Преобразование последовательности импульсов

[Shurion]

Здравствуйте, уважаемые форумчане. Нужен опытный взгляд на поставленную задачу. Необходимо преобразовать сигнал от старой системы телемеханики. ( Не спрашивайте зачем)
Решил я попробовать сделать это на контроллерах Segnetics. В наличии SMH4+MC0202-01-0.

К системе мы можем подключится посредством 3 проводов. 1 ТС, 2 ТУ.
Подключаюсь с помощью дискретного входа (высокочастотного) и двух выходов.( уровни согласованы)

Электрический код представляет собой последовательность импульсов и пауз определённой длины.
Для ТС:
СДИ - сверх длинный импульс - 260 мс - начало и конец посылки.
ДИ(П)- длинный импульс/пауза - 120 мс - логическая 1
КИ(П)- короткий импульс/пауза - 18-20 мс - логический 0
Для ТУ:
СДИ - сверх длинный импульс - 370 мс - начало и конец посылки
ДИ(П)- длинный импульс - 170 мс - логическая 1
КИ - 20 мс - логический 0
КП - 28 мс - разделитель

Задача достаточно простая. Начнём с ТС. Накидал проект в Лоджике 3.30. Его прикрепил.
В общем то проблема в том, что фронты КИ/КП проглатываются лоджиком и сдвиговый регистр не отрабатывает, что в итоге приводит к тому что посылка расшифровывается не верно.
Если увеличить длину КИ/КП то программа расшифровывает верно.

И тут у меня возник вопрос, это я криворукий или ограничение среды SMLogix в 10 мс мне палки в колёса вставляет. Склоняюсь конечно, к 2 варианту, но мало ли я что то упускаю... по неопытности.

Поэтому от чистого сердца прошу проконсультировать меня и наставить на путь истинный. Подведу небольшой итог:
1)Верно ли написана моя программа, или есть косяк который всё портит?
2)Если проблема всё таки не во мне,а в лоджике, есть ли способы решения данной задачи вне лоджика? т.е. написать на С, фбд блок который будет расшифровывать и присылать в лоджик информацию о посылке. И как это будет проще всего сделать?
3) Буду рад любым советам и помощи

P.S. об ограничении тика в 10 мс, когда то мне нашептал Арсений.
P.S. Посылка ТС состоит из 63 импульсов и пауз.

[Shurion]

Сообщение от Shurion

2)Если проблема всё таки не во мне

UPDATE: похоже всё таки во мне, опыты показали что лоджик все ловит)
Но иногда сдвиговый регистр не регает фронты, - как я понял это связанно с тем что я неправильно считаю СДИ (начало и конец) посылки. Продолжаю работать, всё ещё жду советов

P.s. Версия которую я выложил уже не актуальна, но логику работы понять можно

[Ilya J.]

С помощью отладчика пробовали свою проблему решить?

[Arsie]

Сообщение от Shurion

Здравствуйте, уважаемые форумчане. Нужен опытный взгляд на поставленную задачу.

Советую использовать не DIN, а счётный вход. И анализировать изменение счётчика. Так вы точно ничего не пропустите и легче будет отлаживаться.

[Shurion]

Сообщение от Ilya J.

С помощью отладчика пробовали свою проблему решить?

Идея была, но решил пока не пользоваться, т.к. судя по форуму этот релиз имеет кучу багов.

[ujin]

Сообщение от Shurion

Здравствуйте, уважаемые форумчане. Нужен опытный взгляд на поставленную задачу.

Во первых частота дискретизации должна быть более 2 Fверхней.
У Вас прям на пределе. Лучше взять 3F. Т.е. минимальная длительность импульса с учетом что нет никаких помех и сбоев должна быть 30 мс.
Ну и далее синхронизация, оптимальный фильтр, критерий правдоподобия и т.д. Ищите оптимальный (согласованный) цифровой фильтр.
В данном случае исходный сигнал попроще, поэтому автокорелляционная функция нуля и единицы будет так же простая.
Как то давно делал обработку DPSK сигнала на микроконтроллере. Простые методы не работают.
Я так понимаю на проверку аргументов да фигня это все Вы уже некоторое время затратили.

[Shurion]

Сообщение от ujin

У Вас прям на пределе.

Да я в курсе, что на пределе.

