Uebung_004b3b_sub: Sub-Applikation für ein Toggle-Flip-Flop mit externen RESET-Eingang und SET-Ausgang zur Verriegelung¶

Uebung_004b3b_sub_network

Einleitung¶

Diese Sub-Applikation realisiert ein Toggle-Flip-Flop mit einem externen RESET-Eingang und einem SET-Ausgang zur Verriegelung. Sie dient als wiederverwendbarer Baustein für Anwendungen, bei denen ein Ausgangszustand bei jedem Ereignis umgeschaltet wird und bei Bedarf zurückgesetzt werden kann.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)¶

Die Sub-Applikation enthält zwei Funktionsbausteine:

E_SWITCH (IEC 61499 Ereignis-Schalter)¶

Typ: iec61499::events::E_SWITCH
Verwendete interne FBs (keine weiteren Sub-Bausteine vorhanden)
Ereigniseingänge: EI (Ereigniseingang)
Ereignisausgänge: EO0 (wenn Eingangsbedingung G = TRUE), EO1 (wenn G = FALSE)
Dateneingang: G (BOOL – Steuersignal)
Funktionsweise: Der Baustein leitet ein eingehendes Ereignis an EO0 weiter, wenn der Datenwert G den Zustand TRUE hat, andernfalls an EO1. Er fungiert als bedingtes Ereignis-Tor.

E_SR (IEC 61499 Set-Reset-Flip-Flop)¶

Typ: iec61499::events::E_SR
Verwendete interne FBs (keine weiteren Sub-Bausteine vorhanden)
Ereigniseingänge: S (Setzen), R (Rücksetzen)
Ereignisausgang: EO (wird bei jeder Zustandsänderung ausgelöst)
Datenausgang: Q (BOOL – aktueller Zustand)
Parameter (Standard): keiner explizit gesetzt
Funktionsweise: Der Baustein setzt den Ausgang Q auf TRUE, wenn ein Ereignis am Eingang S eintrifft; er setzt Q auf FALSE, wenn ein Ereignis am Eingang R eintrifft. Ein gleichzeitiges Ereignis an S und R hat Vorrang: S hat höhere Priorität.

Programmablauf und Verbindungen¶

Die Sub-Applikation besitzt zwei Ereigniseingänge (IND und RESET) sowie zwei Ereignisausgänge (EO und SET) und einen Datenausgang (Q).

Ereignisverbindungen: - Der Eingang IND ist mit dem Ereigniseingang EI des E_SWITCH verbunden. - Der Ausgang EO0 von E_SWITCH führt zum Setz-Eingang S des E_SR und gleichzeitig zum Sub-Applikationsausgang SET. - Der Ausgang EO1 von E_SWITCH ist mit dem Rücksetz-Eingang R des E_SR verbunden. - Der Ereignisausgang EO von E_SR wird direkt zum Sub-Applikationsausgang EO weitergeleitet. - Der Sub-Applikationseingang RESET ist ebenfalls mit dem Rücksetz-Eingang R des E_SR verbunden.

Datenverbindungen: - Der Ausgang Q von E_SR ist mit dem Steuereingang G von E_SWITCH verbunden. - Der Ausgang Q von E_SR wird auch als Sub-Applikationsausgang Q herausgeführt.

Ablauf: 1. Ein Ereignis am Eingang IND startet die Verarbeitung. 2. Der E_SWITCH prüft den aktuellen Zustand von Q (über das Steuersignal G): - Ist Q = FALSE, wird das Ereignis an EO0 weitergegeben, sodass E_SR gesetzt wird (Q wird TRUE) und gleichzeitig der Ausgang SET aktiviert wird. - Ist Q = TRUE, wird das Ereignis an EO1 weitergegeben, sodass E_SR zurückgesetzt wird (Q wird FALSE). 3. Nach jeder Zustandsänderung des E_SR wird ein Ereignis an EO ausgegeben. 4. Ein externes Ereignis am Eingang RESET erzwingt das Rücksetzen von E_SR (unabhängig vom aktuellen Zustand) und löst ebenfalls ein Ereignis an EO aus.

Damit realisiert die Sub-Applikation eine Toggle-Funktion: Jedes Ereignis an IND schaltet den Ausgang Q um. Der Ausgang SET wird bei einem Wechsel von FALSE auf TRUE aktiviert und kann zur Verriegelung (z. B. Setzen eines anderen Bausteins) verwendet werden. Der Eingang RESET setzt den Zustand zurück, ohne den Toggle-Zyklus zu beeinflussen.

Zusammenfassung¶

In dieser Übung wurde eine Sub-Applikation zur Realisierung eines Toggle-Flip-Flops mit Reset-Möglichkeit erstellt. Die Funktionsweise basiert auf den standardisierten IEC‑61499-Bausteinen E_SWITCH und E_SR. Die Verknüpfung der Ereignis- und Datenverbindungen ermöglicht eine saubere Rückkopplung des aktuellen Zustands und eine gezielte Ausgabe eines Set-Impulses. Der Baustein kann als Grundlage für Zyklussteuerungen, Zähler oder einfache Zustandsautomaten dienen.