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FIELDBUS_LWORD_TO_SIGNAL

FIELDBUS_LWORD_TO_SIGNAL

Einleitung

Der Funktionsblock FIELDBUS_LWORD_TO_SIGNAL dient der Umwandlung eines LWORD-Wertes aus einem Feldbussystem in ein gültiges Signal. Er übernimmt eine Eingangsgröße und gibt diese nur dann unverändert weiter, wenn ihr Wert innerhalb eines definierten gültigen Bereichs liegt. Andernfalls wird ein Nullwert ausgegeben und die Gültigkeit als FALSE signalisiert.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

Name Typ Kommentar
REQ Event Normale Ausführungsanforderung (mit Daten-Eingang IN)

Ereignis-Ausgänge

Name Typ Kommentar
CNF Event Ausführungsbestätigung (mit Daten-Ausgängen OUT und VALID)

Daten-Eingänge

Name Typ Initialwert Kommentar
IN LWORD NOT_AVAILABLE_LWM Eingangswert vom Feldbus

Hinweis: NOT_AVAILABLE_LWM ist eine im Projekt definierte Konstante (z. B. LWORD#16#FFFFFFFFFFFFFFFF), die einen ungültigen oder nicht verfügbaren Wert repräsentiert.

Daten-Ausgänge

Name Typ Initialwert Kommentar
OUT LWORD LWORD#16#0000000000000000 Gefilterter Ausgangswert (0 bei ungültigem Signal)
VALID BOOL FALSE Gültigkeitsflag (TRUE wenn Signal gültig)

Adapter

Keine Adapter vorhanden.

Funktionsweise

Der Baustein wird durch ein Ereignis am Eingang REQ aktiviert. Dabei wird der aktuelle Wert von IN ausgelesen und gemäß folgender Logik verarbeitet:

  1. Der eingehende LWORD-Wert wird in eine vorzeichenlose Ganzzahl (ULINT) konvertiert.
  2. Dieser Wert wird mit einer ebenfalls als ULINT interpretierten Konstanten VALID_SIGNAL_LW verglichen.
  3. Ist der Eingangswert kleiner oder gleich dieser Schwelle, gilt das Signal als gültig:
    • OUT erhält den Wert von IN.
    • VALID wird auf TRUE gesetzt.
  4. Andernfalls (Wert größer als Schwelle) wird das Signal als ungültig betrachtet:
    • OUT wird auf Null (LWORD#16#0000000000000000) gesetzt.
    • VALID wird auf FALSE gesetzt.
  5. Nach Abschluss der Verarbeitung wird das Ereignis CNF ausgegeben, um die Fertigstellung zu bestätigen.

Die Konstante VALID_SIGNAL_LW definiert die Obergrenze des gültigen Wertebereichs. Übliche Belegungen sind beispielsweise LWORD#16#0000FFFFFFFFFFFF oder ähnliche Bereiche, die vom Feldbusprotokoll vorgegeben werden.

Technische Besonderheiten

  • Typkonvertierung: Der Vergleich erfolgt nach Umwandlung beider LWORD-Werte in ULINT mittels LWORD_TO_ULINT. Dadurch werden die Werte als vorzeichenlose 64‑Bit‑Ganzzahlen interpretiert, was einen konsistenten Vergleich unabhängig von bitmusterspezifischen Interpretationen ermöglicht.
  • Verwendung projektweiter Konstanten: Die Werte NOT_AVAILABLE_LWM (Initialwert für IN) und VALID_SIGNAL_LW (Grenzwert) werden über Importe aus einem gemeinsamen Signalverarbeitungs‑Package bezogen. Sie sind nicht im Baustein selbst festgelegt und können somit global angepasst werden.
  • Keine weitere Zustandsmaschine: Der Baustein besitzt nur einen einzigen Zustand (REQ), der nach Ausführung des Algorithmus sofort wieder verlassen wird. Es gibt keine internen Verzögerungen oder Warteschleifen.

Zustandsübersicht

Zustand Beschreibung Aktion
REQ Wartet auf ein Ereignis am Eingang REQ. Führt den Algorithmus REQ aus (Prüfung und ggf. Filterung) und sendet anschließend das Ereignis CNF.

Der Baustein kehrt nach jeder Ausführung in den Zustand REQ zurück, sodass er nach jeder Verarbeitung sofort wieder bereit für einen neuen Auftrag ist.

Anwendungsszenarien

  • Feldbus‑Signalvalidierung: Einsatz in Automatisierungssystemen, bei denen analoge oder digitale Signale über einen Feldbus (z. B. PROFIBUS, CANopen) empfangen werden. Der Baustein filtert Werte, die außerhalb des zulässigen Bereichs liegen (z. B. Fehler‑ oder Initialisierungswerte), und gibt stattdessen einen definierten Nullwert aus.
  • Sicherheitsgerichtete Anwendungen: Wenn das Feldbusprotokoll bestimmte Bitmuster für „Signal nicht verfügbar“ oder „Fehler“ vorsieht, können diese durch die Grenzwertprüfung erkannt und als ungültig markiert werden.
  • Datenvorverarbeitung vor logischen Verknüpfungen: Der Ausgang VALID kann direkt als Freigabe für nachfolgende Funktionsbausteine verwendet werden, sodass diese nur bei gültigen Eingangssignalen aktiviert werden.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

  • Einfache Filter (z. B. FIELDBUS_LWORD_FILTER): Diese führen meist eine reine Grenzwertprüfung ohne Gültigkeitsflag durch. Der hier beschriebene Baustein bietet zusätzlich den booleschen Ausgang VALID, der die Entscheidungsfindung in der Steuerung erleichtert.
  • Signalumsetzer (z. B. LWORD_TO_REAL): Diese konvertieren den Datentyp, prüfen aber nicht die Gültigkeit des Ursprungswerts. Der Baustein FIELDBUS_LWORD_TO_SIGNAL kombiniert Validierung und optionale Konvertierung (hier als 1:1‑Durchleitung bei Gültigkeit).
  • Wächterbausteine (z. B. WATCHDOG): Diese überwachen lediglich die Aktualität des Signals, nicht dessen Wertebereich. Der vorliegende Baustein ergänzt die Wertebereichsprüfung.

Fazit

Der Funktionsblock FIELDBUS_LWORD_TO_SIGNAL ist ein einfaches, aber effektives Werkzeug zur Aufbereitung von Feldbus‑LWORD‑Signalen. Durch die Kombination von Bereichsprüfung und Ausgabe eines Gültigkeitsflags wird eine saubere Trennung von gültigen und ungültigen Werten erreicht. Die Verwendung projektweiter Konstanten sorgt für Flexibilität, während die klare Zustandslogik eine zuverlässige und schnelle Verarbeitung gewährleistet. Er eignet sich besonders für Anwendungen, in denen Fehlersignale oder Initialisierungswerte sicher erkannt und weitergeleitet werden müssen.