3 Scilab | |
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Die Block-Symbole sind in Paletten gruppiert. Nach Auswahl einer Palette können Block-Symbole per Drag-and-Drop in den Arbeitsbereich gezogen werden oer über Menü- bzw. Kontextmenü-Befehle.
Die Block-Symbole sind mit einem Symbol und einem Namen versehen. In der Scilab-Hilfe kann nach diesem Namen gesucht werden, um Informationen zum Block-Symbol und seinen Konfigurationsmöglichkeiten zu erhalten.
In diesem Abschnitt werden nicht alle Symbole behandelt, sondern nur einige ausgewählte Symbole vorgestellt.
Name (Palette) |
Element |
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CONST_m (Quellen) |
Konstante Gibt am Ausgang einen konstanten Wert bzw. eine Matrix mit konstanten Werten aus. |
TIME_f (Quellen) |
Linear steigend Liefert den Zahlenwert der aktuellen Simulationszeit. |
GENSIN_f (Quellen) |
Sinus Liefert ein Sinus-Signal. |
FROMWSB (Quellen) |
Stützstellen aus Vektor Erstellt einen Signalverlauf aus Zeit-Wert-Paaren, die im Scilab-Workspace in einer Variable gespeichert wurden. Verschiedene Methoden zur Interpolation zwischen den Stützstellen sind verfügbar. |
CURV_f (Quellen) |
Stützstellen graphisch Erzeugt ein Signal aus einer Tabelle mit Zeit-Wert-Paaren. Zwischen den gegebenen Punkten wird linear interpoliert. Die Eingabe erfolgt in einem grafischen Editor. |
STEP_FUNCTION (Quellen) |
Sprungfunktion Schaltet zum Zeitpunkt t0 vom Startwert s0 auf den Endwert sf um. |
SAWTOOTH_f (Quellen) |
Sägezahn Erzeugt ein linear mit 1/s ansteigendes Signal. Bei jedem Aktivierungs-Event wird auf 0 zurückgesetzt. Für die Gewinnung eines normalen Sägezahnsignales kann der Aktivierungseingang mit dem Ausgang eines CLOCK_c oder SampleCLK verbunden werden. |
GENSQR_f (Quellen) |
Symmetrisches Rechteck Schaltet bei jedem Aktivierungsevent zwischen -M und +M um. Für die Gewinnung eines normalen Rechtecksignales kann der Aktivierungseingang mit dem Ausgang eines CLOCK_c oder SampleCLK verbunden werden. |
RAMP (Quellen) |
Rampe Zum Startzeitpunkt t0 hat das Ausgangssignal den Wert s0 und steigt dann mit dem konstanten Anstieg k. |
Name (Palette) |
Element |
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CLOCK_c (Quellen) |
Takt Erzeugt eine periodische Folge von Aktivierungs-Events, Startzeit und Periodendauer können eingestellt werden. |
SampleCLK (Quellen) |
Abtast-Takt Erzeugt ebenfalls eine periodische Folge von Aktivierungs-Events. Startzeit und Periodendauer sind konfigurierbar. Der Unterschied zu CLOCK_c besteht darin, dass SampleCLK synchron arbeiten. |
NEGTOPOS_f POSTONEG_f GENERAL_f (Erkennung eines Nulldurchgangs) |
Nulldurchgangs-Erkennung Liefert Aktivierungsevent, wenn ein Signal einen steigenden, fallenden oder beliebigen Nulldurchgang hat. |
ZCROSS_f (Erkennung eines Nulldurchgangs) |
Nulldurchgangs-Erkennung für mehrere
Signale Liefert ein Aktivierungs-Event, wenn alle Eingangssignale gleichzeitig einen Nulldurchgang aufweisen. |
Name (Palette) |
Element |
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ENDBLK (Senken) |
Endzeitpunkt Block ohne Ein- oder Ausgänge. In den Konfigurationseinstellungen kann der Endzeitpunkt der Simulation festgelegt werden, dies überschreibt die finale Integrationszeit aus den Simulations-Einstellungen. |
HALT_f (Senken) |
Breakpoint Erhält das Symbol am Aktivierungseingang ein Event, wird die Simulation angehalten. Sie kann dann entweder fortgesetzt oder abgebrochen werden. |
Name (Palette) |
