Uebung_220b: Standard IEC 61131-3 FB_CTUD (Vor-/Rückwärtszähler, INT) mit Terminal-Ausgabe (PHYS)¶

Uebung_220b_network

Einleitung¶

In dieser Übung wird ein Vor-/Rückwärtszähler (Typ CTUD) nach IEC 61131-3 realisiert. Der Zähler besitzt einen Vorwärtszähleingang (CU), einen Rückwärtszähleingang (CD), einen Rücksetzeingang (R) und einen Ladeeingang (LD). Der aktuelle Zählwert (CV) wird auf einem physikalischen Terminal (PHYS) ausgegeben. Zusätzlich werden die beiden Zählerendstände QU (Überlauf bei Erreichen des Maximalwerts) und QD (Unterlauf bei Erreichen des Minimalwerts) auf digitale Ausgänge geführt. Die Steuerung erfolgt über vier digitale Eingänge (I1 … I4).

Verwendete Funktionsbausteine (FBs)¶

Die Übung verwendet keine weiteren Sub-Bausteine, sondern setzt direkt aus dem Netzwerk folgende vordefinierte Funktionsbausteine ein:

FB_CTUD (Typ: iec61131::counters::FB_CTUD)
Parameter: PV = INT#10 (Zählschwellwert, entspricht einem Vorwahlwert von 10).
Der Baustein arbeitet als Vor-/Rückwärtszähler mit Ereignissteuerung und liefert die Ausgänge QU, QD und CV.
Input_CU, Input_CD, Input_R, Input_LD (Typ: logiBUS::io::DI::logiBUS_IX)
Parameter: QI = TRUE, Input = Input_I1 … Input_I4.
Vier digitale Eingänge, die die physikalischen Eingänge I1 bis I4 auf die internen Datenwerte abbilden.
Output_QU, Output_QD (Typ: logiBUS::io::DQ::logiBUS_QX)
Parameter: QI = TRUE, Output = Output_Q1 bzw. Output_Q2.
Zwei digitale Ausgänge, die die Überlauf- und Unterlaufbedingungen des Zählers an die physikalischen Ausgänge Q1 und Q2 weitergeben.
Q_NumericValue_PHYS (Typ: isobus::UT::Q::Q_NumericValue_PHYS)
Parameter: stObj = OutputNumber_N3 (Vorgabe aus dem Pool DefaultPool_Numeric).
Dieser Baustein dient der Ausgabe des aktuellen Zählwerts als Realwert auf einem Terminal. Er erhält den Zahlenwert über den Dateneingang rPhys.

Programmablauf und Verbindungen¶

Der Ablauf wird über Ereignis- und Datenverbindungen gesteuert.

Ereignisverbindungen
- Die IND-Ereignisse aller vier digitalen Eingänge (Input_CU, Input_CD, Input_R, Input_LD) sind auf den REQ-Eingang des Zählers FB_CTUD geschaltet. Jede steigende Flanke an einem der Eingänge löst somit eine Neuberechnung des Zählers aus.
- Nach erfolgreicher Berechnung sendet der Zähler das CNF-Ereignis. Dieses wird auf die REQ-Eingänge der drei Ausgabebausteine (Output_QU, Output_QD, Q_NumericValue_PHYS) verteilt, sodass die Ausgangswerte parallel aktualisiert werden.

Datenverbindungen
- Die digitalen Eingangswerte (IN) von Input_CU, Input_CD, Input_R und Input_LD werden auf die entsprechenden Dateneingänge des Zählers geführt (CU, CD, R, LD).
- Vom Zähler werden die binären Ausgangssignale QU und QD auf die Dateneingänge OUT der Ausgangsbausteine Output_QU und Output_QD übertragen.
- Der aktuelle Zählwert CV (Datentyp INT) wird auf den Eingang rPhys des Terminal-Ausgabebausteins gelegt. Ein Kommentar im Netzwerk erklärt, dass INT ohne explizite Konvertierung auf REAL geschlossen werden kann (implizite Typumwandlung ist erlaubt).

Besonderheiten
- Der Zähler arbeitet nach der CTUD-Spezifikation: Ein positiver Impuls an CU erhöht den Zählwert, an CD verringert ihn. Ein Signal an R setzt den Zählwert auf Null, ein Signal an LD lädt den in PV hinterlegten Vorwahlwert.
- Die Übung vermittelt das Verständnis eines kombinierten Vor-/Rückwärtszählers mit Hardware-Anbindung und visueller Terminalausgabe. Vorkenntnisse zu IEC 61131-3 Zählern und grundlegenden Ereignis-/Datenverbindungen sind hilfreich.

Zusammenfassung¶

Die Übung „Uebung_220b“ realisiert einen vollständigen IEC-61131-3-konformen Vor-/Rückwärtszähler (CTUD) mit digitalen Ein- und Ausgängen sowie einer physikalischen Terminalausgabe des aktuellen Zählwerts. Die Steuerung erfolgt über vier Taster, die Zählerstände werden als Überlauf bzw. Unterlauf auf zwei Ausgänge gegeben. Der Ablauf demonstriert die typische Verschaltung eines Ereignis-gesteuerten Zählers mit dezentralen I/O-Modulen und einem numerischen Anzeigebaustein.