FIELDBUS_ULINT_TO_SIGNAL¶

FIELDBUS_ULINT_TO_SIGNAL

Einleitung¶

Der Funktionsblock FIELDBUS_ULINT_TO_SIGNAL dient als Filterbaustein für Feldbussignale vom Typ ULINT. Er prüft, ob ein eingehender Wert innerhalb des gültigen Signalbereichs liegt und gibt diesen – je nach Ergebnis – entweder unverändert aus oder setzt den Ausgang auf einen definierten Ungültigkeitswert. Das VALID-Ausgangssignal zeigt den Status der Signalvalidität an.

Der Baustein ist besonders geeignet für den Einsatz in sicherheitskritischen oder qualitätsüberwachenden Applikationen, bei denen ungültige oder fehlerhafte Feldbuswerte zuverlässig erkannt und behandelt werden müssen.

Schnittstellenstruktur¶

Ereignis-Eingänge¶

Ereignis	Beschreibung
REQ	Normaler Ausführungsanforderung – löst die Verarbeitung des Eingangswerts IN aus. Der Ereignisausgang CNF wird nach Abschluss der Aktion gesendet.

Ereignis-Ausgänge¶

Ereignis	Beschreibung
CNF	Bestätigung der Ausführung – wird nach der Berechnung von OUT und VALID gesendet.

Daten-Eingänge¶

Name	Typ	Initialwert	Beschreibung
IN	ULINT	`LWORD_TO_ULINT(NOT_AVAILABLE_LWM)`	Eingangssignal (Rohwert vom Feldbus)

Hinweis: NOT_AVAILABLE_LWM ist eine aus der Bibliothek FIELDBUS_SIGNAL importierte Konstante, die einen ungültigen oder nicht verfügbaren Signalwert repräsentiert.

Daten-Ausgänge¶

Name	Typ	Initialwert	Beschreibung
OUT	ULINT	`16#0000000000000000`	Gefilterter Ausgangswert – entspricht IN, wenn gültig, andernfalls 0.
VALID	BOOL	`FALSE`	Signalvalidität – `TRUE` bei gültigem Eingang, sonst `FALSE`.

Adapter¶

Der Baustein besitzt keine Adapter-Schnittstellen.

Funktionsweise¶

Nach einem Ereignis am Eingang REQ wird der folgende Algorithmus ausgeführt:

Prüfung: IN ≤ LWORD_TO_ULINT(VALID_SIGNAL_LW)
VALID_SIGNAL_LW ist eine importierte Konstante aus der FIELDBUS_SIGNAL-Bibliothek und definiert die obere Grenze des gültigen Wertebereichs.
Fall – Eingang gültig (Bedingung erfüllt):
OUT := IN
VALID := TRUE
Fall – Eingang ungültig (Bedingung nicht erfüllt):
OUT := 0
VALID := FALSE

Anschließend wird der Ereignisausgang CNF ausgelöst.

Technische Besonderheiten¶

Der Baustein arbeitet deterministisch und benötigt nur eine einzige Verarbeitungsstufe.
Die Schwellwerte NOT_AVAILABLE_LWM und VALID_SIGNAL_LW sind als externe Konstanten definiert und zentral in der Bibliothek FIELDBUS_SIGNAL hinterlegt. Sie können ohne Änderung des Bausteins angepasst werden.
Der Ausgangswert bei ungültigem Signal ist auf 0 gesetzt, was in vielen Feldbussystemen einen definierten „Ungültigkeitswert“ darstellt.
Der initiale Wert von IN wird als „nicht verfügbar“ deklariert, sodass der Baustein auch ohne vorheriges Ereignis einen definierten Zustand liefert.

Zustandsübersicht¶

Der Funktionsblock ist als SimpleFB realisiert und besitzt nur einen einzigen Zustand:

Zustand	Beschreibung
REQ	Eingangszustand: Wartet auf Ereignis REQ. Bei Eintritt wird der Algorithmus `REQ` ausgeführt und anschließend der Ausgang `CNF` gesendet. Danach verbleibt der Baustein im selben Zustand.

Es existieren keine weiteren Zustände oder Verzweigungen – die Funktionsweise ist rein ablauforientiert.

Anwendungsszenarien¶

Feldbus-Signalaufbereitung: Ein Sensor liefert einen ULINT-Wert, der nur innerhalb eines bestimmten Bereichs physikalisch sinnvoll ist (z. B. Drehzahl, Druck). Der Baustein filtert ungültige Messungen heraus.
Sicherheitskette: In einer sicherheitsgerichteten Steuerung werden fehlerhafte oder abweichende Feldbuswerte erkannt und durch einen definierten Ersatzwert (0) ersetzt, gleichzeitig wird ein Gültigkeitssignal für die nachgeschaltete Logik bereitgestellt.
Qualitätsüberwachung: Der VALID-Ausgang kann zur Überwachung der Datenintegrität verwendet werden, z. B. um Alarme auszulösen oder auf alternative Signalquellen umzuschalten.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶

Im 4diac-Framework existieren weitere Filterbausteine für andere Datentypen, z. B. FIELDBUS_DINT_TO_SIGNAL oder FIELDBUS_REAL_TO_SIGNAL. Gemeinsam ist allen das Prinzip der Gültigkeitsprüfung mittels einer vordefinierten Obergrenze. Der vorliegende Baustein ist speziell auf den ULINT-Datentyp zugeschnitten, was einen effizienten und typsicheren Einsatz in Applikationen mit 64‑Bit‑unsigned‑Werten ermöglicht.

Fazit¶

Der FIELDBUS_ULINT_TO_SIGNAL ist ein einfacher, aber zuverlässiger Funktionsblock zur Signalvalidierung im Feldbusumfeld. Durch die klare Trennung in gültige und ungültige Werte sowie die Bereitstellung eines BOOL‑Ausgangs für die Validität eignet er sich hervorragend für den Einsatz in modularen Automatisierungssystemen, bei denen Datenqualität und Fehlererkennung essenziell sind. Die Verwendung externer Konstanten erlaubt eine flexible Anpassung an unterschiedliche Signalbereiche ohne Änderung des Bausteins selbst.