Ein Messwert zeigt, was ein Sensor gerade liefert. Spannend wird es, wenn du erkennst, wie er sich gegenüber gestern, letzter Woche oder einem festgehaltenen Referenzwert verändert hat. Der Funktionsbaustein Sensor BaseLine macht diese Zusammenhänge im CL-Diagramm sichtbar und bietet deiner eigenen Auswertung einen nachvollziehbaren Bezugspunkt.
Mehr Überblick bei langsamen Veränderungen
Ein Sensorwert kann kurzfristig schwanken und sich gleichzeitig über längere Zeit verschieben. Vielleicht hat sich die Umgebung verändert. Vielleicht ist ein anderer Betriebszustand hinzugekommen. Oder eine Kontrolle zeigt, dass sich der Sensor unter vergleichbaren Bedingungen anders verhält als früher.
Mit einer einzigen festen Vergleichszahl bleiben solche Entwicklungen oft schwer erkennbar. Sensor BaseLine ergänzt deine Messkette um drei nachgeführte Hintergrundlinien und eine separat festgehaltene Kalibrierreferenz. So siehst du im selben Projekt sowohl die aktuelle Abweichung als auch längerfristige Verschiebungen.
Der Block ist universell für numerische Messwerte angelegt. Er passt überall dort in eine Messkette, wo ein veränderlicher Hintergrund als Vergleich dienen soll. Bei Gaswiderständen ist das beispielsweise für die eigene Auswertung von zeitlichen Veränderungen interessant. Der Block berechnet dabei weder automatisch eine Gaskonzentration noch eine allgemeine Luftgüte.
Ein fester Bezugspunkt und drei bewegliche Linien
Die Kalibrierreferenz ist dein bewusst übernommener Ausgangspunkt. Laufende Messwerte überschreiben sie nicht. Wird eine neue Referenz bestimmt, kannst du sie ausdrücklich neu übernehmen.
Daneben arbeiten drei Hintergrundlinien:
| Linie | Grundgedanke |
|---|---|
| Baseline Tag | Folgt Änderungen am schnellsten. |
| Baseline Woche | Beschreibt den mittleren Hintergrund. |
| Baseline Monat | Reagiert am langsamsten auf Veränderungen. |
Die drei Linien verwenden denselben freigegebenen Sensorwert. Ihre Namen stehen für unterschiedlich schnelle Reaktionen; sie sind keine starren Kalenderfenster. Die Zeiten bestimmst du passend zu deiner Anwendung.
Besonders praktisch sind die drei zusätzlichen Ausgänge Abweichung Tag, Abweichung Woche und Abweichung Monat. Sie liefern jeweils den aktuellen Sensorwert minus der betreffenden Baseline. Damit kannst du weitere Funktionsbausteine verbinden, eigene Schwellen auswerten, Verläufe anzeigen oder Ereignisse erkennen.
Du bestimmst, welche Messwerte den Hintergrund verändern
Ein kurzes Ereignis soll möglicherweise sichtbar sein, ohne gleich in den normalen Hintergrund einzugehen. Dafür besitzt der Block den Eingang Anpassung freigegeben.
Ist die Anpassung gesperrt, bleiben die Hintergrundlinien stehen. Bei gültigem Sensorwert werden die Abweichungen trotzdem weiter berechnet. Eine externe Ereigniserkennung kann dadurch eine Auffälligkeit auswerten und gleichzeitig die weitere Anpassung verhindern.
Optional übernimmt eine einfache interne Eventerkennung die erste Auswertung. Sie prüft den Abstand zur Tageslinie vor der Anpassung. Als Ereignisrichtung kannst du niedrigere Werte, höhere Werte oder beide Richtungen auswählen – unabhängig von der Nachführgeschwindigkeit.
Eine Rückkehrschwelle verhindert ständiges Umschalten. Mit einer begrenzten maximalen Sperrdauer darf die Anpassung später wieder beginnen, auch wenn die Änderung anhält. So kann ein dauerhaft veränderter Hintergrund aufgenommen werden. Bei einseitiger Erkennung beendet auch ein Wechsel auf die Gegenseite das Ereignis, ohne dort ein neues auszulösen.
Die Entscheidung bleibt in deiner Programmlogik sichtbar. Du legst fest, welche Ereignisse ausgeblendet werden und wann wieder angepasst werden darf. Eine externe Sperre bleibt unabhängig von der internen Sperrdauer wirksam.
In wenigen Schritten einrichten
- Messwert verbinden. Sensor BaseLine in der Gruppe Messwertverarbeitung einsetzen und den gewünschten Messkanal an x anschließen. Die Einheit muss zur Referenz passen.
