FB_CMA_PowerSpectrum

Der Eingabedatenpuffer wird zunächst mit den unmittelbar vorhergehenden Puffern überlappend kombiniert und mit einer Fensterfunktion multipliziert. Wenn der Wert des Parameters nFFT_Length größer ist als der des Parameter nWindowLength, wird das gefensterte Zeitsignal am Anfang und am Ende mit der gleichen Anzahl Nullen aufgefüllt, um die angeforderte FFT Eingangslänge zu erreichen (Zero Padding ). Anschließend wird eine FFT für reelle Werte angewandt und von den resultierenden komplexen Werten wird der Absolutbetrag berechnet. Wenn der Parameter bTransformToDecibel den Wert TRUE hat werden die Werte zu Dezibel -Werten transformiert. Diese Dezibel-Werte sind für Magnituden- und Leistungsspektrum gleich, d.h. der Einfluss der Quadrierung wird bei der Berechnung des Dezibel-Wertes durch einen Faktor zwei für das Magnitudenspektrum berücksichtigt. Des Weiteren ist eine Skalierung des Betragsspektrums über den Parameter eScalingType durchführbar, siehe dazu Skalierung von Spektren.

Skalierung

Die Skalierung der erhaltenen Ergebniswerte, also z. B. der Beschleunigungsdichten (Acceleration Spectral Densities) entspricht standardmäßig der Definition der FFT. Dies bedeutet, dass der Einfluss der Fensterlänge und der Fensterfunktion herausgerechnet werden.
Zur rechnerischen Skalierung absoluter Messungen können tabellierte Parameter verwendet werden, die im Abschnitt "Optionen der Spektrumsskalierung“ beschrieben sind.

Gedächtniseigenschaften

Aufgrund der Verwendung der Welch-Methode wird jeweils der aktuelle Eingangsdatenpuffer zusammen mit den zuletzt übergebenen Puffern zur Berechnung genutzt. Die Anzahl der einfließenden Puffer ist abhängig von der gewählten Überlappung (nOverlap).
Die Frequenzanalyse berücksichtigt Sprünge in der Zeitreihe. Um ein korrektes Ergebnis zu erzielen, müssen sich deswegen die verwendeten Eingangsdatenpuffer lückenlos und ohne Sprünge aneinanderreihen.

NaN Vorkommnis

Behandlung von NaN-Werten Falls die oben beschriebenen Situationen, welche zu NaN-Werten führen, nicht ausgeschlossen oder sicher vernachlässigt werden können, muss das Anwendungsprogramm diese Fehlerwerte behandeln.

Verhalten bei der Verarbeitung mehrkanaliger Eingangsdaten

Die Abfrage einer Liste der Rückgabewerte aller Kanäle kann über die Methode GetChannelErrors()erfolgen.

Eingangsparameter

Die Eingangsparameter dieses Bausteins repräsentieren Initialisierungsparameter und müssen bereits bei der Deklaration der FB Instanz zugewiesen werden! (Alternativ: Init()-Methode). Sie dürfen nur einmalig zugewiesen werden. Eine Änderung zur Laufzeit ist nicht möglich.

Ausgangsparameter

VAR_OUTPUT
    bError         : BOOL;                           // TRUE if an error occurs. Reset by next method call.
    hrErrorCode    : HRESULT;                        // '< 0' = error; '> 0' = info; '0' = no error/info
    ipErrorMessage : I_TcMessage := fbErrorMessage;  // Shows detailed information about occurred errors, warnings and more.
    nCntResults    : ULINT;                          // Counts outgoing results (MultiArrays were calculated and sent to transfer tray).
END_VAR

• bError: Der Ausgang ist TRUE, falls ein Fehler auftritt.
• hrErrorCode: Falls ein Fehler auftritt, wird ein entsprechender Fehlercode vom Typ HRESULT ausgegeben. Mögliche Werte sind in der Liste der Fehlercodes erläutert.
• ipErrorMessage: Beinhaltet nähere Informationen zum aktuellen Rückgabewert. Siehe hierzu den Abschnitt Fehlerbeschreibung und Information. Für diesen speziellen Schnittstellenzeiger ist intern sichergestellt, dass er immer gültig/zugewiesen ist.

Call():

Die Methode wird jeden Zyklus aufgerufen, um den Algorithmus auf die aktuellen Eingangsdaten anzuwenden. Der Baustein wartet auf Eingangsdaten, sofern die Methode weder neue Ergebnisse noch einen Fehler angibt. Dies ist ein reguläres Verhalten im Ablauf der Analysekette.

• Rückgabewert: Falls ein Fehler auftritt, wird ein entsprechender Fehlercode vom Typ HRESULT ausgegeben. Mögliche Werte sind in der Liste der Fehlercodes erläutert.

