Uebung_080_AUI: Beispiel für E_CTU (Adapter Version) mit Terminal-Ausgabe

---

Einleitung

Diese Übung demonstriert die Anwendung eines Adapter-basierten Aufwärtszählers (AUI_CTU) in 4diac. Der Zähler wird über einen Ereigniseingang von einem Taster (Input_I1) inkrementiert und über einen zweiten Taster (Input_I2) zurückgesetzt. Der aktuelle Zählwert wird sowohl auf einem digitalen Ausgang (Output_Q1) als auch als numerischer Wert über einen Terminal-Ausgang ausgegeben. Die Übung vermittelt den Umgang mit der Adapter-Schnittstelle für Ereignisse und deren Konvertierung in Datenwerte.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

Der Netzwerk-Editor der Subapplikation enthält sechs Funktionsbausteine. Nachfolgend werden diese im Einzelnen beschrieben.

DigitalInput_CLK_I1

• Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IE
• Parameter:
• QI = TRUE
• Input = Input_I1
• InputEvent = BUTTON_SINGLE_CLICK
• Funktion: Dieser Baustein reagiert auf einen einzelnen Tastendruck am physikalischen Eingang Input_I1 und erzeugt das Ereignis IND am Ausgang.

DigitalInput_CLK_I2

• Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IE
• Parameter:
• QI = TRUE
• Input = Input_I2
• InputEvent = BUTTON_SINGLE_CLICK
• Funktion: Analog zu DigitalInput_CLK_I1, jedoch für den Reset-Taster an Input_I2.

AUI_CTU

• Typ: adapter::events::unidirectional::AUI_CTU
• Parameter: Keine konfigurierten Parameter im XML.
• Funktion: Dies ist ein Adapter-Funktionsbaustein, der einen Aufwärtszähler (Counter Up) realisiert. Er verfügt über die Ereigniseingänge CU (Inkrement) und R (Reset) sowie die Ereignisausgänge Q (Zählerstand erreicht) und CV (aktueller Zählwert als Adapter-Ausgang). Die Zählschwelle (PV) ist standardmäßig auf einen vorgegebenen Wert gesetzt.

AUI_TO_AUDI

• Typ: adapter::conversion::unidirectional::AUI_TO_AUDI
• Parameter: Keine konfigurierten Parameter.
• Funktion: Dieser Baustein wandelt einen AUI-Adapterausgang (Ereignis mit Wert) in einen reinen Datenwert (AUDI) um. Er erhält am Adaptereingang AUI_IN das Signal CV und liefert am Datenausgang AUDI_OUT den aktuellen Zählwert als UINT-Wert.

Q_NumericValue_AUDI

• Typ: isobus::UT::Q::Q_NumericValue_AUDI
• Parameter:
• u16ObjId = OutputNumber_N1
• Funktion: Dieser Baustein empfängt einen numerischen Wert (über den Adaptereingang u32NewValue) und stellt ihn als Ausgabe auf dem Terminal dar. Der Parameter u16ObjId legt die Objektkennung für die Terminalausgabe fest.

DigitalOutput_Q1

• Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QXA
• Parameter:
• QI = TRUE
• Output = Output_Q1
• Funktion: Dieser Baustein setzt den physikalischen Ausgang Output_Q1 auf TRUE, sobald am Ereigniseingang OUT ein Ereignis eintrifft. Er dient dazu, den Zählerstand (z.B. Erreichen einer Schwelle) als binäres Signal anzuzeigen.

Programmablauf und Verbindungen

Die Übung ist als Subapplikation (Uebung_080_AUI) angelegt und benötigt keine eigenen Schnittstellen – alle Ein- und Ausgänge sind interne Hardwarezuordnungen.

Ereignisverbindungen: - Das Ereignis IND von DigitalInput_CLK_I1 wird an den Ereigniseingang CU des AUI_CTU angeschlossen. Jeder Tastendruck an Input_I1 erhöht den Zähler um 1. - Das Ereignis IND von DigitalInput_CLK_I2 wird an den Ereigniseingang R des AUI_CTU angeschlossen. Ein Tastendruck an Input_I2 setzt den Zähler zurück.

Adapterverbindungen: - Der Adapterausgang Q von AUI_CTU (zeigt an, dass der Zählerstand die Schwelle erreicht hat) ist mit dem Ereigniseingang OUT von DigitalOutput_Q1 verbunden. Bei Erreichen der Schwelle wird der Ausgang Output_Q1 aktiviert. - Der Adapterausgang CV von AUI_CTU (aktueller Zählwert) ist mit dem Adapteingang AUI_IN des Konverters AUI_TO_AUDI verbunden. - Der Datenausgang AUDI_OUT von AUI_TO_AUDI liefert den Zählwert als Ganzzahl und wird mit dem Adaptereingang u32NewValue des Terminal-Bausteins Q_NumericValue_AUDI verbunden. Dadurch wird der aktuelle Zählerstand kontinuierlich auf dem Terminal ausgegeben.

Ablauf: 1. Nach dem Start der Applikation ist der Zählerstand 0. 2. Jeder Druck auf Input_I1 erhöht den Zähler um 1. Der neue Wert wird sofort auf dem Terminal angezeigt. 3. Wird der voreingestellte Schwellwert (PV) erreicht, wird Output_Q1 auf TRUE gesetzt. 4. Ein Druck auf Input_I2 setzt den Zähler zurück auf 0 (auch der Ausgang wird wieder FALSE).

Zusammenfassung

Die Übung zeigt, wie ein Adapter-basierter Zähler (AUI_CTU) in 4diac mit Hardware-Eingängen und -Ausgängen verknüpft wird. Durch die Verwendung des Konverters AUI_TO_AUDI wird der adapternative Wert in einen einfachen Datenwert umgewandelt, der anschließend auf einem Terminal ausgegeben werden kann. Die separate Ansteuerung von Zähleingang und Reset sowie die binäre Rückmeldung über einen digitalen Ausgang machen diese Übung zu einem grundlegenden Beispiel für zeit- und ereignisgesteuerte Zählfunktionen in der IEC 61499-Architektur.

Lernziele: - Verständnis der Adapter-Schnittstellen (AUI) für Ereignisse und Daten. - Einbindung von Hardware-Eingängen (Taster) und -Ausgängen in ein Steuerungsprogramm. - Konvertierung zwischen Adapter- und Datenformaten. - Nutzung eines Terminal-Ausgabe-FBs zur Laufzeitbeobachtung.