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Uebung_028a: Analog-Eingang

Uebung_028a_network

Einleitung

Diese Übung demonstriert die Verarbeitung eines analogen Eingangssignals mit Kalibrierung. Es werden digitale Taster zur Kalibrierung von Offset und Skalierung verwendet, und die ermittelten Kalibrierungsparameter werden nichtflüchtig gespeichert. Die Übung zeigt den Umgang mit analogen Eingangsbausteinen, Typkonvertierung, Kalibrierungsfunktionen und Speicherbausteinen in der 4diac-IDE.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

  • DigitalOutput_Q1 (logiBUS_QX): Digitaler Ausgang Q1.
  • DigitalInput_I1 (logiBUS_IX): Digitaler Eingang I1.
  • AnalogInput_I4 (logiBUS_AI_ID): Analoger Eingang I4.
  • Parameter: AnalogInput_hysteresis = 50, TimeDelta = 250, TimeRateLimit = 100.
  • F_DWORD_TO_UDINT_I4 (F_DWORD_TO_REAL): Konvertierung eines DWORD-Wertes nach REAL.
  • CALIBRATE (E_CALIBRATE): Kalibrierungsbaustein.
  • Parameter: Y_Offset = 100.0, Y_Scale = 600.0.
  • DigitalInput_I2 (logiBUS_IE): Digitaler Eingang I2 mit Ereignis BUTTON_SINGLE_CLICK – dient als Taster zur Offset-Kalibrierung.
  • DigitalInput_I3 (logiBUS_IE): Digitaler Eingang I3 mit Ereignis BUTTON_SINGLE_CLICK – dient als Taster zur Skalierungs-Kalibrierung.
  • INI_OFFSET (INI): Speicherbaustein für den Offset-Wert.
  • Parameter: DEFAULT_VALUE = REAL#0.0.
  • SET_REAL_OFFSET (SET_REAL): Stellt den gespeicherten Offset-Wert als REAL bereit (initial 0.0).
  • INI_SCALE (INI): Speicherbaustein für den Skalierungs-Wert.
  • Parameter: DEFAULT_VALUE = REAL#1.0.
  • SET_REAL_SCALE (SET_REAL): Stellt den gespeicherten Skalierungs-Wert als REAL bereit (initial 1.0).

Programmablauf und Verbindungen

Der Ablauf wird durch Ereignisse gesteuert:

  1. DigitalInput_I1 sendet bei Betätigung ein IND-Ereignis. Dieses triggert gleichzeitig den digitalen Ausgang DigitalOutput_Q1 (über REQ) und startet den analogen Eingang AnalogInput_I4 (über REQ).
  2. AnalogInput_I4 erfasst einen analogen Wert und gibt ihn als DWORD an seinem Ausgang IN aus. Gleichzeitig wird ein IND-Ereignis gesendet, das den Konvertierungsbaustein F_DWORD_TO_UDINT_I4 aktiviert.
  3. F_DWORD_TO_UDINT_I4 wandelt den DWORD-Wert nach REAL um und übergibt das Ergebnis an den Kalibrierungsbaustein CALIBRATE über dessen Eingang X.
  4. Der Benutzer kann die Kalibrierung manuell auslösen:
  5. DigitalInput_I2 (Taster) sendet ein IND-Ereignis an EICO von CALIBRATE → löst die Offset-Kalibrierung aus.
  6. DigitalInput_I3 (Taster) sendet ein IND-Ereignis an EICS von CALIBRATE → löst die Skalierungs-Kalibrierung aus.
  7. CALIBRATE berechnet aus dem Rohwert und den aktuellen Kalibrierparametern (Offset und Skalierung) den korrigierten Wert. Die neuen Parameter werden an den Ausgängen OFFSET und SCALE ausgegeben.
  8. Diese neuen Parameter werden über Datenverbindungen in die Speicherbausteine INI_OFFSET und INI_SCALE geschrieben (Ereignis SET wird von CALIBRATE über EOCO bzw. EOCS gesendet).
  9. Die gespeicherten Werte werden nach dem Initialisieren (INITO → GET) über SET_REAL_OFFSET und SET_REAL_SCALE zurück an CALIBRATE geführt, sodass die Kalibrierung dauerhaft erhalten bleibt.

Die Datenflüsse verbinden: - AnalogInput_I4.IN → F_DWORD_TO_UDINT_I4.IN - F_DWORD_TO_UDINT_I4.OUT → CALIBRATE.X - INI_OFFSET.VALUEO → SET_REAL_OFFSET.IN → SET_REAL_OFFSET.OUT → CALIBRATE.OFFSET - INI_SCALE.VALUEO → SET_REAL_SCALE.IN → SET_REAL_SCALE.OUT → CALIBRATE.SCALE - Zurückschreiben: CALIBRATE.OFFSET → INI_OFFSET.VALUE, CALIBRATE.SCALE → INI_SCALE.VALUE

Zusammenfassung

Die Übung vermittelt den Umgang mit analogen Eingängen, deren Typkonvertierung sowie die Implementierung einer benutzergesteuerten Kalibrierung. Die Kalibrierungsparameter (Offset und Skalierung) werden in nichtflüchtigen Speichern gehalten und können über Taster angepasst werden. Der Beispielcode zeigt, wie Ereignis- und Datenflüsse in einer SubApp strukturiert werden können, um eine robuste und wiederholgenaue Analogwerterfassung zu realisieren.