Redundance3

Redundance3 (FB)

FUNCTION_BLOCK Redundance3

Kurzbeschreibung

Redundante Steuerung von 0 - 3 gleichartigen Geräten Einflussfaktoren: Anforderungen, Betriebsstunden, Betriebs- und Störzustände Typische Anwendung: Festlegung der Führungs- und Folgegeräte

Darstellung

Schnittstellen

Eingänge

Name	Datentyp	Wertebereich	Initialwert	Funktion
wActiveNumberOfDevices	WORD		0	Anzahl der aktiven Geräte ( 0 - 3 )
xFb1	BOOL		FALSE	Betrieb - Gerät 1 ( TRUE = Betrieb )
xFb2	BOOL		FALSE	Betrieb - Gerät 2 ( TRUE = Betrieb )
xFb3	BOOL		FALSE	Betrieb - Gerät 3 ( TRUE = Betrieb )
xAlarm1	BOOL		TRUE	Störung - Gerät 1 ( TRUE = Störung )
xAlarm2	BOOL		TRUE	Störung - Gerät 2 ( TRUE = Störung )
xAlarm3	BOOL		TRUE	Störung - Gerät 3 ( TRUE = Störung )
uiOperatingHours1	UDINT		0	Betriebsstunden - Gerät 1
uiOperatingHours2	UDINT		0	Betriebsstunden - Gerät 2
uiOperatingHours3	UDINT		0	Betriebsstunden - Gerät 3
xUpdate	BOOL			Auslösung der Neuberechnung der Sequenz bei jeder ansteigenden Flanke

Ausgänge

Name	Datentyp	Wertebereich	Initialwert	Funktion
udiCurrentSequence	UDINT		0	Aktuelle Gerätefolge als Integer
sCurrentSequence	STRING		‘’	Aktuelle Gerätefolge als String
wNumberOfOperationalDevices	WORD		0	Anzahl der betriebsbereiten Geräte
xCmd1	BOOL		FALSE	Freigabe - Gerät 1 ( TRUE = Freigabe )
xCmd2	BOOL		FALSE	Freigabe - Gerät 2 ( TRUE = Freigabe )
xCmd3	BOOL		FALSE	Freigabe - Gerät 3 ( TRUE = Freigabe )
wPrio1	WORD		0	Aktuelle Priorität des Geräts 1 ( 0 = keine, 1 - 3 )
wPrio2	WORD		0	Aktuelle Priorität des Geräts 2 ( 0 = keine, 1 - 3 )
wPrio3	WORD		0	Aktuelle Priorität des Geräts 3 ( 0 = keine, 1 - 3 )
xErr	BOOL		FALSE	Ausgang - Störung
eOperationalCondition	eRedundance3_OperationalMode			Nummer / Name des aktuelle Betriebszustands

Sollwerte / Parameter

Name	Datentyp	Wertebereich	Initialwert	Funktion
xConOperatingHours	BOOL		TRUE	FALSE = Freigabe Folgeschaltung nur durch Eingang xUpdate, TRUE = Folgeschaltung automatisch nach Betriebsstunden
xEnFb	BOOL		TRUE	FALSE = Umschaltung nach Freigabe ( xCmdX ), TRUE = Umschaltung nach Betriebsmeldung ( xFbX )
wTolerance	WORD		100	Grenzwert - Betriebsstundendifferenz für direkten Folgewechsel im Teillastbetrieb

Funktionsbeschreibung

Allgemeines

Dieser Funktionsbaustein dient zur redundanten Steuerung von 0 - 3 gleichartigen Geräten in Abhängigkeit von den Einflußgrößen Anforderungen ( wActiveNumberOfDevices ), Betriebstunden ( uiOperatingHours ), Betriebszuständen ( xFb ) und Störzuständen ( xAlarm ).\

Eingang wActiveNumberOfDevices

Dieser Eingang dient zur Festlegung der Anzahl der Geräte, die aktuell verwendet werden sollen. Zulässiger Bereich: 0 - 3\

Eingang xUpdate

Jede ansteigende Flanke an diesem Eingang löst eine Neuberechnung der aktuellen Gerätefolge aus. Randbedingungen: xConOperationHours = FALSE, Betriebsstundendifferenz = 0 Stunden.\

Ausgang udiCurrentSequence

Dieser Ausgang zeigt stets die aktuelle Gerätefolge als Ganzzahl an. Die Nummer des Geräts mit der höchsten Priorität steht dabei immer am Anfang, dann folgt die Nummer des Geräts mit der zweithöchsten Priorität, usw. Beispiel: udiCurrentSequence = 145 bedeutet: Gerät 1 = Priorität 1, Gerät 4 = Priorität 2 und Gerät 5 = Priorität 3\

