AR_MUX_5¶
Einleitung¶
Der Funktionsblock AR_MUX_5 ist ein generischer 5‑Kanal‑Multiplexer auf Basis des Adaptertyps adapter::types::unidirectional::AR. Er ermöglicht die Auswahl eines von fünf AR‑Adapter‑Eingängen (IN1 … IN5) und leitet diesen auf den einzigen Ausgangs‑Adapter (OUT) weiter. Die Auswahl erfolgt über den ganzzahligen Index K, der über den Ereigniseingang REQ gesetzt wird. Der Baustein ist nach IEC 61499‑2 spezifiziert und wird als generischer Funktionsblock (GEN_AR_MUX) eingesetzt.
Schnittstellenstruktur¶
Ereignis‑Eingänge¶
| Name | Typ | Beschreibung |
|---|---|---|
REQ |
Event | Signalisiert die Übernahme des neuen Index K und löst die Umschaltung aus. Verbunden mit Daten‑Eingang K. |
Ereignis‑Ausgänge¶
| Name | Typ | Beschreibung |
|---|---|---|
CNF |
Event | Bestätigung, dass der Multiplexer den Index K übernommen und die entsprechende Verbindung hergestellt hat. |
Daten‑Eingänge¶
| Name | Typ | Beschreibung |
|---|---|---|
K |
UINT | Index des zu wählenden Eingangs (0 … 4). K = 0 → IN1, K = 1 → IN2, …, K = 4 → IN5. |
Daten‑Ausgänge¶
Keine expliziten Datenausgänge. Die Ausgabe erfolgt vollständig über den Adapter OUT.
Adapter¶
Plugs (Ausgangsseite)
| Name | Typ | Beschreibung |
|---|---|---|
OUT |
adapter::types::unidirectional::AR |
Ausgangsadapter, der den gewählten Eingang weitergibt. |
Sockets (Eingangsseite)
| Name | Typ | Beschreibung |
|---|---|---|
IN1 |
adapter::types::unidirectional::AR |
Erster Eingang (K = 0) |
IN2 |
adapter::types::unidirectional::AR |
Zweiter Eingang (K = 1) |
IN3 |
adapter::types::unidirectional::AR |
Dritter Eingang (K = 2) |
IN4 |
adapter::types::unidirectional::AR |
Vierter Eingang (K = 3) |
IN5 |
adapter::types::unidirectional::AR |
Fünfter Eingang (K = 4) |
Funktionsweise¶
Nach Empfang eines REQ‑Ereignisses wird der aktuelle Wert des Dateneingangs K ausgewertet. Der Baustein schaltet daraufhin den entsprechenden Socket‑Adapter (IN1 … IN5) auf den Plug‑Adapter OUT. Der ausgegebene Adapter OUT entspricht somit dem Inhalt des durch K bestimmten Eingangs. Nach erfolgreicher Umschaltung wird das Ereignis CNF gesendet. Ändert sich K nicht zwischen zwei Aufrufen, wird die Verbindung nicht verändert, dennoch wird ein CNF ausgelöst.
Technische Besonderheiten¶
- Generischer Typ: Der Baustein ist als generischer FB (
GEN_AR_MUX) deklariert und kann durch die 4diac‑IDE für konkrete Anwendungen instantiiert werden. - Adapterbasierte Kommunikation: Alle Ein‑ und Ausgänge nutzen den unidirektionalen AR‑Adapter. Dadurch können komplexe Datenstrukturen und kontinuierliche Signale effizient übertragen werden, ohne dass einzelne Datenpunkte aufgelöst werden müssen.
- Fest definierte Anzahl: Der Baustein unterstützt exakt 5 Eingänge (0 bis 4). Für andere Anzahlen sind abgewandelte Versionen (z. B.
AR_MUX_2,AR_MUX_8) notwendig. - Keine Zwischenspeicherung: Die Umschaltung erfolgt direkt und ohne zusätzliche Pufferung; der Ausgang
OUTreflektiert unmittelbar den gewählten Eingang.
Zustandsübersicht¶
Der Baustein besitzt keinen expliziten Zustandsautomaten, arbeitet aber ereignisgesteuert:
- Bereit (Idle): Warten auf ein
REQ‑Ereignis. - Umschaltung: Bei Eintreffen von
REQwird der neue Index K übernommen und der zugehörige Eingang aufOUTdurchgeschaltet. - Bestätigung: Senden des
CNF‑Ereignisses, um die erfolgreiche Umschaltung zu signalisieren.
Danach kehrt der Baustein in den Bereit‑Zustand zurück.
Anwendungsszenarien¶
- Signalumschaltung in der Automatisierung: Auswahl eines von fünf analogen oder digitalen Sensoren (über AR‑Adapter) in einer Steuerung.
- Fehlerumschaltung: Bei Erkennung eines defekten Kanals kann auf einen Reservesensor umgeschaltet werden, ohne die gesamte Struktur neu zu verdrahten.
- Test- und Diagnoseumgebungen: Sequentielles Einlesen verschiedener AR‑Datenquellen für Überprüfungszwecke.
- Konfigurierbare Datenpfade: In modularen Anlagen zur Realisierung flexibler Verbindungen zwischen Geräten.
Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶
- AR_MUX_2, AR_MUX_3, AR_MUX_8: Diese Bausteine unterscheiden sich lediglich in der Anzahl der Eingänge und dem Wertebereich von K. Alle nutzen denselben Adaptertyp und eine identische Ereignissteuerung.
- Standard‑Multiplexer mit Datenelementen: Im Gegensatz zu klassischen IEC‑61499‑Bausteinen, die einzelne Variablen (z. B. BOOL, REAL) multiplexen, arbeitet der
AR_MUX_5auf Adapterebene und kann somit komplexe, zusammengesetzte Informationen als Ganzes weiterleiten. - Buskoppler / Schalter: Während Buskoppler oft bidirektionale oder adressierbare Kommunikation unterstützen, ist der
AR_MUX_5ein einfacher, ereignisgesteuerter Selektor ohne Rückmeldung des Schaltzustands.
Fazit¶
Der AR_MUX_5 ist ein übersichtlicher, generischer Funktionsblock zur Auswahl eines von fünf AR‑Adapter‑Eingängen. Dank der adapterbasierten Schnittstelle eignet er sich besonders für modulare Automatisierungslösungen, bei denen Daten in strukturierter Form weitergereicht werden. Die einfache Ereignissteuerung mit REQ/CNF ermöglicht eine unkomplizierte Integration in vorhandene Steuerungsabläufe. Für Anwendungen mit mehr oder weniger Kanälen stehen entsprechende Varianten zur Verfügung.