Durchschnitt über 8 Stunden

Hallo

Ich versuche einen Durchschnitt über 8 Stunden zu ermitteln.

Ich bekomme über 24 Stunden eine unbestimmte Anzahl an Störungen als einen Wischerimpuls geliefert. Ich möchte diese über einen Zeitraum von 8 Stunden sammeln und einen Durchschnittswert bilden. Ist dieser über einen bestimmten Schwellwert, wird die Anlage in einen Wartungsinterwall gefahren.

Mein Problem ist, wie ich einen Durchschnittswert über einen Zeitraum von 8 Stunden bilde, wobei der Zeitraum nicht um z.B. 12:00 Uhr beginnt und um 20:00 Uhr endet, sondern jederzeit die 8 Stunden ermittelt. Kann die Logo so etwas. Ich könnte auch mit einer Stündlichen Auswertung leben.

Mit freundlichen Grüßen

Marc Tobien

Hallo Tobien,

ganz so einfach wie von Mephisto dargestellt ist die Lösung der von dir gestellten Aufgabe (der gleitenden Impulszählung bzw. gleitenden Mittelwertbildung eingehender Impulse) nicht, zumal einige Problemstellungen auch noch unbeantwortet blieben. Deshalb stelle ich hier ein, wie ich meine, anpassungsfähiges Schaltungskonzept vor:

Eine gleitende Mittelwertbildung von Impulsen während der Zeitdauer tm ist (bei entsprechenden Randbedingungen) im einfachsten Fall mit Hilfe des Blocks "Schwellwertschalter" möglich, wobei jeweils während der Messdauer tm der zuvor ermittelte Wert (zur Anzeige) verfügbar ist.

Bessere und erweiterte Möglichkeiten ergeben sich bei Verwendung eines eigenen (als Schaltung) realisierten Schwellwertschalters (Datei: Demo_Speicherwert.lsc im Dateianhang), wobei auch hier jeweils während der Messdauer tm der zuvor ermittelte Wert (zur Anzeige) verfügbar ist.

Will man eine häufigere Aktualisierung (d. h. Anzahl n > 1 während der Zeitdauer tm (in deinem Falle n = 8 d. h. tm = 8 h bei einer Aktualisierung nach jeweils 1 h) des gleitenden Mittelwertes erreichen, dann ist ein größerer Schaltungsaufwand erforderlich, dessen Konzept in der vorliegenden Schaltung (Demo_gleitender_Mittelwertzähler.lsc) realisiert ist:

Konzept: n + i Zähler (plus Ansteuerung und Steuerimpulserzeugung) werden zeitversetzt (um den Wert TL = tm / n) für jeweils die Zeitdauer tm mit Zählimpulsen der selben Quelle beaufschlagt (ähnlich wie von mephisto vorgeschlagen), wobei (nach einer Startzeit vom tm) stets genau einer der Zähler als Festwertspeicher für die Impulsanzahl des gerade abgelaufenen Zeitintervalles tm zur Wertanzeige und Wertweiterverarbeitung) verwendet wird.

Mittels analoger Multiplexer erfolgt (ständig) die Auswahl und der Zugriff auf den jeweils aktuellen Wert des gleitenden Mittelwertes (B044). Die Bestimmung des gleitenden Mittelwertes über die Zeitdauer tmerfolgt automatisch mit LOGO-Start (über den Anlaufmerker M8). Die Anzeige (in der Textmeldung) ist bis zum 1. Ablauf der Zeit tm immer = 0, danach wird der gleitende Mittelwert (für die Dauer von jeweils tm / n als konst. Wert angezeigt und kann über einen Verweis zum aktuellen Wert von Block B044 (oder wie im Beispiel direkt) weiterverarbeitet (z. B. mit einem konstanten Wert verglichen) werden.

Weil jedoch wegen der Verwendung analoger Multiplexer der Wertebereich von 0 bis 32767 eingeschränkt ist, ist im Signal-Pfad der Eingangsimpulse ein Vorteiler (Frequenzteiler) eingebaut, der normalerweise (durch m = 1) abgeschaltet/unwirksam ist! Wenn nur dieser Fall vorkommen kann,kann der Schaltungsteil des Vorteilers auch ganz gelöscht werden.

