FC104 – V01/00.00.00 vom 12.10.2009
Zur Regelung und Steuerung des Produktionsprozesses muss die SPS in der Lage sein, eine Vielzahl von verschiedenen Signal- und Datentypen zu verarbeiten. So können beispielsweise Sensoren zur Messung von Längen, Abständen, Druck, Geschwindigkeiten und vielen anderen Prozessparametern ihre Signale in Form von Stromwerten (z.B. 0 – 20 mA), Spannungswerten (z.B. +/-10VDC) oder auch über ein Bussystem in Form numerischer Werte an die SPS weiterleiten. Umgekehrt gibt die SPS ihrerseits Signale in Form von Analogwerten (definierten Zahlenwerten) an die Stellglieder der Anlage (z.B. Stromrichter, Frequenzumrichter) aus und regelt so die Produktionsgeschwindigkeit oder das Drehmoment mit dem die Anlage gefahren wird.
Die Verarbeitung von Analogwerten, z.B. +/-10V oder +/-20mA, wird in der S7 SPS als Zahlenwert +/-27648 dargestellt. Mit diesen umgewandelten Analogwerten fehlt ein direkter Bezug zur gemessenen physikalischen Größe und sollte daher vor der Weiterverarbeitung oder der Anzeige auf einer Bedienungseinheit entsprechend umgerechnet bzw. normiert werden.
Für lineare Signale kann die allgemeine Geradengleichung zur Normierung verwendet werden. Die Vorgabe zweier Punkte der Geraden ist für die Berechnung der Geradensteigung und des Ordinatenwerts ausreichend; aus diesen beiden Parametern können alle weiteren Punkte der Geraden berechnet werden. In den meisten Fällen führt die Gerade durch den Nullpunkt (x = y = 0) und die Normierung erfolgt durch einfache Multiplikation des zu normierenden Werts mit einem Faktor.
Allgemeines
Der Normierungsbaustein FC104 wurde entwickelt, um lineare Ein‑/Ausgabesignale umzurechnen. Nach Vorgabe der Randpunkte, kann der FC104 jeden Punkt auf der Kennlinie, sowie den weiteren Verlauf berechnen und so die Normierung vornehmen. Dieser SPS-Baustein ist entwickelt worden, um unterschiedliche Datentypen (INT, DINT, Real) zu skalieren. Der normierte Wert wird immer als Real Wert ausgegeben, der anschließend durch die Anweisungen ROUND, MOVE in DINT/INT-Werte umgewandelt werden könnte.
FC105 Beschaltung INPUT
ii_wert INT Wert zum normieren
dii_wert DINT Wert zum normieren
rei_wert Real Wert zum normieren
rei_norm_e1 Real Eingangslinearisierung Wertnr. 1
rei_norm_e2 Real Eingangslinearisierung Wertnr. 2
rei_norm_a1 Real Ausgangslinearisierung Wertnr. 1
rei_norm_a2 Real Ausgangslinearisierung Wertnr. 2
FC105 Beschaltung OUTPUT
reo_norm Real Nomierter Wert
Beschreibung zur Beschaltung
- ii_wert / INT
- dii_wert / DINT
- rei_wert / Real
Der FC-Baustein kann drei verschiedene Datentypen skalieren. Der zu bearbeitende Datentyp wird dadurch ermittelt, das der beschaltet Wert ungleich Null ist. Sollten alle Werte Null sein, wird die Nomierung mit Null ausgeführt. Grundsätzlich werden die INT bzw. DINT Werte in Realzahlen umgewandelt, weil die Berechnungen in Gleitpunktwerten ausgeführt wird.
- rei_norm_e1 / Real
- rei_norm_e2 / Real
Mit diesen Angaben wird die Eingangskennlinie gebildet. Anhand der beiden Werte, sowie der Ausgangskennlinie, werden die Umrechnungsgrößen bestimmt. So können auch Werte umgerechnet werden, die ausserhalb, bzw. größer/kleiner der Übergabewerte liegen.
- rei_norm_a1 / Real
- rei_norm_a2 / Real
Diese Werte bilden die Ausgangskennlinie, die das direkte Gegenstück zur Eingangskennlinie ist. Somit können folgende direkte Zuordnungen der Übergabeparameter hergestellt werden:
- rei_norm_e1 —> rei_norm_a1
- rei_norm_e2 —> rei_norm_a2
reo_norm / Real
Ergebnis der Normierung im Datentyp Real. Dieses Format deckt den Wert vom Typ INT/DINT ab, wodurch ein Überschreiten der Zahlbereiche abgefangen werden kann, in dem das Resultat geprüft wird, um bei Bereichsüberschreitung den Wert zu korrigieren. Die Umwandlung in die verschiedenen Datentypen kann wie folgt geschehen:
L MD 104 // Ergebnis
RND
T MD 200 // DINT-Datentyp
T MW 204 // INT-Datentyp