NVS_AS¶

NVS_AS

Einleitung¶

Der Funktionsblock NVS_AS dient als Schnittstelle zum Lesen und Schreiben von SINT-Daten (signed integer) in einem nichtflüchtigen Speicher (Non-Volatile Storage, NVS). Die Speicherung erfolgt über einen benutzerdefinierten Schlüssel (KEY). Der Baustein erweitert den Zugriff auf den NVS um eine Adapter-Schnittstelle (unidirektionaler AS-Typ), sodass Werte über standardisierte Adapterverbindungen empfangen und gesendet werden können. Dies ermöglicht eine modulare und wiederverwendbare Anbindung an Speicherfunktionen in IEC 61499-Anwendungen.

Schnittstellenstruktur¶

Ereignis-Eingänge¶

Ereignis	Beschreibung	Mitgeführte Variablen
INIT	Initialisiert den NVS und löst das erste Laden eines gespeicherten Werts aus.	QI, KEY, DEFAULT_VALUE

Ereignis-Ausgänge¶

Ereignis	Beschreibung	Mitgeführte Variablen
INITO	Bestätigung der Initialisierung und des ersten Ladevorgangs.	QO, STATUS

Daten-Eingänge¶

Variable	Typ	Beschreibung
QI	BOOL	Freigabe der Initialisierung (TRUE = aktivieren).
KEY	STRING	Schlüssel, unter dem der Wert im NVS gespeichert ist.
DEFAULT_VALUE	SINT	Standardwert, der gelesen wird, falls kein Wert unter dem Schlüssel existiert.

Daten-Ausgänge¶

Variable	Typ	Beschreibung
QO	BOOL	Bestätigt erfolgreiche Initialisierung und Betriebsbereitschaft.
STATUS	STRING	Statusmeldung (z. B. „Success“ oder Fehlertext).

Adapter¶

Adapter	Typ	Richtung	Beschreibung
AS_IN	AS	SOCKET	Empfängt einen zu speichernden SINT-Wert über ein unidirektionales Adapterprotokoll (Event + Data).
AS_OUT	AS	PLUG	Sendet den gelesenen SINT-Wert über ein unidirektionales Adapterprotokoll an verbundene Bausteine.

Funktionsweise¶

Der NVS_AS-Baustein kapselt eine Instanz des Bausteins NVS (aus der Bibliothek logiBUS::storage::esp32_nvs). Die Funktion gliedert sich in zwei Betriebsarten:

Initialisierung und erster Lesevorgang
Nach einem INIT-Ereignis wird der interne NVS-Baustein initialisiert. Direkt im Anschluss (automatische Verkettung von INITO zu GET) wird der unter dem angegebenen KEY gespeicherte Wert gelesen. Existiert noch kein Wert, wird DEFAULT_VALUE zurückgegeben. Der gelesene oder vorgegebene Wert wird über den Adapter AS_OUT (Ereignis E1 und Data D1) an nachgeschaltete Bausteine gesendet.
Schreiben und Lesen über Adapter
Ein über den Adapter AS_IN eingehendes Ereignis (E1) mit zugehörigem Datenwert (D1) löst einen SET-Vorgang im NVS aus. Der Wert wird unter dem bei INIT angegebenen KEY gespeichert.
Nach erfolgreichem SET wird automatisch der gespeicherte Wert über AS_OUT ausgegeben (durch die Verbindung von NVS.SETO zu AS_OUT.E1).
Ebenso kann ein erneutes Lesen durch ein INIT-Ereignis oder durch den internen Ablauf nach einem erfolgreichen SET angestoßen werden. Ein separates Lese-Ereignis von außen ist nicht vorgesehen; der Wert wird stets nach einer Änderung oder bei Initialisierung aktualisiert.

Der Baustein arbeitet also als lesender und schreibender Speicherzugriff mit automatischer Rückmeldung des aktuellen Werts.

Technische Besonderheiten¶

Adapterbasierte Ein-/Ausgabe
Die Verwendung von unidirektionalen AS-Adaptern erlaubt eine lose Kopplung: AS_IN empfängt Schreibaufträge, AS_OUT gibt den gespeicherten Wert aus. Dies entspricht einem Publisher/Subscriber- oder Client/Server-Muster auf Adapterebene.
Automatische Initialisierung
Nach dem INIT-Ereignis wird sofort ein GET ausgeführt, sodass der Baustein nach der Initialisierung sofort den aktuellen oder den Standardwert bereitstellt.
Typbeschränkung auf SINT
Der Baustein speichert und lädt ausschließlich SINT-Werte. Für andere Datentypen (z. B. INT, REAL, STRING) sind separate Varianten erforderlich.
Fehlerbehandlung
Fehler während der NVS-Operationen (z. B. ungültiger KEY, Speicherfehler) werden über den STATUS-Ausgang als Fehlermeldung ausgegeben, und QO wird auf FALSE gesetzt.

Zustandsübersicht¶

Der interne NVS-Baustein besitzt einen eigenen Zustandsautomaten. Für den Anwender relevant sind folgende Abläufe:

Phase	Zustand
1	Warten auf INIT-Ereignis.
2	INIT ausgeführt → NVS initialisiert → GET gestartet.
3	GET abgeschlossen → Wert über AS_OUT gesendet → Bereit für Schreibaufträge über AS_IN.
4	Ereignis über AS_IN → SET ausgeführt → Wert gespeichert → Wert über AS_OUT gesendet → zurück zu Phase 3.

Ein erneutes INIT-Ereignis kann jederzeit eine Neuinitialisierung erzwingen.

Anwendungsszenarien¶

Persistente Geräteparameter
Speichern von Konfigurationswerten (z. B. Helligkeit, Verzögerungszeit) im nichtflüchtigen Speicher eines ESP32, bei Neustart automatisch laden.
Zustandsmerker für Automatisierung
Merken des letzten Zustands (z. B. Zählerstand, Produktionsparameter) auch nach Spannungsausfall.
Adapterbasierte Datenknoten
Einbindung in eine Kette von Adaptern, bei denen ein Baustein Werte setzt und ein anderer sie ausliest.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶

NVS (direkt)
Der Baustein NVS bietet dieselbe Funktionalität, jedoch ohne Adapterschnittstelle. Er benötigt separate Ereignis- und Datenleitungen. NVS_AS vereinfacht die Einbindung in adapterorientierte Architekturen.
NVS_AS_REAL, NVS_AS_STRING
Analoge Bausteine für andere Datentypen. Die Schnittstelle und das Verhalten sind identisch, lediglich der Datentyp variiert.
Retain-Werte
In manchen Systemen gibt es Retain-Variablen, die ebenfalls persistent sind. NVS_AS setzt auf hardwarenahen NVS (z. B. auf ESP32) und ist daher plattformspezifisch, aber performanter und kapazitätsoptimiert.

Fazit¶

Der Funktionsblock NVS_AS stellt eine praktische, adapterbasierte Kapselung des nichtflüchtigen Speichers für SINT-Werte dar. Durch die Kombination von Initialisierungslogik, automatischer Wertrückmeldung und Adapterschnittstelle eignet er sich hervorragend für modulare IEC 61499-Projekte, die eine persistente Speicherung mit minimalem Verdrahtungsaufwand benötigen. Die Beschränkung auf den Typ SINT und die automatische GET-Nach-Initiierung sind zu beachten, erleichtern aber gleichzeitig die Handhabung in vielen Standardanwendungen.