Element |
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SUPER_f (Port & Subsystem) |
Teilschaltung Diesem Block-Symbol ist ein eigenes Blockschaltbild hinterlegt. |
IN_f OUT_f (Port & Subsystem) |
Ein- und Ausgänge Ein- und Ausgänge des Blockschaltbildes, das einem SUPER_f hinterlegt ist. Die Nummern in diesen Symbolen entsprechen der Position des korrespondierenden Ports am SUPER_f-Symbol (mit 1 beginnend von oben nach unten gezählt) |
INIMPL_f OUTIMPL_f (Port & Subsystem) |
Ein- und Ausgänge für implizite
Signale Die entsprechenden Ports am SUPER_f-Symbol sind quadratisch ausgeführt, um sie von normalen Signalen zu unterscheiden. |
CLKINV_f CLKOUT_f (Port & Subsystem) |
Ein- und Ausgänge für
Aktivierungssignale Die korrespondierenden Ports sind oben und unten am SUPER_f-Symbol angeordnet, gezählt wird von links nach rechts. |
MUX DEMUX EXTRACTOR (Signal-Routing) |
Signal-Vektoren Fassen mehrere Signale zu einem Vektor zusammen bzw. trennen einen Vektor wieder in einzelne Signale auf. Damit können Verbindungen für eine größere Anzahl Signale hergestellt werden, indem nur eine einzige Verbindungslinie gezogen wird. Mit einem EXTRACTOR kann ein einzelnes Signal aus dem Vektor abgegriffen werden. |
GOTO FROM GotoTagVisibility (Signal-Routing) |
Querverbinder Stellen Verbindungen zwischen weit entfernten Modellteilen her, ohne dass eine Verbindungslinie gezogen werden muss. Dies kann die Übersichtlichkeit erhöhen. Als Tag muss ein Name konfiguriert werden. Dieser gibt an, welches GOTO mit welchem FROM verbunden ist. Ein GOTO kann mit mehreren FROM verbunden sein. Die Funktionalität ist vergleichbar mit der von Cross-Sheet-Connectoren in Schaltungssimulations- und Elektronik-CAD-Programmen. Der Sichtbarkeitsbereich eines GOTO kann durch ein GotoVisibilityTag festgelegt werden. Stehen in einem (Sub-)System ein FROM und ein GotoVisibilityTag auf denselben Tag-Namen konfiguriert, so sehen alle auf den gleichen Tag-Namen konfigurierten FROM-Symbole in diesem System und seinen Subsystemen dieses FROM, jedoch keine gleichnamigen FROM in Hierarchie-Ebenen weiter oberhalb. |
GOTOMO FROMMO GotoTagVisibilityM (Port & Subsystem) |
Querverbinder für implizite
Signale Stellen Querverbindungen für implizite Signale her, analog zu GOTO, FROM und GotoTagVisibility. |
CLKGOTO CLKFROM CLKGotoTagVisibility (Ereignisbehandlung) |
Querverbinder für
Aktivierungssignale Stellen Querverbindungen für Aktivierungssignale her, analog zu GOTO, FROM und GotoTagVisibility. |
Name (Palette) |
Element |
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EXPRESSION (Benutzerdefinierte Funktionen) |
Mathematischer Ausdruck Es wird ein Berechnungsterm angegeben, z.B. "3*u1^2+5*u2". Die Anzahl der Eingänge ist wählbar, die verschiedenen Eingangssignale können mit den Namen "u1", "u2"... im Berechnungsterm verwendet werden. |
SUM_f (Mathematische Operationen) |
Addition Addition von zwei oder mehr Signalen. |
PROD_f (Mathematische Operationen) |
Multiplikation Multiplikation zweier Signale. |
GAINBLK_f (Mathematische Operationen) |
Verstärkung Multipliziert das Signal mit konstantem Faktor. |
INVBLK (Mathematische Operationen) |
Reziprokwert Bildet den Reziprokwert des Eingangssignales |
ABS_VALUE (Mathematische Operationen) |
Betrag Bildet den Absolut-Betrag. |
SINBLK_f (Mathematische Operationen) |
Sinus Bildet den Sinus des Eingangssignales. |
COSBLK_f (Mathematische Operationen) |
Kosinus Kosinus des Eingangssignales. |
