Gleitender Mittelwert

In diesem Beispiel wird die Verwendung der Condition Monitoring Bibliothek exemplarisch an der Berechnung eines gleitenden Mittelwertes präsentiert. Hierbei wird der Baustein FB_CMA_MovingMean verwendet. In Analogie lassen sich ebenfalls eine gleitende Standardabweichung, Schiefe und Exzess mit Hilfe der Funktionsbausteine FB_CMA_MovingStandardDeviation, FB_CMA_MovingSkew und FB_CMA_MovingExcess berechnen.

Den Quellcode für das Beispiel können Sie hier herunterladen: MovingMoments_Sample.zip

Blockdiagramm

Programmparameter

Diese Tabelle enthält eine Liste mit den wichtigen Parametern für die Konfiguration der Funktionsbausteine.

Oversamples / Pufferlänge	10
Population (Stream)	100
Stapellänge (Spektrum)	400
Fensterlänge	800
FFT Länge	1024
FFT Ergebnislänge	513

Erläuterungen

Das in diesem Sample enthaltene Scope-Projekt visualisiert in einem YT-Chart die berechneten gleitenden Mittelwerte eines Sinus sowie eines Impulses im Streaming-Kontext. Für eine korrekte Verarbeitung der Ausgangsdaten ist es wichtig, den zeitlichen Einfluss der Mittelung zu betrachten. Dieser wird im Folgenden erläutert.

Sinus: Der berechnete Mittelwert wurde hier mit einem zeitlichen Versatz von -5000 us visualisiert. Dieser Wert ergibt sich aus der halben internen Pufferlänge (nPopulation) unter Beachtung der Zykluszeit von 1 ms (siehe FastTask) sowie dem Oversampling Faktors.
Impuls: Die Mittelung der Impulsfunktion visualisiert die Trägheit des gleitenden Mittelwertes. Die Impulslänge ist hier auf 20 ms eingestellt. Respektive der Konfiguration (Zykluszeit, Oversampling) erreicht der berechnete gleitende Mittelwert nach jeweils 10 ms einen stabilen Wert.

Des Weiteren beinhaltet das Projekt die Darstellung eines berechneten gemittelten Spektrums in einem separaten Array Bar Chart. Dieses zeigt ein Magnitudenspektrum für den Bereich von 0 bis 1 kHz. Das jeweils aktuelle Spektrum wird als Balkendiagramm visualisiert, die gleitende Mittelung als durchgehende Linie.

Voraussetzungen

Entwicklungsumgebung	Zielplattform	Einzubindende SPS-Bibliotheken
TwinCAT v3.1.4022.25	PC or CX (x86, x64)	Tc3_CM, Tc3_CM_Base