METHOD Call : HRESULT
VAR_OUTPUT
    bNewResult   : BOOL;       // TRUE every time when outgoing MultiArray was calculated and sent to transfer tray.
    bError       : BOOL;       // TRUE if an error occurs.
    hrErrorCode  : HRESULT;    // '< 0' = error; '> 0' = info; '0' = no error/info
END_VAR

• bError: Der Ausgang ist TRUE, falls ein Fehler auftritt.
• hrErrorCode: Falls ein Fehler auftritt, wird ein entsprechender Fehlercode vom Typ HRESULT ausgegeben. Mögliche Werte sind in der Liste der Fehlercodes erläutert. Dieser Ausgang ist identisch zum Rückgabewert der Methode.

Falls ein Timeout eintritt oder kein MultiArray Puffer für das Ergebnis verfügbar ist, so gehen weder die Eingangsdaten noch die Ergebnisdaten verloren. Sie werden beim nächsten Aufruf weitergeleitet.

Init():

Üblicherweise ist diese Methode in einer Condition Monitoring Applikation nicht notwendig. Sie bietet eine Alternative zur Bausteininitialisierung. Die Init() Methode darf nur während der Initialisierungsphase der SPS aufgerufen werden. Sie kann nicht während der Laufzeit verwendet werden. Es sei auf die Verwendung von einer FB_init Methode oder dem Attribut 'call_after_init' hingewiesen (siehe TwinCAT SPS Referenz). Hiermit wird zudem die Bausteinkapselung erleichtert.

Die Eingangsparameter der Bausteininstanz dürfen nicht bei der Deklaration zugewiesen werden, falls die Initialisierung mit der Init() Methode erfolgen soll.

• Rückgabewert: Falls ein Fehler auftritt, wird ein entsprechender Fehlercode vom Typ HRESULT ausgegeben. Mögliche Werte sind in der Liste der Fehlercodes erläutert.

ResetData():

Die Methode löscht alle bereits hinzugefügten Datensätze, vgl. Gedächtniseigenschaft des Funktionsbausteins. Wird nach einem ResetData() die Call()-Methode wieder aufgerufen, muss entsprechend erst der interne Speicher wieder aufgefüllt werden um ein gültiges Ergebnis zu berechnen.

• Rückgabewert: Falls ein Fehler auftritt, wird ein entsprechender Fehlercode vom Typ HRESULT ausgegeben. Mögliche Werte sind in der Liste der Fehlercodes erläutert.

METHOD ResetData : HRESULT
VAR_INPUT
END_VAR

PassInputs():

Solange eine FB_CMA_Source Instanz aufgerufen wird und somit Signaldaten zu einem Zielblock übertragen werden, müssen wie in der API SPS Referenz erläutert alle weiteren Blöcke der Analysekette zyklisch aufgerufen werden.
Manchmal ist es sinnvoll, einen Algorithmus für eine bestimmte Zeit nicht auszuführen. Beispielsweise sollten manche Algorithmen nur nach vorherigem Training bzw. Konfiguration ausgeführt werden. Zwar muss der Funktionsbaustein dennoch zyklisch aufgerufen werden, aber es ist ausreichend, wenn die am Baustein ankommenden Daten im Kommunikationsring weitergeleitet werden. Dies geschieht mittels der Methode PassInputs() anstelle der Methode Call(). Hierbei wird der Algorithmus selbst nicht aufgerufen und entsprechend kein Ergebnis berechnet sowie kein Ausgangspuffer generiert.

• Rückgabewert: Falls ein Fehler auftritt, wird ein entsprechender Fehlercode vom Typ HRESULT ausgegeben. Mögliche Werte sind in der Liste der Fehlercodes erläutert.

METHOD PassInputs : HRESULT
VAR_INPUT
END_VAR

GetChannelErrors():

Die Methode ermöglicht die Abfrage einer Liste der kanalspezifischen Rückgabewerte bei der Verarbeitung mehrerer Kanäle (nChannels > 1). Ein Aufruf ist sinnvoll für den Fall, dass der Rückgabewert des Bausteins einem der Werte eCM_InfRTime_AmbiguousChannelResults oder eCM_ErrRTime_ErrornousChannelResults entspricht.

• Rückgabewert: Information über den Ausleseprozess der Liste der Fehlercodes. Der Wert wird auf TRUE gesetzt, falls die Abfrage erfolgreich war, FALSE anderenfalls.

    METHOD GetChannelErrors : BOOL
VAR_IN_OUT
    aChannelErrors : ARRAY[*] OF HRESULT;
END_VAR

• aChannelErrors: Fehlerliste vom Typ HRESULT der Länge nChannels.