FB_CMA_MeanStressCorrection

Berechnet Mittelspannungsfreie Umkehrpunkte aus klassierten Umkehrpunkten.

Der Baustein FB_CMA_MeanStressCorrection implementiert die Mittelspannungskorrekturen nach Goodman und Gerber zur Umrechnung von Range-Mean Zählungen in Mittelwertfreie Range-Mean Zählungen. Die Zählungen werden in Form von mehrdimensionalen MultiArrays verarbeitet.

Der Ermüdungsschaden eines Bauteils kann anhand der durch den Baustein FB_CMA_RainflowCounting gezählten Halbschleifen mit dem Baustein FB_CMA_MinersRule berechnet werden. Bei der Schädigungsüberwachung kann mit Hilfe des Bausteins FB_CMA_MeanStressCorrection eine Mittelspannungskorrektur des Zählergebnisses durchgeführt werden.

Verhalten bei der Verarbeitung mehrkanaliger Eingangsdaten

Bei der Verarbeitung mehrerer Kanäle (nChannels > 1) besteht die Möglichkeit unterschiedlicher Rückgabewerte je Kanal. In diesem Fall können gesonderte Rückgabewerte am Funktionsbaustein abgefragt werden. Sind die Ergebnisse von einem oder mehreren Kanälen unzulässig, jedoch nicht alle Kanäle, dann entspricht der Wert am Baustein eCM_InfRTime_AmbiguousChannelResults. Sind die Ergebnisse aller Kanäle unzulässig, dann entspricht der Wert am Baustein eCM_ErrRTime_ErrornousChannelResults.

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

Beispielimplementierung

Eine exemplarische Implementierung ist unter folgendem Link verfügbar: Schädigungsüberwachung

Ein- und Ausgänge

Die Ein- und Ausgangspuffer entsprechen einer der folgenden Definitionen (input / output shape). Die variablen Parameter sind Teil des Bausteineingangs stInitPars.

Varianten	Eingangspuffer (MultiArray input stream) Elementtyp, Dimensionsanzahl, Dimensionsgrößen	Ausgangspuffer (MultiArray output stream) Elementtyp, Dimensionsanzahl, Dimensionsgrößen
Standardvariante (`nChannels = 1`)	`UDINT, 2, (nBins+2) x (nBinsMean+2)`	`UDINT, 2, (nBins+2) x (nBinsMean+2)`
Mehrkanalige Variante (`nChannels > 1`)	`UDINT, 3, nChannels x (nBins+2) x (nBinsMean+2)`	`UDINT, 3, nChannels x (nBins+2) x (nBinsMean+2)`

*: Die Länge dieser Dimension kann beliebig gewählt werden und sich so der Applikation bzw. dem Ausgangspuffer des vorausgehenden Algorithmus anpassen.

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.

VAR_INPUT
    stInitPars       : ST_CM_MeanStressCorrection_InitPars;  // init parameter
    nOwnID           : UDINT;                                // ID for this FB instance
    aDestIDs         : ARRAY[1..cCMA_MaxDest] OF UDINT;      // IDs of destinations for output
    nResultBuffers   : UDINT := 4;                           // number of MultiArrays which should be initialized for results (0 for no initialization)
    tTransferTimeout : LTIME := LTIME#500US;                 // timeout checking off during access to inter-task FIFOs
END_VAR

stInitPars: Baustein-spezifische Struktur mit Initialisierungsparametern vom Typ ST_CM_MeanStressCorrection_InitPars. Die Parameter müssen mit der obigen Definition der Ein- und Ausgangspuffer übereinstimmen.
nOwnID: Identifiziert die Bausteininstanz mit einer eindeutigen ID. Diese muss immer größer als null sein. Eine bewährte Vorgehensweise ist die Definition einer Enumeration für diesen Zweck.
aDestIDs: Legt die Ziele durch Angabe derer IDs fest, zu denen die Ergebnisse weitergeleitet werden sollen. Die Definition des Ausgangspuffers (wie oben beschrieben) muss mit der Definition des Eingangspuffers jedes gewählten Zieles übereinstimmen.
nResultBuffers: Der Funktionsbaustein initialisiert einen Transfer Tray Stream mit der gegebenen Anzahl an MultiArray Puffern. Der Defaultwert ist vier.
tTransferTimeout: Einstellung des synchronen Timeout für interne MultiArray Weiterleitungen. Siehe Kapitel Parallelverarbeitung.

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.

Methoden

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.

Configure():

Mit dem Aufruf dieser Methode kann die Methode zur Mittelspannungskorrektur konfiguriert werden. Die Auswahl erfolgt über Werte vom Typ E_CM_MeanStressCorrection. Nähere Informationen sind im Abschnitt Lebensdaueranalyse und Schädigungsrechnung zu finden.

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

METHOD Configure : HRESULT
VAR_INPUT
    pArg      : POINTER TO UDINT;  // pointer to 1-dimensional array (UDINT) of arguments
    nArgSize  : UDINT;             // size of arguments buffer in bytes 
END_VAR

Die Eingangspuffer entsprechen einer der folgenden Definitionen (input shape). Die variablen Parameter sind Teil des Bausteineingangs stInitPars.

Varianten	Eingangspuffer (MultiArray input stream) Elementtyp, Dimensionsanzahl, Dimensionsgrößen
Identische Konfiguration aller Kanäle und Unterkanäle	`UDINT, 1, 1`
Kanalspezifische Konfiguration	`UDINT, 2, nChannels x 1`

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.

METHOD Init : HRESULT
VAR_INPUT
    stInitPars     : ST_CM_MeanStressCorrection_InitPars;  // init parameter
    nOwnID         : UDINT;                                // ID for this FB instance
    aDestIDs       : ARRAY[1..cCMA_MaxDest] OF UDINT;      // IDs of destinations for output
    nResultBuffers : UDINT := 4;                           // number of MultiArrays which should be initialized for results (0 for no initialization)
END_VAR

stInitPars: Baustein-spezifische Struktur mit Initialisierungsparametern vom Typ ST_CM_MeanStressCorrection_InitPars. Die Parameter müssen mit der obigen Definition der Ein- und Ausgangspuffer übereinstimmen.
nOwnID: Identifiziert die Bausteininstanz mit einer eindeutigen ID. Diese muss immer größer als null sein. Eine bewährte Vorgehensweise ist die Definition einer Enumeration für diesen Zweck.
aDestIDs: Legt die Ziele durch Angabe derer IDs fest, zu denen die Ergebnisse weitergeleitet werden sollen. Die Definition des Ausgangspuffers (wie oben beschrieben) muss mit der Definition des Eingangspuffers jedes gewählten Zieles übereinstimmen.
nResultBuffers: Der Funktionsbaustein initialisiert einen Transfer Tray Stream mit der gegebenen Anzahl an MultiArray Puffern. Der Defaultwert ist vier.

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.

Voraussetzungen

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

FB_CMA_MeanStressCorrection

Berechnet Mittelspannungsfreie Umkehrpunkte aus klassierten Umkehrpunkten.

Ein- und Ausgänge

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