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Hier ist die Dokumentation für die Übung basierend auf den bereitgestellten XML-Daten.

Uebung_035a1b_AX: Ampelsteuerung mit Pattern Sequencer (AX) und Bit-Assembler

Uebung_035a1b_AX_network

Einleitung

Die Übung Uebung_035a1b_AX implementiert eine klassische Ampelsteuerung. Hierbei wird ein Pattern Sequencer (Muster-Ablaufsteuerung) im "Loop"-Modus (Schleifenbetrieb) verwendet. Die Besonderheit dieser Übung liegt in der Definition der Ampelphasen: Anstatt die Ausgänge direkt im Sequencer hart zu kodieren, werden die Bitmuster für die einzelnen Phasen (Rot, Rot-Gelb, Grün, Gelb) mithilfe von Bit-Assemblern (ASSEMBLE_BYTE_FROM_BOOLS) dynamisch erzeugt und dem Sequencer als Parameter übergeben.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

In dieser SubApplikation werden verschiedene Bausteine verschaltet, um die Steuerungslogik zu realisieren.

Haupt-Steuerungsbaustein: sequence_Pattern_04_04_loop_AX

Dieser Baustein ist der Kern der Steuerung. Er durchläuft 4 Schritte in einer Endlosschleife. - Typ: logiBUS::utils::sequence::pattern::sequence_Pattern_04_04_loop_AX - Funktion: Er schaltet die Ausgänge basierend auf Byte-Mustern (P_S1 bis P_S4) und hält jeden Schritt für eine definierte Zeit. - Konfiguration: - DT_S1_S2 = T#3s (Dauer Rotphase) - DT_S2_S3 = T#1s (Dauer Rot-Gelb-Phase) - DT_S3_S4 = T#3s (Dauer Grünphase) - DT_S4_S1 = T#1s (Dauer Gelbphase)

Muster-Erzeugung: ASSEMBLE_BYTE_FROM_BOOLS

Es werden vier Instanzen dieses Bausteins verwendet, um die Lichtmuster für die vier Ampelphasen zu definieren. Jeder Baustein wandelt einzelne Boolesche Signale in ein Byte um, das vom Sequencer interpretiert wird.

  1. Instanz P1_Red:
    • Zweck: Definiert die Rot-Phase.
    • Parameter: BIT_00 = TRUE (Rot aktiv).
  2. Instanz P2_RedYellow:
    • Zweck: Definiert die Rot-Gelb-Phase.
    • Parameter: BIT_00 = TRUE (Rot), BIT_01 = TRUE (Gelb).
  3. Instanz P3_Green:
    • Zweck: Definiert die Grün-Phase.
    • Parameter: BIT_02 = TRUE (Grün).
  4. Instanz P4_Yellow:
    • Zweck: Definiert die Gelb-Phase.
    • Parameter: BIT_01 = TRUE (Gelb).

Ein-/Ausgabe-Bausteine

  • DigitalInput_I1 (logiBUS::io::DI::logiBUS_IE):
    • Repräsentiert den Taster zum Starten der Sequenz.
    • Reagiert auf das Ereignis BUTTON_SINGLE_CLICK.
  • Light_Red_Q1, Light_Yellow_Q2, Light_Green_Q3 (logiBUS::io::DQ::logiBUS_QXA):
    • Repräsentieren die physischen Ampelleuchten.
    • Werden über Adapter-Verbindungen (OUT) vom Sequencer angesteuert.

Programmablauf und Verbindungen

Der Ablauf der Steuerung gliedert sich in die Initialisierung der Muster und den eigentlichen Zyklus der Ampel.

1. Initialisierung

Damit der Sequencer weiß, welche Lampen in welchem Schritt leuchten sollen, müssen die Bitmuster (P1 bis P4) zunächst berechnet und übergeben werden. - Das Initialisierungs-Signal (INITO) vom Eingangsbaustein DigitalInput_I1 startet eine Kette. - Es triggert nacheinander die REQ-Eingänge der Assembler-Bausteine: P1_Red -> P2_RedYellow -> P3_Green -> P4_Yellow. - Am Ende dieser Kette wird der RESET-Eingang des Sequencers (sequence_Pattern_04_04_loop_AX) ausgelöst. Dadurch werden die erzeugten Byte-Muster an die Eingänge P_S1 bis P_S4 des Sequencers übernommen.

2. Start und Zyklus

  • Ein einfacher Klick (BUTTON_SINGLE_CLICK) auf den Eingang DigitalInput_I1 sendet ein Event an START_S1 des Sequencers.
  • Der Sequencer beginnt nun seinen Ablauf:
    1. Schritt 1: Muster von P1_Red wird ausgegeben (Lampe Rot an). Wartezeit 3 Sekunden.
    2. Schritt 2: Muster von P2_RedYellow wird ausgegeben (Rot und Gelb an). Wartezeit 1 Sekunde.
    3. Schritt 3: Muster von P3_Green wird ausgegeben (Grün an). Wartezeit 3 Sekunden.
    4. Schritt 4: Muster von P4_Yellow wird ausgegeben (Gelb an). Wartezeit 1 Sekunde.
  • Da es sich um einen Loop-Baustein handelt, beginnt der Zyklus nach Schritt 4 wieder automatisch bei Schritt 1.

3. Ausgänge

Die Ausgänge des Sequencers (Q1, Q2, Q3) sind als Adapter ausgeführt und direkt mit den Ausgangsbausteinen für die Lampen verbunden. Das Byte-Muster wird intern im Sequencer auf diese Adapter abgebildet (Bit 0 -> Q1, Bit 1 -> Q2, Bit 2 -> Q3).

Zusammenfassung

Diese Übung demonstriert eine fortgeschrittene Methode der Ablaufsteuerung. Durch die Trennung von Zeitablauf (Sequencer) und Zustandsdefinition (Bit-Assembler) wird der Code modularer. Änderungen an den Ampelphasen (z.B. welche Lampen leuchten) können einfach in den ASSEMBLE_BYTE_FROM_BOOLS Bausteinen vorgenommen werden, ohne die Logik des Sequencers selbst ändern zu müssen. Die Steuerung bildet den typischen deutschen Ampelzyklus ab.