AI_MUX_2¶
Einleitung¶
Der Funktionsblock AI_MUX_2 ist ein generischer Analog-Eingangs-Multiplexer. Er wählt aus zwei analogen Signaleingängen (IN1 und IN2) einen anhand eines Index K aus und stellt das ausgewählte Signal an seinem Ausgang OUT zur Verfügung. Der Baustein wird über ein Ereignis gesteuert und arbeitet nach dem 61499-2 Standard.
Schnittstellenstruktur¶
Ereignis-Eingänge¶
| Name | Typ | Kommentar | Mit Daten |
|---|---|---|---|
| REQ | Event | Anforderung zur Auswahl von Index K | K |
Ereignis-Ausgänge¶
| Name | Typ | Kommentar |
|---|---|---|
| CNF | Event | Bestätigung der ausgeführten Index-Auswahl |
Daten-Eingänge¶
| Name | Typ | Kommentar |
|---|---|---|
| K | UINT | Index (0 oder 1) |
Daten-Ausgänge¶
Keine Daten-Ausgänge vorhanden.
Adapter¶
| Typ | Richtung | Name | Kommentar | Adaptertyp |
|---|---|---|---|---|
| Plug | Ausgang | OUT | Ausgangssignal, abhängig von K: IN1 bei K=0, IN2 bei K=1 | adapter::types::unidirectional::AI |
| Socket | Eingang | IN1 | Erster analoger Eingang (K=0) | adapter::types::unidirectional::AI |
| Socket | Eingang | IN2 | Zweiter analoger Eingang (K=1) | adapter::types::unidirectional::AI |
Die verwendeten Adapter sind unidirektional (Sender/Empfänger) und spezifisch für analoge Eingangssignale (Typ adapter::types::unidirectional::AI).
Funktionsweise¶
- Der Baustein wartet auf ein REQ-Ereignis.
- Beim Eintreten des Ereignisses wird der Wert des Daten-Eingangs K ausgelesen.
- Ist K = 0, wird der Adapter-Socket IN1 auf den Adapter-Plug OUT durchgeschaltet. Ist K = 1, wird IN2 auf OUT durchgeschaltet. Bei anderen Werten von K ist das Verhalten nicht spezifiziert (typischerweise werden nur die Werte 0 und 1 unterstützt).
- Nach erfolgreicher Durchschaltung wird das CNF-Ereignis ausgegeben.
Die Schaltlogik erfolgt synchron zum REQ-Ereignis. Es gibt keine Verzögerung oder Pufferung.
Technische Besonderheiten¶
- Generischer Baustein: Der FB ist als generischer Typ (
GEN_AI_MUX) deklariert und kann durch Typparameter an verschiedene Umgebungen angepasst werden. - Adapterbasierte Schnittstelle: Die analogen Signale werden nicht über direkte Ein-/Ausgangsvariablen, sondern über Adapter übertragen. Dies ermöglicht eine flexible Kopplung mit anderen Bausteinen, die denselben Adaptertyp verwenden.
- Keine Zustandsmaschine: Der FB besitzt keinen ECC (Execution Control Chart) und keine internen Zustände. Die Verarbeitung ist rein ereignisgesteuert und erfolgt in einem Schritt.
- Unidirektionale Adapter: Die Adapter sind als unidirektional definiert, d.h. der Datenfluss ist fest von den Sockets (IN1, IN2) zum Plug (OUT) gerichtet.
Zustandsübersicht¶
Der FB besitzt keine expliziten Zustände. Die Funktionsweise ist kombinatorisch mit einer ereignisgesteuerten Auslösung:
- Startzustand: Warten auf REQ.
- Nach REQ: Sofortige Auswahl gemäß K und Ausgabe von CNF.
Es gibt keine internen Variablen, die einen Zustand speichern.
Anwendungsszenarien¶
- Sensorumschaltung: Auswahl zwischen zwei analogen Sensoren (z.B. Temperatur, Druck) in einer Steuerung, je nach Betriebsmodus.
- Test- / Messsystem: Umschaltung zwischen einem Messsignal und einem Referenzsignal zur Kalibrierung.
- Redundanz: Wechsel auf ein zweites analoges Signal bei Ausfall des ersten (Ansteuerung über externen Index).
Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶
| Baustein | Merkmale |
|---|---|
| AI_MUX_2 | Multiplexer für zwei analoge Eingänge, adapterbasiert, generisch. |
| DEMUX_AI | Verteilt ein analoges Signal auf mehrere Ausgänge (Demultiplexer). |
| SEL (Standard IEC 61499) | Auswahl zwischen mehreren Dateneingängen über einen Index, meist für elementare Datentypen und ohne Adapter. |
Der AI_MUX_2 ist speziell für analoge (AI-)Signale über Adapter ausgelegt und daher in komplexen Automatisierungssystemen, die auf Adapter-Kommunikation setzen, besser integrierbar als ein standardisierter SEL-Baustein.
Fazit¶
Der AI_MUX_2 ist ein einfacher, aber effektiver Funktionsblock zur ereignisgesteuerten Umschaltung zwischen zwei analogen Signalen. Er nutzt das Adapterkonzept der 61499-2-Norm, um eine saubere Trennung von Daten- und Ereignisflüssen zu gewährleisten. Durch seinen generischen Aufbau kann er leicht an kundenspezifische Anforderungen angepasst werden. Der FB eignet sich besonders für modulare Steuerungsarchitekturen, in denen analoge Signalpfadumschaltungen benötigt werden.