Glättung
Glättungen dienen dazu, Kommunikationsaufwand und bearbeitete Datenmengen in einem WinCC OA -System zu reduzieren. Mit anderen Worten, reduziert Glättung die Kommunikationslast zwischen Treibern und anderen Managern sowie die Datenmenge, die in einem WinCC OA -System bearbeitet wird.
Zur Glättung von Datenpunktwerten dienen in WinCC OA die Konfigs _smooth und _archive. Wenn Sie nicht mit den WinCC OA -Konfigs vertraut sind, lesen Sie das Kapitel Grundlagen Datenpunktkonfigs. Die Konfigs _smooth und _archive repräsentieren zwei unterschiedliche Kategorien von Glättung. Das _smooth-Konfig wird für die Treiber-Glättung verwendet und das _archive-Konfig für die Archiv-Glättung durch den WinCC OA DATA-Manager.
Treiber-Glättung
Von der Peripherie gelieferte Daten können im Treiber geglättet werden, bevor sie als Originalwerte im WinCC OA -Leitsystem weiterverarbeitet werden. Der Treiber vergleicht den zuletzt gelesenen Wert der SPS mit dem aktuell von der SPS gelesenen Wert.
In der folgenden Abbildung wird die Kommunikation zwischen der SPS (PLC) - einem Treiber (D) und einem WinCC OA -System (EV = Event-Manager) veranschaulicht. Aus der Abbildung ist die Glättung ersichtlich.
Archiv-Glättung
In der Archiv-Glättung werden Werte nicht archiviert, wenn sie geglättet werden. Die Werte werden vom DATA-Manager des WinCC OA -Systems geglättet. Der DATA-Manager vergleicht einen neuen Wert mit dem letzten archivierten Wert bevor der Wert archiviert oder geglättet wird.
Mehrere Glättungsarten stehen für beide Treiber- und Archiv-Glättung zur Verfügung. Die unterschiedlichen Glättungsarten werden unterhalb aufgelistet und werden im Folgenden näher beschrieben:
Toleranz/Zeitabhängig/Kombiniert
Wert- UND zeitabhängige Glättung
Wert- ODER zeitabhängige Glättung
Glättungsarten und wie Glättungen verwendet werden
Um ein _smoothing-Konfig (Glättung) hinzuzufügen, gehen Sie wie folgt vor:
- Öffnen Sie das PARA-Modul. Öffnen Sie einen Datenpunkt und klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Datenpunktnamen.
- Selektieren Sie die Option "Konfig einfügen" und klicken Sie auf die OK-Schaltfläche.
- Das Glättungskonfig wird zu der Datenpunktstruktur hinzugefügt.
Für die Parametrierung der Glättung wird im PARA-Modul ein Panel aufgeschaltet.
Die Glättungskonfiguration ermöglicht die Konfiguration der Glättungsarten für die Datentypen integer, unsigned und float. Das gleiche Panel wird auch für andere Datentypen wie boolean angezeigt aber es werden weniger Optionen angezeigt.
Glättungspanel
DPE: Hier wird der Name des bearbeiteten Datenpunktelements angezeigt (bzw. Beschreibung oder Alias).
Aus der Combobox "Glättungstyp" wählen Sie die Glättung aus, worauf im Panel weitere Listen und Optionen sichtbar werden (abhängig von der Wahl).
Die folgende Tabelle enthält die Glättungsarten anhängig vom Datentyp. Beachten Sie, dass die Typen "Anstiegsabhängig" und "Flatterunterdrückung" nur die Treiberglättung verwendet werden können. Beachten Sie zudem, dass "Flatterunterdrückung" nur für boolean-Werte zur Verfügung steht und "Anstiegsabhängig" für die Datentypen float, int und unsigned.
| Art der Glättung | Alle Typen | float, int, unsigned | bool |
| Alt-/Neuvergleich | x | x | x |
| Alt-/Neu UND zeitabh. | x | x | x |
| Alt/Neu ODER zeitabh. | x | x | x |
| wertabhängig Glättung | x | ||
| zeitabhängige Glättung | x | x | x |
| wert- UND zeitabhängige Glättung | x | ||
| wert- ODER zeitabhängige Glättung | x | ||
| Anstiegsabhängig | x | ||
| Flatterunterdrückung | x |
Die zugehörigen Attribute der Config entnehmen Sie bitte dem Anhang.
Die Glättungsarten, die oberhalb aufgelistet wurden, werden im Folgenden näher beschrieben.
