen ausgeführt werden
Q_INIT	BOOL	Gewünschter Wert des Ausgangs Q nach einer Initialisierung

Daten-Ausgänge

Variable	Typ	Beschreibung
QO	BOOL	Ausgangsqualifier – spiegelt den Wert von QI zum Zeitpunkt des auslösenden Ereignisses

Adapter

Adapter	Typ	Beschreibung
Q	adapter::types::unidirectional::AX	Wert des Flipflops – wird über die Schnittstelle gesetzt/ zurückgesetzt

Funktionsweise

Der Baustein besitzt vier Hauptzustände: START, Init, DeInit, SET und RESET.

• START – Wartezustand nach dem Systemstart.
• Init – Wird aktiviert, wenn auf INIT eintrifft und QI = TRUE. In diesem Zustand wird der Algorithmus initialize ausgeführt, der QO := QI setzt. Anschließend verzweigt der Zustand je nach Q_INIT:
• Ist Q_INIT = TRUE, wird in den SET‑Zustand gewechselt (Flipflop wird gesetzt).
• Ist Q_INIT = FALSE, wird in den RESET‑Zustand gewechselt (Flipflop wird zurückgesetzt).
• DeInit – Wird aktiviert, wenn auf INIT eintrifft und QI = FALSE (aus den Zuständen SET oder RESET). Der Algorithmus deInitialize setzt QO := FALSE. Danach springt der Zustand zurück zu START.
• SET – Wird durch das Ereignis S erreicht (aus RESET oder nach Initialisierung mit Q_INIT=TRUE). Der Algorithmus SET setzt QO := QI und schreibt nur wenn QI = TRUE den Wert TRUE auf den Adapterausgang Q.D1. Ein erneutes S bleibt wirkungslos, solange der Zustand SET aktiv ist.
• RESET – Wird durch das Ereignis R erreicht (aus SET oder nach Initialisierung mit Q_INIT=FALSE). Der Algorithmus RESET setzt QO := QI und schreibt nur wenn QI = TRUE den Wert FALSE auf Q.D1. Ein erneutes R bleibt wirkungslos.

Die Transitionen zwischen SET und RESET werden nur durch die Ereignisse S bzw. R ausgelöst. Die INIT‑Transitionen können aus beiden stabilen Zuständen in DeInit führen, wenn QI = FALSE ist.

Technische Besonderheiten

• Qualifier‑abhängige Aktionen: Die eigentliche Änderung des Flipflop‑Ausgangs (Q.D1) erfolgt nur, wenn QI = TRUE. Andernfalls werden nur die Output‑Qualifier (QO) aktualisiert, der Adapter bleibt unverändert.
• Symmetrisches Start‑up: Der Baustein kann sowohl mit einem „gesetzten“ als auch mit einem „zurückgesetzten“ Zustand initialisiert werden – abhängig vom Wert Q_INIT.
• Deinitialisierung: Wenn während der Initialisierung QI = FALSE ist, wird der Baustein in den DeInit‑Zustand versetzt, der den Ausgangsqualifier löscht und dann in den Startzustand zurückkehrt.
• Guard‑Bedingungen: Die Zustandsübergänge nutzen Bedingungen wie INIT[TRUE = QI] oder [FALSE = Q_INIT], um die Logik präzise zu steuern.

Zustandsübersicht

• START → Ruhezustand nach Start.
• Init → Initialisierungslauf (nur bei QI=TRUE).
• DeInit → Deinitialisierungslauf (nur bei QI=FALSE).
• SET → Stabiler Zustand, in dem Q.D1 = TRUE (sofern zuvor gesetzt).
• RESET → Stabiler Zustand, in dem Q.D1 = FALSE (sofern zuvor zurückgesetzt).

Übergänge: - START → Init : wenn INIT & QI=TRUE - Init → SET : wenn Q_INIT=TRUE - Init → RESET : wenn Q_INIT=FALSE - SET → RESET : wenn R - RESET → SET : wenn S - SET → DeInit : wenn INIT & QI=FALSE - RESET → DeInit : wenn INIT & QI=FALSE - DeInit → START : automatisch nach Abschluss des DeInit‑Algorithmus

Anwendungsszenarien

• Steuerung von Aktoren mit definiertem Startverhalten: Ein Motor oder Ventil soll nach dem Einschalten einen bestimmten Zustand einnehmen (z. B. geschlossen = Q=FALSE), abhängig von einer Initialisierungsvorgabe.
• Qualifizierte Zustandsänderungen: In Systemen, in denen ein Freigabesignal (QI) erst die eigentliche Wertänderung erlaubt, während der Qualifier‑Ausgang (QO) die Gültigkeit signalisiert.
• Reset‑fähige Initialisierungsroutine: Eine Komponente kann durch einen INIT‑Aufruf entweder gesetzt oder zurückgesetzt werden, kann aber später durch erneuten INIT‑Aufruf mit QI=FALSE in einen definierten Ruhezustand versetzt werden.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

• Standard‑SR‑Flipflop (z. B. SR oder AX_SR): Einfaches Set/Reset ohne Initialisierung und ohne Qualifier. AX_SR_SYM_INIT bietet zusätzlich einen qualifizierten Initialisierungs‑ und Deinitialisierungsablauf.
• Bausteine mit INIT‑Schnittstelle (z. B. E_SR mit INIT): Diese haben oft keine ausgeprägte Deinitialisierung oder keinen Qualifier. Der hier vorgestellte FB unterscheidet sich durch das symmetrische Verhalten – sowohl Setzen als auch Zurücksetzen kann im INIT‑Schritt vorgegeben werden.
• Bausteine mit Adapter (unidirectional::AX): Werden verwendet, um den Zustand über eine standardisierte Adapterschnittstelle nach außen zu tragen. Der AX_SR_SYM_INIT kapselt diese Logik in einem FB.

Fazit

Der AX_SR_SYM_INIT ist ein vielseitiger Funktionsblock für Anwendungen, die ein qualifiziertes Start‑ und Initialisierungsverhalten erfordern. Durch die Kombination von Ereignissteuerung, Qualifier‑Logik und Adapter‑Schnittstelle eignet er sich besonders für modulare Automatisierungslösungen nach IEC 61499, bei denen ein definierter Systemstart und eine saubere Deinitialisierung gefordert sind.