- Gültigkeit festlegen. Messwert gültig mit der Prüfung deiner Messwerterfassung verbinden. Der Block soll nur verwendbare Werte berücksichtigen.
- Referenz übernehmen. Einen extern bestimmten Wert an Kalibrierwert anlegen und über eine steigende Flanke an Kalibrieren übernehmen. Die drei Hintergrundlinien beginnen dann bei diesem Wert.
- Zeiten und Richtung einstellen. Festlegen, wie schnell Tages-, Wochen- und Monatslinie folgen und ob eine Richtung langsamer reagieren soll.
- Anlauf und Ereignisse berücksichtigen. Bei Bedarf eine Anlaufzeit einstellen. Für die interne Eventerkennung Ereignisrichtung, Schwellen und maximale Sperrdauer festlegen und die Erkennung einschalten.
- Freigabe und Ausgänge nutzen. Die externe Anpassungsfreigabe anschließen, Status und Bereitschaft prüfen und die gewünschten Abweichungen mit deiner Auswertung verbinden.
Rücksetzen beginnt die drei Linien erneut bei der zuletzt übernommenen Kalibrierreferenz. Eine neue Kalibrierung ersetzt dagegen auch diesen festen Bezugspunkt. So bleiben diese beiden Bedienhandlungen klar unterscheidbar.
Nach oben und unten unterschiedlich schnell reagieren
Nicht jede Anwendung soll beide Änderungsrichtungen gleich behandeln. Du kannst zwischen symmetrisch, nach oben langsamer und nach unten langsamer wählen. Der Richtungsfaktor bestimmt, wie stark die langsamere Richtung verzögert wird.
Beide Richtungen bleiben dabei möglich. Das ist hilfreich, wenn ein Hintergrund bevorzugt in eine Richtung nachgeführt werden soll, nach einer dauerhaften Änderung aber auch wieder zurückfolgen können muss.
Bei einem Widerstandskanal, dessen zugelassener Hintergrund bevorzugt fallenden Werten folgen soll, passt dafür nach oben langsamer mit einem Richtungsfaktor größer als 1. Faktor 1 bewirkt noch keinen Geschwindigkeitsunterschied. Ob eine bestimmte Signaländerung physikalisch von Alterung oder von der Umgebung stammt, muss gesondert beurteilt werden.
Ein Werkzeug für deine eigene Messwertauswertung
Sensor BaseLine hält die grundlegende Logik überschaubar: Referenz übernehmen, passende Hintergrundzeiten wählen, zulässige Messwerte freigeben und die Abweichungen weiterverwenden. Eine sensorspezifische Auswertung kannst du darauf aufbauen und später erweitern.
Dabei bleiben die Grenzen erkennbar: Eine Baseline ist ein gelernter Betriebshintergrund. Wenn eine anhaltende Belastung dauerhaft zur Anpassung zugelassen wird, kann sie in diesen Hintergrund eingehen. Eine kleine Abweichung bedeutet dann zunächst nur, dass Messwert und Baseline nahe beieinanderliegen.
Baseline bereit zeigt an, dass Referenz und Linien verwendbar sind, die Einstellungen gültig sind und die eingestellte Anlaufzeit sowie Mindest-Anpassungszeit erfüllt wurden. Die Gültigkeit des aktuellen Messwerts muss zusätzlich berücksichtigt werden. Der Ausgang ist kein allgemeiner Genauigkeitsnachweis. Der Statusausgang hilft, fehlende Referenzen, ungültige Messwerte oder eine gesperrte Anpassung zu erkennen.
Bei vorhandener Referenz wird der Zustand einmal pro Betriebsstunde in der bestehenden Konfiguration gespeichert. Nach einem Neustart übernimmt der Block die zuletzt gespeicherte Referenz, die drei Hintergrundlinien und die Betriebszeiten. Eine einstellbare Anlaufzeit hält die Anpassung zunächst an. Änderungen seit der letzten erfolgreichen Sicherung können verloren gehen. Für den Einsatz sind zusammenpassende Designer- und Firmwareversionen erforderlich.
Handbuch und vertiefendes MOx-Beispiel
Das Benutzerhandbuch beschreibt sämtliche Ein- und Ausgänge, die Einstellungen, das Zeitverhalten, die Statusmeldungen und die Inbetriebnahme im Detail. Am Ende behandelt es einen MOx-Gassensor mit bevorzugter Nachführung fallender Widerstandswerte und einer später veränderten Lüftung. Dabei werden physikalisch belegte Befunde und die rechnerische Wirkung des Blocks ausdrücklich getrennt.