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Uebung_219: Standard IEC 61131-3 FB_CTD_ULINT (Rückwärtszähler, ULINT) mit Terminal-Ausgabe

Uebung_219_network

Einleitung

Diese Übung implementiert einen Rückwärtszähler (Abwärtszähler) nach IEC 61131-3 mit dem Funktionsbaustein FB_CTD_ULINT (Datentyp ULINT). Der Zähler wird über zwei digitale Eingänge gesteuert: CD (Count Down) dekrementiert den Zählerstand, LD (Load) lädt den voreingestellten Wert (PV). Der aktuelle Zählerstand wird auf einem Terminal (NumericValue) ausgegeben. Zusätzlich wird ein digitaler Ausgang gesetzt, wenn der Zählerstand null erreicht.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)

FB_CTD_ULINT (IEC 61131-3 Rückwärtszähler)

  • Typ: iec61131::counters::FB_CTD_ULINT
  • Parameter:
  • PV = ULINT#10 (Voreingestellter Startwert)
  • Ereigniseingänge/-ausgänge:
  • REQ (Event-Eingang) – löst Zähleroperation aus
  • CNF (Event-Ausgang) – Bestätigung nach Ausführung
  • Dateneingänge/-ausgänge:
  • CD (BOOL) – Abwärtszählimpuls
  • LD (BOOL) – Laden des PV
  • Q (BOOL) – Ausgang wird TRUE, wenn Zählerstand = 0
  • CV (ULINT) – Aktueller Zählerwert

Input_CD (Digitaler Eingang)

  • Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IX
  • Parameter:
  • QI = TRUE (Qualifier)
  • Input = Input_I1 (Hardware-Eingang)
  • Ereignisausgang: IND – wird bei Signaländerung ausgelöst
  • Datenausgang: IN (BOOL) – aktueller Eingangswert

Input_LD (Digitaler Eingang)

  • Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IX
  • Parameter:
  • QI = TRUE
  • Input = Input_I2
  • Ereignisausgang: IND
  • Datenausgang: IN (BOOL)

Output_Q1 (Digitaler Ausgang)

  • Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX
  • Parameter:
  • QI = TRUE
  • Output = Output_Q1
  • Ereigniseingang: REQ – übernimmt neuen Ausgangswert
  • Dateneingang: OUT (BOOL) – zu setzender Ausgangswert

F_ULINT_TO_UDINT (Typkonvertierung)

  • Typ: iec61131::conversion::F_ULINT_TO_UDINT
  • Ereigniseingang: REQ
  • Ereignisausgang: CNF
  • Dateneingang: IN (ULINT)
  • Datenausgang: OUT (UDINT)

Q_NumericValue (Terminal-Ausgabe)

  • Typ: isobus::UT::Q::Q_NumericValue
  • Parameter:
  • u16ObjId = OutputNumber_N1 (Kennung des Ausgabefeldes)
  • Ereigniseingang: REQ
  • Dateneingang: u32NewValue (UDINT)

Programmablauf und Verbindungen

Der Ablauf wird über Ereignisverbindungen gesteuert:

  1. Eingangssignale verarbeiten:
  2. Tritt eine Änderung an Input_I1 (CD) oder Input_I2 (LD) auf, so löst der entsprechende Eingangsbaustein (Input_CD.IND bzw. Input_LD.IND) ein Ereignis aus.

  3. Beide Ereignisse sind mit dem REQ-Eingang des Zählers FB_CTD_ULINT verbunden. Das führt dazu, dass bei jedem der beiden Eingänge ein Zählvorgang ausgelöst wird.

  4. Zähleroperation:

  5. Der Zähler FB_CTD_ULINT führt abhängig vom Zustand der Datenleitungen aus:
    • Ist LD = TRUE, wird der Wert aus PV (ULINT#10) geladen.
    • Ist CD = TRUE (und LD = FALSE), wird der Zählerstand um 1 dekrementiert.

  6. Nach Ausführung wird der CNF-Ereignisausgang aktiviert.

  7. Ausgang und Terminalausgabe:

  8. Das CNF-Ereignis wird an zwei Bausteine weitergeleitet:
    • Output_Q1: Der Datenausgang Q des Zählers (TRUE bei Zählerstand = 0) wird auf den Hardware-Ausgang Output_Q1 gelegt.
    • F_ULINT_TO_UDINT: Der aktuelle Zählerwert CV (ULINT) wird in den Datentyp UDINT konvertiert, da die Terminalausgabe einen UDINT erwartet.
  9. Nach der Konvertierung löst F_ULINT_TO_UDINT.CNF die Q_NumericValue-Ausgabe aus, sodass der Zählerwert auf dem Terminal (Objekt OutputNumber_N1) erscheint.

Hinweise aus den Kommentaren: - Es wird empfohlen, einen E_D_FF (Edge-Detection-Flipflop) zwischen den Eingängen und dem Zähler einzufügen, um die Anzahl der Ereignisaufrufe zu reduzieren (z. B. bei schnellen Signaländerungen). - Bei der Konvertierung F_ULINT_TO_UDINT kann es zu einem Überlauf kommen, da ULINT (64 Bit) in UDINT (32 Bit) umgewandelt wird. Der Wertebereich von ULINT ist größer; es werden nur die unteren 32 Bit übernommen. Dies ist bei der Wahl der Zählerwerte zu beachten.

Zusammenfassung

Die Übung Uebung_219 demonstriert einen IEC 61131-3 konformen Rückwärtszähler mit Terminalausgabe. Sie verbindet digitale Eingabe, Abwärtszählfunktion, Ausgabe auf einen digitalen Ausgang und numerische Anzeige auf einem Display. Dabei werden Typkonvertierung, Ereignisverkettung und Hardware-Schnittstellen trainiert. Die bereitgestellte Implementierung ist eine SubApp, die als wiederverwendbarer Baustein in der 4diac-IDE genutzt werden kann.