Ausgang sCurrentSequence

Dieser Ausgang zeigt stets die aktuelle Gerätefolge als String mit Trennzeichen an. Bezüglich der Prioritäten gilt dasselbe wie beim Ausgang udiCurrentSequence. Beispiel: sdiCurrentSequence = ‘1-4-5’ bedeutet: Gerät 1 = Priorität 1, Gerät 4 = Priorität 2 und Gerät 5 = Priorität 3\

Ausgang wNumberOfOperationalDevices

Dieser Ausgang zeigt stets die Anzahl der betriebsbereiten Geräte an.\

Ausgang Störung xErr

Dieser Ausgang ist aktiv ( = TRUE ), falls mindestens eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist.\

1. wActiveNumberOfDevices > 3\

2. wActiveNumberOfDevices > wOperationalNumberofDevices\

In allen übrigen Fällen ist der Ausgang *xErr* nicht aktiv ( = FALSE ).\

Ausgang eOperationalCondition

Dieser Ausgang stellt stets die aktuelle Lastsituation ( Leerlauf, Teillast, Volllast ) in Abhängigkeit vom Sollwert / Parameter xEnFb dar. xEnFb = FALSE: Die Freigabeausgänge xCmd der betriebsbereiten Geräte werden ausgewertet / berücksichtigt. xEnFb = TRUE: Die Betriebszustände xFb der betriebsbereiten Geräte werden ausgewertet / berücksichtigt. Beispiel: xEnFb = TRUE und xFb1 = TRUE und xFb2 = TRUE: Ausgang = PartLoad_Inputs_Fb\

Sollwert / Parameter xConOperatingHours

xConOperatingHours = FALSE: Die Umschaltung der Gerätefolge wird nur durch eine ansteigende Flanke am Eingang xUpdate ausgelöst. xConOperatingHours = TRUE: Die Umschaltung der Gerätefolge wird in Abhängigkeit von den Betriebsstunden, den Betriebsmeldungen ( bei xEnFb = TRUE ) und den Freigaben ( bei xEnFb = FALSE ) ausgelöst.\

Sollwert / Parameter xEnFb

xEnFb = FALSE: Die Freigabeausgänge ‘xCmd’ der betriebsbereiten Geräte werden ausgewertet / berücksichtigt. xEnFb = TRUE: Die Betriebszustände ‘xFb’ der betriebsbereiten Geräte werden ausgewertet / berücksichtigt.\

Sollwert / Parameter wTolerance

Dieser Sollwert bestimmt die maximale Betriebsstundendifferenz vor einer Umschaltung der Gerätefolge aufgrund der Betriebsstunden. \

Bestimmung der Gerätefolge

Eine Umschaltung der Gerätefolge kann generell nur erfolgen, falls mindestens eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist: \