Сообщение от ujin

Лучше взять 3F. Т.е. минимальная длительность импульса с учетом что нет никаких помех и сбоев должна быть 30 мс.

Ну я длительности не выбираю, они уже заданы.

Сообщение от ujin

В данном случае исходный сигнал попроще

Намного проще. Файлик приложил.

А чем грозит уменьшение цикла SmLogix до 5 мс?

[ujin]

Ваш сигнал? Накидал в Labview
Если понадобится промоделировать по науке, обращайтесь.

[ujin]

Сообщение от Shurion

Да я в курсе, что на пределе.

Ну я длительности не выбираю, они уже заданы.

Намного проще. Файлик приложил.

А чем грозит уменьшение цикла SmLogix до 5 мс?

Аналог двухчастотной модуляции. Проще тем, что не синус, а бинарный код.
Следовательно свертка с бинарным кодом.

[Arsie]

Сообщение от Shurion

Намного проще. Файлик приложил.

По мне так надо ловить 120 мсек и выше, количество нулей явно покажет счётный вход, можно даже не ловить мелкие импульсы.

[ujin]

Сообщение от Shurion

Да я в курсе, что на пределе.

Ну я длительности не выбираю, они уже заданы.

Намного проще. Файлик приложил.

А чем грозит уменьшение цикла SmLogix до 5 мс?

Угадал с сигналом. Задача решаема.
Уменьшение цикла вопрос к производителю.

[Shurion]

Сообщение от Arsie

По мне так надо ловить 120 мсек и выше, количество нулей явно покажет счётный вход, можно даже не ловить мелкие импульсы.

Не совсем понимаю чем поможет счётный вход, если он регистрирует только количество импульсов.
Все импульсы и паузы несут информацию, в конце должно получится число длиной символов 126.

У меня в алгоритме по (отрицательному фронту) концу СДИ начинается запись в сдвиговый регистр.
Стоят два счётчика, один с инвертированным сигналом. Счётчики считают до 10, если досчитал, значит идёт ДИ что = 1. Если не успел, то его сбросит фронт.
Так же сдвиговый регистр на каждый фронт делает смещение с начала посылки.
Но по итогу бывает что то правильно он раасшифрует, то пропустит пару записей. Ладно завтра ставлю дебагер, с ним дело пойдёт быстрее, надеюсь.

И всё таки что произойдёт если я цикл сделаю 5 мс, какие последствия?


Добавлено через 3 минуты

Сообщение от ujin

Ваш сигнал? Накидал в Labview
Если понадобится промоделировать по науке, обращайтесь.

Да мой, похож, да и LabView тоже родной
Пару тройку установок делал на нём в университете.

[ujin]

Сообщение от Shurion

Не совсем понимаю чем поможет счётный вход, если он регистрирует только количество импульсов.
Все импульсы и паузы несут информацию, в конце должно получится число длиной символов 126.

У меня в алгоритме по (отрицательному фронту) концу СДИ начинается запись в сдвиговый регистр.
Стоят два счётчика, один с инвертированным сигналом. Счётчики считают до 10, если досчитал, значит идёт ДИ что = 1. Если не успел, то его сбросит фронт.
Так же сдвиговый регистр на каждый фронт делает смещение с начала посылки.
Но по итогу бывает что то правильно он раасшифрует, то пропустит пару записей. Ладно завтра ставлю дебагер, с ним дело пойдёт быстрее, надеюсь.

И всё таки что произойдёт если я цикл сделаю 5 мс, какие последствия?


Добавлено через 3 минуты




Да мой, похож, да и LabView тоже родной
Пару тройку установок делал на нём в университете.

Не похож предыдущий сигнал. Я понял по описанию, что между сигналами всегда пауза, а в картинке паузы нет. Получается относительная модуляция.
Плохое свойство сигнала, что базис не ортонормированный.
Т.е свертка сигнала соответствующего 0 и 1 не дают 0.
Несущая в этом случае плохо определяется, так как нет точного значения конца символа, это либо 20 мс либо 120.
На мой взгляд нужно ловить 3 символа
Старт (переход в 1, - 260 мс 1, переход в 0) - Свертка 28 тактов
1 (изменение, 120 мс, изменение) - свертка 14 тактов
0 (изменение, 20 мс, изменение) - свертка 4 тактов
По старту переходить к символам.
При приеме очередного символа устанавливать начало отсчета тактов.
Попробовать добавить джиттинг (изменение времени такта 18-22 мс).
При приеме всех символов определение конечного символа.
Проще в Labview 2020 смоделировать. Есть официальная бесплатная версия.
Генерацию я Вам набросал.
Вторая картинка в виде диаграммы - VI Snippet. Перетаскиваете картинку на поляну, получаете готовый код.
Что такое свертка, думаю помните.