ACHTUNG
Eine Glättung, die an einem Datenpunkt mit Ein-/Ausgangsadresse parametriert ist, gilt nur für den Eingang.
Glättungsart
Die Glättungsarten werden im Folgenden näher beschrieben. Beachten Sie, dass gleiche Glättungsarten für beide Treiber- und Archivglättung existieren ausgenommen die anstiegsabhängige Glättung sowie die Flatterunterdrückung, die nur für die Treiberglättung zur Verfügung stehen. In der Archivglättung werden Werte nur archiviert, wenn diese durch Glättung gehen. Dies gilt auch für die Treiberglättung, ein Wert wird vom Treiber nur an das System gesendet, wenn der Wert durch die Glättung geht.
In der Beschreibung der Glättungsarten werden beide Glättungskategorien "Treiber" und "Archiv" beschrieben und als "durch Glättung gehen" bezeichnet. Das bedeutet, dass ein Wert archiviert wird oder an ein WinCC OA -System gesendet wird. In der Beschreibung dieses Kapitels werden die Wörter Toleranzzeit und Toleranzbereich verwendet. Die Toleranzzeit ist die Zeit die über die Option "Alle" angegeben wird - siehe Abbildung unterhalb. Der Toleranzbereich ist der Wert der über die Option "Totband" angegeben wird - siehe Abbildung unterhalb.
Toleranz/Zeitabhängig/Kombiniert
Panel Glättung – Toleranz/Zeit/Kombiniert
Wertabhängige Glättung
Bei relativer Glättung (wenn Sie also die Checkbox "Relativer Wert" ankreuzen) wird der Wert archiviert bzw. an das System gesendet, wenn der Wert um die definierte Prozentzahl kleiner oder größer als der letzte gültige Wert ist. Das bedeutet, dass wenn der Prozent z.B. 5% ist, der Wert archiviert wird wenn er sich z.B. vom 1 auf 1,5 ändert und nicht archiviert wenn er sich vom z.B. 100 auf 104 ändert. Die relative Glättung kann nicht bei der Massenparametrierung verwendet werden. Bei Massenparametrierung und wenn Sie die Checkbox Relativer Wert nicht ankreuzen, ist die wertabhängige Glättung absolut. Das heißt, dass der Wert archiviert wird wenn der angegebene absolute Wert 5 ist und der Wert sich z.B. vom 0 auf 5.001 ändert.
Absolut: Wenn sich der Originalwert um mehr als den eingestellten Absolutwert (Absolutwert = die Checkbox "Relativer Wert" ist NICHT angehakt) ändert, findet keine Glättung statt und der Wert geht durch die Glättung.
Relativ: Wenn sich der Originalwert um mehr als den eingestellten relativen Wert (Relativer Wert = die Checkbox "Relativer Wert" ist angehakt) ändert, findet keine Glättung statt und der Wert geht durch die Glättung.
Zeitabhängige Glättung
Werte, die innerhalb der einstellbaren Toleranzzeit nach dem letzten Wert erfolgen, werden verworfen. Nach Ablauf der Zeit gehen die Werte durch die Glättung.
Wenn der Config-Eintrag keepLastTimeSmoothedValue = 1 in der [data]-Sektion der Config-Datei gesetzt wurde:
-
Wenn sich ein Wert während der Glättungszeit (Toleranzzeit) ändert, wird die letzte Wertänderung während der Toleranzzeit archiviert, wenn diese anders als der letzte archivierte Wert ist.
-
Alle anderen Änderungen während der Toleranzzeit (Glättung) werden verworfen.
Im Beispiel unterhalb wurde die Toleranzzeit auf 10 Sekunden gesetzt. Der Wert 5 wird nicht archiviert, wenn der Eintrag nicht verwendet wird (siehe Spalte " Ohne Eintrag archiviert:") . Wenn der Eintrag verwendet wird, wird auch der Wert 5 archiviert.
Beispiel:
=======
Zeit Wert Ohne Eintrag archiviert: Mit Eintrag archiviert:
0 s 2 2 2
3 s 3 - -
5 s 4 - -
9 s 5 - -
10s 5
Zukunft7 7 7
Diese oberhalb beschriebene Funktionalität (keepLastTimeSmoothedValue) gilt nur für die zeitabhängige Glättung und Glättungsperioden, die mit dem Archiv-Config konfiguriert wurden. Mit anderen Worten ist diese Funktionalität nur für die Archiv-Glättung gültig. Defaultmäßig ist diese Funktionalität deaktiviert und es wird kein zusätzlicher Wert archiviert.
