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Hier ist die Dokumentationsseite für die Übung 126b.

Uebung_126b: Übung zu ISOBUS Send Message Cyclic (mit CB) SINUS-Funktion Plotten

Uebung_126b_network

Einleitung

Die Übung Uebung_126b demonstriert das zyklische Senden einer ISOBUS-Nachricht, bei der die Nutzdaten (Data Payload) dynamisch über einen Callback-Mechanismus generiert werden. Konkret wird eine Sinus-Funktion erzeugt, deren Werte in das erste Byte der CAN-Nachricht geschrieben werden. Dies dient beispielsweise dazu, Signalverläufe zu simulieren und diese anschließend in Diagnose-Tools wie dem PCAN-Explorer zu plotten.

Das Hauptmerkmal dieser Übung ist die Trennung von Kommunikationsmanagement (im Haupt-Netzwerk) und Datengenerierung (in einer Sub-Application), verbunden über einen Adapter.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

Haupt-Netzwerk

Im Hauptnetzwerk werden folgende Bausteine verwendet, um die Kommunikation zu initiieren:

  • NmGetCfInfo_1 (isobus::pgn::NmGetCfInfo):

    • Dient zum Abrufen von Netzwerkinformationen und Filtern der Zieladresse.
    • Parameter:
      • u8CanIdx = NODE1
      • member = network
      • address = PEAK_ADD
      • mask = PEAK_FLT

  • AlPgnTxNew8Bcycl_REQ (isobus::pgn::tx::AlPgnTxNew8Bcycl_REQ):

    • Dieser Baustein ist für das zyklische Senden einer 8-Byte großen Nachricht zuständig.
    • Er verfügt über einen Adapter-Anschluss (CB), über den die Datenanforderung (Callback) abgewickelt wird.
    • Parameter:
      • u32Pgn = 61184 (Die verwendete Parameter Group Number)
      • u16DaSize = 8 (Datenlänge in Bytes)
      • u8Priority = 3 (Priorität der Nachricht)
      • u16DefRepRate = 500 (Zykluszeit in Millisekunden)

  • DataSupply (Uebungen::Uebung_126b_sub):

    • Eine Sub-Application, welche die Logik zur Datenerzeugung (Sinus-Kurve) enthält.

Sub-Bausteine: DataSupply (Uebung_126b_sub)

Diese Sub-Application kapselt die Logik zur Berechnung der Sinuswerte.

  • Typ: SubApp

  • Verwendete interne FBs:

    • CallbackFB: isobus::pgn::tx::CallbackFB
      • Dieser Baustein dient als Schnittstelle zum zyklischen Sender. Wenn der Sender Daten benötigt, triggert dieser FB die Berechnungskette.
      • Parameter: DI1 (Eingang für die berechneten Datenstruktur)
    • GEN_SIN: OSCAT::Basic::POUs::Engineering::signal_generators::GEN_SIN
      • Erzeugt ein sinusförmiges Signal.
      • Parameter:
        • PT = T#10s (Periodendauer)
        • AM = 10.0 (Amplitude)
        • OS = 5.0 (Offset/Verschiebung)
        • DL = 0.0
    • F_LREAL_TO_USINT: iec61131::conversion::F_LREAL_TO_USINT
      • Konvertiert den Gleitkommawert des Sinus-Generators in eine vorzeichenlose kleine Ganzzahl (USINT).
    • F_USINT_TO_BYTE: iec61131::conversion::F_USINT_TO_BYTE
      • Wandelt den USINT-Wert in ein Byte um.
    • BYTES_TO_ARR08B: logiBUS::utils::conversion::arr::reversing::BYTES_TO_ARR08B
      • Erstellt ein Byte-Array aus 8 Einzelbytes.
      • Der berechnete Sinus-Wert wird an IN_00 angelegt.
      • Parameter IN_01 bis IN_07 sind statisch 16#00.
    • STRUCT_MUX: eclipse4diac::convert::STRUCT_MUX
      • Verpackt das Byte-Array in die isobus::pgn::CAN_MSG Struktur.
      • Attribut: StructuredType = isobus::pgn::CAN_MSG

  • Funktionsweise: Sobald der CallbackFB ein Event empfängt (getriggert durch den zyklischen Sender im Hauptprogramm), aktiviert er den GEN_SIN. Der aktuelle Sinuswert wird berechnet, konvertiert (LREAL -> USINT -> BYTE) und in das erste Byte eines Arrays geschrieben. Dieses Array wird in eine CAN-Nachricht-Struktur verpackt und über den CallbackFB zurück an das Hauptprogramm gegeben.

Programmablauf und Verbindungen

  1. Initialisierung: Der Baustein NmGetCfInfo_1 ermittelt beim Start die notwendigen Netzwerkinformationen.
  2. Konfiguration: Sobald die Netzwerkinformationen verfügbar sind (IND Event), wird der Senderbaustein AlPgnTxNew8Bcycl_REQ installiert (install).
  3. Zyklischer Betrieb:
    • Der AlPgnTxNew8Bcycl_REQ Baustein ist auf eine Wiederholrate von 500ms eingestellt.
    • Alle 500ms löst er über den Adapter-Anschluss CB (verbunden mit DataSupply.PLUG1) eine Anfrage aus.
  4. Datenberechnung:
    • Innerhalb der Sub-App DataSupply empfängt der CallbackFB die Anfrage.
    • Dies triggert die Signalkette: Der Sinus-Generator GEN_SIN berechnet den nächsten Wert basierend auf der aktuellen Zeit.
    • Aufgrund der Parameter (Amplitude 10, Offset 5) erzeugt der Generator Werte im Bereich von -5.0 bis +15.0. Da die Konvertierung auf USINT erfolgt, werden negative Werte typischerweise auf 0 geklemmt.
  5. Rückgabe und Senden:
    • Der berechnete Wert landet im ersten Byte der Nutzdaten.
    • Die Daten werden über den Adapter zurück an AlPgnTxNew8Bcycl_REQ geleitet.
    • Der Baustein sendet die PGN 61184 mit den aktuellen Daten auf den CAN-Bus.

Lernziele: * Verständnis des Adapter-Konzepts (Plugs/Sockets) in 4diac. * Nutzung von Callback-Mechanismen für "Just-in-Time" Datenerzeugung bei zyklischen Sendern. * Verwendung von OSCAT-Bibliotheksbausteinen (GEN_SIN) zur Signalsimulation. * Datenkonvertierung und Strukturierung für ISOBUS/CAN-Nachrichten.

Zusammenfassung

Die Übung 126b zeigt eine elegante Methode, um Simulationsdaten (hier eine Sinuskurve) über den ISOBUS zu senden. Durch die Auslagerung der Datenerzeugung in eine Sub-Applikation und die Nutzung der Callback-Schnittstelle bleibt die Hauptanwendung übersichtlich und der zyklische Sender kümmert sich autonom um das Timing, während die aktuellen Daten bei jedem Zyklus frisch berechnet werden. Das Ergebnis kann im PCAN-Explorer als Wellenform visualisiert werden (Byte 0 der Nachricht).