ILOCK_SWITCH_AX¶

ILOCK_SWITCH_AX

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Einleitung¶

Der Funktionsblock ILOCK_SWITCH_AX realisiert eine verriegelnde Weichensteuerung für bidirektionale Achsen. Er priorisiert den zuletzt aktiven Eingang und stellt sicher, dass nie beide Richtungen gleichzeitig aktiviert werden. Die Kommunikation erfolgt ausschließlich über Adapter-Schnittstellen vom Typ adapter::types::unidirectional::AX. Diese Version ist speziell für den Einsatz in modularen Steuerungssystemen mit standardisierten Adaptern konzipiert.

Schnittstellenstruktur¶

Ereignis-Eingänge¶

Keine (sämtliche Ereignisse werden über die Adapter-Sockets übertragen).

Ereignis-Ausgänge¶

Keine (sämtliche Ereignisse werden über die Adapter-Plugs übertragen).

Daten-Eingänge¶

Keine (sämtliche Daten werden über die Adapter-Sockets übertragen).

Daten-Ausgänge¶

Keine (sämtliche Daten werden über die Adapter-Plugs übertragen).

Adapter¶

Name	Typ	Richtung	Kommentar
UP_IN	`adapter::types::unidirectional::AX`	Socket	Eingang für Vorwärts-/Aufwärts-Richtung
DOWN_IN	`adapter::types::unidirectional::AX`	Socket	Eingang für Rückwärts-/Abwärts-Richtung
UP_OUT	`adapter::types::unidirectional::AX`	Plug	Ausgang für Vorwärts-/Aufwärts-Richtung
DOWN_OUT	`adapter::types::unidirectional::AX`	Plug	Ausgang für Rückwärts-/Abwärts-Richtung

Jeder Adapter stellt einen Ereignisausgang E1 und einen Daten-Eingang/Ausgang D1 (vom Typ BOOL) bereit. Die Sockets empfangen Anforderungen, die Plugs geben die geschalteten Zustände weiter.

Funktionsweise¶

Die Logik wird durch einen endlichen Zustandsautomaten (ECC) realisiert. Der FB befindet sich zunächst im Zustand STOP. Ein Wechsel in die Zustände UP oder DOWN erfolgt, wenn der entsprechende Socket ein Ereignis E1 mit gesetztem Datenwert D1 liefert (d.h. UP_IN.E1[UP_IN.D1] oder DOWN_IN.E1[DOWN_IN.D1]).

Im Zustand UP wird UP_OUT.D1 auf TRUE und DOWN_OUT.D1 auf FALSE gesetzt.
Im Zustand DOWN wird DOWN_OUT.D1 auf TRUE und UP_OUT.D1 auf FALSE gesetzt.

Ein Wechsel vom aktuellen Zustand in den jeweils anderen ist nur möglich, wenn der andere Socket aktiv wird (Priorisierung des letzten aktiven Eingangs). Dabei werden die Bedingungen differenziert: - UP → DOWN: entweder direkt durch DOWN_IN.E1[DOWN_IN.D1] oder wenn der eigene Eingang wegfällt und der andere aktiv ist (UP_IN.E1[NOT UP_IN.D1 AND DOWN_IN.D1]). - DOWN → UP: analog durch UP_IN.E1[UP_IN.D1] oder DOWN_IN.E1[NOT DOWN_IN.D1 AND UP_IN.D1].

Fällt der aktive Eingang weg, ohne dass der andere aktiv wird, wird ein Zwischenzustand (UP_STOP bzw. DOWN_STOP) erreicht. Dort werden die Ausgänge auf FALSE gesetzt, und anschließend wechselt der Automat sofort in den STOP-Zustand.

Technische Besonderheiten¶

Adapterbasierte Schnittstelle: Der Funktionsblock verwendet ausschließlich Adapter des Typs unidirectional::AX, was eine saubere Kapselung von Ereignis- und Datenkommunikation ermöglicht und die Wiederverwendung in verschiedenen Kontexten erleichtert.
Priorisierung des letzten aktiven Eingangs: Im Gegensatz zu einem einfachen Zustandsautomaten, der nur auf steigende Flanken reagiert, wird hier das zuletzt gesendete gültige Signal berücksichtigt.
Sichere Verriegelung: Durch die ECC-Struktur ist ausgeschlossen, dass beide Ausgänge gleichzeitig TRUE werden.
Explizite Stop-Zwischenzustände: Die Zustände UP_STOP und DOWN_STOP gewährleisten eine definierte Reaktion auf das Verschwinden eines Steuersignals, bevor in den Ruhezustand zurückgekehrt wird.

Zustandsübersicht¶

Zustand	UP_OUT.D1	DOWN_OUT.D1	Beschreibung
`STOP`	FALSE	FALSE	Ruhezustand, keine Richtung aktiv
`UP`	TRUE	FALSE	Vorwärts-/Aufwärts-Richtung aktiv
`DOWN`	FALSE	TRUE	Rückwärts-/Abwärts-Richtung aktiv
`UP_STOP`	FALSE	FALSE	Zwischenzustand nach Verlassen von UP
`DOWN_STOP`	FALSE	FALSE	Zwischenzustand nach Verlassen von DOWN

Anwendungsszenarien¶

Steuerung von Hub-/Senkantrieben (z.B. Hebezeug, Hydraulikzylinder) – verhindert gleichzeitiges Heben und Senken.
Verriegelung von Weichen in Fördersystemen – priorisiert die jeweils letzte Anforderung.
Sicherheitsgerichtete Umschaltung in modularen Automatisierungsanlagen, bei denen ein Adapter-basiertes Datenmodell verwendet wird (z.B. logiBUS).

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶

ILOCK_SWITCH (ohne Adapter): Bietet ähnliche Verriegelungslogik, verwendet aber direkte Ereignis- und Datenports. Die Adapter-Version ILOCK_SWITCH_AX erlaubt eine einfachere Kopplung an standardisierte Schnittstellen und ist besser für hierarchische Architekturen geeignet.
SR-Flipflop (Set-Reset): Kann ebenfalls zwei Zustände verriegeln, priorisiert aber immer den Set- oder Reset-Eingang (je nach Implementierung) und nicht den zuletzt aktiven.

Fazit¶

Der Funktionsblock ILOCK_SWITCH_AX bietet eine robuste, adapterbasierte Verriegelung für bidirektionale Steuerungen. Durch die Zustandsautomatik wird stets nur eine Richtung aktiv geschaltet, wobei die Priorität dem zuletzt eingehenden Befehl zufällt. Die saubere Trennung von Ereignis- und Datenkanälen sowie die definierten Stop-Zustände machen ihn zu einem zuverlässigen Baustein in sicherheitskritischen Anwendungen.