Uebung_220: Standard IEC 61131-3 FB_CTUD (Vor-/Rückwärtszähler, INT) mit Terminal-Ausgabe¶

Uebung_220_network

Einleitung¶

Diese Übung realisiert einen kombinierten Vor-/Rückwärtszähler (Up/Down Counter) nach IEC 61131-3 (FB CTUD) mit einer Preset-Schwelle von 10. Die Zählerstände werden sowohl über digitale Ausgänge als auch über einen numerischen Wert auf einem Terminal ausgegeben. Die Eingänge werden über logiBUS-Eingangsbausteine bereitgestellt.

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)¶

FB_CTUD (Typ: iec61131::counters::FB_CTUD): Standard IEC 61131-3 Vor-/Rückwärtszähler.
Parameter: PV = INT#10 (Presetwert)
Ereigniseingänge: REQ (Anforderung)
Ereignisausgänge: CNF (Bestätigung)
Dateneingänge: CU (Count Up), CD (Count Down), R (Reset), LD (Load)
Datenausgänge: QU (Ausgang bei Erreichen Preset), QD (Ausgang bei Erreichen 0), CV (aktueller Zählerwert)
Eingangsbausteine (Typ: logiBUS_IX):
Input_CU (Eingang für Zählimpulse Aufwärts) – verbunden mit Input_I1
Input_CD (Eingang für Zählimpulse Abwärts) – verbunden mit Input_I2
Input_R (Reset-Eingang) – verbunden mit Input_I3
Input_LD (Load-Eingang) – verbunden mit Input_I4
Alle haben den Parameter QI = TRUE.
Ausgangsbausteine (Typ: logiBUS_QX):
Output_QU (Ausgang QU) – verbunden mit Output_Q1
Output_QD (Ausgang QD) – verbunden mit Output_Q2
Alle haben den Parameter QI = TRUE.
F_INT_TO_UDINT (Typ: iec61131::conversion::F_INT_TO_UDINT): Konvertiert den Integer-Zählerwert (CV) in einen vorzeichenlosen Doppel-Integer (UDINT) für die Terminalausgabe.
Q_NumericValue (Typ: isobus::UT::Q::Q_NumericValue): Gibt einen numerischen Wert auf dem Terminal aus.
Parameter: u16ObjId = OutputNumber_N1

Hinweis: Die Verwendung von F_INT_TO_UDINT ist laut Kommentar „großer Quatsch … keine Negativen Zahlen möglich“, da der Zählerwert auch negativ werden kann (wenn mehr Rückwärts- als Vorwärtsimpulse erfolgen). In dieser Übung wird jedoch der Umgang mit dem FB CTUD demonstriert.

Programmablauf und Verbindungen¶

Die Übung zeigt die typische Anwendung eines IEC 61131-3 Zählers mit Hardware-Ein- und Ausgängen über den logiBUS.

Ereignissteuerung: Jeder Eingangsbaustein (Input_CU, Input_CD, Input_R, Input_LD) löst bei einer Flanke (IND) eine REQ an den FB_CTUD aus. Somit wird der Zähler bei jedem Impuls aktualisiert. Nach der Verarbeitung gibt der FB_CTUD eine CNF, die gleichzeitig die Ausgangsbausteine (Output_QU, Output_QD) sowie die Konvertierung und Terminalausgabe triggert.
Datenverbindungen:
Die digitalen Eingangssignale (IN der logiBUS_IX) werden direkt an die entsprechenden Dateneingänge des Zählers (CU, CD, R, LD) geführt.
Die Zählerausgänge QU und QD werden an die logiBUS-Ausgänge (OUT von logiBUS_QX) angeschlossen.
Der aktuelle Zählerwert CV wird über F_INT_TO_UDINT in UDINT konvertiert und an Q_NumericValue übergeben, der diesen auf dem Terminal (Ausgabenummer N1) anzeigt.
Lernziele:
Verständnis des IEC 61131-3 FB_CTUD (Vor-/Rückwärtszähler) mit allen Funktionen.
Einbindung von Hardware-Ein-/Ausgängen über logiBUS.
Ausgabe eines numerischen Wertes auf einem Terminal.
Erkennen von Einschränkungen bei der Datentypkonvertierung (Negativwerte).
Schwierigkeitsgrad: Mittel. Vorkenntnisse in IEC 61131-3 und der 4diac-IDE sind hilfreich.

Zusammenfassung¶

In dieser Übung wurde ein Vor-/Rückwärtszähler nach IEC 61131-3 implementiert. Der Zähler zählt bei jeder steigenden Flanke an den Eingängen CU (Aufwärts) und CD (Abwärts). Ein Reset (R) setzt den Zähler auf 0 zurück, Load (LD) lädt den Presetwert PV. Die Ausgänge QU und QD zeigen an, ob der Zählerstand den Presetwert erreicht (QU) bzw. 0 (QD). Zusätzlich wird der aktuelle Zählerwert auf einem Terminal ausgegeben, wobei die Konvertierung in UDINT für positive Werte funktioniert. Die Übung demonstriert die vollständige Integration von Standard-FBs mit logiBUS-Hardware und Terminalausgabe in der 4diac-IDE.