Beitragstyp: FAQ, Beitrags-ID: 39333120, Beitragsdatum: 05.04.2012
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Wie kann in STEP 7 (TIA Portal) aus beliebig vielen eingelesenen Werten ein laufender arithmetischer Mittelwert berechnet werden?

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Anleitung
Der beigefügte Download "STEP7_V11_Average" enthält ein STEP 7 Projekt mit dem Funktionsbaustein FB1. Mit diesem Baustein können Sie aus beliebig vielen eingelesenen Werten einen laufenden arithmetischen Mittelwert berechnen. Bild 01 zeigt den Aufruf und die Parametrierung des FB1 im OB1.


Bild 01

Eingangsparameter des FB1 "Average"

  • "Reset" mit dem Datentyp: Bool
    Der Defaultwert ist False. Erhält der Eingang "Reset" den Wert True, dann wird der Baustein zurück gesetzt und der Ausgang "Average" erhält den Wert Null.
     
  • "Value" mit dem Datentyp: Real
    Mit diesem Parameter werden die Eingangswerte eingelesen, aus denen der laufende Mittelwert berechnet wird.
     
  • "By_Value_Change" mit dem Datentyp: Bool
    Legt den Modus für die Berechnung fest.
  • True: Der Baustein berechnet den neuen Mittelwert nur dann, wenn der Eingangswert am Parameter "Value" sich ändert.
  • False: Der Mittelwert wird bei jedem Zyklus neu berechnet.

Ausgangsparameter des FB1 "Average"

  • "Average" mit dem Datentyp: Real. Gibt den berechneten arithmetischen Mittelwert zurück.

Programmbeschreibung
Für die nacheinander eingelesenen Eingangswerte wird der laufende arithmetische Mittelwert für jede Summe neu berechnet, wenn der Wert am Parameter "Value" sich ändert. Der Nenner bei der Division für die Mittelwertberechnung wird mit jedem eingelesenen Eingangswert um den Wert "1" inkrementiert.
 

Nr. Value Mittelwert
1 X1 X1 / 1
2 X2 (X1+X2) / 2
3 X3 (X1+X2+X3) / 3
... ... ...
n Xn (X1+X2+X3+ ... Xn) / n
Tabelle 01

Tabelle 02 zeigt ein Beispiel für fünf nacheinander eingelesene Werte. Mit der Eingabe des fünften Wertes "14,0" am Eingangsparameter "Value" berechnet sich der Mittelwert:

  • Mittelwert = (5,0+3,0+1,0+7,0+14,0) / 5 = 6
Nr. Value Mittelwert
1 5,0 5 / 1 = 5,0
2 3,0 8 / 2 = 4,0
3 1,0 9 / 3 = 3,0
4 7,0 16 / 4 = 4,0
5 14,0 30 / 5 = 6,0
Tabelle 02

Der Mittelwert wird auch dann berechnet, wenn der Wert am Eingang "Value" Null ist. Als Ablaufebene für den FB1 bieten sich die Weckalarme oder ein Aufruf im OB1.

Im beigefügten Download ist ein STEP 7 Projekt mit den oben beschriebenen Bausteinen (FB1, Instanz-DB1 und OB1) enthalten.

STEP7_V11_Average.zip ( 1500 KB )

Kopieren Sie die Datei "STEP7_V11_Average.zip" in ein separates Verzeichnis und starten Sie die Datei anschließend per Doppelklick. Das STEP 7 V11 Projekt wird jetzt automatisch mit allen dazugehörigen Unterverzeichnissen entpackt. Anschließend können Sie das entpackte Projekt mit STEP 7 V11 + SP2 öffnen und bearbeiten.

Erstellumgebung
Bilder und Download in diesem FAQ sind mit dem Produkt STEP 7 V11 + SP2 erstellt worden. In folgender Tabelle sind die Komponenten aufgeführt, mit denen dieser Beitrag erstellt und die beschriebene Funktionsweise verifiziert wurde:
 

Testumgebung Version
PC-Plattform Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU P8700 2,53 GHz
PC-Betriebssystem MS Windows XP SP3
STEP 7 (TIA Portal) V11 + SP2
CPU 1214C (6ES7214-1AE30-0XB0) Firmware V2.1
Tabelle 03