[Ilya J.]

Сообщение от Shurion

И всё таки что произойдёт если я цикл сделаю 5 мс, какие последствия?
.

Если контроллер, как в прикрепленном проекте, то там ограничение 10 мс.

[Shurion]

Сообщение от Ilya J.

Если контроллер, как в прикрепленном проекте, то там ограничение 10 мс.

В конечном итоге будет куплен матрикс под эти задачи.
Странно тогда что лоджик даёт поставить меньше 10мс< и даже запускается и работает. И быстродействие действительно увеличивается)

[Shurion]

Сообщение от ujin

Не похож предыдущий сигнал. Я понял по описанию, что между сигналами всегда пауза, а в картинке паузы нет. Получается относительная модуляция.
Плохое свойство сигнала, что базис не ортонормированный.
Т.е свертка сигнала соответствующего 0 и 1 не дают 0.
Несущая в этом случае плохо определяется, так как нет точного значения конца символа, это либо 20 мс либо 120.
На мой взгляд нужно ловить 3 символа
Старт (переход в 1, - 260 мс 1, переход в 0) - Свертка 28 тактов
1 (изменение, 120 мс, изменение) - свертка 14 тактов
0 (изменение, 20 мс, изменение) - свертка 4 тактов
По старту переходить к символам.
При приеме очередного символа устанавливать начало отсчета тактов.
Попробовать добавить джиттинг (изменение времени такта 18-22 мс).
При приеме всех символов определение конечного символа.
Проще в Labview 2020 смоделировать. Есть официальная бесплатная версия.
Генерацию я Вам набросал.
Вторая картинка в виде диаграммы - VI Snippet. Перетаскиваете картинку на поляну, получаете готовый код.
Что такое свертка, думаю помните.

Спасибо.

[Arsie]

Сообщение от Shurion

И всё таки что произойдёт если я цикл сделаю 5 мс, какие последствия?

Ничего хорошего для вашей задачи.


Добавлено через 3 минуты

Сообщение от Shurion

Не совсем понимаю чем поможет счётный вход, если он регистрирует только количество импульсов.

Тем, что не имея необходимости отлавливать 20 мсек вы всегда будете знать их количество. Это сильно снижает требования к времени цикла.

[Ilya J.]

Сообщение от Shurion

В конечном итоге будет куплен матрикс под эти задачи.
Странно тогда что лоджик даёт поставить меньше 10мс< и даже запускается и работает. И быстродействие действительно увеличивается)

Понаблюдайте за блоком realtick и сравните его с settick, по хорошему он должен быть меньше 30% последнего.

[Shurion]

Сообщение от Ilya J.

Понаблюдайте за блоком realtick и сравните его с settick, по хорошему он должен быть меньше 30% последнего.

realtick 3-4, settick 5.

В общем получается что в таком случае, нет подушки безопасности и если что то пойдёт не так, то будет беда?

А у матрикса какой минимальный тик?

[Arsie]

Сообщение от Shurion

realtick 3-4, settick 5.

В общем получается что в таком случае, нет подушки безопасности и если что то пойдёт не так, то будет беда?

А у матрикса какой минимальный тик?

10 у всех современных.

[Ilya J.]

Сообщение от Shurion

realtick 3-4, settick 5.

В общем получается что в таком случае, нет подушки безопасности и если что то пойдёт не так, то будет беда?

Тик растянется. Можете еще попробовать зафиксировать максимальное значение реалтика, мне кажется оно будет больше.

А у матрикса какой минимальный тик?

Так зависит от того насколько нагрузите проект.

https://forum.segnetics.com/showthread.php?t=2695

[Shurion]

Сообщение от Ilya J.

С помощью отладчика пробовали свою проблему решить?

Отладчик конечно пушка, спасибо! Изучение программы с отладчиком позволило найти проблему и она заключается в том, что приходящий сигнал искажается.

