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FIELDBUS_ULINT_TO_SIGNAL_SCALED

FIELDBUS_ULINT_TO_SIGNAL_SCALED

Einleitung

Der Funktionsblock FIELDBUS_ULINT_TO_SIGNAL_SCALED dient zur Konvertierung eines ULINT-Rohwerts (z. B. von einem Feldbus) in einen skalierten LREAL-Wert. Dabei wird die Gültigkeit des Eingangssignals anhand eines konstanten Schwellwerts (VALID_SIGNAL_LW) überprüft. Ist der Eingang gültig, erfolgt eine lineare Skalierung (Multiplikation mit einem Faktor und Addition eines Offsets); andernfalls wird der Ausgang auf 0,0 gesetzt und die Gültigkeit negiert.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Ereignis Typ Beschreibung Mit Variablen
INIT EInit Initialisierungsanforderung SCALE, OFFSET
REQ Event Normale Ausführungsanforderung IN

Ereignis-Ausgänge

Ereignis Typ Beschreibung Mit Variablen
INITO EInit Bestätigung der Initialisierung –
CNF Event Bestätigung der Ausführung OUT, VALID

Daten-Eingänge

Variable Typ Initialwert Beschreibung
IN ULINT LWORD_TO_ULINT(NOT_AVAILABLE_LWM) Rohwert vom Feldbus
SCALE LREAL 1.0 Skalierungsfaktor
OFFSET DINT 0 Offset, der nach der Skalierung addiert wird

Daten-Ausgänge

Variable Typ Initialwert Beschreibung
OUT LREAL 0.0 Skalierter Ausgangswert (nur gültig, wenn VALID = TRUE)
VALID BOOL FALSE Gültigkeitssignal: TRUE, wenn IN ≤ VALID_SIGNAL_LW, sonst FALSE

Adapter

Keine Adapter vorhanden.

Funktionsweise

Der Funktionsblock besitzt zwei Betriebszustände, die durch die Ereignisse INIT und REQ aktiviert werden:

  1. INIT‑Zustand
    Beim Eintreffen des INIT-Ereignisses wird der Algorithmus INIT ausgeführt (derzeit leer). Anschließend wird das Ereignis INITO gesendet.
    Über die mit INIT verbundenen Eingänge können die Parameter SCALE und OFFSET gesetzt werden.

  2. REQ‑Zustand
    Bei einem REQ-Ereignis wird der Algorithmus REQ ausgeführt:

  3. Prüfung: IN ≤ LWORD_TO_ULINT(VALID_SIGNAL_LW)
    • Gültig (Bedingung erfüllt):
      OUT := ULINT_TO_LREAL(IN) * SCALE + DINT_TO_LREAL(OFFSET)
      VALID := TRUE
    • Ungültig (Bedingung nicht erfüllt):
      OUT := 0.0
      VALID := FALSE
  4. Anschließend wird das Ereignis CNF mit den neuen Werten von OUT und VALID ausgegeben.

Die Konstanten NOT_AVAILABLE_LWM und VALID_SIGNAL_LW stammen aus dem importierten Paket eclipse4diac::signalprocessing::FIELDBUS_SIGNAL und legen den Schwellwert für die Gültigkeitserkennung fest.

Technische Besonderheiten

  • Der Baustein ist als SimpleFB mit zwei Zuständen implementiert, wodurch er deterministisch und ohne komplexe Zustandsautomaten arbeitet.
  • Die Gültigkeitsprüfung erfolgt durch einen Vergleich mit dem importierten VALID_SIGNAL_LW. Dies ermöglicht eine anwendungsspezifische Konfiguration des gültigen Wertebereichs.
  • Bei ungültigem Signal wird der Ausgang OUT auf 0,0 zurückgesetzt – eine definierte Fehlerbehandlung.
  • Skalierung und Offset werden als LREAL bzw. DINT übergeben, der Offset wird intern in LREAL konvertiert, sodass auch negative Werte möglich sind.
  • Der Initialwert von IN (NOT_AVAILABLE_LWM) ist so gewählt, dass er beim ersten Durchlauf als ungültig erkannt wird, falls kein gültiger Feldbuswert vorliegt.

Zustandsübersicht

Zustand Beschreibung Auslöser Ausgabeereignis
INIT Initialisierung (keine Aktion) INIT INITO
REQ Verarbeitung des Eingangssignals (Skalierung oder Fehlerfall) REQ CNF

Anwendungsszenarien

  • Feldbus‑Sensorik: Ein 64‑Bit‑ULINT‑Wert von einem Drucksensor wird mit einem Faktor (z. B. 0,001) in bar umgerechnet und ein Nullpunkt‑Offset addiert. Die Gültigkeitsprüfung verhindert die Verarbeitung von Kommunikationsfehlern.
  • Fehlerbehandlung: Bei Überschreitung des VALID_SIGNAL_LW (z. B. bei Sensorausfall) wird VALID auf FALSE gesetzt, sodass die übergeordnete Steuerung den Wert nicht übernimmt.
  • Initialisierung: Beim Anlagenstart können über INIT die Skalierung und der Offset aus einem Parametersatz geladen werden.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

  • FIELDBUS_SINT_TO_SIGNAL_SCALED – gleiche Logik, jedoch für vorzeichenbehaftete 8‑Bit‑Werte (SINT). Der vorliegende Block verarbeitet 64‑Bit‑Unsigned‑Werte.
  • FIELDBUS_ULINT_TO_SIGNAL (ohne Skalierung) – einfache Typkonvertierung ohne Skalierung und ohne integrierte Gültigkeitsprüfung.
  • GENERIC_SCALER – allgemeiner Skalierungsbaustein, bei dem die Gültigkeitsprüfung extern realisiert werden muss.

Fazit

Der Funktionsblock FIELDBUS_ULINT_TO_SIGNAL_SCALED bietet eine kompakte, parametrierbare Lösung zur sicheren Umwandlung von Feldbus‑Rohdaten in physikalische Werte. Durch die Kombination von Gültigkeitsprüfung, Skalierung und Offset eignet er sich ideal für industrielle Automatisierungsaufgaben, bei denen Datenintegrität und einfache Kalibrierung gefordert sind.