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Uebung_001f: DigitalInput_I1 negiert mit INIT auf DigitalOutput_Q1

Uebung_001f_network

Einleitung

Diese Übung demonstriert die Negation eines digitalen Eingangssignals mithilfe des Funktionsbausteins F_NOT_BOOL_INIT. Der digitale Eingang Input_I1 wird gelesen, invertiert und auf den digitalen Ausgang Output_Q1 geschrieben. Dabei wird deutlich, dass der Negationsbaustein bereits beim Systemstart (BOOT) einen definierten Wert ausgibt, auch wenn der Eingang zu diesem Zeitpunkt noch nicht gelesen wird.

Lernziel: Verständnis der Verknüpfung von Ein-/Ausgangsbausteinen mit Logik-FBs sowie der Initialisierung von Negationsbausteinen.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

Die Übung besteht aus drei direkt im Netzwerk platzierten Funktionsbausteinen. Es werden keine Sub-Bausteine verwendet.

  • DigitalInput_I1
  • Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IX
  • Parameter: QI = TRUE, Input = Input_I1

  • Funktion: Liest den digitalen Eingang Input_I1 und stellt den Wert am Datenausgang IN sowie die Ereignisse IND (bei steigender Flanke) und CNF (bei fallender Flanke) bereit.

  • F_NOT_BOOL_INIT

  • Typ: iec61131::bitwiseOperators::F_NOT_BOOL_INIT
  • Parameter: keine weiteren

  • Funktion: Negiert den anliegenden booleschen Wert am Dateneingang IN und gibt das Ergebnis am Datenausgang OUT aus. Der Baustein verfügt über einen eingebauten INIT-Mechanismus, der beim Start des Systems einen definierten Ausgangswert liefert.

  • DigitalOutput_Q1

  • Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX
  • Parameter: QI = TRUE, Output = Output_Q1
  • Funktion: Schreibt den am Dateneingang OUT anliegenden booleschen Wert auf den Ausgang Output_Q1, sobald das Ereignis REQ empfangen wird.

Programmablauf und Verbindungen

Das Netzwerk der Übung arbeitet ereignisgesteuert:

  1. Ereignisverbindungen:
  2. Die Ausgangsereignisse IND und CNF des DigitalInput_I1 werden beide auf den Ereigniseingang REQ des F_NOT_BOOL_INIT geführt.

  3. Das Bestätigungsereignis CNF des F_NOT_BOOL_INIT wird auf den Ereigniseingang REQ des DigitalOutput_Q1 geschaltet.

  4. Datenverbindungen:

  5. Der Datenausgang IN von DigitalInput_I1 ist mit dem Dateneingang IN von F_NOT_BOOL_INIT verbunden.
  6. Der Datenausgang OUT von F_NOT_BOOL_INIT ist mit dem Dateneingang OUT von DigitalOutput_Q1 verbunden.

Ablauf:
- Sobald sich der Zustand des digitalen Eingangs Input_I1 ändert (steigende oder fallende Flanke), erzeugt DigitalInput_I1 das entsprechende Ereignis.
- Dieses Ereignis triggert den Negationsbaustein, der den aktuellen Eingangswert invertiert und nach Abschluss der Berechnung das Ereignis CNF ausgibt.
- Dadurch wird der Ausgangsbaustein getriggert, den negierten Wert auf Output_Q1 zu schreiben.

Hinweis: Da der Negationsbaustein F_NOT_BOOL_INIT einen INIT-Mechanismus besitzt, wird bereits beim Hochfahren des Systems (ohne vorherige Eingangsänderung) ein initialer negierter Wert am Ausgang anliegen – auch wenn der Eingang zu diesem Zeitpunkt noch nicht gelesen wurde. Dies ist durch den Kommentar im Netzwerk verdeutlicht.

Schwierigkeitsgrad: Einfach
Vorkenntnisse: Grundlegende Kenntnisse der Ereignis- und Datenflussmodellierung in 4diac sowie der Ein-/Ausgangskonfiguration über logiBUS.

Zusammenfassung

Die Übung Uebung_001f realisiert eine einfache Negation eines digitalen Eingangssignals auf einen digitalen Ausgang. Sie zeigt die grundlegende Verbindung von Hardware-nahen Funktionsbausteinen mit einem logischen Negationsbaustein und verdeutlicht das initiale Verhalten des Negations-FBs beim Systemstart. Die Implementierung erfolgt ausschließlich über direkte FB-Verkettung ohne Sub-Bausteine und ist als Einstiegsübung für die ereignisgesteuerte Logik mit 4diac geeignet.