Dynamic Time Warping

Der Algorithmus Dynamic Time Warping vergleicht Eingangsdaten mit zuvor aufgenommenen Templates. Das Besondere an dem Algorithmus ist, dass auch Signale mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder aber auch verschobene Signale verglichen werden können. Als Ergebnis wird die Distanz zwischen dem Eingangssignal und dem jeweiligen Template ausgegeben. Je geringer die Distanz, desto gleicher sind die verglichenen Signale. Ist die Distanz 0, so sind beide Signale identisch. Die Höhe der Distanz ist abhängig von der Gleichheit aber auch von der Länge der Signale.

Der Vergleich beginnt, wenn das Signal des Flags Start Period TRUE ist. Ein Ergebnis wird ausgegeben, wenn das Signal des Flags Stop Period TRUE oder das Flag Start Period erneut TRUE ist.

Es wird empfohlen, Dynamic time Warping aufgrund des konkurrierenden Dateizugriffs nicht gleichzeitig mit Time Based Teach Path 1Ch zu verwenden. Stattdessen sollte zunächst ein Referenzsignal mit dem Time Based Teach Path 1Ch eingelernt werden und erst im Anschluss die Auswertung mithilfe des Dynamic time Warping erfolgen. Die Templates enthalten Referenzsignale, die zuvor mit dem Time Based Teach Path 1Ch aufgenommen wurden. In der Regel handelt es sich bei den Templates um wenige Hundert Stützpunkte. Daher ist eine Reduktion der Daten mit dem Baustein Downsampling 1Ch oft sinnvoll.

Optional kann ein boolesches Signal für den Eingang Enable Execution ausgewählt werden, sodass der Algorithmus nur aktiv ist, wenn der Wert des ausgewählten Signals TRUE ist.

Konfigurationsoptionen

• Num Templates: Fügt ein Template für den Vergleich hinzu oder entfernt es.
• File Path 01 .. n: Pfad zu dem zuvor aufgezeichneten Template.

Ausgangswerte

• Executing Compare: Zeigt TRUE an, wenn der Algorithmus die eingehenden Werte verarbeitet, ansonsten FALSE. Der Verarbeitungsprozess beginnt, wenn das Flag Start Period TRUE ist und endet, wenn Stop Period TRUE ist.
• Best Match Idx: Gibt den Index des Templates mit der geringsten Distanz zum Eingangskanal aus.
• Distance 01 .. n: Gibt die Distanz zwischen dem Eingangssignal und dem jeweiligen Template an. Je geringer die Distanz, desto gleicher sind die verglichenen Signale.

Standard HMI Controls

Für den Algorithmus Dynamic Time Warping stehen die folgenden HMI Controls für die Generierung eines Analytics Dashboards zur Verfügung:

1. Das Table Control und Multivalue Control visualisieren alle Ausgangswerte: Executing Compare, Best Match Idx, Distance.

Alternativ können im Algorithmus Dynamic Time Warping mit dem Mapping Wizard kundenspezifische HMI Controls gemappt werden.