Uebung_213b_ALR: Standard IEC 61131-3 AUDI_FB_CTU (Adapter Version, Vorwärtszähler, UDINT) mit Terminal-Ausgabe (PHYSA_LREAL)¶

Uebung_213b_ALR_network

Einleitung¶

Diese Übung realisiert einen Vorwärtszähler (CTU) nach IEC 61131‑3 mit einem Zählbereich von UDINT (vorzeichenloser 32‑Bit‑Integer) als Adapter‑Version.
Das Zählergebnis wird über einen Analog‑Ausgang (LREAL) auf einem Terminal ausgegeben.
Zusätzlich wird der Sollwert (PV) des Zählers über einen UDINT‑to‑Unidirectional‑Konverter initial auf 5 gesetzt, sodass der Zähler beim Erreichen von 5 ein Ausgangssignal (Q) liefert.

Lernziele
- Verständnis des Zusammenspiels von IEC‑Zählern mit Adapter‑Schnittstellen
- Umgang mit Konvertierungsbausteinen (UDINT → Unidirectional → LREAL)
- Parametrierung und Einbindung von logiBUS‑Ein‑/Ausgängen

Schwierigkeitsgrad
Mittel – Grundkenntnisse in 4diac‑IDE und IEC‑Bausteinen werden vorausgesetzt.

Start der Übung
Die SubApp Uebung_213b_ALR muss in ein 4diac‑Projekt eingebunden und mit den entsprechenden logiBUS‑Hardware‑Ressourcen (Input_I1, Input_I2, Output_Q1, OutputNumber_N3) verknüpft werden.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)¶

Im Netzwerk der SubApp werden folgende Bausteine eingesetzt:

AUDI_FB_CTU (Zentrale Zählerlogik)¶

Typ: adapter::iec61131::counters::AUDI_FB_CTU
Beschreibung: Vorwärtszähler mit Zählereingang (CU), Rücksetzeingang (R), Ausgang (Q) und aktuellem Zählerstand (CV).
Besonderheit: Die interne Logik arbeitet mit dem Datentyp UDINT.

AUDI_UDINT_TO_UDI (Sollwert‑Vorgabe)¶

Typ: adapter::conversion::unidirectional::AUDI_UDINT_TO_UDI
Parameter: OUT = UDINT#5
Funktion: Wandelt den konstanten Wert 5 in ein unidirektionales Signal um und gibt es an den Sollwert‑Eingang PV des Zählers weiter. Dadurch wird der Zähler auf einen Schwellwert von 5 programmiert.

Input_CU (Zählimpulse)¶

Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IXA
Parameter: QI = TRUE , Input = Input_I1
Funktion: Liest den digitalen Eingang I1 und stellt das Signal am Adapter‑Ausgang IN bereit. Wird mit dem Zählereingang CU verbunden.

Input_R (Rücksetzen)¶

Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IXA
Parameter: QI = TRUE , Input = Input_I2
Funktion: Liest den digitalen Eingang I2 und verbindet dessen Ausgang mit dem Rücksetzeingang R des Zählers.
Zusätzlich löst das Ereignis INITO den Konverter AUDI_UDINT_TO_UDI aus, sodass der Sollwert beim Start initial gesetzt wird.

Output_Q1 (Zähler‑Q‑Ausgang)¶

Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QXA
Parameter: QI = TRUE , Output = Output_Q1
Funktion: Gibt den Zähler‑Ausgang Q (aktiv, wenn CV ≥ PV) auf dem digitalen Ausgang Q1 aus.

AUDI_TO_ALR (Konvertierung UDINT → Analog‑LREAL)¶

Typ: adapter::conversion::unidirectional::AUDI_TO_ALR
Funktion: Wandelt den unidirektionalen Zählerstand (CV) in ein physikalisches Analogsignal (LREAL) um. Dieses Signal wird an den nachfolgenden Terminal‑Baustein weitergeleitet.

Q_NumericValue_PHYSA_LREAL (Terminal‑Ausgabe)¶

Typ: isobus::UT::Q::Q_NumericValue_PHYSA_LREAL
Parameter: stObj = OutputNumber_N3
Funktion: Gibt den als LREAL vorliegenden Zählerstand auf dem Terminal‑Objekt OutputNumber_N3 aus. Dort kann der Zahlenwert in Echtzeit beobachtet werden.

Hinweise aus Kommentaren¶

Die Konvertierung AUDI_TO_ALR arbeitet mit vorzeichenbehafteten Werten – daher sind negative Zahlen theoretisch möglich, obwohl der Zähler nur positive UDINT‑Werte liefert.
Um die Ereignisrate zu reduzieren (insbesondere bei schnellen Zählimpulsen), kann ein AX_D_FF (Dominant‑Flipflop) zwischengeschaltet werden (siehe Kommentar im Netzwerk).

Programmablauf und Verbindungen¶

Initialisierung
Beim Start durchläuft der Baustein Input_R seinen INIT‑Zyklus. Das Ereignis INITO triggert AUDI_UDINT_TO_UDI (REQ), wodurch der Sollwert UDINT#5 an den PV‑Eingang des Zählers übergeben wird.
Zählerbetrieb
Jeder positive Flanke am digitalen Eingang I1 wird über Input_CU an den CU‑Eingang des Zählers weitergeleitet.
Der Zähler inkrementiert den internen Stand (CV).
Sobald CV ≥ PV (=5) schaltet der Ausgang Q auf TRUE und aktiviert Output_Q1 (Ausgang Q1 der Hardware).
Rücksetzen
Ein Signal am digitalen Eingang I2 wird über Input_R an den R‑Eingang des Zählers geführt. Dadurch wird der Zähler auf 0 zurückgesetzt, Q wird FALSE.
Terminal‑Ausgabe
Der aktuelle Zählerstand (CV) verlässt den Zähler als Adaptersignal und wird zunächst über AUDI_TO_ALR in einen physikalischen LREAL‑Wert umgewandelt.
Anschließend wird dieser LREAL‑Wert an Q_NumericValue_PHYSA_LREAL übergeben und auf dem konfigurierten Terminal‑Objekt OutputNumber_N3 angezeigt.

Adapterverbindungen im Detail:
- Input_CU.IN → AUDI_FB_CTU.CU (Zählimpulse)
- Input_R.IN → AUDI_FB_CTU.R (Rücksetzen)
- AUDI_FB_CTU.Q → Output_Q1.OUT (Ausgang Q1)
- AUDI_FB_CTU.CV → AUDI_TO_ALR.AUDI_IN (Zählerstand zur Konvertierung)
- AUDI_TO_ALR.ALR_OUT → Q_NumericValue_PHYSA_LREAL.lrPhys (Analogsignal zum Terminal)
- AUDI_UDINT_TO_UDI.AUDI_OUT → AUDI_FB_CTU.PV (Sollwertvorgabe)

Zusammenfassung¶

Die Übung Uebung_213b_ALR demonstriert den Aufbau eines adaptierten IEC‑Vorwärtszählers mit konfigurierbarem Sollwert und Ausgabe des Zählerstands auf einem Terminal.
Der Zähler wird über zwei digitale Eingänge (I1 = zählen, I2 = rücksetzen) gesteuert. Der Ausgang Q schaltet, sobald der Zählerstand 5 erreicht. Ein analoger Konverter wandelt den Zählerstand in einen LREAL‑Wert um, der auf einem Terminal‑Objekt visualisiert wird.
Die Übung eignet sich gut zum Verständnis von Adapter‑Verbindungen, Konvertierungsbausteinen und der Integration von logiBUS‑Hardware in 4diac.