F_RAW_TO_PHYS

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Einleitung

Der Funktionsbaustein F_RAW_TO_PHYS konvertiert einen ISOBUS‑Rohwert vom Typ UDINT in einen physikalischen REAL-Wert. Die Umrechnung erfolgt nach der standardisierten ISOBUS‑Formel:

display = (raw + offset) * scale

Er wird typischerweise in landwirtschaftlichen Steuerungen eingesetzt, um Sensordaten oder Stellgliedwerte zwischen der CAN‑basierten ISOBUS‑Signalebene und der Applikation umzurechnen.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Name	Typ	Beschreibung
REQ	Event	Startet die Umrechnung eines Rohwerts (mit u32Raw und stObj).

Ereignis-Ausgänge

Name	Typ	Beschreibung
CNF	Event	Bestätigt, dass die Berechnung abgeschlossen und der Ausgangswert gültig ist.

Daten-Eingänge

Name	Typ	Beschreibung
u32Raw	UDINT	Der rohe Integerwert (z. B. aus einem ISOBUS‑Message‑Objekt).
stObj	NumericObjectPool_S	Struktur, die den Offset (i32Offset : DINT) und den Skalierungsfaktor (r32Scale : REAL) enthält.

Daten-Ausgänge

Name	Typ	Beschreibung
(kein expliziter Name)	REAL	Der berechnete physikalische Wert, ausgegeben als Gleitkommazahl.

Adapter

Keine.

Funktionsweise

Der Baustein führt bei einem Ereignis am REQ‑Eingang folgende Berechnung durch:

1. Der Rohwert u32Raw wird von UDINT in LINT konvertiert (64‑Bit, um Überläufe bei der Addition zu vermeiden).
2. Der Offset stObj.i32Offset wird ebenfalls in LINT erweitert.
3. Beide Werte werden addiert: (u32Raw + stObj.i32Offset).
4. Das Zwischenergebnis wird nach REAL konvertiert und mit dem Skalierungsfaktor stObj.r32Scale multipliziert.

Ergebnis: REAL := (LINT(UDINT(u32Raw)) + LINT(stObj.i32Offset)) * stObj.r32Scale

Beispiel (aus der Quelltext‐Dokumentation):
- Rohwert = 50000
- Skalierung = 0,01
- Offset = -100000
- Rechnung: (50000 + (-100000)) * 0,01 = (-50000) * 0,01 = -500,0

Das Ergebnis steht nach dem Ereignis CNF am Datenausgang zur Verfügung.

Technische Besonderheiten

• Der Baustein verwendet LINT (64‑Bit Integer) als Zwischentyp, um einen Überlauf bei der Addition von UDINT und DINT (z. B. große positive mit großen negativen Werten) sicher zu vermeiden.
• Die Ausgangsvariable hat keinen eigenen Namen – in der 4diac‑IDE wird sie automatisch als OUT dargestellt oder kann über die Schnittstelle referenziert werden.
• Die Konfiguration von Offset und Skalierung erfolgt über eine externe Struktur (NumericObjectPool_S), die typischerweise aus einem Pool‑Objekt stammt, das alle Parameter eines ISOBUS‑Objekts bündelt.

Zustandsübersicht

Der Funktionsbaustein besitzt keine internen Zustände oder Speicher. Jeder Aufruf verarbeitet die aktuellen Eingabedaten und erzeugt zeitgleich den Ausgangswert. Er ist somit ein reiner Funktionsbaustein ohne Gedächtnis (combinatorial logic).

Anwendungsszenarien

• ISOBUS‑Steuergeräte (Tractors, Implement) – Wandlung von CAN‑Rohdaten in physikalische Einheiten (z. B. Druck, Position, Drehzahl).
• Landwirtschaftliche Applikationen – Umrechnung von Sensorwerten aus dem ISOBUS‑Protokoll in anzeigbare Größen.
• Test‑ und Simulationsumgebungen – Nachbildung der ISOBUS‑Konvertierung für Entwicklungs‑ und Verifikationszwecke.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

• F_RAW_TO_PHYS ist speziell auf die ISOBUS‑Formel (raw + offset) * scale ausgelegt und verwendet die dort üblichen Datentypen (UDINT, DINT).
• Allgemeine Konverter‑Bausteine (z. B. LREAL_TO_REAL) bieten keine Offset‑Skalierungslogik und müssen daher manuell um diese Berechnung ergänzt werden.
• Andere ISOBUS‑spezifische Bausteine wie F_PHYS_TO_RAW kehren die Operation um (Rückrechnung von physikalischem Wert auf Rohwert).

Fazit

Der F_RAW_TO_PHYS Baustein ist eine nützliche und sauber implementierte Komponente für die ISOBUS‑Datenkonvertierung. Durch die Verwendung von 64‑Bit Zwischenwerten wird Überlauf vermieden, und die Kapselung der Parameter in eine Struktur erleichtert die Wiederverwendung in Projekten, die mit dem NumericObjectPool‑Konzept arbeiten. Er eignet sich sowohl für den produktiven Einsatz als auch für die schnelle Prototypenerstellung im Bereich landwirtschaftlicher Steuerungen.