Zustandsteuerungen


Ein jedes Ding hat seine Zeit - William Shakespeare

Schaltnetze, setzen einfach die Eingange in Ausgänge um. Zeit spielt keine Rolle. Die Logik ist immer gleich. 

Doch so ist es meist nicht. Es mach einen Unterschied ob ich einen Aufzug rufe, der nur eine Etage unter mir ist, oder 10 Stockwerke darüber. Das ist eben ein Unterschied, wer hätte das gedacht.

Ja nach Zustand wirkt mein Tastandruck anders und es vergeht einige Zeit, bei der gewünschte Zustand eintritt. Über die Zeit verändert sich etwas und es kommt eben darauf an, wie die Reaktion eines Systems sein soll. In dieser Sammlung findet ihr verschiedene Zustandssteuerungen. Dazu gibt natürlich auch die Powerpoint-Präsentation.

  • Zähler habt ihr schon kennen gelernt: Was ist sind Zähler wohl? Zustandsautomaten.
  • Beispiele für Schaltnetze mit LogicSim stehen im vorangegangenen Blogbeitrag.
  • Hier nun also ein paar Beispiele für Zustandsteuerungen, aus meiner Vorlesung.

Lauflichter sind zeitabhängige Ablaufsteuerung
Zustandsmaschinen sind grundsätzlich geeignet jede Steuerungsaufgabe zu lösen. Doch in der Praxis bieten sie zu viele Freiheitsgrade und es fehlt an einem allgemeingültigen Konzept für die Ein- und Ausgabe von Steuersignalen mittels Sensoren und Aktoren.  

Oftmals kann der Ablauf vieler technischer Prozesse in Einzelschritte unterteilt werden, die nach einander abgearbeitet werden müssen. Solche Steuerungsaufgaben lassen sich sehr einfach und übersichtlich mit Ablaufsteuerungen oder Schrittketten realisieren.

In einer Ablaufsteuerung wird der Prozess in definierten Schritten durchlaufen. Jeder Schritt stellt einen Zustand des Prozesses dar. Er verfügt über ein einfaches Steuerungsnetz, das prüft ob der vorangehende Schritt abgeschlossen ist und die Weiterschaltbedingungen erfüllt sind. 

Einfache prozessabhängige Ablaufsteuerung 
für ein Förderband.
Ist das der Fall erfolgt die Transition, d.h. wird der nächst Schritt aktiviert und der vorherige Schritt deaktiviert. Ansonsten bleibt der Prozess im aktuellen Stand. 

Damit ist der Gesamtablauf zwangsweise in Form einer Ablaufkette vorgegeben. Weiterschalten in Abhängigkeit von der Zeit bei der “zeitabhängigen Ablaufsteuerung“ Abhängigkeit vom Prozess bei der ,,prozessabhängigen Ablaufsteuerung“. Solche Steuerungen werden oft auch mit Programm-, Takt- oder Schrittkettensteuerung bezeichnet.



Übersicht

  1. Oft müssen Codierungen gewechselt werden: LogicSim Schaltnetze
  2. Ohne Zähler läuft nichts: LogicSim Zähler-Schaltungen
  3. (Du bist hier) Alles hat seine Zeit: Zustandssteuerungen (mit Motorsimlation)
  4. Ampelschaltungen (einfach und mit Kreuzung) mit Zeitschaltungen
  5. Wie schickt man eigentlich Bytes über eine Leitung?
  6. Manches ist einfach rätselhaft: Das Zahlenschloss und das Witzik Rätsel 

Quellen

Fischertechnik Hobby, Elektromechanik - Schalten und Steuern, Fischerwerke, 1971, Tumlingen


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