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NumericValue_PHYS

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NumericValue_PHYS

Einleitung

Der Funktionsblock NumericValue_PHYS ist ein Eingangs-Service-Interface-Baustein nach ISO 11783-6. Er liefert einen physikalischen REAL-Wert, indem er einen rohen Digitalwert (DWORD) aus dem ISOBUS-Objektpool ausliest und unter Berücksichtigung einer vorgegebenen Skalierung und eines Offsets in einen physikalischen Wert umrechnet. Dabei wird die Konvertierung vollständig in Software (innerhalb des FBs) durchgeführt.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Ereignis Typ Mit Variablen Kommentar
INIT EInit QI, PARAMS, stObj Initialisierung des Bausteins
REQ Event QI Anforderung eines neuen physikalischen Wertes

Ereignis-Ausgänge

Ereignis Typ Mit Variablen Kommentar
INITO EInit QO, STATUS Bestätigung der Initialisierung
IND Event QO, STATUS, rPhys Ausgabe des berechneten physikalischen Wertes

Daten-Eingänge

Variable Typ Kommentar
QI BOOL Eingangsqualifikator (aktiviert die Verarbeitung)
PARAMS STRING Service-Parameter (z. B. Konfigurationszeichenfolge)
stObj logiBUS::utils::conversion::phys::NumericObjectPool_S Objektpool-Eigenschaften: Objekt-ID (16 Bit), Skalierung, Offset, Dezimalstellen

Daten-Ausgänge

Variable Typ Kommentar
QO BOOL Ausgangsqualifikator (Status der Verarbeitung)
STATUS STRING Statusmeldung (Fehler- oder Erfolgsmeldung)
rPhys REAL Physikalischer Wert nach Anwendung von Skalierung/Offset

Adapter

Keine Adapter vorhanden.

Funktionsweise

Der interne Ablauf wird über die Ereignisse INIT und REQ gesteuert und nutzt vier Sub-FBs:

  1. INIT
  2. Der übergebene Strukturparameter stObj wird über den Sub-Baustein F_MOVE (vom Typ iec61131::selection::F_MOVE) kopiert.

  3. Der kopierte Wert (stObj.u16ObjId) wird an den Sub-Baustein NumericValue_ID weitergeleitet, der damit initialisiert wird (NumericValue_ID.INIT).

  4. REQ (oder erneute Ausgabe nach INIT)

  5. Der Sub-Baustein NumericValue_ID wird mit REQ ausgelöst. Er liefert über seinen Ausgang IN einen rohen DWORD-Wert aus dem ISOBUS-Objektpool.
  6. Dieser DWORD-Wert wird über F_DWORD_TO_UDINT in einen vorzeichenlosen 32‑Bit-Integer (UDINT) umgewandelt.
  7. Der Sub-Baustein F_RAW_TO_PHYS erhält den Integer-Wert und die Original-Struktur stObj (Skalierung, Offset, Dezimalstellen) und berechnet daraus den physikalischen REAL-Wert (rPhys).
  8. Schließlich wird der Ausgang IND aktiviert und der berechnete Wert am Datenausgang rPhys ausgegeben.

Die Verkettung gewährleistet, dass bei jedem REQ der aktuelle rohe Wert aus dem Objektpool gelesen und kalkuliert wird.

Technische Besonderheiten

  • Standardkonformität: Der Baustein folgt dem ISO-11783-6-Standard (ISOBUS).
  • Software‑Skalierung: Im Gegensatz zu reinen Hardware-Interfaces wird die Umrechnung (Skalierung/Offset) innerhalb des FBs durchgeführt, was eine flexible Anpassung ohne Änderung der Peripherie erlaubt.
  • Wiederverwendbare Sub‑Bausteine: Die verwendeten Sub-FBs (NumericValue_ID, F_DWORD_TO_UDINT, F_RAW_TO_PHYS, F_MOVE) sind standardisierte logiBUS- oder IEC‑61131‑Bausteine und können in anderen Zusammenhängen eingesetzt werden.
  • Objektpool‑Struktur: Die Eingabestruktur stObj enthält alle notwendigen Parameter (ObjektID, Skalierung, Offset, Dezimalstellen) und kann zentral verwaltet werden.

Zustandsübersicht

Der Baustein besitzt keine explizite Zustandsmaschine, sondern reagiert rein ereignisgesteuert. Der Ablauf gliedert sich in zwei Hauptphasen:

  • Initialisierungsphase (Ereignis INIT → INITO):
    Übernahme und Speicherung der Konfiguration (stObj), Initialisierung von NumericValue_ID.

  • Betriebsphase (Ereignis REQ → IND):
    Auslesen des Rohwertes, Konvertierung und Ausgabe des physikalischen Wertes.

Nach einer erfolgreichen Initialisierung kann REQ beliebig oft wiederholt werden.

Anwendungsszenarien

  • ISOBUS‑Fahrzeugsteuerung: Einlesen von Sensordaten (z. B. Drehzahl, Druck, Temperatur) aus dem ISOBUS‑Objektpool und Umwandlung in physikalische Einheiten.
  • Landwirtschaftliche Automatisierung: Verarbeitung von Messwerten von ISOBUS‑kompatiblen Geräten (Traktoren, Anbaugeräte) zur weiteren Steuerung oder Visualisierung.
  • Test‑ und Simulationsumgebungen: Ersatz realer Hardware‑Bausteine durch Software‑Emulation mit definierten Skalierungen.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

  • NumericValue_ID: Liefert nur den rohen DWORD-Wert ohne Skalierung/Offset. NumericValue_PHYS erweitert diesen um die physikalische Umrechnung.
  • Analoge Eingangsbausteine (z. B. AI_SCALED) in SPS‑Systemen: Diese skalieren oft direkt im Hardwaretreiber. NumericValue_PHYS hingegen arbeitet rein softwarebasiert und ist dadurch flexibler hinsichtlich Parametrierung.
  • logiBUS‑Bausteine wie F_RAW_TO_PHYS: Werden von NumericValue_PHYS intern genutzt; dieser FB kapselt die gesamte Kette von der ID‑Abfrage bis zur finalen Ausgabe.

Fazit

Der Funktionsblock NumericValue_PHYS bietet eine saubere und standardkonforme Möglichkeit, ISOBUS‑Objekte mit integrierter Skalierung und Offset-Korrektur in physikalische Werte umzuwandeln. Durch die Nutzung modularer Sub‑Bausteine und die Parametrierung über eine Strukturvariable ist er wartungsfreundlich und wiederverwendbar. Er eignet sich insbesondere für Anwendungen, bei denen softwaregesteuerte Umrechnungen gefordert sind, ohne die Hardware‑Konfiguration zu beeinflussen.