Wert- UND zeitabhängige Glättung
Hier werden alle Werte verworfen, die innerhalb einer Toleranzzeit UND eines eingestellten Toleranzbereiches liegen. Nach Ablauf der Zeit bzw. wenn der eingestellte Wert innerhalb der Toleranzzeit überschritten wird, findet keine Glättung statt und der Wert geht durch die Glättung.
Wert- ODER zeitabhängige Glättung
Werte, die innerhalb einer einstellbaren Toleranzzeit erfolgen ODER nach Ablauf der Zeit innerhalb des eingestellten Toleranzbereiches liegen, werden verworfen. Nach Ablauf der Zeit und wenn der eingestellte Wert überschritten wird, findet keine Glättung statt und der Wert geht durch die Glättung. Es müssen beide Grenzwerte (Zeit und Toleranzbereich) durch einen Wert überschritten werden, damit die Werte durch die Glättung gehen.
Alt/Neu Vergleich
Werte gehen durch die Glättung nur, wenn sich der Wert selbst oder eines der Statusbits der Datenpunkte verändert. Für Statusbits siehe die Beschreibung am Ende dieses Kapitels.
Alt/Neu UND zeitabhängig
Es werden alle Werte unterdrückt, die innerhalb einer Toleranzzeit auftreten und dabei unverändert bleiben.
Das bedeutet, dass nach einer Wertänderung für die Dauer der angegebenen Toleranzzeit kein weiterer Wert durch die Glättung geht, solange sich nicht zumindest der Originalwert oder eines der genannten Statusbits ändert. Bei einer Wertänderung innerhalb der Toleranzzeit, wird der neue Wert an das System weitergegeben. Der Alt/Neu-Vergleich ist auf die Toleranzzeit der zeitabhängigen Glättung beschränkt. Nach Ablauf der Toleranzzeit wird ein neuer Wert in jedem Fall an das System weitergegeben, auch wenn sein Zahlenwert oder Status identisch mit dem vorigen ist.
Alt/Neu ODER zeitabhängig
Treten Wert- oder Statusänderungen innerhalb einer definierten Zeitspanne auf, so werden diese auf jeden Fall verworfen (wegen der Zeitabhängigkeit.). Nach Ablauf der Toleranzzeit wirkt nur mehr der Alt/Neu-Vergleich. Später auftretende Änderungen gehen durch die Glättung, wenn sich dabei der Originalwert oder eines der genannten Statusbits ändert (Alt/Neu Vergleich). Es wirkt entweder die zeitabhängige Glättung ODER der Alt/Neu-Vergleich.
Je nach dem gewählten Glättungsverfahren erscheinen rechts neben der Radio-Box Textfelder:
Alle umfasst die Textfelder Sekunden und Millisekunden. Geben Sie hier das Intervall an, innerhalb dessen die Werte unterdrückt werden sollen. Sekunden und Millisekunden sind als ganze Zahlen anzugeben.
Die Schaltfläche öffnet den Dialog (siehe Abbildung unten) zur Eingabe eines
Zeitintervalls. Sie können Zeiteinheiten (Tage, Stunden, Minute.. ) einstellen. Aktivieren Sie "Zeitdauer in Sekunden", wenn Sie eine
entsprechende Darstellung bevorzugen. Der Dialog wechselt dann auf die Sekunden- und Millisekundenanzeige.
-
Totband: Die Option gilt für die wertabhängige Glättung.Bei relativer Glättung (wenn Sie also die Checkbox "Relativer Wert" ankreuzen) geht der Wert durch die Glättung, wenn der Wert um die definierte Prozentzahl kleiner oder größer als der letzte gültiger Wert ist. Wenn der Prozent z.B. 5% ist, geht der Wert durch die Glättung, wenn er sich vom 1 auf 1,5 ändert und nicht durch die Glättung, wenn er sich vom 100 auf 104 ändert.
Hinweis
Die Genauigkeit des Totband-Wertes ist auf 3 Nachkommastellen begrenzt. Dies kann bei einer sehr feinen Unterteilung der Werte unter Umständen dazu führen, dass geringe Rundungsfehler bei der Glättung auftreten können. Dies muss bei der Konfiguration der Glättung beachtet werden!
