Uebung_001e: DigitalInput_I1 negiert auf DigitalOutput_Q1¶

Uebung_001e_network

Hinweis: Diese Übung verfügt über kein separates Bild.

Einleitung¶

Diese Übung demonstriert die grundlegende Negation eines digitalen Eingangssignals. Der digitale Eingang Input_I1 (Pin I1) wird ausgelesen, logisch negiert und auf den digitalen Ausgang Output_Q1 (Pin Q1) ausgegeben. Dadurch wird bei aktivem Eingang der Ausgang deaktiviert und umgekehrt.

Die Übung eignet sich für Einsteiger in die industrielle Automatisierung mit IEC 61499 und dient dem Verständnis von: - Ein- und Ausgabe-Funktionsbausteinen der logiBUS-Bibliothek - Logischer Negation mittels IEC 61131-Bitoperatoren - Ereignisgesteuerter Datenverarbeitung

Schwierigkeitsgrad: Einfach
Benötigte Vorkenntnisse: Grundlegende Kenntnisse der 4diac-IDE und des IEC 61499-Modells

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)¶

DigitalInput_I1 (`logiBUS::io::DI::logiBUS_IX`)¶

Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IX
Parameter:
QI = TRUE (Qualifier – immer aktiv)
Input = Input_I1 (physikalischer Pin I1)
Ereignisausgang: IND – wird ausgelöst, sobald der Eingangswert aktualisiert wird
Datenausgang: IN – der aktuelle digitale Zustand (BOOL) des Pins
Funktionsweise: Liest den digitalen Zustand des Eingangs I1 und stellt ihn am Ausgang IN zur Verfügung. Ein eingehendes Ereignis (z. B. über das Netzwerk) aktiviert die Auslese.

F_NOT_BOOL (`iec61131::bitwiseOperators::F_NOT_BOOL`)¶

Typ: iec61131::bitwiseOperators::F_NOT_BOOL
Parameter: Keine
Ereigniseingang: REQ – startet die Negation
Ereignisausgang: CNF – bestätigt die fertige Negation
Dateneingang: IN (BOOL) – zu negierender Wert
Datenausgang: OUT (BOOL) – negierter Wert
Funktionsweise: Führt eine logische NOT-Operation auf den booleschen Eingangswert aus. Bei IN = TRUE wird OUT = FALSE und umgekehrt.

DigitalOutput_Q1 (`logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX`)¶

Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX
Parameter:
QI = TRUE (Qualifier – immer aktiv)
Output = Output_Q1 (physikalischer Pin Q1)
Ereigniseingang: REQ – löst das Setzen des Ausgangs aus
Dateneingang: OUT (BOOL) – gewünschter Zustand des Ausgangs
Funktionsweise: Setzt den digitalen Ausgang Q1 auf den am Eingang OUT anliegenden Wert, sobald ein Ereignis am REQ-Eingang eintrifft.

Programmablauf und Verbindungen¶

Der Ablauf ist strikt ereignisgesteuert:

Eingangsereignis: Der Funktionsbaustein DigitalInput_I1 erzeugt ein Ereignis an seinem Ausgang IND, sobald der Eingang I1 einen neuen Wert liefert (z. B. durch eine zyklische Abfrage oder externe Änderung).
Negation starten: Dieses IND-Ereignis wird über eine Eventverbindung an den Ereigniseingang REQ von F_NOT_BOOL weitergeleitet. Gleichzeitig wird der aktuelle Datenwert von DigitalInput_I1.IN über eine Datenverbindung an den Eingang F_NOT_BOOL.IN übergeben.
Negation ausführen: F_NOT_BOOL berechnet den negierten Wert und gibt ihn an seinem Ausgang OUT aus. Sobald die Berechnung abgeschlossen ist, wird ein Ereignis am Ausgang CNF erzeugt.
Ausgang setzen: Das CNF-Ereignis wird über eine weitere Eventverbindung an den Ereigniseingang REQ von DigitalOutput_Q1 gesendet. Parallel dazu wird der negierte Datenwert von F_NOT_BOOL.OUT über eine Datenverbindung an den Dateneingang DigitalOutput_Q1.OUT angelegt. Dadurch wird der Ausgang Q1 mit dem negierten Wert aktualisiert.

Zusammenfassung der Verbindungen:

Event: DigitalInput_I1.IND → F_NOT_BOOL.REQ → F_NOT_BOOL.CNF → DigitalOutput_Q1.REQ
Data: DigitalInput_I1.IN → F_NOT_BOOL.IN → F_NOT_BOOL.OUT → DigitalOutput_Q1.OUT

Die Übung kann in 4diac durch Starten der Applikation (z. B. mit einem Simulationslauf) ausgeführt werden. Beobachten Sie das Verhalten: Der Ausgang Q1 ist genau dann aktiv, wenn der Eingang I1 nicht aktiv ist (und umgekehrt).

Zusammenfassung¶

Die Übung Uebung_001e realisiert eine einfache Negation eines digitalen Eingangs mithilfe einer Kaskade von drei Funktionsbausteinen. Sie vermittelt die Grundprinzipien der ereignisgesteuerten Datenverarbeitung nach IEC 61499 sowie den Umgang mit logiBUS-Ein-/Ausgabe-Bausteinen und IEC 61131-Bitoperatoren. Nach erfolgreicher Durchführung verstehen Sie, wie Eingangsdaten in Echtzeit verarbeitet und auf Ausgänge geschrieben werden. Dies bildet die Basis für komplexere Automatisierungsanwendungen.