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AL_MUX_2

AL_MUX_2

Einleitung

Der Funktionsbaustein AL_MUX_2 ist ein generischer Multiplexer für unidirektionale AL‑ (Action‑Link) Adapterschnittstellen. Er wählt anhand eines ganzzahligen Index K einen von zwei eingehenden Adaptern (IN1 oder IN2) aus und leitet dessen Daten über den Ausgangsadapter OUT weiter. Die Umschaltung erfolgt synchron zum Ereignis REQ. Der Baustein ist als generischer Typ (GEN_AL_MUX) ausgeführt und kann daher für verschiedene AL‑Adapterimplementierungen verwendet werden.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Ereignis Kommentar
REQ Startet die Umschaltung bzw. Weiterleitung entsprechend des aktuellen Index K.

Ereignis-Ausgänge

Ereignis Kommentar
CNF Bestätigt die erfolgreiche Bearbeitung des REQ-Ereignisses.

Daten-Eingänge

Daten Typ Kommentar
K UINT Index zur Auswahl des Eingangs (0 = IN1, 1 = IN2).

Daten-Ausgänge

Keine eigenen Datenausgänge; die Ausgangsdaten werden über den Adapter OUT bereitgestellt.

Adapter

Adapter Richtung Typ Kommentar
OUT Plug adapter::types::unidirectional::AL Ausgangsadapter (liefert die Daten des ausgewählten Eingangs).
IN1 Socket adapter::types::unidirectional::AL Erster Eingangsadapter – aktiv für K = 0.
IN2 Socket adapter::types::unidirectional::AL Zweiter Eingangsadapter – aktiv für K = 1.

Funktionsweise

  1. Der Baustein erwartet an den Sockets IN1 und IN2 zwei unidirektionale AL‑Adapter, die kontinuierlich Daten führen können.
  2. Mit dem Ereignis REQ wird der aktuelle Wert des Index K ausgewertet:
  3. Ist K = 0, wird die Verbindung von IN1 nach OUT durchgeschaltet.
  4. Ist K = 1, wird die Verbindung von IN2 nach OUT durchgeschaltet.
  5. Für andere Werte von K ist das Verhalten nicht definiert (typischerweise bleibt der letzte gültige Zustand erhalten oder es wird keine Verbindung hergestellt).
  6. Nach erfolgreicher Umschaltung wird das Ereignis CNF gesendet.

Der Baustein arbeitet synchrone: Ein neues REQ-Ereignis führt sofort zur erneuten Auswertung von K und zur entsprechenden Umschaltung.

Technische Besonderheiten

  • Generischer Baustein: Der Typ AL_MUX_2 ist als generisch markiert (eclipse4diac::core::GenericClassName = 'GEN_AL_MUX'). Damit kann er in verschiedenen Ausprägungen für unterschiedliche AL‑Adapter‑Typen verwendet werden – der konkrete Adaptertyp wird erst bei der Instanziierung festgelegt.
  • Unidirektionale AL‑Adapter: Die verwendeten Adapter sind vom Typ adapter::types::unidirectional::AL. Diese übertragen Daten nur in eine Richtung (vom Socket zum Plug). Eine bidirektionale Kommunikation oder Quittierungsmechanismen sind nicht vorgesehen.
  • Keine Zustandsmaschine: Der Baustein besitzt keine explizite ECC (Execution Control Chart) – die Funktionalität beschränkt sich auf eine einfache, sofortige Umschaltung des Datenflusses beim Eintreffen von REQ.

Zustandsübersicht

Da der Baustein keine eigenen internen Zustände besitzt, kann sein Verhalten als kombinatorisch mit einem Auslöser beschrieben werden:

  • Idle: Warten auf REQ.
  • Umschalten: Beim Eintreffen von REQ wird K gelesen und die entsprechende Verbindung aktiviert. Danach wird CNF gesendet und der Baustein kehrt in den Idle‑Zustand zurück.

Eine detaillierte Zustandsmaschine wird vom Hersteller nicht bereitgestellt.

Anwendungsszenarien

  • Auswahl eines AL‑Signalpfads: In Steuerungssystemen, bei denen zwei verschiedene AL‑Quellen (z. B. Sensordaten, Positionswerte) zur Verfügung stehen und je nach Betriebsmodus eine davon an die nachfolgende Logik weitergegeben werden soll.
  • Umschaltung zwischen redundanten Pfaden: Wenn ein primäres AL‑Signal ausfällt, kann über einen Index auf ein Backup‑Signal umgeschaltet werden.
  • Parametrierbare Signalquellen: Durch externe Steuerung (z. B. aus einem übergeordneten Baustein) kann dynamisch zwischen zwei AL‑Eingängen gewählt werden.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

  • AL_MUX_2 vs. MUX_2 (Standard‑Datentypen): Während klassische Multiplexer (z. B. MUX_2 für INT, REAL, BOOL) einzelne Datenwerte weiterleiten, arbeitet AL_MUX_2 auf Adapterebene. Es wird nicht nur ein einzelner Wert, sondern die gesamte Adapter‑Schnittstelle (mehrere Signale) durchgeschaltet.
  • AL_MUX_2 vs. AL_MUX_4: Ein Multiplexer mit vier Eingängen existiert ggf. als Erweiterung, benötigt dann aber einen größeren Indexbereich (z. B. K = 0..3).
  • AL_MUX_2 vs. generischer GEN_AL_MUX: Der vorliegende Baustein ist eine konkrete Instanz des generischen Musters mit zwei Eingängen. Andere Instanzen könnten z. B. AL_MUX_4 oder AL_MUX_8 sein.

Fazit

Der AL_MUX_2 ist ein einfacher, aber flexibler Multiplexer für unidirektionale AL‑Adapter. Seine generische Natur erlaubt den Einsatz in vielen Anwendungen, bei denen zwischen zwei Adapter‑Signalen umgeschaltet werden muss. Die saubere Trennung von Ereignis‑ und Datenpfad sowie die Bestätigung über CNF machen ihn zu einem verlässlichen Baustein in IEC 61499‑basierten Automatisierungssystemen.