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Uebung_126b_sub: SINUS-Funktion Plotten auf PCAN Explorer

Uebung_126b_sub_network

Einleitung

Diese Übung demonstriert die Erzeugung eines Sinussignals mittels des Funktionsbausteins GEN_SIN und die Aufbereitung der Daten zur Übertragung über den CAN-Bus. Die generierten Werte werden in ein für den PCAN Explorer passendes Nachrichtenformat umgewandelt und über einen Callback-FB an den Adapter isobus::pgn::tx::Callback gesendet. Ziel ist es, die Signalgenerierung, Typkonvertierung und die Strukturierung von CAN‑Nachrichten in der 4diac‑IDE zu verstehen.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

FB‑Name Typ Wichtige Parameter Kurzbeschreibung
GEN_SIN OSCAT::Basic::POUs::Engineering::signal_generators::GEN_SIN PT = T#10s, AM = 10.0, OS = 5.0, DL = 0.0 Erzeugt eine Sinusschwingung mit einer Periodendauer von 10 s, Amplitude 10 und Offset 5.
F_LREAL_TO_USINT iec61131::conversion::F_LREAL_TO_USINT – Wandelt den Gleitkommawert (LREAL) in einen vorzeichenlosen 8‑Bit‑Wert (USINT).
F_USINT_TO_BYTE iec61131::conversion::F_USINT_TO_BYTE – Konvertiert USINT in einen BYTE.
BYTES_TO_ARR08B logiBUS::utils::conversion::arr::reversing::BYTES_TO_ARR08B IN_01 … IN_07 = 16#00 (Initialwerte) Baut aus einem BYTE-Wert (IN_00) und sieben weiteren Bytes ein 8‑Byte‑Array auf (Reihenfolge umkehrend).
STRUCT_MUX eclipse4diac::convert::STRUCT_MUX StructuredType = "isobus::pgn::CAN_MSG", u16DaSize = 0, u8Priority = 7 Setzt die empfangenen Daten in eine CAN‑Nachrichtenstruktur (CAN_MSG) zusammen.
CallbackFB isobus::pgn::tx::CallbackFB DI1 = (data := [16#FF, 16#FF, …]) (Initial‑Dummy) Sendet die fertige CAN‑Nachricht über den Adapter PLUG1 an den PCAN Explorer.

Programmablauf und Verbindungen

Die gesamte Verarbeitungskette wird durch das Ereignis CallbackFB.REQ gestartet. Danach durchlaufen die Daten die folgenden Schritte:

  1. Signalgenerierung
    GEN_SIN berechnet einen neuen Sinuswert und gibt diesen über den Datenausgang Out aus. Gleichzeitig wird das Ereignis CNF gesendet.

  2. Typkonvertierung LREAL → USINT
    Der Ausgang GEN_SIN.Out ist mit F_LREAL_TO_USINT.IN verbunden. Der Funktionsbaustein F_LREAL_TO_USINT wird durch das Ereignis CNF von GEN_SIN aktiviert und wandelt den Wert um. Sein Datenausgang OUT speist den nächsten Baustein.

  3. Typkonvertierung USINT → BYTE
    F_USINT_TO_BYTE erhält den USINT-Wert und gibt einen BYTE-Wert aus. Die Ereigniskette verläuft: GEN_SIN.CNF → F_LREAL_TO_USINT.REQ → F_LREAL_TO_USINT.CNF → F_USINT_TO_BYTE.REQ.

  4. Zusammenstellung des Byte-Arrays
    Der BYTE-Wert wird an BYTES_TO_ARR08B.IN_00 angeschlossen. Die übrigen Eingänge (IN_01 … IN_07) sind auf 16#00 gesetzt. Der Baustein erzeugt ein 8‑Byte‑Array (Reihenfolge umkehrend) und signalisiert dies mit CNF.

  5. Strukturierung zur CAN‑Nachricht
    STRUCT_MUX wird durch das Ereignis von BYTES_TO_ARR08B.CNF getriggert. Es baut aus dem empfangenen Datenarray (Eingang data) und den voreingestellten Parametern (u8Priority = 7, u16DaSize = 0) eine CAN‑Nachricht vom Typ isobus::pgn::CAN_MSG auf. Der strukturierte Ausgang OUT wird an CallbackFB.DI1 weitergeleitet.

  6. Senden über CAN
    CallbackFB erhält das Ereignis CNF von STRUCT_MUX und sendet die Nachricht über den Adapter PLUG1 an den PCAN Explorer. Danach wird das nächste Ereignis über CallbackFB.REQ ausgelöst, sodass der Zyklus von Neuem beginnt.

Die Event‑ und Datenverbindungen sind im Diagramm der SubApp wie folgt realisiert (vereinfacht dargestellt):

CallbackFB.REQ  →  GEN_SIN.REQ
GEN_SIN.CNF     →  F_LREAL_TO_USINT.REQ
F_LREAL_TO_USINT.CNF  →  F_USINT_TO_BYTE.REQ
F_USINT_TO_BYTE.CNF   →  BYTES_TO_ARR08B.REQ
BYTES_TO_ARR08B.CNF   →  STRUCT_MUX.REQ
STRUCT_MUX.CNF        →  CallbackFB.CNF

Datenflüsse:
GEN_SIN.Out → F_LREAL_TO_USINT.IN → OUT → F_USINT_TO_BYTE.IN → OUT → BYTES_TO_ARR08B.IN_00 → OUT → STRUCT_MUX.data → OUT → CallbackFB.DI1

Zusammenfassung

Die Übung veranschaulicht den gesamten Pfad von der analogen Signalgenerierung bis zur Ausgabe einer CAN‑Nachricht. Schrittweise werden Datentypen umgewandelt, ein Byte‑Array aufgebaut und in eine standardisierte CAN‑Struktur verpackt. Durch die Kopplung von Ereignis- und Datenflüssen wird ein periodischer, zyklischer Ablauf erreicht, der sich direkt für die Visualisierung oder Steuerung über den PCAN Explorer eignet.