AX_FB_TON_LTIME

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Einleitung

Der Baustein AX_FB_TON_LTIME realisiert eine Einschaltverzögerung (On-Delay Timer) nach IEC 61131-3 mit dem Datentyp LTIME und integriertem AX‑Adapter Interface. Er eignet sich besonders für zeitkritische Steuerungsaufgaben, bei denen sowohl Ereignisse als auch Daten über standardisierte Adapter ausgetauscht werden müssen.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Name	Typ	Beschreibung
REQ	Event	Normaler Ausführungsanstoß (nicht flankengetriggert); startet die Zeitmessung, wenn das Signal am Dateneingang IN oder am Adapter IN.E1 aktiv ist.

Ereignis-Ausgänge

Name	Typ	Beschreibung
CNF	Event	Bestätigung der Ausführung. Wird ausgelöst, sobald der Timer abläuft oder die Bedingung erfüllt ist.

Daten-Eingänge

Name	Typ	Beschreibung
PT	LTIME	Vorgabezeit (Preset Time) für die Einschaltverzögerung.

Daten-Ausgänge

Name	Typ	Beschreibung
ET	LTIME	Abgelaufene Zeit (Elapsed Time) seit dem Start der Zeitmessung.

Adapter

Typ	Richtung	Beschreibung
IN	Socket (Input)	Unidirektionaler AX‑Adapter für Eingangsdaten. Enthält ein Ereignis (E1) und einen Datenwert (D1). Das Ereignis startet die Zeitmessung; der Datenwert bestimmt den Timer‑Eingang (IN).
Q	Plug (Output)	Unidirektionaler AX‑Adapter für Ausgangsdaten. Gibt das Ergebnis der Zeitprüfung aus: 1, wenn die abgelaufene Zeit die Vorgabezeit erreicht hat, sonst 0.

Funktionsweise

Der Baustein ist als Composite realisiert und enthält intern den IEC‑61131‑3 Timer FB_TON_LTIME sowie ein flankengesteuertes D‑Flip‑Flop (E_D_FF).

• Startbedingungen: Die Zeitmessung wird gestartet, sobald ein Ereignis am Adapter IN.E1 oder am Ereigniseingang REQ eintrifft. Gleichzeitig muss der Datenwert IN.D1 (oder der interne Timer‑Eingang) auf TRUE gesetzt sein.
• Ablauf: Der interne Timer zählt die Zeit hoch. Der Ausgang ET gibt die aktuell abgelaufene Zeit aus.
• Ende: Wenn die abgelaufene Zeit ET die Vorgabezeit PT erreicht, wird der Timer‑Ausgang (Q) auf TRUE gesetzt. Dies löst das Ereignis CNF aus und taktet das D‑Flip‑Flop.
• Ausgangsadapter: Das D‑Flip‑Flop speichert den Zustand und gibt ihn über den Adapter Q.D1 aus. Das Ereignis Q.E1 signalisiert die Ausgangsänderung.

Technische Besonderheiten

• LTIME‑Datentyp: Ermöglicht eine sehr hohe Zeitauflösung (Nanosekundenbereich) und große Zeitbereiche.
• Adapter‑Schnittstelle: Der Baustein kann über standardisierte AX‑Adapter in bestehende Systeme eingebunden werden, ohne direkte Ereignis‑ oder Datenverbindungen zu benötigen.
• Flankengetriggerte Ausgabe: Durch das interne D‑Flip‑Flop wird der Ausgangszustand erst bei einer positiven Flanke des Timer‑Abschlusses aktualisiert – dies vermeidet unerwünschtes Flattern.
• Internes Netzwerk: Die Funktionalität wird durch die Kombination von Standard‑Bausteinen erreicht, was die Implementierung transparent und testbar macht.

Zustandsübersicht

Der Baustein selbst besitzt kein eigenes Zustandsdiagramm, da er aus einem internen FBNetzwerk besteht. Das Verhalten kann aber aus dem zugrunde liegenden IEC‑Timer‑Baustein abgeleitet werden:

1. Inaktiv – Timer läuft nicht, ET = 0, Ausgang Q = FALSE.
2. Zeit läuft – Eingang IN = TRUE, Timer zählt ET hoch.
3. Abgelaufen – ET ≥ PT; Q wechselt auf TRUE und bleibt, bis IN auf FALSE fällt oder ein erneuter REQ die Zeitmessung zurücksetzt.

Anwendungsszenarien

• Verzögerte Einschaltung von Aktoren: Ein Ventil oder Motor soll erst nach einer definierten Verzögerungszeit eingeschaltet werden.
• Synchronisation von Prozessen: Warten auf das Eintreffen eines Signals über den Adapter, bevor eine zeitkritische Aktion ausgelöst wird.
• Überwachung von Reaktionszeiten: Erfassen der verstrichenen Zeit zwischen einem Ereignis und einer bestimmten Bedingung.
• Erweiterung bestehender AX‑basierter Systeme: Austausch von Standard‑Timerbausteinen durch die Adapter‑Variante ohne Änderung der übergeordneten Struktur.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

• FB_TON_LTIME (reiner IEC‑Timer): Besitzt keine Adapter, benötigt direkte Ereignis‑ und Datenverbindungen. Der AX_FB_TON_LTIME erweitert diesen um eine standardisierte, leicht koppelbare Schnittstelle.
• Ereignisgesteuerte Timer (z.B. E_TON): Arbeiten oft mit Booleschen Eingängen und besitzen keine native LTIME‑Unterstützung. Der hier vorgestellte Baustein kombiniert präzise Langzeitmessung mit einer flexiblen Adapter‑Anbindung.

Fazit

Der AX_FB_TON_LTIME ist ein leistungsfähiger, adapterbasierter Einschaltverzögerungs‑Baustein für die IEC‑61499‑Umgebung. Er vereint die Vorteile des standardisierten IEC‑61131‑3‑Timers (LTIME, exakte Zeitmessung) mit der Modularität und Wiederverwendbarkeit von AX‑Adaptern. Durch die interne Kombination mit einem D‑Flip‑Flop wird eine zuverlässige, flankengetriggerte Ausgabe gewährleistet. Er eignet sich ideal für zeitkritische Steuerungen, die in ein Adapter‑basiertes Architekturmodell eingebettet sind.