Zum Inhalt

AB_FIELDBUS_BYTE_TO_SIGNAL

AB_FIELDBUS_BYTE_TO_SIGNAL

Einleitung

Der Funktionsblock AB_FIELDBUS_BYTE_TO_SIGNAL dient dazu, ein eingehendes Byte-Signal (über den Adapter IN) auf den Ausgang (OUT) zu spiegeln, sofern das Signal als gültig erkannt wird. Die Gültigkeit wird über einen separaten Ausgang (VALID) signalisiert. Der Baustein kapselt die Verarbeitung eines Feldbus-Byte-Signals und stellt sicher, dass nur valide Daten an die nachfolgende Logik weitergegeben werden. Er basiert auf einem internen FIELDBUS_BYTE_TO_SIGNAL-Baustein, ergänzt durch ein D-Flipflop zur stabilen Ausgabe des Gültigkeitssignals.

Schnittstellenstruktur

Der FB besitzt keine direkten Ereignis- oder Daten-Ein-/Ausgänge auf der obersten Ebene. Die gesamte Kommunikation erfolgt über drei Adapter-Schnittstellen:

Adapter Richtung Typ Beschreibung
IN Socket adapter::types::unidirectional::AB Eingangsadapter für das Byte-Signal und das zugehörige Ereignis.
OUT Plug adapter::types::unidirectional::AB Ausgangsadapter für das gespiegelte Byte-Signal.
VALID Plug adapter::types::unidirectional::AX Ausgangsadapter, der den Gültigkeitszustand des Signals anzeigt.

Die Adapter sind vom Typ unidirectional, d.h. sie übertragen Daten und Ereignisse in eine Richtung. Die Typen AB und AX enthalten jeweils einen Ereignis-Eingang/-Ausgang (E1) und einen Daten-Eingang/-Ausgang (D1, vom Typ ANY bzw. BOOL).

Ereignis-Eingänge

Keine (die Ereignisse werden über den Socket-Adapter IN empfangen).

Ereignis-Ausgänge

Keine (die Ereignisse werden über die Plug-Adapter OUT und VALID gesendet).

Daten-Eingänge

Keine (die Daten werden über den Socket-Adapter IN empfangen).

Daten-Ausgänge

Keine (die Daten werden über die Plug-Adapter OUT und VALID gesendet).

Adapter

IN (Socket) - E1: Ereigniseingang – löst die Verarbeitung eines neuen Byte-Wertes aus. - D1: Dateneingang – das zu verarbeitende Byte (z.B. ein Feldbus-Datagramm).

OUT (Plug) - E1: Ereignisausgang – wird nach erfolgreicher Spiegelung eines gültigen Signals aktiviert. - D1: Datenausgang – das gespiegelte Byte-Signal (nur bei gültigem Wert).

VALID (Plug) - E1: Ereignisausgang – wird bei jedem Verarbeitungsdurchlauf aktiviert, unabhängig von der Gültigkeit. - D1: Datenausgang (BOOL) – TRUE, wenn das aktuell verarbeitete Signal gültig ist; sonst FALSE.

Funktionsweise

  1. Ein eingehendes Ereignis am Adapter IN.E1 triggert den internen Baustein FIELDBUS_BYTE_TO_SIGNAL, der das Byte an IN.D1 verarbeitet.
  2. Der interne Baustein gibt an seinen Ausgängen OUT (das gespiegelte Byte) und VALID (die Gültigkeitsinformation) weiter.
  3. Das Ausgangssignal wird sofort an den Adapter OUT weitergeleitet und ein Ereignis (OUT.E1) ausgelöst.
  4. Gleichzeitig wird das Gültigkeitssignal des internen Bausteins an den D-Eingang des D-Flipflops (E_D_FF) gelegt. Das gleiche Ereignis (CNF des internen Bausteins) taktet das Flipflop.
  5. Das Flipflop speichert den Gültigkeitswert und gibt ihn stabil an VALID.D1 aus. Ein Ereignis wird an VALID.E1 gesendet.

Somit wird das Byte immer dann an OUT weitergegeben, wenn es gültig ist. Der Gültigkeitszustand bleibt bis zum nächsten Verarbeitungsdurchlauf erhalten.

Technische Besonderheiten

  • Adapter-basierte Kommunikation: Der FB nutzt ausschließlich Adapter-Schnittstellen, was eine modulare und typisierte Verbindung in der 4diac-IDE ermöglicht.
  • D-Flipflop zur Entprellung: Das Gültigkeitssignal wird durch ein Flipflop getaktet, um Stabilität zu gewährleisten und Hutschiene-Effekte zu vermeiden.
  • Lizenz: Der Baustein ist unter der Eclipse Public License 2.0 veröffentlicht (Copyright HR Agrartechnik GmbH).
  • Compiler-Package: logiBUS::signalprocessing::fieldbus – spezifisch für Feldbus-Anwendungen.

Zustandsübersicht

Der Baustein besitzt keinen expliziten Zustandsautomaten auf der obersten Ebene; die Zustände ergeben sich aus dem Zusammenwirken der internen Komponenten:

Zustand Beschreibung
Idle Warten auf ein Ereignis an IN.E1.
Processing Interner FIELDBUS_BYTE_TO_SIGNAL verarbeitet das Byte; OUT und VALID werden aktualisiert.
Valid stable Nachdem das Flipflop getaktet wurde, bleibt VALID.D1 bis zum nächsten Ereignis stabil.

In jedem Zyklus wird der Zustand durchlaufen.

Anwendungsszenarien

  • Feldbus-Integration: Empfang eines Byte-Wertes von einem Feldbus (z.B. CAN, Profibus) und dessen Weitergabe an eine Steuerungslogik, wobei nur gültige Telegramme durchgereicht werden.
  • Signalaufbereitung: Umwandlung eines rohen Byte-Streams in ein getaktetes, gültigkeitsgeprüftes Signal für nachgeschaltete Funktionsblöcke.
  • Fehlererkennung: Der Baustein kann mit einem externen Gültigkeitsprüfer kombiniert werden, der am IN-Adapter anliegt.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Einfachere Mirror-Bausteine leiten ein Signal ohne Gültigkeitsprüfung weiter. Dieser FB fügt eine explizite Validierung hinzu und gibt das Gültigkeitssignal separat aus. Im Gegensatz zu einem reinen Flipflop-basierten Haltebaustein verarbeitet er hier ein Byte und nicht nur boolesche Werte. Der interne FIELDBUS_BYTE_TO_SIGNAL übernimmt die spezifische Feldbus-Interpretation.

Fazit

Der AB_FIELDBUS_BYTE_TO_SIGNAL ist ein spezialisierter Baustein für die sichere Weitergabe von Feldbus-Byte-Signalen. Durch die Kombination aus Spiegelung und Gültigkeitsprüfung eignet er sich ideal für Echtzeit-Anwendungen, bei denen nur valide Daten weiterverarbeitet werden dürfen. Die Adapter-basierte Schnittstelle erlaubt eine einfache Integration in bestehende 4diac-Projekte.