Uebung_080e: Beispiel für E_CTU mit Eventbremse durch E_D_FF_ANY¶

Uebung_080e_network

Einleitung¶

Diese Übung demonstriert den Einsatz eines Aufwärtszählers (E_CTU) in Verbindung mit einer Ereignisbremse, realisiert durch RT_E_REND-Bausteine. Der Zähler wird über zwei Taster (Tipptaster mit Einfachklick) gesteuert: ein Taster zum Zählen (CU), ein weiterer zum Rücksetzen (R). Das Zählergebnis wird auf einen digitalen Ausgang gegeben. Die Ereignisbremse sorgt für eine zeitliche Entprellung und Entkopplung der Ereignisse. Es werden keine Sub-App-Bausteine verwendet; alle Funktionsbausteine sind Standard- oder gerätespezifische Bibliothekselemente.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)¶

DigitalInput_CLK_I1
Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IE
Parameter:
- QI = TRUE
- Input = Input_I1
- InputEvent = BUTTON_SINGLE_CLICK
Funktion: Erzeugt bei Tastendruck (Einfachklick) ein Ereignis am Ausgang IND. Dient als Zähltakt für den Aufwärtszähler.
DigitalInput_CLK_I2
Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IE
Parameter:
- QI = TRUE
- Input = Input_I2
- InputEvent = BUTTON_SINGLE_CLICK
Funktion: Erzeugt bei Tastendruck ein Ereignis am Ausgang IND. Dient als Rücksetzsignal für den Zähler.
E_CTU (Aufwärtszähler)
Typ: iec61499::events::E_CTU
Parameter:
- PV = UINT#5
Ereigniseingänge/-ausgänge:
- CU (zählen)
- R (rücksetzen)
- CUO (Ausgang nach Zählereignis)
- RO (Ausgang nach Rücksetzen)
Datenausgang:
- Q (aktueller Zählerstand, als UINT)
Funktion: Zählt bei jedem Ereignis an CU hoch (beginnend bei 0), bis der Wert PV (hier 5) erreicht ist; dann wird Q gesetzt. Bei Ereignis an R wird der Zähler zurückgesetzt.
E_SPLIT_4
Typ: iec61499::events::E_SPLIT_4
Funktion: Verteilt ein eingehendes Ereignis (an EI) auf bis zu vier Ausgänge (EO1–EO4). Genutzt zur parallelen Verarbeitung nach Zählerereignissen.
E_MERGE_4
Typ: iec61499::events::E_MERGE_4
Funktion: Führt bis zu vier eingehende Ereignisse (an EI1–EI4) zu einem gemeinsamen Ausgang (EO) zusammen. Fasst die parallelen Zweige wieder zu einem Ereignisstrom zusammen.
RT_E_EC_COUPLER (drei Exemplare)
Typ: eclipse4diac::rtevents::RT_E_REND
Parameter (für alle drei):
- QI = TRUE
- Tmin = T#500ms
- Deadline = T#20ms
- WCET = T#1ms
Ereigniseingänge: EI1, EI2
Ereignisausgang: EO
Funktion: Stellt eine zeitliche Entkopplung und Mindestabstand von 500 ms zwischen Ereignissen sicher. Dient als „Ereignisbremse“, um schnelle Tippfolgen zu glätten.
DigitalOutput_Q1
Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX
Parameter:
- QI = TRUE
- Output = Output_Q1
Ereigniseingang: REQ
Dateneingang: OUT (vom Zählerstand Q des E_CTU)
Funktion: Schaltet den digitalen Ausgang Q1 auf den Wert, der am Dateneingang anliegt, sobald ein Ereignis an REQ eintrifft.

Programmablauf und Verbindungen¶

Eingangsereignisse:
Taster an Input_I1 (Einfachklick) erzeugt ein Ereignis an DigitalInput_CLK_I1.IND.
Taster an Input_I2 (Einfachklick) erzeugt ein Ereignis an DigitalInput_CLK_I2.IND.
Zählersteuerung:
Das Ereignis von DigitalInput_CLK_I1.IND wird mit dem Eingang E_CTU.CU verbunden – zählt hoch.
Das Ereignis von DigitalInput_CLK_I2.IND wird mit dem Eingang E_CTU.R verbunden – setzt zurück.
Ereignisverteilung und -zusammenführung:
Die Ausgänge E_CTU.CUO und E_CTU.RO werden auf den gemeinsamen Eingang E_SPLIT_4.EI geschaltet (beide Ereignisse lösen denselben Split aus).
Die vier Ausgänge EO1–EO4 werden auf die vier Eingänge EI1–EI4 des E_MERGE_4 gelegt. Dadurch wird jedes Zähler- oder Rücksetzereignis vierfach durchgeschleift (hier redundant, um alle Ausgänge zu bedienen).
Der Merge-Ausgang EO führt diese zu einem einzigen Ereignisstrom zusammen.
Ereignisbremse (RT_E_REND):
Das zusammengeführte Ereignis wird auf die Eingänge EI1 und EI2 aller drei RT_E_REND-Bausteine gelegt.
Der Ausgang EO des ersten RT_E_REND löst den REQ-Eingang des Digitalausgabebausteins DigitalOutput_Q1 aus.
Die anderen beiden RT_E_REND sind ebenfalls im Netzwerk vorhanden (ggf. vorbereitet für weitere Ausgänge oder Redundanz), werden aber im aktuellen Datenfluss nicht direkt mit einem nachfolgenden FB verbunden.
Datenfluss:
Der aktuelle Zählerstand E_CTU.Q ist direkt mit dem Dateneingang DigitalOutput_Q1.OUT verbunden. Bei jedem Ereignis an REQ wird dieser Wert auf den physischen Ausgang Output_Q1 übernommen.

Lernziele dieser Übung:
- Verständnis des Aufwärtszählers E_CTU in IEC 61499.
- Einsatz von Ereignis-Split und -Merge zur Parallelverarbeitung.
- Nutzung von RT_E_REND als zeitliche Entprellung (Ereignisbremse) zur Stabilisierung der Signalverarbeitung.

Schwierigkeitsgrad: Fortgeschritten (Ereignissteuerung mit mehreren Bausteinen).
Erforderliche Vorkenntnisse: Grundlagen der 4diac-IDE, Aufbau einfacher Steuerungen mit digitalen Ein-/Ausgängen.
Start der Übung: SubApp in ein leeres Projekt einfügen, die Taster und den Ausgang entsprechend der Hardware (z. B. logiBUS) verschalten.

Zusammenfassung¶

Die Übung zeigt eine typische Zähleranwendung mit zwei Tastern, bei der ein Aufwärtszähler durch Tipptaster erhöht und zurückgesetzt wird. Der Zählerstand wird auf einen digitalen Ausgang gegeben. Durch die Verwendung von E_SPLIT_4, E_MERGE_4 und vor allem der RT_E_REND-Bausteine wird das Ereignisverarbeitung robust gegenüber schnellen Tippfolgen gemacht – die Ereignisbremse erzwingt eine Mindestzeit von 500 ms zwischen zwei Verarbeitungsschritten. Dies verhindert ungewollte Mehrfachausgaben und entkoppelt die Eingabe von der Ausgabe.