AI_MUX_4¶
Einleitung¶
Der Funktionsbaustein AI_MUX_4 realisiert einen generischen Multiplexer für analoge Eingangssignale (Adaptertyp AI). Er wählt anhand eines ganzzahligen Index K einen von vier analogen Eingängen aus und gibt dessen Wert über den Ausgangsadapter OUT weiter. Der Baustein dient zur flexiblen Umschaltung analoger Mess- oder Steuersignale in Automatisierungssystemen.
Schnittstellenstruktur¶
Ereignis-Eingänge¶
| Name | Typ | Kommentar |
|---|---|---|
| REQ | Event | Startet die Auswahl anhand K |
Ereignis-Ausgänge¶
| Name | Typ | Kommentar |
|---|---|---|
| CNF | Event | Bestätigung, dass die Auswahl erfolgt ist |
Daten-Eingänge¶
| Name | Typ | Kommentar |
|---|---|---|
| K | UINT | Index (0..3) des zu selektierenden Eingangs |
Daten-Ausgänge¶
(keine)
Adapter¶
Ausgangsadapter (Plug):
| Name | Typ | Kommentar |
|---|---|---|
| OUT | adapter::types::unidirectional::AI | Ausgangssignal – entspricht dem durch K ausgewählten Eingang IN1..IN4 |
Eingangsadapter (Sockets):
| Name | Typ | Kommentar |
|---|---|---|
| IN1 | adapter::types::unidirectional::AI | Analoger Eingang 1 (K = 0) |
| IN2 | adapter::types::unidirectional::AI | Analoger Eingang 2 (K = 1) |
| IN3 | adapter::types::unidirectional::AI | Analoger Eingang 3 (K = 2) |
| IN4 | adapter::types::unidirectional::AI | Analoger Eingang 4 (K = 3) |
Funktionsweise¶
Der Baustein verarbeitet ein Ereignis REQ. Bei Eintreffen von REQ wird der Wert des Dateneingangs K ausgewertet. Da K vom Typ UINT ist, werden nur die Werte 0, 1, 2 oder 3 sinnvoll genutzt. Der entsprechende IN‑Adapter (IN1 bei K = 0, IN2 bei K = 1 usw.) wird auf den Ausgangsadapter OUT durchgeschaltet. Sobald die Umschaltung abgeschlossen ist, wird das Ereignis CNF ausgelöst. Eine mehrmalige Bearbeitung ist jederzeit durch erneutes Senden von REQ möglich.
Technische Besonderheiten¶
- Generischer Baustein: Der FB ist als generischer Typ deklariert (
GenericClassName = 'GEN_AI_MUX'), was eine Wiederverwendung mit unterschiedlichen konkreten Adaptertypen erlaubt. - Adapter-Kommunikation: Alle Schnittstellen (IN1..IN4, OUT) sind als unidirektionale Adapter des Typs
adapter::types::unidirectional::AIausgeführt. Dies ermöglicht eine lose Kopplung zwischen den verbundenen Bausteinen und eine saubere Trennung von Daten- und Ereignisflüssen. - Keine eigenen Datenausgänge: Die Weiterleitung des analogen Signals erfolgt ausschließlich über den Adapter
OUT, nicht über separate Datenausgänge.
Zustandsübersicht¶
Der Baustein besitzt keine explizit modellierten Zustände (keine ECC‑Beschreibung). Das Verhalten ist rein ereignisgesteuert:
- Warten auf
REQ. - Bei
REQ: Auslesen vonK, Selektieren des passenden Eingangsadapterwerts und Zuweisen anOUT. - Ausgeben von
CNF. - Rückkehr in den Wartezustand.
Anwendungsszenarien¶
- Analog-Multiplexing: Auswahl eines von vier analogen Sensoren (z. B. Temperatur, Druck, Füllstand) zur weiteren Verarbeitung in einer SPS oder einem Leitsystem.
- Umschaltung von Steuersignalen: Dynamische Wahl zwischen verschiedenen analogen Stellsignalen (z. B. Sollwerten) für eine Regelung.
- Test- und Diagnosefunktionen: Umschalten zwischen normalen und Testeingängen ohne Änderung der Topologie.
Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶
- AI_MUX_2: Ein Multiplexer mit nur zwei Eingängen.
AI_MUX_4erweitert die Anzahl auf vier und ist damit für Systeme mit mehreren analogen Quellen geeignet. - DI_MUX_4: Digitaler Multiplexer für binäre Signale. Der vorliegende FB verarbeitet analoge Adapterdaten, die typischerweise Gleitkomma‑ oder Ganzzahlwerte enthalten.
- Manuelle Umschaltung: Ohne Multiplexer müsste die Verbindung zwischen Quelle und Senke durch Programm- oder Verdrahtungsänderungen erfolgen; der FB bietet eine flexible, indexbasierte Auswahl zur Laufzeit.
Fazit¶
Der AI_MUX_4 ist ein kompakter, generischer Funktionsbaustein zur Auswahl eines von vier analogen Signalen über einen Index. Er vereinfacht die Umschaltung analoger Pfade in 4diac‑basierten Automatisierungslösungen und lässt sich durch seine Adapterschnittstellen nahtlos in bestehende Projekte einbinden. Die fehlende Zustandsautomaten-Beschreibung macht ihn besonders einfach und schnell ausführbar.