FIELDBUS_WORD_TO_SIGNAL

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Einleitung

Der Funktionsblock FIELDBUS_WORD_TO_SIGNAL dient der einfachen Signalfilterung in Feldbusanwendungen. Er spiegelt einen eingehenden WORD-Wert am Ausgang wider, sofern das Signal als gültig eingestuft wird. Ein boolescher Ausgang zeigt den Gültigkeitsstatus an. Die Implementierung erfolgt anhand eines Vergleichs mit einer extern definierten Grenzkonstante.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Name	Typ	Kommentar
REQ	Event	Normaler Ausführungsauftrag; getriggert durch den Eingang IN.

Ereignis-Ausgänge

Name	Typ	Kommentar
CNF	Event	Bestätigung der Ausführung; wird nach Abschluss der Verarbeitung ausgegeben.

Daten-Eingänge

Name	Typ	Initialwert	Kommentar
IN	WORD	NOT_AVAILABLE_WM	Eingangswert, der auf Gültigkeit geprüft wird.

Daten-Ausgänge

Name	Typ	Initialwert	Kommentar
OUT	WORD	16#0000	Gefilterter Ausgangswert (nur bei gültigem Signal).
VALID	BOOL	FALSE	TRUE, wenn das Eingangssignal als gültig erkannt wurde.

Adapter

Keine Adapter vorhanden.

Funktionsweise

Der Baustein arbeitet mit einem einfachen Algorithmus: 1. Beim Eintreffen des Ereignisses REQ wird der eingehende Wert IN ausgelesen. 2. Der Wert wird mittels WORD_TO_UINT in einen vorzeichenlosen Integer konvertiert. 3. Dieser wird mit der externen Konstanten VALID_SIGNAL_W verglichen.
– Ist der konvertierte Wert kleiner oder gleich VALID_SIGNAL_W, wird IN direkt an OUT übernommen und VALID auf TRUE gesetzt.
– Andernfalls wird OUT auf 16#0000 zurückgesetzt und VALID auf FALSE. 4. Anschließend wird das Ereignis CNF ausgelöst.

Der Initialwert des Eingangs IN ist NOT_AVAILABLE_WM, sodass der Baustein im Grundzustand ein ungültiges Signal signalisiert.

Technische Besonderheiten

• Externe Konstanten: Die Vergleichsgrenze VALID_SIGNAL_W sowie der Standard‑Unavailable‑Wert NOT_AVAILABLE_WM werden aus dem Package eclipse4diac::signalprocessing::FIELDBUS_SIGNAL importiert. Ihre Werte sind außerhalb des Bausteins definiert.
• Datentypkonvertierung: Der Vergleich erfolgt nach der Umwandlung von WORD nach UINT (WORD_TO_UINT), um einen vorzeichenlosen numerischen Vergleich zu ermöglichen.
• Initialwerte: Der Ausgang OUT beginnt mit 16#0000 und VALID mit FALSE. Der Eingang IN startet mit dem als ungültig markierten Wert NOT_AVAILABLE_WM.
• Einfache Zustandsmaschine: Es existiert nur ein einziger Ausführungszustand (REQ) – der Baustein ist ereignisgesteuert und verweilt nicht in weiteren Zuständen.

Zustandsübersicht

Der Funktionsblock besitzt genau einen Zustand:

Zustand	Beschreibung
REQ	Führt den Algorithmus aus, setzt die Ausgänge entsprechend und sendet das Bestätigungsereignis CNF.

Es gibt keine Schleifen oder Verzweigungen in der Zustandsmaschine; jeder Aufruf von REQ wird einmalig durchlaufen.

Anwendungsszenarien

• Feldbus‑Signalfilterung: Überprüfung, ob ein von einem Feldbus stammender WORD‑Wert innerhalb eines gültigen Bereichs liegt (z. B. Sensorwerte, Steuerbefehle).
• Plausibilitätsprüfung: Unterdrücken von Werten, die als „nicht verfügbar“ oder „fehlerhaft“ markiert sind (dargestellt durch NOT_AVAILABLE_WM).
• Datenkonsistenz: Einsatz als einfaches Tor (Gate) in industriellen Steuerungen, das nur gültige Daten an nachfolgende Logik weitergibt.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Ähnliche Funktionsbausteine wie FIELDBUS_SIGNAL_FILTER oder VALUE_CHECK führen ebenfalls Vergleiche mit Schwellwerten durch. Der Vorteil von FIELDBUS_WORD_TO_SIGNAL liegt in der direkten Integration der Gültigkeitskennung (VALID) und der Verwendung von vordefinierten Konstanten aus der Feldbus‑Bibliothek, was eine standardisierte Handhabung von „nicht verfügbar“‑Zuständen ermöglicht. Im Gegensatz zu generischen Mux‑Bausteinen ist die Logik hier auf den spezifischen Einsatz im Feldbuskontext optimiert.

Fazit

Der Funktionsblock FIELDBUS_WORD_TO_SIGNAL bietet eine kompakte und zuverlässige Möglichkeit, Feldbussignale auf Gültigkeit zu prüfen und nur als gültig erkannte Werte weiterzuleiten. Durch die Verwendung von importierten Konstanten wird eine konsistente Definition von Gültigkeitsgrenzen und Unavailable‑Werten über das gesamte Projekt hinweg gewährleistet. Der Baustein eignet sich besonders für sicherheitskritische Anwendungen, in denen ungültige Daten erkannt und unterdrückt werden müssen.