Uebung_012f_sub: Numeric Value Input PHYS und Speichern NVS mit Subapp¶

Uebung_012f_sub_network

Einleitung¶

Diese Übung demonstriert die Verarbeitung eines numerischen Eingangswertes (Rohwert) in einen physikalischen Wert, dessen dauerhafte Speicherung im nichtflüchtigen Speicher (NVS) sowie das anschließende Auslesen und die Ausgabe des gespeicherten Wertes. Die Funktionalität ist in einer Subapplikation (SubApp) gekapselt.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)¶

Die Subapplikation besteht aus drei internen Funktionsbausteinen, die zusammen die gewünschte Funktionalität realisieren.

Sub-Bausteine: Uebung_012f_sub (SubAppType)¶

Typ: SubAppType
Verwendete interne FBs:
- NumericValue_PHYS: isobus::UT::io::NumericValue::NumericValue_PHYS
  - Parameter: QI = TRUE
  - Ereigniseingang: (keiner)
  - Ereignisausgang: IND
  - Dateneingang: stObj (Typ NumericObjectPool_S)
  - Datenausgang: rPhys (Typ REAL)
  - Funktionsweise: Wandelt einen über stObj definierten numerischen Rohwert in einen physikalischen Wert (rPhys) um. Bei erfolgreicher Umwandlung wird das Ereignis IND ausgelöst.
- NVS: logiBUS::storage::esp32_nvs::NVS
  - Parameter: QI = TRUE, DEFAULT_VALUE = REAL#0.0
  - Ereigniseingänge: SET, GET, INIT
  - Ereignisausgänge: SETO, GETO, INITO
  - Dateneingänge: VALUE (Typ REAL), KEY (Typ STRING)
  - Datenausgang: VALUEO (Typ REAL)
  - Funktionsweise: Dient dem Speichern und Auslesen eines Wertes im nichtflüchtigen Speicher (ESP32 NVS). Der Wert wird unter einem Schlüssel (KEY) gespeichert. Bei SET wird der an VALUE anliegende Wert gespeichert, bei GET wird der gespeicherte Wert an VALUEO ausgegeben. Der Baustein initialisiert sich beim Start automatisch (Ereignis INITO).
- Q_NumericValue_PHYS: isobus::UT::Q::Q_NumericValue_PHYS
  - Parameter: keine
  - Ereigniseingang: REQ
  - Ereignisausgang: (nicht verbunden)
  - Dateneingänge: stObj (Typ NumericObjectPool_S), rPhys (Typ REAL)
  - Datenausgang: (nicht verbunden)
  - Funktionsweise: Dieser Qualitätsbaustein prüft die Konsistenz zwischen dem Objekt-Pool (stObj) und dem physikalischen Wert (rPhys). Im vorliegenden Netzwerk wird er durch das Auslesen des NVS getriggert, um die Qualität des gelesenen Wertes zu überprüfen. Sein Ausgang wird nicht weiterverwendet (nur zur Überwachung).

Programmablauf und Verbindungen¶

Ereignisablauf¶

Umwandlung und Speichern:
Der Baustein NumericValue_PHYS erhält die Konfiguration (stObj) und den Rohwert (implizit über die Eingangsdaten der Subapp). Nach erfolgter Umwandlung erzeugt er das Ereignis IND.
Dieses Ereignis wird an den Eingang SET des NVS-Bausteins weitergeleitet. Gleichzeitig steht der physikalische Wert (NumericValue_PHYS.rPhys) am Dateneingang NVS.VALUE an.
Der NVS speichert den Wert unter dem Schlüssel, der dem Subapp-Eingang KEY entnommen wird, und quittiert mit SETO.
Das Ereignis SETO wird an den Subapp-Ausgang IND weitergegeben (dient als Bestätigung für den Aufrufer).
Initialisierung und erstes Auslesen:
Nach dem Start der Subapp wird das Ereignis NVS.INITO aktiviert (durch die Initialisierung des NVS-Bausteins).
Dieses Ereignis wird auf den Eingang GET des NVS gelegt. Dadurch wird sofort der gespeicherte Wert ausgelesen.
Der ausgelesene Wert erscheint am Datenausgang NVS.VALUEO.
Das Ereignis GETO wird gleichzeitig an zwei Ziele weitergeleitet:
- An den Qualitätsbaustein Q_NumericValue_PHYS.REQ, der die Daten auf Plausibilität prüft (ohne Rückmeldung).
- An den Subapp-Ausgang IND (erneute Bestätigung).
Der ausgelesene Wert (NVS.VALUEO) wird direkt an den Subapp-Datenausgang VALUEO weitergegeben sowie an den Dateneingang Q_NumericValue_PHYS.rPhys.

Datenverbindungen¶

stObj (Subapp-Eingang) → NumericValue_PHYS.stObj und Q_NumericValue_PHYS.stObj
KEY (Subapp-Eingang) → NVS.KEY
NumericValue_PHYS.rPhys → NVS.VALUE
NVS.VALUEO → VALUEO (Subapp-Ausgang) und Q_NumericValue_PHYS.rPhys

Übersicht der Verbindungen (grafisch nicht dargestellt)¶

[Subapp Eingänge] → [NumericValue_PHYS] → [NVS] → [Subapp Ausgänge]
                                  ↑          ↑
                                  +-- stObj  +-- KEY
                                  +-- Q_NumericValue_PHYS (Qualitätskontrolle)

Lernziele¶

Verständnis der Verwendung von nichtflüchtigen Speicherbausteinen (NVS) in 4diac.
Kennenlernen der physikalischen Werteumrechnung mit NumericValue_PHYS.
Einbindung eines Qualitätsbausteins zur Überwachung.
Aufbau einer SubApp mit mehreren Funktionsbausteinen und Ereignis-/Datenverknüpfungen.

Schwierigkeitsgrad: Mittel¶

Vorkenntnisse¶

Grundlegende Bedienung der 4diac-IDE.
Verständnis von Ereignis- und Datenflüssen in IEC 61499.
Kenntnis der verwendeten Bibliotheken (isobus, logiBUS).

Zusammenfassung¶

Die Subapp Uebung_012f_sub realisiert eine kompakte Einheit zum Einlesen, Umrechnen, Speichern und Auslesen eines numerischen Wertes im nichtflüchtigen Speicher. Sie kombiniert die physikalische Konvertierung mit einer dauerhaften Speicherung und einer optionalen Qualitätsprüfung. Die Übung vermittelt praxisnahe Konzepte der industriellen Automatisierung mit 4diac.