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Uebung_221_ADI: Standard IEC 61131-3 ADI_FB_CTUD (Adapter Version, Vorwärts-/Rückwärtszähler, DINT) mit Terminal-Ausgabe

Uebung_221_ADI_network

Einleitung

Diese Übung implementiert einen Vorwärts-/Rückwärtszähler (engl. Counter Up/Down, CTUD) nach IEC 61131-3 in einer Adapter-Version (ADI_FB_CTUD). Der Zähler arbeitet mit 32‑Bit‑Ganzzahlen (DINT) und gibt den aktuellen Zählwert über eine Terminalausgabe aus. Die Eingänge werden über logiBUS-Adapter eingelesen, die Ausgänge über logiBUS-Adapter gesteuert. Ein fester Preset-Wert von 5 wird bei der Initialisierung geladen.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

  • ADI_FB_CTUD (Typ: adapter::iec61131::counters::ADI_FB_CTUD)
    Hauptzählerbaustein. Er besitzt die Adapter-Schnittstellen CU (Vorwärtszählen), CD (Rückwärtszählen), R (Reset), LD (Load), PV (Preset Value) sowie die Ausgänge QU (Überlauf), QD (Unterlauf) und CV (aktueller Zählwert).

  • ADI_DINT_TO_DI (Typ: adapter::conversion::unidirectional::ADI_DINT_TO_DI)
    Wandelt einen konstanten DINT-Wert (hier DINT#5) in eine DI-Adapter-Schnittstelle um. Parameter: OUT = DINT#5. Der Ausgang ADI_OUT wird mit dem PV-Eingang des Zählers verbunden.

  • logiBUS_IXA (Eingangsadapter) – vier Instanzen:

  • Input_CU: Eingang für Vorwärtszählimpulse (angeschlossen an physischen Eingang Input_I1).
  • Input_CD: Eingang für Rückwärtszählimpulse (Input_I2).
  • Input_R: Reset-Eingang (Input_I3).

  • Input_LD: Load-Eingang (Input_I4).
    Alle haben den Parameter QI = TRUE.

  • logiBUS_QXA (Ausgangsadapter) – zwei Instanzen:

  • Output_QU: Ausgang für Überlaufsignal (physischer Ausgang Output_Q1).

  • Output_QD: Ausgang für Unterlaufsignal (Output_Q2).
    Beide mit QI = TRUE.

  • ADI_TO_AUDI (Typ: adapter::conversion::unidirectional::ADI_TO_AUDI)
    Wandelt den ADI-Datenstrom (vom CV des Zählers) in ein AUDI-Signal für die Terminalausgabe um. Hinweis: Diese Wandlung unterstützt keine negativen Zahlen (siehe Kommentar im Netzwerk).

  • Q_NumericValue_AUDI (Typ: isobus::UT::Q::Q_NumericValue_AUDI)
    Terminalausgabe-Baustein. Parameter: u16ObjId = OutputNumber_N1. Zeigt den empfangenen numerischen Wert (Zählwert) auf dem Terminal an.

Programmablauf und Verbindungen

  1. Initialisierung: Beim Start wird das INITO-Ereignis von Input_LD genutzt, um den Baustein ADI_DINT_TO_DI zu triggern. Dieser gibt daraufhin den festen Wert DINT#5 als ADI-Schnittstelle an den PV-Eingang des Zählers ADI_FB_CTUD weiter. Somit wird der Preset-Wert auf 5 gesetzt.

  2. Zählbetrieb:

  3. Jeder positive Flanke an Input_CU (Vorwärtszählimpuls) erhöht den Zählerstand um 1.
  4. Jede positive Flanke an Input_CD verringert den Zählerstand um 1.
  5. Bei einem positiven Signal an Input_R wird der Zähler auf 0 zurückgesetzt.

  6. Bei einem positiven Signal an Input_LD wird der Zähler auf den aktuellen Preset-Wert (hier 5) gesetzt.

  7. Ausgänge:

  8. Der Ausgang Output_QU (Überlauf) wird aktiv, wenn der Zähler den maximalen DINT-Wert erreicht und ein weiterer Vorwärtsimpuls erfolgt.
  9. Der Ausgang Output_QD (Unterlauf) wird aktiv, wenn der Zähler den minimalen DINT-Wert erreicht und ein weiterer Rückwärtsimpuls erfolgt.

  10. Der aktuelle Zählwert (CV) wird über ADI_TO_AUDI und Q_NumericValue_AUDI auf einem Terminal (Objekt-ID OutputNumber_N1) ausgegeben.

  11. Datenverbindungen (Adapter Connections):

  12. Die Adapter-Eingänge CU, CD, R, LD des Zählers werden direkt mit den entsprechenden logiBUS-Eingängen verbunden.
  13. Die Adapter-Ausgänge QU und QD des Zählers werden mit den logiBUS-Ausgängen verbunden.
  14. Der Adapter-Ausgang CV (Zählwert) wird an ADI_TO_AUDI.ADI_IN angeschlossen.
  15. Der AUDI-Ausgang von ADI_TO_AUDI geht an Q_NumericValue_AUDI.u32NewValue.

  16. Der feste Preset-Wert von ADI_DINT_TO_DI wird an ADI_FB_CTUD.PV übertragen.

  17. Hinweise:

  18. Die verwendete Konvertierung ADI_TO_AUDI kann keine negativen Zahlen darstellen (siehe Kommentar im Netzwerk). Sollte der Zähler negative Werte annehmen, ist die Terminalausgabe fehlerhaft.
  19. Bei hochfrequenten Ereignissen kann es sinnvoll sein, je einen AX_D_FF-Baustein (Ereignis-Flipflop) zwischenzuschalten, um die Ereignisrate zu reduzieren (siehe Kommentar).

Zusammenfassung

Die Übung 221 demonstriert den Einsatz eines IEC‑61131‑3‑konformen Aufwärts-/Abwärtszählers in der Adapter-Version. Der Zähler wird über physische Eingänge gesteuert und gibt seinen aktuellen Wert sowie Überlauf-/Unterlaufsignale auf Ausgänge und ein Terminal aus. Ein fester Preset-Wert wird initial geladen. Die Übung zeigt die Integration von Standard‑FBs mit logiBUS‑E/A und Terminalausgabe sowie die Datenkonvertierung zwischen verschiedenen Adapter-Schnittstellen. Hinweise auf Einschränkungen (keine negativen Zahlen) und Optimierungsmöglichkeiten (Ereignisreduktion) sind vorhanden.