Eine Anpassung an andere Gegebenheiten kann über die Festlegung der Zeitdauer tm (= TH in allen flankengetriggerten Wischrelais, wobei TL = TH / n sein muss) und der Anzahl n der "Zähler / Speicher" erreicht werden!

Zur Schaltungssimulation per PC sind in der Schaltung die Werte TH und Tl aller zeitbestimmenden Flankengetriggerten Wischrelais" auf die richtigen (von dir vorgegeben) Werte voreingestellt, jedoch habe ich als Einheit anstelle von Stunden Minuten vorgegeben, so dass du diese Parameter für deine eigene Fassung noch anpassen musst. Außerdem muss noch derfür Simulationszwecke vorhandenen Impulsgeber und derZufallszahlengenerator durch einen LOGO-Eingang ersetzt werden.

Wenn du nach der Einbindung der Schaltung in deinen sonstigen Rahmen (Achtung beim Kopieren von amalogen Multiplexern gehen die Verweise verloren!!!) noch Blöcke frei hast, kannst du die Ahtualisierungshäufigkeit natürlich weiter steigern.Für eine Aktualisierung alle halbe Stunde sind z. B. weitere 8 Zähler (incl. Zusatzbeschaltung) in das bestehende Schema einzufügen, TL auf 0,5 h zu reduzieren und die Multiplexerschaltung sinngemäß zu erweitern...

Ich hoffe dies hilft dir weiter und du läßt uns an deinen Ergebnis teilhaben?

MfG
Betel

Hallo Betel

Danke für das Demo.

Ich bin noch nicht 100 % durchgestiegen, da ich mit den Multipexer auf Kriegsfuß stehe.

IWerde mal ganz langsam einen nach den anderen beobachten.

Ich habe eine Simulation durchgefahren, und es scheint zu funktionieren.

Zwei Fragen habe ich aber noch.

Was bewirkt M15 / B032, den Vorteiler benötige ich nicht und soll Q1 immer High sein (Zähler Überlauf), bzw. was muss passieren wenn Zähler Überlauf stattgefunden hat.

Ich schaue gerade ob man die Blockweiterschaltung nicht auch mit einem Schieberegister hätte lösen können, so würde ich die Zeitinterwalle schneller ändern können, das ist aber einfach nur so ein Gedankengang, welchen ich vielleicht später mal versuchen werde umzusetzen.

Grüße Marc

Hallo Marc,

hier Erläuterungen dazu:

1. was machen die analogen Multiplexer?
Sie werden zunächst einmal "zweckentfremdet", um an die aktuellen Zählerwerte zu Weiterverarbeitung heranzukommen (per Verweis). Da jeder Multiplexer nun 1 bis 4 Vorgabewerte (V1 bis V4) auf den Ausgang schalten kann, ist nun noch eine logische Ansteuerung zur Auswahl eines der Werte V1 bis V4 (jedes verwendeten Multiplexers) erforderlich. Mit Hilfe der gekoppelten Stromstoßschalter werden diese nun erzeugt und es müssen "nur noch" die passenden Werte in den Parametern der Multiplexer parat sein. Schließlich waren aber nicht 4 Zähler, sondern 9 Zähler zu berücksichtigen, was die Verwendeng mehrerer Multiplexer erfordert.

Nun besteht der Trick darin, diese so zu kombinieren (d. h. deren Ausgänge per Verweis wiederum als Vx zu verwenden), dass schließlich nur ein (1) analoger Ausgang resultiert und dieser stets den Zählerstand des richtigen (d. h. z. Z. stehenden und als Speicher fungierenden) Zähler als Wert beinhaltet.

Die Umschaltung der Multiplexerwerte erfolgt nun stets, wenn der jeweils nächste Zähler gelöscht wird und somit ein neues Zählintervall beginnt. Außerdem erfolgt quasi die Auswahl bzw. Ansteuerung eines "Folgemultiplexers" nach jedem 4. Zähler und ein "Zurücksetzen" der Multiplexeransteuerung bei Aktivierung des 1. Zählers, so dass ein neuer Zyklus beginnt...

