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Uebung_214b: Standard IEC 61131-3 FB_CTU_ULINT (Vorwärtszähler, ULINT) mit Terminal-Ausgabe (PHYS_LREAL)

Uebung_214b_network

Einleitung

Diese Übung implementiert einen Vorwärtszähler nach IEC 61131-3 (FB_CTU_ULINT). Der Zähler erhöht seinen Stand bei jeder steigenden Flanke am Eingang CU (Count Up) um eins, sofern der Rücksetzeingang R nicht aktiv ist. Wird der Presetwert (PV) erreicht oder überschritten, setzt der Ausgang Q auf TRUE. Der aktuelle Zählerstand wird als ULINT (vorzeichenloser 64‑Bit‑Integer) ausgegeben, über einen Konvertierungsbaustein in LREAL umgewandelt und an einen Terminal‑Ausgabebaustein übergeben, der den Wert auf einem angeschlossenen Terminal anzeigt.

Die physikalischen Ein‑ und Ausgänge sind mit den logiBUS‑Klemmen Input_I1, Input_I2 und Output_Q1 verbunden.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

FB_CTU_ULINT

  • Typ: iec61131::counters::FB_CTU_ULINT
  • Parameter:
  • PV = ULINT#5 (Presetwert)
  • Ereigniseingang/-ausgang:
  • REQ (Eingang) – Trigger für Zähl‑ oder Rücksetzoperation
  • CNF (Ausgang) – Bestätigung der Bearbeitung
  • Dateneingang/-ausgang:
  • CU (Eingang) – Zählimpuls (steigende Flanke)
  • R (Eingang) – Rücksetzen des Zählers
  • Q (Ausgang) – TRUE wenn Zählerstand >= PV
  • CV (Ausgang) – aktueller Zählerstand (ULINT)

Input_CU (logiBUS_IX)

  • Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IX
  • Parameter:
  • QI = TRUE (Aktivierung)
  • Input = Input_I1 (physikalischer Digitaleingang)
  • Ereignisausgang: IND – meldet ein Ereignis bei Änderung des Eingangs
  • Datenausgang: IN – aktueller Zustand des Eingangs

Input_R (logiBUS_IX)

  • Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IX
  • Parameter:
  • QI = TRUE
  • Input = Input_I2
  • Ereignisausgang: IND
  • Datenausgang: IN

Output_Q1 (logiBUS_QX)

  • Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX
  • Parameter:
  • QI = TRUE
  • Output = Output_Q1 (physikalischer Digitalausgang)
  • Ereigniseingang: REQ – löst das Setzen des Ausgangs aus
  • Dateneingang: OUT – Wert, der auf den Ausgang geschrieben wird

F_ULINT_TO_LREAL

  • Typ: iec61131::conversion::F_ULINT_TO_LREAL
  • Ereigniseingang/-ausgang:
  • REQ (Eingang) – startet Konvertierung
  • CNF (Ausgang) – Bestätigung der Konvertierung
  • Dateneingang/-ausgang:
  • IN (Eingang) – ULINT‑Wert
  • OUT (Ausgang) – konvertierter LREAL‑Wert

Q_NumericValue_PHYS_LREAL

  • Typ: isobus::UT::Q::Q_NumericValue_PHYS_LREAL
  • Parameter:
  • stObj = OutputNumber_N3 (Referenz auf das Terminal‑Ausgabeobjekt)
  • Ereigniseingang: REQ – löst Ausgabe aus
  • Dateneingang: lrPhys – physikalischer Wert als LREAL

Programmablauf und Verbindungen

  1. Zählimpuls (CU): Eine steigende Flanke am Digitaleingang Input_I1 wird vom Baustein Input_CU erkannt und über den Ereignisausgang IND an den REQ-Eingang des Zählers FB_CTU_ULINT weitergeleitet. Gleichzeitig wird der Signalzustand über die Datenverbindung an den CU-Eingang übergeben.
  2. Rücksetzen (R): Ein Signal am Digitaleingang Input_I2 wird analog über Input_R an den R-Eingang des Zählers geführt. Bei aktivem Signal wird der Zähler auf 0 gesetzt.
  3. Zählerverarbeitung: Der Zähler erhöht bei jeder positiven Flanke an CU den internen Stand, solange R = FALSE. Wird der Presetwert (PV = 5) erreicht, setzt der Ausgang Q auf TRUE.
  4. Ausgabe des Zählerstands (CV): Nach jedem Zähl‑ oder Rücksetzvorgang signalisiert FB_CTU_ULINT über CNF die Fertigstellung. Dieses Ereignis triggert gleichzeitig zwei Zweige:
  5. Digitalausgang: Das Ereignis CNF startet den Baustein Output_Q1. Der Wert von Q (TRUE/FALSE) wird auf den physikalischen Ausgang Output_Q1 geschrieben.
  6. Terminalausgabe: Ebenfalls über CNF wird der Konvertierungsbaustein F_ULINT_TO_LREAL getriggert. Dieser wandelt den aktuellen Zählerstand (CV, ULINT) in LREAL um. Nach Abschluss der Konvertierung wird das Terminal‑Ausgabemodul Q_NumericValue_PHYS_LREAL aktiviert und der konvertierte Wert angezeigt.

Alle Datenverbindungen sind so verdrahtet, dass die Werte synchron mit den Ereignissen weitergegeben werden.

Lernziele: - Verständnis des IEC 61131-3 Zählers FB_CTU_ULINT (Vorwärtszähler) - Umgang mit Datentypkonvertierung (ULINT → LREAL) - Einbindung von physikalischen Ein‑/Ausgängen und Terminalausgabe in einer 4diac‑Subapplikation

Schwierigkeitsgrad: Einfach
Benötigte Vorkenntnisse: Grundlagen der 4diac‑IDE, Umgang mit logiBUS‑Klemmen

Ausführung: In der 4diac‑IDE die Subapplikation Uebung_214b öffnen und im Simulation‑Modus testen. Die Eingänge Input_I1 und Input_I2 können über die Hardware‑Simulation oder reale Klemmen gesteuert werden.

Zusammenfassung

Die Übung 214b demonstriert die Implementierung eines industriellen Vorwärtszählers mit Terminal‑Ausgabe. Der Zähler wird über zwei digitale Eingänge gesteuert, sein Ausgang schaltet einen Digitalausgang, und der aktuelle Zählerstand wird nach Konvertierung auf einem Terminal ausgegeben. Das Zusammenspiel von Ereignis‑ und Datenverbindungen sowie die Verwendung von Standard‑IEC‑ und logiBUS‑Bausteinen bilden die Grundlage für komplexere Automatisierungsanwendungen.