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ATM_MUX_2

ATM_MUX_2

Einleitung

Der Funktionsblock ATM_MUX_2 ist ein generischer Multiplexer für zwei ATM-Datenkanäle. Er wählt anhand eines numerischen Index (K) einen der beiden Eingangsadapter (IN1 oder IN2) aus und leitet dessen Daten über den Ausgangsadapter (OUT) weiter. Der Baustein dient der dynamischen Umschaltung zwischen zwei unidirektionalen Datenquellen und eignet sich für Systeme, die zwischen verschiedenen ATM‑ähnlichen Datenströmen umschalten müssen.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Name Typ Kommentar
REQ Event Setzt den Index K und löst die Umschaltung aus

Der REQ-Eingang initiiert den Auswahlvorgang. Mit ihm wird der Wert von K übernommen und der entsprechende Eingang auf den Ausgang geschaltet.

Ereignis-Ausgänge

Name Typ Kommentar
CNF Event Bestätigt die erfolgte Umschaltung

Nachdem der Multiplexer die Schaltung durchgeführt hat, wird CNF ausgegeben. Anschließend ist der ausgewählte Datenpfad aktiv.

Daten-Eingänge

Name Typ Kommentar
K UINT Index des auszuwählenden Eingangs (0 für IN1, 1 für IN2)

Der Wert von K bestimmt, welcher der beiden Eingangsadapter durchgeschaltet wird. Der Datentyp UINT erlaubt prinzipiell auch größere Werte; im vorliegenden Baustein werden jedoch nur die Werte 0 und 1 verwendet.

Daten-Ausgänge

Der Funktionsblock besitzt keine eigenständigen Datenausgänge. Die Datenweitergabe erfolgt ausschließlich über den Adapter-Ausgang OUT.

Adapter

Typ Name Richtung Kommentar
adapter::types::unidirectional::ATM OUT Plug Ausgang, der die Daten des ausgewählten Eingangs bereitstellt
adapter::types::unidirectional::ATM IN1 Socket Erster Eingang (Index 0)
adapter::types::unidirectional::ATM IN2 Socket Zweiter Eingang (Index 1)

Alle Adapter sind vom gleichen unidirektionalen Typ ATM. Der Plug OUT verbindet den Baustein mit der nachfolgenden Logik, während die Sockets die Datenquellen darstellen.

Funktionsweise

Der ATM_MUX_2 arbeitet ereignisgesteuert. Ein Signal am REQ-Eingang führt folgende Schritte aus:

  1. Der aktuelle Wert des Eingangs K wird übernommen.
  2. Ist K = 0, wird der Datenpfad von IN1 nach OUT durchgeschaltet.
  3. Ist K = 1, wird der Datenpfad von IN2 nach OUT durchgeschaltet.
  4. Nach erfolgreicher Umschaltung wird das Ereignis CNF gesendet.

Die eigentliche Datenweiterleitung erfolgt kontinuierlich (sobald der Pfand aktiv ist) – der Baustein puffert keine Daten, sondern leitet sie direkt vom gewählten Eingang zum Ausgang weiter.

Technische Besonderheiten

  • Generischer Baustein: Der ATM_MUX_2 ist als generischer FB deklariert (GenericClassName = 'GEN_ATM_MUX'). Er kann daher in verschiedenen Ausprägungen (z. B. mit mehr als zwei Eingängen) durch Anpassung der generischen Parameter instanziiert werden.
  • Unidirektionale Adapter: Daten fließen nur in eine Richtung (vom Eingang zum Ausgang). Eine Rückkopplung oder bidirektionale Kommunikation ist nicht vorgesehen.
  • Kein interner Zustand: Der Baustein besitzt keine Zustandsmaschine mit mehreren Zuständen; nach der Umschaltung bleibt der Pfad solange aktiv, bis ein neuer REQ-Impuls einen anderen Index setzt.
  • Indirekte Datenübergabe: Daten werden nicht als einfache Variablen, sondern über Adapter ausgetauscht. Dies ermöglicht eine modulare Verbindung gleichartiger Datenschnittstellen.

Zustandsübersicht

Da der ATM_MUX_2 keinen expliziten ECC (Execution Control Chart) besitzt, lässt sich sein Verhalten als einfache Zustandsschleife beschreiben:

Zustand Beschreibung
Bereit (Idle) Warten auf ein REQ-Ereignis. Der zuletzt eingestellte Pfad bleibt aktiv.
Umschaltung Nach Empfang von REQ wird der Wert von K ausgelesen und der entsprechende Pfad aktiviert.
Bestätigung Nach erfolgter Umschaltung wird CNF ausgegeben und der Baustein kehrt in den Bereit-Zustand zurück.

Der Baustein kann sich während der Umschaltung in einem kurzen, undefinierten Moment befinden – typischerweise werden die Daten während der Umschaltung nicht weitergereicht.

Anwendungsszenarien

  • Datenquellenauswahl: Umschalten zwischen zwei Sensoren oder Datenströmen (z. B. A/B‑Test von ATM‑Schnittstellen).
  • Redundanzumschaltung: Ersatz eines defekten Datenkanals durch einen zweiten Kanal, gesteuert durch einen Fehlerindikator.
  • Konfigurierbare Datenpfade: In Steuerungssystemen kann der Index K dynamisch von einer übergeordneten Logik gesetzt werden, um je nach Betriebsmodus unterschiedliche Datenquellen anzubinden.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

  • ATM_MUX_N (generische Variante): Der vorliegende ATM_MUX_2 ist eine spezielle Instanz mit zwei Eingängen. Ein generischer ATM_MUX könnte über einen Parameter N die Anzahl der Eingänge festlegen.
  • Einfache If-else-Logik: In einer IEC 61499‑Umgebung könnte ein Multiplexer auch durch eine Kombination aus Decision‑FB und mehreren Select‑Bausteinen realisiert werden. Der ATM_MUX_2 kapselt diese Logik jedoch in einem einzigen, wiederverwendbaren Baustein und reduziert so die Komplexität des Netzwerks.

Fazit

Der ATM_MUX_2 ist ein schlanker, generischer Multiplexer für zwei unidirektionale ATM‑Datenströme. Er zeichnet sich durch einfache Handhabung (Indexauswahl per Ereignis) und modulare Adapter‑Schnittstellen aus. Aufgrund seiner generischen Natur kann er leicht an unterschiedliche Anzahlen von Eingängen angepasst werden. Der Baustein eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen eine schnelle, ereignisgesteuerte Kanalumschaltung erforderlich ist, ohne dass zusätzliche Logik im Netzwerk aufgebaut werden muss.