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NVS_AR

NVS_AR

Einleitung

Der Funktionsblock NVS_AR dient zum Laden und Speichern von REAL-Daten in einem nichtflüchtigen Speicher (Non-Volatile Storage, NVS) anhand eines Schlüssels (Key). Er stellt über zwei AR-Adapter-Schnittstellen eine unidirektionale Kommunikation mit anderen IEC‑61499-Bausteinen bereit. Der Baustein kapselt den internen NVS-Baustein und erweitert dessen Funktionalität um eine standardisierte Adapter-Anbindung.

Schnittstellenstruktur

Ereignis-Eingänge

  • INIT (EInit) – Initialisiert den Baustein. Beim Eintreten dieses Ereignisses werden die Daten-Eingänge QI, KEY und DEFAULT_VALUE übernommen.

Ereignis-Ausgänge

  • INITO (EInit) – Bestätigt den erfolgreichen Abschluss der Initialisierung. Nach diesem Ereignis sind die Ausgänge QO und STATUS gültig.

Daten-Eingänge

  • QI (BOOL) – Eingangsqualifizierer; steuert die Ausführung der Initialisierung.
  • KEY (STRING) – Schlüsselname, unter dem der Wert im NVS gespeichert/abgerufen wird.
  • DEFAULT_VALUE (REAL) – Standardwert, der zurückgegeben wird, falls kein Eintrag mit dem angegebenen Schlüssel im NVS existiert.

Daten-Ausgänge

  • QO (BOOL) – Ausgangsqualifizierer; zeigt den Erfolg der Initialisierung an.
  • STATUS (STRING) – Statusmeldung zur Fehlerdiagnose oder Bestätigung.

Adapter

  • AR_IN (Adapter vom Typ adapter::types::unidirectional::AR) – Empfängt einen zu speichernden Wert (SET-Ereignis und Daten).
  • AR_OUT (Adapter vom Typ adapter::types::unidirectional::AR) – Stellt den gelesenen Wert für andere Bausteine bereit (GETO-Ereignis und Daten).

Funktionsweise

Der Baustein arbeitet wie folgt:

  1. Initialisierung: Ein Ereignis an INIT startet die Initialisierung des internen NVS-Bausteins. Die Eingänge QI, KEY und DEFAULT_VALUE werden an NVS weitergeleitet.
  2. Nach Initialisierung: Sobald NVS die Initialisierung abschließt (Ereignis INITO), wird automatisch ein Lesebefehl (GET) an NVS gesendet. Der gelesene Wert (oder der Standardwert) wird anschließend über den Adapterausgang AR_OUT ausgegeben.
  3. Speichern: Ein über den Adaptereingang AR_IN eingehendes Ereignis (AR_IN.E1) löst einen Speicherbefehl (SET) im internen NVS aus. Der zu speichernde Wert wird aus dem Adapterdatenkanal (AR_IN.D1) übernommen.
  4. Rückmeldung: Sowohl nach einem Lese- als auch nach einem Speichervorgang wird das Ergebnis (Erfolg/Fehler) über das Adapterereignis AR_OUT.E1 und über die Datenausgänge QO/STATUS zurückgemeldet.

Technische Besonderheiten

  • Der Baustein verwendet den unidirektionalen AR-Adapter, der eine lose Kopplung zwischen Funktionsblöcken ermöglicht.
  • Er ist speziell für REAL-Daten ausgelegt; andere Datentypen können nicht verarbeitet werden.
  • Die Implementierung basiert auf dem generischen NVS-Baustein der Bibliothek logiBUS::storage::esp32_nvs.
  • Die Ereignissteuerung stellt sicher, dass nach der Initialisierung automatisch der aktuelle Wert aus dem NVS gelesen und bereitgestellt wird.

Zustandsübersicht

Der NVS_AR-Baustein verfügt über keine explizite Zustandsmaschine in der XML-Definition. Das funktionale Verhalten ergibt sich aus den Ereignisverkettungen:

  • Ruhezustand: Der Baustein wartet auf ein Ereignis an INIT oder AR_IN.E1.
  • Initialisierungsphase: Nach INIT wird der interne NVS-Baustein gestartet. In dieser Phase sind die Ausgänge noch nicht gültig.
  • Betriebsphase: Nach INITO ist der Baustein bereit, Werte zu lesen (automatisch) und über AR_IN gespeichert zu bekommen.

Anwendungsszenarien

  • Konfigurationsspeicher: Speichern und Abrufen von REAL-Konfigurationsparametern (z. B. Grenzwerte, Faktoren) in einem ESP32‑NVS.
  • Kalibrierdaten: Hinterlegen von Kalibrierwerten für Sensorik oder Aktorik.
  • Persistente Betriebsdaten: Ablegen von Zählwerten oder Summen, die über Netzausfälle hinweg erhalten bleiben sollen.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen

Merkmal NVS_AR Direkter NVS-Baustein
Schnittstelle AR-Adapter (unidirektional) Standard‑Ereignis-/Dateneingänge
Einsatzzweck Einfache Einbindung in adapterbasierte Netzwerke Flexibel, aber aufwändigere Verdrahtung
Datentyp REAL Mehrere Typen (über generischen Parameter)

Der NVS_AR vereinfacht die Integration, indem er die Adapter‑Anbindung standardisiert, während der reine NVS-Baustein eine breitere Typenunterstützung bietet.

Fazit

Der NVS_AR-Funktionsblock bietet eine kompakte und adapterbasierte Lösung zum Laden und Speichern von REAL-Daten im nichtflüchtigen Speicher. Durch die Verwendung des AR-Adapters lässt er sich besonders leicht in bestehende IEC‑61499‑Netzwerke einfügen, ohne auf detaillierte Verbindungen achten zu müssen. Die automatische initiale Auslese nach der Initialisierung erleichtert die Anwendung in typischen Szenarien der Echtzeitsteuerung.