Anstiegsabhängig
Panel Glättung – Anstiegsabhängig
Die anstiegsabhängige Glättung entspricht einer „wertabhängigen Glättung mit absoluten Totband“,
Das Totband kann jedoch abhängig vom Anstieg umgeschaltet werden.
D.h. wenn der Anstieg größer als der angegebene Wert ist, wird das erste angegebene Totband verwendet. Ansonsten das zweite.
Die Glättung startet mit dem zweiten Totband, denn der Anstieg muss aus mehreren Werten berechnet werden.
In dem Bereich wo der Sinus einen niedrigen Anstieg hat, gehen alle Werte durch die Glättung, weil das zweite Totband 0 ist.
Ist der Anstieg größer als die Grenze 1.4, dann ist das Totband 5. D.h. der Wert muss sich um mehr als 5 ändern (z.B. 5.001) damit der Wert durch die Glättung geht. Siehe Abbildung unterhalb.
Bei einer anderen Einstellung (siehe die Abbildung unterhalb) wird der Bereich mit dem kleineren Anstieg geglättet, weil das zweite Totband 2 ist.
Flatterunterdrückung
Mit der Flatterunterdrückung werden Werte innerhalb einer einstellbaren Zeitspanne nach dem letzten Wert ignoriert.
-
Alt/Neu Vergleich durchführen: Wenn beide das Zeitintervall und Alt/Neu Vergleich durchführen aktiviert sind gilt folgendes: Treten Wert- oder Statusänderungen innerhalb des definierten Zeitintervalls auf, so werden diese auf jeden Fall verworfen (wegen der Zeitabhängigkeit.). Nach Ablauf der Toleranzzeit wirkt nur mehr der Alt/Neu-Vergleich. Später auftretende Werte gehen durch die Glättung, wenn sich dabei der Originalwert oder eines der genannten Statusbits ändert (Alt/Neu Vergleich). Es wirkt entweder die zeitabhängige Glättung ODER der Alt/Neu-Vergleich.
-
Zeitintervall ("alle"): Ins Eingabefeld von "Alle" ist die Totzeit für Werte in Sekunden oder Millisekunden einzutragen. Die Schaltfläche mit Uhr öffnet den Dialog zur Eingabe eines Zeitintervalls (siehe Abbildung unterhalb). Wenn ein Zeitintervall gesetzt wurde, werden alle Werte in dem gesetzten Intervall verworfen.
Statusbits und Glättung
Die folgenden Statusbits, d.h. das GA-Bit, Invalidbit und die Benutzerbits werden bei der Glättung berücksichtigt, d.h. Werte gehen durch die Glättung nur, wenn sich der Wert selbst oder eines dieser Bits der Datenpunkte (das GA-Bit natürlich nur bei Treibern) verändert:
GA-Bit (Wert stammt aus einer Generalabfrage): ist der Glättungsmodus auf "immer glätten außer bei Generalabfrage" eingestellt (der interne Datenpunkt _DriverCommon. SM wurde auf 1 gesetzt), werden Werte mit gesetztem GA-Bit niemals verworfen. Beachten Sie, dass dieser Modus nur für die Treiberglättung gültig ist.
Invalid-Bit (Originalwert ist ungültig). Ein Originalwert kann ungültig sein, wenn dieser vom System oder durch den Benutzer auf ungültig gesetzt wurde. Siehe das _invalid-Attribut des _original-Configs.
Bei den 32 Userbits ist in der config Datei einzustellen, dass diese berücksichtigt werden sollen, z.B. werden bei den folgenden Einträgen im jeweiligen Treiberabschnitt die Userbits 1 und 3 berücksichtigt (siehe auch Einträge für verschiedene Sektionen für mehr Informationen zum "smoothBit"-Eintrag). Beachten Sie, dass damit die UserBits berücksichtigt werden der "smoothBit"-Eintrag verwendet werden muss.
smoothBit = "Userbit 1"
smoothBit = "Userbit 3"
Das ungültig-Bit und die Benutzerbits sind für beide Glättungskategorien - Treiber- und Archivglättung gültig . Beachten Sie, dass die Bits für mehrere Glättungsarten gültig sind: Toleranz/Zeitabhängig/Kombiniert, Wertabhängige Glättung, Wert- UND zeitabhängige Glättung. Wert- ODER zeitabhängige Glättung, Alt/Neu Vergleich, Alt/Neu UND zeitabhängig, Alt/Neu ODER zeitabhängig, Anstiegsabhängig, Flatterunterdrückung, mit Ausnahme von der Zeitabhängigen Glättung.
