AULI_D_FF_TMIN

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Einleitung

Der Funktionsblock AULI_D_FF_TMIN realisiert ein Daten-Latch (D-Flipflop) mit einer einstellbaren Mindestverzögerungszeit zwischen aufeinanderfolgenden Ereignisausgaben. Er dient als Speicherglied für asynchrone Ereignis-/Datenschnittstellen und stellt sicher, dass nach einer Datenübernahme ein definiertes Zeitintervall vergeht, bevor ein weiteres Ereignis ausgelöst wird. Der Baustein arbeitet ausschließlich über Adapter-Schnittstellen vom Typ AULI (unidirektional) und ist dadurch besonders für modulare und verteilte Steuerungsarchitekturen geeignet.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Name	Typ	Kommentar
INIT	EInit	Initialisierungsanforderung; wird mit Tmin synchronisiert

Ereignis-Ausgänge

Name	Typ	Kommentar
INITO	EInit	Bestätigung der Initialisierung

Daten-Eingänge

Name	Typ	Kommentar
Tmin	TIME	Mindestzeit zwischen zwei Ereignisausgaben (EO) am Ausgangsadapter

Daten-Ausgänge

Keine

Adapter

Name	Rolle	Typ	Kommentar
I	Socket	AULI	Eingang: zu latchierender Wert (Ereignis E1, Daten D1)
Q	Plug	AULI	Ausgang: latchender Wert (Ereignis E1, Daten D1)

Funktionsweise

Der Baustein kapselt einen internen E_D_FF_ANY_TMIN-Funktionsblock aus der IEC‑61499‑Bibliothek. Er arbeitet als flankengesteuertes D‑Flipflop mit folgenden Abläufen:

1. Initialisierung – Ein Ereignis am Eingang INIT setzt den internen Zustand zurück und übernimmt den Parameter Tmin. Der Ausgang INITO quittiert die Initialisierung.
2. Ereignis‑gesteuerte Datenübernahme –
3. Ein Ereignis am Adapter‑Eingang I.E1 (als Taktsignal) übernimmt den aktuellen Datenwert I.D1 in das interne Flipflop.
4. Gleichzeitig wird die Mindestzeit Tmin gestartet.
5. Nach Ablauf von Tmin wird ein Ereignis am Adapter‑Ausgang Q.E1 ausgelöst und der übernommene Datenwert Q.D1 ausgegeben.
6. Sperrzeit – Während Tmin noch aktiv ist, wird ein erneutes Eingangsereignis ignoriert oder gepuffert (abhängig von der internen Implementierung). Erst nach Ablauf der Zeit kann der nächste Wert übernommen werden.

Technische Besonderheiten

• Unidirektionale Adapter – Der Baustein verwendet ausschließlich den standardisierten Adaptertyp AULI für Ereignisse und Daten, was eine einfache Kopplung mit anderen AULI‑kompatiblen Bausteinen ermöglicht.
• Mindestzeit (Tmin) – Erzwingt eine minimale Pause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ausgangsereignissen. Dies verhindert Datenverluste oder Überlastungen in nachgeschalteten Komponenten mit begrenzter Verarbeitungsgeschwindigkeit.
• Keine eigenen Daten‑Ausgänge – Die Ausgabedaten werden ausschließlich über den Plugin‑Adapter Q bereitgestellt, was die Modularität erhöht.

Zustandsübersicht

Der interne FB E_D_FF_ANY_TMIN kann vereinfacht durch drei Zustände beschrieben werden:

• IDLE – Warten auf ein Taktereignis am Eingang I.E1.
• LATCHED – Daten wurden übernommen und Tmin‑Timer läuft. Keine neue Übernahme möglich.
• OUTPUT – Tmin abgelaufen; Ausgangsereignis wird ausgelöst und zurück in den IDLE‑Zustand gewechselt.

Die Initialisierung (INIT) setzt den Baustein in den IDLE‑Zustand zurück.

Anwendungsszenarien

• Datensynchronisation in zeitkritischen Regelkreisen, bei denen ein Sensorwert nur in einem Mindestabstand abgetastet werden darf.
• Pufferung von asynchronen Ereignissen, um eine Lastspitze im Datenstrom zu glätten.
• Kaskadierung von Flipflops mit unterschiedlichen Mindestzeiten, um eine zeitlich gestaffelte Signalverarbeitung zu realisieren.
• Schnittstelle zwischen schneller und langsamer Komponente (z. B. zwischen einer schnellen Logik und einem langsamen Aktor).

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

• E_D_FF – Einfaches D‑Flipflop ohne Zeitsteuerung; übernimmt Daten bei jeder Taktflanke sofort. Der AULI_D_FF_TMIN erweitert dies um eine einstellbare Mindestzeit.
• E_D_FF_TMIN – Gleicher interner Kern, jedoch mit direkten Ereignis‑/Datenschnittstellen anstelle von Adaptern. Die Adapter‑Version AULI_D_FF_TMIN ist für Systeme entworfen, die auf standardisierte, wiederverwendbare Schnittstellen setzen.
• E_D_FF_ANY_TMIN (direkt genutzt) – Bietet dieselbe Funktionalität, ist aber für beliebige Datentypen ausgelegt. AULI_D_FF_TMIN ist speziell auf den AULI‑Adapter zugeschnitten.

Fazit

Der AULI_D_FF_TMIN ist ein spezialisierter D‑Flipflop‑Baustein für Ereignis‑/Daten‑Adapter‑Schnittstellen, der durch die integrierte Mindestzeit Tmin eine zuverlässige und vorhersagbare Datenübernahme in zeitkritischen Umgebungen gewährleistet. Seine modulare Bauweise und die Einhaltung des IEC‑61499‑Anhangs A machen ihn zu einer robusten Komponente für industrielle Steuerungsanwendungen.