FB_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1

FB_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1 1:

Dieser Baustein berechnet eine diskrete Übertragungsfunktion mit der unten dargestellten ersten Standardform. Die Übertragungsfunktion kann hierbei von beliebiger Ordnung „n“ sein.

In den Parameter-Arrays werden die Koeffizienten der folgenden Übertragungsfunktion abgelegt:

Beschreibung des Übertragungsverhaltens

Die obige Übertragungsfunktion wird nach einigen Umformungen in jedem Abtastschritt mit der ersten Standardform berechnet.

FB_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1 3:

Um diesen Funktionsbaustein nutzen zu können, müssen vom Programmierer in der SPS die folgenden Arrays angelegt werden:

aNumArray        : ARRAY[0..nNumOrder] OF FLOAT;
aDenArray        : ARRAY[0..nDenOrder] OF FLOAT;
aStructTfData    : ARRAY[0..nTfOrder] OF ST_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1_DATA;

In dem Array aNumArray werden die Koeffizienten „b₀“ „bis b_n“ abgelegt. Diese müssen folgendermaßen angeordnet werden:

aNumArray[0] := b0;
aNumArray[1] := b1;
...
aNumArray[n-1] := bn-1;
aNumArray[n] := bn;

In dem Array ar_DenominatorArray werden die Koeffizienten „a₀“ bis a_n“ abgelegt. Diese müssen folgendermaßen angeordnet werden:

aDenArray[0] := a0;
aDenArray[1] := a1;
...
aDenArray[n-1] := an-1;
aDenArray[n] := an;

Die internen Daten, die der Baustein benötigt, werden in dem Array ar_stTransferfunction1Data abgelegt. Diese Daten dürfen innerhalb des SPS-Programms keinesfalls geändert werden. Diese Vorgehensweise wird auch in dem unten aufgeführten Beispielprogramm dargestellt.

VAR_INPUT

VAR_INPUT
    fIn          : FLOAT;
    fManValue    : FLOAT;
    eMode        : E_CTRL_MODE;
END_VAR

Name	Typ	Beschreibung
fIn	FLOAT	Eingang der Übertragungsfunktion
fManValue	FLOAT	Eingang, dessen Wert im Manual-Mode am Ausgang anliegt.
eMode	E_CTRL_MODE	Eingang, der die Betriebsart des Bausteins festlegt.

VAR_OUTPUT

VAR_OUTPUT
    fOut        : FLOAT;
    eState      : E_CTRL_STATE;
    bError      : BOOL;
    eErrorId    : E_CTRL_ERRORCODES;
END_VAR

Name	Typ	Beschreibung
fOut	FLOAT	Ausgang der Übertragungsfunktion
eState	E_CTRL_STATE	State des Funktionsbausteins
bError	BOOL	Liefert bei einem gesetzten `bError`-Ausgang die Fehlernummer.
eErrorId	E_CTRL_ERRORCODES	Wird TRUE, sobald ein Fehler eintritt.

VAR_IN_OUT

VAR_IN_OUT
    stParams    : ST_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1_PARAMS;
END_VAR

Name	Typ	Beschreibung
stParams	ST_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1_PARAMS	Parameterstruktur des Funktionsbausteins

stParams besteht aus den folgenden Elementen:

TYPE
ST_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1_PARAMS:
STRUCT
    tTaskCycleTime                 : TIME;    
    tCtrlCycleTime                 : TIME := T#0ms; 
    nOrderOfTheTransferfunction    : USINT;
    pNumeratorArray_ADR            : POINTER TO FLOAT := 0;
    nNumeratorArray_SIZEOF         : UINT;
    pDenominatorArray_ADR          : POINTER TO FLOAT := 0;
    nDenomiantorArray_SIZEOF       : UINT;
    pTransferfunction1Data_ADR     : POINTER TO
ST_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1_DATA;
    nTransferfunction1Data_SIZEOF   : UINT;
END_STRUCT
END_TYPE

Name	Typ	Beschreibung
tTaskCycleTime	TIME	Zykluszeit, mit der der Funktionsbaustein aufgerufen wird. Diese entspricht der Task-Zykluszeit der aufrufenden Task, wenn der Baustein in jedem Zyklus aufgerufen wird.
tCtrlCycleTime	TIME	Zykluszeit, mit der der Regelkreis bearbeitet wird. Diese muss größer oder gleich der TaskCycleTime sein. Der Funktionsbaustein berechnet mit dieser Eingangsgröße intern, ob die Zustands- und Ausgangsgrößen im aktuellen Zyklus aktualisiert werden müssen.
nOrderOfTheTransferfunction	USINT	Ordnung der Übertragungsfunktion [0...]
pNumeratorArray_ADR	POINTER TO FLOAT	Adresse des Arrays mit den Zählerkoeffizienten
nNumeratorArray_SIZEOF	UINT	Größe des Arrays mit den Zählerkoeffizienten in Byte
pDenominatorArray_ADR	POINTER TO FLOAT	Adresse des Arrays mit den Nennerkoeffizienten
nDenomiantorArray_SIZEOF	UINT	Größe des Arrays mit den Nennerkoeffizienten in Byte
pTransferfunction1Data_ADR	POINTER TO ST_CTRL_ TRANSFER FUNCTION_1_ DATA	Adresse des Daten-Arrays
nTransferfunction1Data_SIZEOF	UINT	Größe des Daten-Arrays in Byte

Beispiel:

PROGRAM PRG_TRANSFERFUNCTION_1_TEST
VAR CONSTANT
    nTfOrder    : USINT := 2;
END_VAR
VAR
    aNumArray          : ARRAY[0..nNumOrder] OF FLOAT;
    aDenArray          : ARRAY[0..nDenOrder] OF FLOAT;
    aStTfData          : ARRAY[0..nTfOrder] OF ST_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1_DATA;
    eMode              : E_CTRL_MODE;
    stParams           : ST_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1_PARAMS;
    eErrorId           : E_CTRL_ERRORCODES;
    bError             : BOOL;
    fbTansferfunction  : FB_CTRL_TRANSFERFUNCTION_1;
    bInit              : BOOL := TRUE;
    fIn                : FLOAT := 0;
    fOut               : FLOAT;
    b_0, b_1, b_2      : FLOAT;
    a_0,a_1,a_2        : FLOAT;
END_VAR
IF bInit THEN
    aNumArray[0] := 1.24906304658218E-007;
    aNumArray[1] := 2.49812609316437E-007;
    aNumArray[2] := 1.24906304658218E-007;
    aDenArray[0] := 0.998501124344101;
    aDenArray[1] := -1.99850062471888;
    aDenArray[2] := 1.0;
    stParams.tTaskCycleTime        := T#2ms;
    stParams.tCtrlCycleTime        := T#2ms;
    stParams.nOrderOfTheTransferfunction := nTfOrder;
    eMode := eCTRL_MODE_ACTIVE;
    bInit := FALSE;
END_IF
stParams.pNumeratorArray_ADR            := ADR(aNumArray);
stParams.nNumeratorArray_SIZEOF         := SIZEOF(aNumArray);
stParams.pDenominatorArray_ADR          := ADR(aDenArray);
stParams.nDenominatorArray_SIZEOF       := SIZEOF(aDenArray);
stParams.pTransferfunction1Data_ADR     := ADR(aStructTfData);
stParams.nTransferfunction1Data_SIZEOF  := SIZEOF(aStructTfData);
fbTansferfunction (fIn := fIn,
                   eMode := eMode,
                   stParams := stParams,
                   fOut => fOut,
                   eErrorId => eErrorId,
                   bError => bError);