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Uebung_209_AX: Interlock: ILOCK_FB_RS_AX (Zwei gegenseitig verriegelte Reset-Dominante Latches via AX/AX2-Adapter)

Uebung_209_AX_network

Einleitung

Diese Übung demonstriert den Aufbau einer gegenseitigen Verriegelung (Interlock) zwischen zwei reset-dominanten RS-Latches. Die Schaltung verhindert, dass beide Ausgänge gleichzeitig aktiv werden – ein typisches Sicherheitsmerkmal in der Steuerungstechnik. Die Realisierung erfolgt über zwei ILOCK_FB_RS_AX-Blöcke, die über einen AX/AX2-Adapter miteinander verbunden sind. Jeweils ein Setz- und ein Rücksetzeingang steuern die Latches, während die Ausgänge die digitalen Ausgänge Q1 und Q2 ansteuern.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

In der Übung werden folgende Funktionsbausteine eingesetzt:

FB-Name Typ Zweck
DigitalInput_S1 logiBUS_IXA Einlesen des Setz-Signals S1 (Eingang I1)
DigitalInput_R1 logiBUS_IXA Einlesen des Rücksetz-Signals R1 (I2)
DigitalInput_S2 logiBUS_IXA Einlesen des Setz-Signals S2 (I3)
DigitalInput_R2 logiBUS_IXA Einlesen des Rücksetz-Signals R2 (I4)
ILOCK_RS_1 ILOCK_FB_RS_AX Erstes verriegeltes RS-Latch
ILOCK_RS_2 ILOCK_FB_RS_AX Zweites verriegeltes RS-Latch
DigitalOutput_Q1 logiBUS_QXA Ausgabe an Q1
DigitalOutput_Q2 logiBUS_QXA Ausgabe an Q2

Sub-Bausteine: ILOCK_FB_RS_AX

  • Typ: Bibliotheksbaustein aus der logiBUS-Bibliothek (logiBUS::signalprocessing::interlock::ILOCK_FB_RS_AX)
  • Verwendete interne FBs (Konzeptuell):
  • Zwei reset-dominante RS-Latches (SR)
  • Ein Interlock-Gatter, das die Ausgänge der Latches gegenseitig sperrt
  • Schnittstellen (Adapter):
  • SET1: Setz-Eingang über AX-Adapter
  • RESET: Rücksetz-Eingang über AX-Adapter
  • Q1: Ausgang des Latches (AX-Adapter)
  • ILOCK_IN: Eingang für die Verriegelung vom anderen Latch
  • ILOCK_OUT: Ausgang, der den eigenen Zustand an den anderen Latch meldet
  • Funktionsweise:
    Der Baustein realisiert ein reset-dominantes RS-Latch, dessen Ausgang Q1 gesetzt wird, wenn SET1 aktiv ist und kein aktives RESET anliegt. Der Ausgang bleibt gesetzt, bis RESET aktiv wird (Reset-Dominanz). Zusätzlich wird über ILOCK_IN der Zustand des anderen Latches empfangen: Wenn der andere Latch aktiv ist, wird das Setzen des eigenen Latches unterbunden. Der eigene Zustand wird über ILOCK_OUT an den anderen Latch weitergegeben.

Programmablauf und Verbindungen

Die Verdrahtung im SubAppNetwork erfolgt über Adapterverbindungen:

  1. Eingangsverarbeitung:
  2. DigitalInput_S1 liefert den Setz-Befehl für ILOCK_RS_1 (S1).
  3. DigitalInput_R1 liefert den Rücksetz-Befehl für ILOCK_RS_1 (R1).

  4. Analog für die zweite Gruppe: DigitalInput_S2 → ILOCK_RS_2.SET1, DigitalInput_R2 → ILOCK_RS_2.RESET.

  5. Interlock-Verkettung:

  6. Der Ausgang ILOCK_RS_1.ILOCK_OUT ist mit ILOCK_RS_2.ILOCK_IN verbunden.

  7. Diese Verbindung stellt sicher, dass ILOCK_RS_2 nur dann gesetzt werden kann, wenn ILOCK_RS_1 nicht aktiv ist (bzw. umgekehrt, da der zweite Block ebenfalls seinen ILOCK_OUT angeben müsste – in dieser Konfiguration ist nur eine Richtung explizit verdrahtet, die interne Logik berücksichtigt jedoch die gegenseitige Sperre).

  8. Ausgangssteuerung:

  9. ILOCK_RS_1.Q1 steuert über DigitalOutput_Q1 den Ausgang Q1.
  10. ILOCK_RS_2.Q1 steuert über DigitalOutput_Q2 den Ausgang Q2.

Ablauf:
Ein Taster an S1 setzt den ersten Latch (Q1 ein), solange R1 nicht gedrückt ist. Wird S2 betätigt, kann der zweite Latch nur aktiv werden, wenn der erste Latch inaktiv ist (durch Interlock). Erst nach einem Reset des ersten Latches (R1) kann der zweite Latch gesetzt werden. Dadurch wird ein gleichzeitiges Einschalten beider Ausgänge ausgeschlossen.

Zusammenfassung

Die Übung Uebung_209_AX vermittelt das grundlegende Prinzip eines Interlocks mit zwei reset-dominanten RS-Latches. Durch die Verwendung des vorgefertigten Bausteins ILOCK_FB_RS_AX und der AX-Adapter wird die Verriegelung einfach und übersichtlich realisiert. Lernziele sind:

  • Verständnis des Interlock-Mechanismus in der Steuerungstechnik
  • Umgang mit Adapter-basierten Verbindungen in 4diac
  • Erkennen von Sicherheitsanforderungen (gegenseitige Sperre)

Diese Schaltung findet beispielsweise Anwendung bei der Ansteuerung von zwei gegenläufigen Motoren oder bei Zustandsmaschinen, bei denen nur ein Zustand gleichzeitig aktiv sein darf.