NVS_ALR¶

NVS_ALR

Einleitung¶

Der Funktionsbaustein NVS_ALR dient zum Laden und Speichern von Werten des Typs LREAL in einem nichtflüchtigen Speicher (Non-Volatile Storage, NVS) unter Verwendung eines Schlüssels (Key). Er ist speziell für die Anbindung über den unidirektionalen ALR-Adapter ausgelegt. Der Baustein kombiniert eine Initialisierungsphase, in der der Speicherinhalt gelesen wird, mit einer späteren Schreib- und Leseoperation über den Adapter.

Schnittstellenstruktur¶

Ereignis-Eingänge¶

Ereignis	Beschreibung	Mitgeführte Variablen
INIT	Initialisiert den Baustein und führt einen ersten Lesevorgang aus dem NVS durch.	QI, KEY, DEFAULT_VALUE

Ereignis-Ausgänge¶

Ereignis	Beschreibung	Mitgeführte Variablen
INITO	Bestätigung der Initialisierung und Rückmeldung des Ergebnisses.	QO, STATUS

Daten-Eingänge¶

Variable	Typ	Beschreibung
QI	BOOL	Steuerung für die Initialisierung (TRUE = aktiv).
KEY	STRING	Schlüsselname für den NVS-Zugriff.
DEFAULT_VALUE	LREAL	Wert, der gelesen wird, falls im NVS noch kein Eintrag unter dem angegebenen Schlüssel existiert.

Daten-Ausgänge¶

Variable	Typ	Beschreibung
QO	BOOL	Quittung der Initialisierung (TRUE = erfolgreich).
STATUS	STRING	Statusmeldung (z. B. Fehlertext bei misslungenem Zugriff).

Adapter¶

Adapter	Richtung	Typ	Beschreibung
ALR_IN	Socket	`adapter::types::unidirectional::ALR`	Empfängt Schreibaufträge (Wert speichern).
ALR_OUT	Plug	`adapter::types::unidirectional::ALR`	Sendet gelesene Werte nach einem Lesevorgang.

Funktionsweise¶

Initialisierung
Nach einem Ereignis am INIT-Eingang wird der interne Baustein NVS mit dem angegebenen Schlüssel (KEY), dem Default-Wert (DEFAULT_VALUE) und der Aktivierung (QI) aufgerufen. Der Initialisierungsvorgang öffnet den NVS-Bereich und liest sofort den vorhandenen Wert aus. Dieser Wert wird über den ALR_OUT-Adapter als Ereignis mit dem zugehörigen Datenwert (D1) ausgegeben. Gleichzeitig wird der INITO-Ereignisausgang mit den Quittungen (QO, STATUS) ausgelöst.
Schreiben über ALR_IN
Ein Ereignis am ALR_IN.E1-Eingang (verbunden mit dem Socket) löst einen SET-Vorgang aus. Der mitgelieferte Datenwert (ALR_IN.D1) wird in den NVS unter dem zuvor gespeicherten Schlüssel geschrieben. Nach erfolgreichem Schreiben wird das Ereignis an ALR_OUT.E1 weitergegeben und der geschriebene Wert dort ausgegeben.
Lesen über ALR_IN?
Im vorliegenden Netzwerk wird nach der Initialisierung automatisch ein GET-Befehl ausgelöst. Ein expliziter Leseaufruf über den Adapter ist im Entwurf nicht vorgesehen; der Baustein gibt den aktuellen Wert immer nach jeder NVS-Operation (INIT, SET) über ALR_OUT aus.

Technische Besonderheiten¶

Adapterinterface
Die Kommunikation mit der Außenwelt erfolgt ausschließlich über den unidirektionalen ALR-Adapter. Dadurch wird der Baustein besonders geeignet für modulare Architekturen, bei denen Datenflüsse über standardisierte Schnittstellen abgewickelt werden.
Interner NVS-Baustein
Im Netzwerk wird der FB NVS (aus der Bibliothek logiBUS::storage::esp32_nvs) verwendet. Dieser kapselt die eigentliche Lese- und Schreiblogik auf dem ESP32-NVS.
Automatischer Lesevorgang
Nach der Initialisierung wird sofort ein GET ausgeführt, sodass der Anwender unmittelbar den aktuellen Wert (Standardwert oder gespeicherten Wert) erhält.
Fehlerbehandlung
Die Ausgänge QO und STATUS erlauben eine einfache Prüfung des Initialisierungserfolgs. Fehler werden als String gemeldet.

Zustandsübersicht¶

Der Baustein durchläuft keine explizit modellierten Zustände, sondern ist ereignisgesteuert. Folgendes Verhalten tritt auf:

Ruhezustand – Kein INIT erfolgt. Es werden keine Aktionen ausgeführt.
Initialisieren – INIT empfangen; NVS-Operationen werden gestartet; nach Abschluss wird INITO ausgelöst und ein GET angestoßen.
Bereit – Nach erfolgreicher Initialisierung wartet der Baustein auf Ereignisse über ALR_IN.E1 (Schreiben) oder interne GETs (werden nur initial automatisch ausgelöst).
Schreiben – Bei ALR_IN.E1 wird der Wert gespeichert und das Ergebnis an ALR_OUT gesendet.

Anwendungsszenarien¶

ESP32-Konfigurationsparameter
Speicherung von LREAL-Werten wie Kalibrierungsfaktoren, Schwellwerten oder PID-Parametern, die nach einem Neustart erhalten bleiben sollen. Der ALR-Adapter ermöglicht die einfache Integration mit anderen Bausteinen, die denselben Adaptertyp verwenden.
Gekapselter Datenzugriff
Wenn ein Baustein LREAL-Werte aus dem NVS lesen und schreiben muss, aber die direkte Verwendung des NVS-Bausteins zu komplex erscheint, bietet NVS_ALR eine abstrahierte Schnittstelle.
Modulare Automatisierung
Einsatz in Industrie 4.0-Anwendungen, bei denen Geräte über standardisierte Adapterdienste kommunizieren (z. B. über eine ALR-Konfigurationsschicht).

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶

NVS (direkt)
Der Baustein NVS bietet mehr Flexibilität (z. B. wahlfreier Zugriff, unterschiedliche Datentypen), erfordert aber eine aufwändigere Verkabelung und explizite GET/SET-Aufrufe. NVS_ALR reduziert die Komplexität auf eine Adapterschnittstelle.
BOOL_NVS, INT_NVS (hypothetisch)
Analoge Bausteine für andere Datentypen. NVS_ALR ist speziell auf LREAL zugeschnitten und nutzt den ALR-Adapter, der typischerweise für LREAL-Daten vorgesehen ist.
Remanente Variablen
In manchen Systemen können remanente Variablen direkt im FB-Modell verwendet werden. NVS_ALR ist jedoch explizit für den Einsatz mit einem externen Flash-Speicher (NVS) konzipiert und daher portabler.

Fazit¶

Der NVS_ALR-Funktionsbaustein bietet eine kompakte und benutzerfreundliche Möglichkeit, LREAL-Werte persistent in einem NVS zu speichern und über einen unidirektionalen Adapter auszutauschen. Durch die Kombination von Initialisierung, automatischem Lesen und Adapter-basiertem Schreiben eignet er sich besonders für modulare und wiederverwendbare Steuerungsanwendungen auf ESP32-Basis. Sein Design folgt dem IEC 61499-Standard und ermöglicht eine saubere Trennung von Speicherlogik und Applikation.