TANBLK_f (Mathematische Operationen) |
Tangens Tangens des Eingangssignales. |
TRIGFUN (Mathematische Operationen) |
Trigonometrische Funktionen Kann verschiedene trigonometrische Funktionen berechnen, Funktionsauswahl ist konfigurierbar. |
POWBLK_f (Mathematische Operationen) |
Potenz ua Berechnet ua für das Eingangssignal u. Der Exponent a ist konfigurierbar. |
EXPBLK_m (Mathematische Operationen) |
Potenz au Bildet die Potenz au für das Eingangssignal u. Die Konstante a ist konfigurierbar. |
LOGBLK_f (Mathematische Operationen) |
Logarithmus Ermittelt den Logarithmus des Eingangssignales zu einer konfigurierbaren Basis. |
SQRT (Mathematische Operationen) |
Wurzel Berechnet die Quadratwurzel. |
MATHMAGPHI (Mathematische Operationen) |
Komplexe Zahlen Wandelt komplexe Zahlen in Betrag und Phase bzw. zurück. |
MATZREIM (Mathematische Operationen) |
Komplexe Zahlen Wandelt komplexe Zahlen in Real- und Imaginärteil bzw. zurück. |
SIGNUM (Mathematische Operationen) |
Vorzeichen Liefert einen Vorzeichen-Indikator 1, 0 oder -1. |
DERIV (Zeitkontinuierliche Systeme) |
Ableitung Bildet die zeitliche Ableitung des Eingangssignales. |
INTEGRAL_f INTEGRAL_m (Zeitkontinuierliche Systeme) |
Integration Integriert den zeitlichen Verlauf des Eingangssignales. Die Integrationskonstante (Startwert für t=0) ist konfigurierbar. INTEGRAL_m verfügt über zusätzliche optionale Funktionen, z.B. Begrenzung des Ausgangssignales auf einen bestimmten Wertebereich. Weiterhin kann für INTEGRAL_m eine Option "With re-initialization" benutzt werden. Damit kann über Aktivierungs-Events ein Rücksetzen auf den Startwert erfolgen. |
TIME_DELAY (Zeitkontinuierliche Systeme) |
Verzögerung konstant Gibt das Eingangssignal verzögert um eine konstante Zeit aus. |
VARIABLE_DELAY (Zeitkontinuierliche Systeme) |
Verzögerung variabel Gibt das erste Eingangssignal verzögert aus, die Verzögerungszeit richtet sich nach dem zweiten Eingangssignal: y(t)=u(t - v(t)). |
Name (Palette) |
Element |
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PID (Zeitkontinuierliche Systeme) |
PID-Regler Implementiert einen PID-Regler: Konfigurierbar sind kp,ki und kd. |
CLSS (Zeitkontinuierliche Systeme) |
Zustandsraummodell Implementiert ein Zustandsraummodell für ein dynamisches System: A, B, C, D und x0 sind konfigurierbar. |
TCLSS (Zeitkontinuierliche Systeme) |
Zustandsraummodell mit
Sprüngen TCLSS besitzt gegenüber CLSS einen zusätzlichen Eingang und einen zusätzlichen Aktivierungseingang. Bei jedem Aktivierungs-Event springt das System in den Zustand, der durch das zusätzliche Eingangssignal definiert ist. |
CLR (Zeitkontinuierliche Systeme) |
Rationale Übertragungsfunktion Implementiert ein dynamisches System, das mittels der Laplace-transformierten Differentialgleichung gegeben ist (rationale Übertragungsfunktion): Eingegeben werden die Polynome für Zähler (Numerator) und Nenner (Denominator), dabei wird anstelle von p das im englischsprachigen Raum für diesen Zweck gebräuchliche s benutzt. Der Grad des Zählerpolynomes muss kleiner oder gleich dem Grad des Nennerpolynomes sein (q<=n). |
Name (Palette) |
Element |
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QUANT_f (Diskontinuitäten) |
Quantisierung Quantisiert das Eingangssignal. |
SATURATION (Diskontinuitäten) |
Sättigung Begrenzung Begrenzt das Ausgangssignal auf einen bestimmten Wertebereich. Innerhalb dieses Wertebereiches folgt das Ausgangssignal dem Eingangssignal. |
RATELIMITER (Diskontinuitäten) |
