LGF_NonLinearInterpolation (FB / V3.0.1)

Autor: Siemens Digital Industries

Kurzbeschreibung

Diese Funktion realisiert eine Kennlinie. Die Kennlinie wird über eine Stützpunkttabelle mit linearer Interpolation zwischen den Stützpunkten vorgegeben. Ein vorgegebener Eingangswert generiert in jedem Zyklus anhand der Kennlinie aus der Stützpunkttabelle einen Ausgangswert.

Baustein Schnittstelle


LReal	value	outputValue	LReal
LReal	value	outputValue	LReal
LReal	defaultOutValue
LReal	defaultOutValue
Bool	enDefaultOutValue
Bool	enDefaultOutValue
Bool	track
Bool	track
Bool	reset
Bool	reset
Array[*] of LGF_typeNonLinSetpoints	setpoints		Array[*] of LGF_typeNonLinSetpoints
Array[*] of LGF_typeNonLinSetpoints			Array[*] of LGF_typeNonLinSetpoints

Input Parameter

Bezeichner	Datentyp	Default Wert	Beschreibung
value	LReal	0.0	Eingangswert zur Berechnung des Ausgangswerts über die definierte Kennlinie.
defaultOutValue	LReal	0.0	Wert für die Default Vorbelegung der Ausgangsgröße (`outputValue` = `defaultOutValue`)
enDefaultOutValue	Bool	FALSE	Zuweisen des Default Ausgangswert (`outputValue` = `defaultOutValue`)
track	Bool	FALSE	Der Wert des Ausgangs `outputValue` wird dem Wert des Eingangs `value` ohne Nutzung der Kennlinie nachgeführt, solange dieser Eingang gesetzt ist. (`outputValue` = `value`)
reset	Bool	FALSE	Falls im laufenden Betrieb die Stützpunkttabelle verändert wird, muss anschließend den Eingang `reset` betätigt werden. Sonst kann der Baustein die korrekte Ausführung nicht gewährleisten. (`outputValue` = 0.0)

Output Parameter

Bezeichner	Datentyp	Beschreibung
outputValue	LReal	Der Ausgangswert, der anhand des Eingangswerts über die definierte Kennlinie berechnet wurde.

In/Out Parameter

Bezeichner	Datentyp	Beschreibung
setpoints	Array[*] of LGF_typeNonLinSetpoints	Stützpunkttabelle zur Definition der Kennlinie (Polynom)

Benutzer definierte Datentypen

LGF_typeNonLinSetpoints (UDT)

Datentype zur Erstellung einer Stützpunkttabelle für die Funktion LGF_NonLinearInterpolation

Bezeichner	Datentyp	Default Wert	Beschreibung
inputValue	LReal	0.0	Eingangswert für die Interpolation
outputValue	LReal	0.0	Korrespondierender Ausgabewert

Funktionsbeschreibung

Der Wert des Ausgangs outputValue wird anhand folgender Priorität ausgegeben:

Solange der Eingang enDefaultOutValue gesetzt ist, wird der über den Parameter defaultOutValue definierte Wert als Ausgangswert ausgegeben.
Solange der Eingang reset gesetzt ist, wird der Baustein zurückgesetzt und als Ausgangswert wird der Wert 0.0 ausgegeben.
Wenn der Eingang track gesetzt ist, wird als Ausgangswert direkt der Eingangswert ohne Berücksichtigung der Kennlinie ausgegeben.
Anhand des Eingangswerts wird über die linear interpolierte Stützpunkttabelle ein Kennlinienwert berechnet und als Ausgangswert ausgegeben.

Befindet sich der Eingangswert zwischen zwei Stützpunkten innerhalb der Stützpunkttabelle, wird der Ausgangswert als Schnittpunkt mit der Verbindungsgeraden zwischen dem vorhergehenden und nachfolgenden Stützpunkt berechnet (siehe Abbildung unten).
Befindet sich der Eingangswert vor dem ersten Stützpunkt (geringster Wert der in der Stützpunkttabelle definiert wurde), wird der Ausgangswert als Schnittpunkt der Geraden berechnet, die aus den ersten beiden Stützpunkten der Stützpunkttabelle gebildet wird.
Befindet sich der Eingangswert hinter dem letzten Stützpunkt (höchster Wert der in der Stützpunkttabelle definiert wurde), wird der Ausgangswert als Schnittpunkt der Geraden berechnet, die aus den letzten beiden Stützpunkten der Stützpunkttabelle gebildet wird.

Stützpunkttabelle

Die Stützpunkttabelle wird durch eine Variable vom Datentyp Array realisiert. Der Typ des Arrays entspricht dem PLC-Datentyp LGF_typeNonLinSetpoints.

Die Stützpunkttabelle können Sie in einem beliebigen globalen Datenbaustein anlegen. Die Größe des Arrays ist von der Anzahl der Stützpunkte abhängig.

Abbildung: Beispielhafter Verlauf des Ausgangssignals

LGF_NonLinearInterpolation Stützpunkt Tabelle

ACHTUNG

Um die Rechenzeit des Bausteins möglichst gering zu halten, wird keine Überprüfung der Parametrierung oder der Daten der Stützpunkttabelle vorgenommen.

Beim Eintragen der Stützpunkte in die Stützpunkttabelle muss auf folgende Besonderheiten geachtet werden. Andernfalls kann es zu einem Fehlverhalten des Bausteins führen.

In der Stützpunkttabelle müssen mindestens zwei Stützpunkte eingetragen sein.
Die Stützpunkte in der Stützpunkttabelle müssen in aufsteigender Reihenfolge der Eingangswerte in der Tabelle eingetragen sein.

Beispiel

Abbildung: Exemplarischer Datenbaustein

LGF_NonLinearInterpolation_Table Stützpunkt Tabelle

Änderungshistorie

Version & Datum		Änderungsbeschreibung
	01.00.00	Siemens Industry Online Support
	04.01.2017	First released version
	01.00.01	Siemens Industry Online Support
	17.08.2018	Upgrade: TIA V15 Update 2
	01.00.02	Siemens Industry Online Support
	23.11.2018	Upgrade: TIA V15.1
	01.00.06	Simatic Systems Support
	15.11.2019	Regions, comments and constants are added
	03.00.00	Simatic Systems Support
	23.04.2020	Set version to V3.0.0, harmonize the version of the whole library
	03.00.01	Simatic Systems Support
	22.03.2021	Insert documentation