Опыт я проводил так:
к прошлому SMH4 с модулем расширения добавил ещё один для формирования сигнала.
Соединил DI7(счётный вход) первого и DO2(оптореле) второго между собой, добавив светодиод с резистором для индикации.

Сформировал укороченный сигнал, по формату соответствующий моему. Проверил длительности импульсов и пауз сформированного сигнала на соответствие с помощью осциллографа. Длительности получились то что надо.

Дальше в дело вступил отладчик, см. приложение.
Отправленный сигнал - это то что я снял дебагером со второго ПЛК. В реальности сигнал получается +10 мс к длительности каждого импульса.
т.е. 10 мс+10 мс = 20 мс - короткий импульс или пауза
В итоге получился идеальный сигнал - кто не верит могу csv с осциллографа прислать.

Полученный сигнал это сигнал снятый с счётного входа.
Начало и конец посылки это выход с счётчика для определения СДИ
Фронт на сдвиговый регистр это сигнал приходящий на вход ^
Счётчик ДИ/ДП - ловит длинные импульсы и паузы

Зелёным я отметил верные срабатывания, синим ошибки.
Вдобавок красной линией выделил проблемные места.

Как удалось установить программа работает правильно, но при возникновении очень короткой паузы, фронт не успевает сбросить своё состояние.

Осталось выяснить в чём причина искажения сигнала? Цикл опроса в 10 мс?
Хотя на 5 мс тоже самое

[ujin]

Сообщение от Shurion

Осталось выяснить в чём причина искажения сигнала? Цикл опроса в 10 мс?
Хотя на 5 мс тоже самое

Искажений не может не быть.
Так же как не должно быть особых проблем. Если сделать все как в школе учили у меня на вскидку работает.
Причем с джиттером +- 7 мс и тактом приема 10 мс. На видео заметно сильно неодинаковые символы.
Прием и декодирование сигнала
Свертка с 0, свертка с 1, стартовый импульс, проверки всякие, критерии правдоподобия.

[Shurion]

Сообщение от ujin

Искажений не может не быть.
Так же как не должно быть особых проблем. Если сделать все как в школе учили у меня на вскидку работает.
Причем с джиттером +- 7 мс и тактом приема 10 мс. На видео заметно сильно неодинаковые символы.
Прием и декодирование сигнала
Свертка с 0, свертка с 1, стартовый импульс, проверки всякие, критерии правдоподобия.

Понятно что задача решаема, но не в SmLogix. Задачу уже решили, тему можно закрывать.

[Arsie]

Сообщение от Shurion

Понятно что задача решаема, но не в SmLogix.

Задача-то как раз решаема, лоджик конкретно в этой ситуации ни при чём.

[Shurion]

Сообщение от Arsie

Задача-то как раз решаема, лоджик конкретно в этой ситуации ни при чём.

Можете мне тогда накидать краткий пример, как это сделать только в лоджике? или намекнуть хотябы.
Чтобы я не делал, только средствами лоджика не вышло.

[Arsie]

Сообщение от Shurion

Можете мне тогда накидать краткий пример, как это сделать только в лоджике? или намекнуть хотябы.
Чтобы я не делал, только средствами лоджика не вышло.

Я уже намекал, что короткие импульсы считал бы счётчиком. Точнее, считались бы все, но длинные импульсы отлавливаются надёжно, поэтому их можно вычитать из счётчика.

[Shurion]

Сообщение от Arsie

Я уже намекал, что короткие импульсы считал бы счётчиком. Точнее, считались бы все, но длинные импульсы отлавливаются надёжно, поэтому их можно вычитать из счётчика.

А что насчёт длинных пауз?

[Arsie]

Сообщение от Shurion

А что насчёт длинных пауз?

А чем длинная пауза отличается от длинного импульса?

Смысл использования счётчика исключительно в том, чтобы гарантированно не пропустить короткий импульс.

[Shurion]

Сообщение от Arsie

А чем длинная пауза отличается от длинного импульса?

Смысл использования счётчика исключительно в том, чтобы гарантированно не пропустить короткий импульс.

Да ничем кроме уровня сигнала, всё та же логическая 1.
Используя счётный вход мы можем контролировать длину посылки.
Если он посчитал меньше или больше 63, значит посылка неправильная.

Вы предлагаете вычитать из этого количество длинных импульсов? или что? я не совсем понимаю ваш ход мыслей.
Или запоминать состояние счётного входа когда был обнаружен длинный импульс?