1. Der Störzustand von mindestens einem Gerät ist verändert ( hohe Priorität )\

2. Die Betriebsstundenanzahl von mindestens einem betriebsbereiten Gerät hat sich verändert ( niedrige Priorität )\

Definition - Leerlauf: **xEnFb** = FALSE: Die Freigabeausgänge ‘xCmd’ aller betriebsbereiten Geräte sind inaktiv ( = FALSE ) **xEnFb** = TRUE: Die Betriebsmeldungen ‘xFb’ aller betriebsbereiten Geräte sind inaktiv ( = FALSE ) Definition - Volllast: **xEnFb** = FALSE: Die Freigabeausgänge ‘xCmd’ aller betriebsbereiten Geräte sind aktiv ( = TRUE ) **xEnFb** = TRUE: Die Betriebsmeldungen ‘xFb’ aller betriebsbereiten Geräte sind aktiv ( = TRUE ) Definition - Teillast: **xEnFb** = FALSE: Die Anzahl der Freigabeausgänge *xCmd* aller betriebsbereiten Geräte im Zustand aktiv ( = TRUE ) ist grösser/gleich 1 und kleiner als die Anzahl aller betriebsbereiten Geräte **xEnFb** = FALSE: Die Anzahl der Betriebsmeldungen *xFb* aller betriebsbereiten Geräte im Zustand aktiv ( = TRUE ) ist grösser/gleich 1 und kleiner als die Anzahl aller betriebsbereiten Geräte Umschaltung mit **hoher** Priorität ( = sofort ) in Abhängigkeit von den Störzuständen ( Eingänge *xAlarm* ) Der Störzustand jedes Gerätes im Bereich 1 - 3 wird zyklisch erfasst und auf Veränderungen hin ausgewertet. Jedes gestörte Gerät im Bereich 1 - 3 ( Eingang *xAlarm* = TRUE ) ist nicht mehr betriebsbereit. Jede Änderung im Störzustand von mindestens einem Gerät im Bereich 1 - 3 löst eine sofortige Neuberechnung der Gerätefolge aus. Umschaltung mit **niedriger** Priorität in Abhängigkeit von den Betriebsstunden ( Eingänge *udiOperationHours* ), Betriebszuständen ( Eingänge *xFb* ) und Freigabeausgängen ( Ausgänge *xCmd* ) der Geräte 1 - 3. Die Betriebsstunden jedes betriebsbereiten Gerätes im Bereich 1 - 3 werden zyklisch erfasst und auf Veränderungen hin ausgewertet. Die Betriebszustände und Freigabeausgänge jedes betriebsbereiten Gerätes im Bereich 1 - 3 werden zyklisch erfasst. Die Neuberechnung der Gerätefolge erfolgt, sobald eine der nachfolgend beschriebenen Situationen gegeben ist: **Situation 1** ( *xConOperationHours* = FALSE, ansteigende Flanke am Eingang *xUpdate* ) Es erfolgt eine Neuberechung der Gerätefolge mit einer Betriebsstundendifferenz von 0 Stunden, d.h. das ungestörte Gerät mit der geringsten Betriebsstundenanzahl hat die höchste Priorität ( bei Betriebsstunden-Gleichheit hat das Gerät mit der niedrigeren Nummer die höhere Priorität ). **Situation 2** ( *xConOperationHours* = TRUE, Leerlauf bzw. Volllast ) Im Leerlauf bzw. unter Volllast erfolgt eine Neuberechung der Gerätefolge mit einer Betriebsstundendifferenz von 0 Stunden, d.h. das ungestörte Gerät mit der geringsten Betriebsstundenanzahl hat die höchste Priorität ( bei Betriebsstunden-Gleichheit hat das Gerät mit der niedrigeren Nummer die höhere Priorität ). Die Neuberechnung der Gerätefolge wird ausgelöst, falls sich die Betriebsstundenanzahl von mindestens einem betriebsbereiten Gerät verändert hat. **Situation 3** ( *xConOperationHours* = TRUE, Teillast ) Beim erstmaligen Sprung in den Teillastbetrieb erfolgt eine Neuberechung der Gerätefolge mit einer Betriebsstundendifferenz von 0 Stunden, d.h. das ungestörte Gerät mit der geringsten Betriebsstundenanzahl hat die höchste Priorität ( bei Betriebsstunden-Gleichheit hat das Gerät mit der niedrigeren Nummer die höhere Priorität ). Im regulären Teillastbetrieb erfolgt eine Neuberechung der Gerätefolge mit einer Betriebsstundendifferenz von **wTolerance** Stunden. Die Neuberechnung der Gerätefolge wird ausgelöst, falls sich die Betriebsstundenanzahl von mindestens einem betriebsbereiten Gerät verändert hat. \

Freigabeausgänge xCmd’

Die Zustände der Ausgänge der Geräte im Bereich 1 - 3 werden abschließend wie folgt festgelegt: Die Freigabeausgänge der betriebsbereiten Geräte im Bereich 1 - 3 werden aktiviert, falls deren aktuelle Priorität <= der Anzahl der angeforderten Geräte ( Eingang *wActiveNumberOfDevices* ) ist. Die Freigabeausgänge der betriebsbereiten Geräte im Bereich 1 - 3 werden deativiert, falls deren aktuelle Priorität > der Anzahl der angeforderten Geräte ( Eingang *wActiveNumberOfDevices* ) ist. \

Prioritätsausgänge wPrio

Die Prioritätsausgänge jedes Geräts enthalten stets die aktuelle Priorität im Bereich 0 - 3. Priorität = 0: Das Gerät hat keine oder eine ungültige Priorität Priorität = 1: Das Gerät hat die höchste Priorität Priorität = 2: Das Gerät hat die zweithöchste Priorität Priorität = 3: Das Gerät hat die dritthöchste Priorität\

CODESYS

InOut:

Scope	Name	Type	Initial
Input	wActiveNumberOfDevices	WORD	0
Input	xFb1	BOOL	FALSE
Input	xFb2	BOOL	FALSE
Input	xFb3	BOOL	FALSE
Input	xAlarm1	BOOL	TRUE
Input	xAlarm2	BOOL	TRUE
Input	xAlarm3	BOOL	TRUE
Input	udiOperatingHours1	UDINT	0
Input	udiOperatingHours2	UDINT	0
Input	udiOperatingHours3	UDINT	0
Input	xUpdate	BOOL
Input Const	xConOperatingHours	BOOL	TRUE
Input Const	xEnFb	BOOL	TRUE
Input Const	wTolerance	WORD	100
Output	udiCurrentSequence	UDINT	0
Output	sCurrentSequence	STRING	‘’
Output	wNumberOfOperationalDevices	WORD	0
Output	xCmd1	BOOL	FALSE
Output	xCmd2	BOOL	FALSE
Output	xCmd3	BOOL	FALSE
Output	wPrio1	WORD	0
Output	wPrio2	WORD	0
Output	wPrio3	WORD	0
Output	xErr	BOOL	FALSE
Output	eOperationalCondition	eRedundance3_OperationalMode