AVG¶

AVG

Einleitung¶

Der Funktionsblock AVG (Array Average) berechnet den arithmetischen Mittelwert (Durchschnitt) aller Elemente eines Integer-Arrays. Er ist für den Einsatz in der Steuerungstechnik konzipiert und ermöglicht eine schnelle statistische Auswertung von Messwerten oder Prozessdaten.

Schnittstellenstruktur¶

Ereignis-Eingänge¶

Event	Mit Daten
`REQ`	`A`

Ereignis-Ausgänge¶

Event	Mit Daten
`CNF`	(Ergebnis-Ausgang), `A`

Daten-Eingänge¶

Name	Typ	Initialwert	Kommentar
`A`	`ARRAY[*] OF INT`	–	Array von Ganzzahlen, dessen Durchschnitt berechnet wird (InOut-Variable)

Daten-Ausgänge¶

Name	Typ	Initialwert	Kommentar
(kein Name)	`REAL`	–	Ergebnis des Durchschnittswerts

Adapter¶

Keine.

Funktionsweise¶

Der Baustein wird durch das Ereignis REQ aktiviert. Dabei wird das Daten-Array A übernommen.
Intern wird eine Schleife von LOWER_BOUND(A,1) bis UPPER_BOUND(A,1) durchlaufen, um alle Elemente zu summieren.
Die Anzahl der Elemente wird aus UPPER_BOUND(A,1) - LOWER_BOUND(A,1) + 1 ermittelt.
Die Summe wird als DINT kumuliert und anschließend durch die Anzahl dividiert. Das Ergebnis wird in einen REAL-Wert umgewandelt und am Ausgang bereitgestellt.
Nach Abschluss der Berechnung wird das Ereignis CNF ausgegeben. Der Ausgangswert steht dann zur Verfügung.

Technische Besonderheiten¶

Dynamische Array-Größe: Der Baustein akzeptiert Arrays beliebiger Länge (gekennzeichnet durch ARRAY[*]), was eine flexible Anpassung an unterschiedliche Datenmengen erlaubt.
Typumwandlungen: Die Summe wird als DINT (Doppelwort) geführt, um Überläufe bei großen Arrays zu vermeiden. Die Division erfolgt nach Umwandlung in REAL, sodass ein Gleitkommaergebnis entsteht.
Keine Zustandsmaschine: Der Baustein ist rein funktional aufgebaut – auf einen REQ folgt unmittelbar ein CNF. Es gibt keine internen Zustände oder Verzögerungen.

Zustandsübersicht¶

Da es sich um einen kombinatorischen Funktionsblock handelt, existieren keine expliziten Zustände. Der Ablauf ist:

Initial: Warten auf REQ
Nach REQ: Berechnung und sofortige Ausgabe von CNF

Anwendungsszenarien¶

Mittelwertbildung von Sensordaten: Glättung von Messwerten (z. B. Temperatur, Druck) über einen definierten Messzyklus.
Durchschnittsberechnung in Chargenprozessen: Ermittlung des mittleren Füllstands, Gewichts oder anderer Prozessgrößen.
Statistische Auswertung in Qualitätskontrollen: Beispielsweise Berechnung des Durchmessers mehrerer Prüflinge als Gleitkommawert zur Genauigkeitsanalyse.

Vergleich mit ähnlichen Bausteinen¶

Merkmal	AVG	Typischer IEC‑61131-3 AVG-Baustein
Parametrierung	Dynamisch via Array (kein Limit)	Oft statische Array-Größe oder Listen
Ereignisgesteuert	Ja (REQ/CNF)	Nein (reine Funktion)
Ausgabetyp	`REAL`	Meist `REAL` oder `LREAL`
Überlaufschutz	Summe als `DINT`	Abhängig von Implementierung

Der vorliegende Baustein kombiniert die IEC‑61499 Ereignissteuerung mit der kompakten Logik eines IEC‑61131-3 Durchschnittsbausteins und eignet sich daher besonders für verteilte Automatisierungssysteme.

Fazit¶

Der FB AVG bietet eine einfache und effiziente Möglichkeit, den Durchschnitt eines ganzzahligen Arrays in Echtzeit zu berechnen. Seine dynamische Array-Unterstützung und die klare Ereignisschnittstelle machen ihn zu einem universellen Werkzeug für Mittelwertbildungen in industriellen Steuerungsanwendungen. Die saubere Integration in die 4diac-IDE und die transparente Berechnungslogik gewährleisten eine hohe Wiederverwendbarkeit und Verständlichkeit.