2. alternative Zeitsteuerung mittels Schieberegister:
der Gedanke ist zunächst einmal völlig richtig und wird von mir normalerweise auch verwendet !
Aber für deine Aufgabenstellung (und eine von mir gewünschte allgemeine Anwendbarkeit des Konzeptes) ist dies nicht möglich.
Der Grund liegt darin, dass per (einzigem) Schieberegister nur max 8 (S1 bis S8) Trigger zur Verfügung stehen. Zu Zeit sind aber bereits 9 (Zähler) anzusteuern! Eine Erhöhung der Anzeigeaktualisierung (z. B. von 1 h auf 1/2 h) erfordert weitere (8) Zähler...
Auch ist eine Einstellung neuer Zeiten nur notwendig, wenn (,wie von mir getätigt - Änderung der Zeiteinheit) für die Softwaresimulation eine Beschleunigung erfolgen soll. Alle anderen Änderungen der Zeitparameter erfordern auch eine entsprechende Anpassung der Anzahl der Zähler und der Multiplexer-Schaltung!

3. Was bewirkt M15 / B032, den Vorteiler benötige ich nicht und soll Q1 immer High sein (Zähler Überlauf), bzw. was muss passieren wenn Zähler Überlauf stattgefunden hat:
Also wegen der Verwendung von analogen Blöcken (wie Multiplexer, Schwellwertschalter) ist der für Zähler mögliche Maximalwert (von 999999) nicht auszunutzen, denn die analogen Blöcke erlauben max. Werte von 32767 (Hat der Eingang oder Verweis einen höheren Wert , dann verwendet der analoge Block den Wert 32767.). Folglich dürfen für eine korrekte Messung max. 32766 Impulsen je Messzeitraum (in deinem Fall = 8 h) auftreten. B056 und B057 sollen zeigen, wie eine Prüfung erfolgen kann sowie B0058 und Q1 zeigen eine Variante den "Überlauf", d. h. den nicht bestimmungsgemäßen Zustand, anzuzeigen. Wird keine Überprüfung gewünscht oder gebraucht, können alle genannten Blöcke gelöscht werden.

Ob eine so hohe Impulsanzahl überhaupt möglich ist, bestimmt deine Anwendung und dein externer Impulsgeber. Außerdem wird noch die max. mögliche Impulsanzahl je Sekunde, die die LOGO erfassen kann vom jeweiligen LOGO-Typ und Logoeingang begrenzt (vgl. Handbuch). Ausschließlich für den Fall, dass die Impulse je Messzeitraum den Wert von 32766 praktisch überschreiten oder theoretisch überschreiten können ist der Vorteiler (bestehend aus B030, B032 und M15) zwischen Eingang und Zählerschaltung eingefügt! Dieser teilt die Eingangsfrequenz bzw. die Anzahl der Eingangsimpulse(0->1) durch den Wert m = ON = OFF, was natülich bei m > 1 in der Auswertung berücksichtigt werden muss und was die Auflösung verringert. Kann man z. B. 60000 Impulse/h erhalten, so mus die Anzahl der Zählimpulse mindestens um den Faktor 2 geringer sein und man setzt m = ON = OFF = 2. (Anmerk.: Das gleiche Resultat kann man auch erreichen indem man das Messintervall und gleichzeitig auch die Anzeigehäufigkeit bei gleicher Zähleranzahl verringert - hier im Beispiel halbiert - , d. h. alle Wischrelais mit TH = 4 h und TL = 0,5 h betreibt.)

Mit M8 werden 1. die Zählerschaltung aktiviert und zweitens der Vorteiler B030 zurückgesetzt/gelöscht. Damit B030 als Teiler arbeitet, muss er stets m Impulse Zählen und mit dem m-ten Impuls einen Impuls am Ausgang erzeugen. Gleichzeitig muss nun der Zähler gelöscht werden um erneit m Impulse zu erfassen. Um nun ein Signal vom Blockausgang an einen Blockeingang zurückzuführen wird lt. Handbuch ein Merker (hier M15) dazwischen benötigt!

• Willst du den Vorteiler (und den Impulsgeber zur Simulation) entfernen, dann
  bleibt M8 nur mit B007 verbunden
• anstelle der zulöschenden Blöcke B001, B055, B030, B032, M15 tritt ein Eingang In. Sollte dieser von einem mechanischen Kontakt (z. B. Relais) stammen, sollte unmittelbar an den Eingang ein Block "Ein-/Ausschaltverzögerung" mit Th = TL (z. B. = 0,03 s, bei max. 20 Impulsen/s) zur Kontaktentprellung angeschlossen werden.