Anstiegs-Limit Gibt das Eingangssignal auf dem Ausgang wider, dabei wird jedoch der Anstieg limitiert. Ändert sich das Eingangssignal zu schnell, so folgt das Ausgangssignal dem Eingangssignal mit der konfigurierten maximalen Anstiegsgeschwindigkeit, bis es das Eingangssignal wieder erreicht hat. |
HYSTERESIS (Diskontinuitäten) |
Hysterese Verhält sich wie ein Ein-/Aus-Schalter mit Hysterese. Das Ausgangssignal schaltet auf den "Ein"-Wert, wenn das Eingangssignal eine obere Schaltsschwelle überschreitet und schaltet zurück auf den "Aus"-Wert, wenn eine untere Schaltschwelle unterschritten wird. |
DEADBAND (Diskontinuitäten) |
Totbereich implementiert einen Totbereich um den Nullpunkt. Außerhalb des Totbereiches folgt das Ausgangssignal dem Eingangssignal. Liegt das Eingangssignal innerhalb des Totbereiches, bleibt das Ausgangssignal konstant 0. |
BACKLASH (Diskontinuitäten) |
Getriebe mit Spiel Verhält sich ähnlich wie ein mechanisches Getriebe mit Spiel. Bei einem Richtungswechsel des Eingangssignales bleibt das Ausgangssignal konstant, bis der Richtungswechsel eine bestimmte Differenz (Gap) überschritten hat. Nach dem Überschreiten der Differenz folgt das Ausgangssignal der Bewegung des Eingangssignales. |
Name (Palette) |
Element |
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M_SWITCH (Signal Routing) |
Multiplexer Der erste Eingang ist der Adresseingang. Der Wert legt fest, welcher der anderen Eingänge (Dateneingänge) zum Ausgang durchgeleitet wird. Konfigurierbar sind die Anzahl der Eingänge, Beginn der Zählung bei 0 oder 1 und die Rundungsregel, um aus dem Signalwert am Adresseingang einen ganzzahligen Wert zu gewinnen. |
RELAY_f (Signal-Routing) |
Multi-Port-Relais Es wird immer nur ein Eingang zum Ausgang durchgeleitet. Bei jedem Aktivierungs-Event auf Aktivierungs-Eingang i wird umgeschaltet, so dass der Dateneingang i ausgewählt ist. |
NRMSOM_f (Signal-Routing) |
Letzte Änderung Zum Ausgang durchgeleitet wird immer der Eingang, an dem zuletzt eine Änderung auftrat. |
SWITCH_f (Signal-Routing) |
Manueller Schalter Es muss konfiguriert werden, welcher Eingang zum Ausgang durchgeleitet wird. |
SWITCH2_m (Signal-Routing) |
Multiplexer mit Schwellwert Schaltet entweder den ersten oder dritten Eingang (Dateneingänge) auf den Ausgang durch, abhängig vom zweiten Eingang (Steuer- oder Adresseingang). Eine der Bedingungen
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Name (Palette) |
Element |
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CSCOPE (Senken) |
Oszilloskop Einkanaliges Oszilloskop. Für jedes Aktivierungs-Event wird ein Datensatz aus Zeitwert und Signalwert aufgenommen und zur Graphik hinzugefügt. Für jeweils den ersten Datenwert nach Vollendung einer "Refresh period" wird das bisherige Bild gelöscht und mit dem Zeichnen eines neuen Bildes begonnen. Im Normalfall wird der Aktivierungseingang mit dem Ausgang eines CLOCK_c oder SampleCLK verbunden, um eine periodische Datenaufnahme zu erreichen. Anlegen eines Signal-Vektors auf den Dateneingang führt dazu, dass alle Signale des Vektors gemeinsam in einem Diagramm dargestellt werden. |
CMSCOPE (Senken) |
Mehrkanal-Oszilloskop Die Anzahl der Eingänge ist konfigurierbar über die Anzahl der Einträge im Feld "Input ports sizes". An die Eingänge können Signal-Vektoren angeschlossen werden, die Werte in "Input ports sizes" legen die Größe des jeweiligen Vektors fest. Für jeden Eingang muss der Minimalwert, der Maximalwert und die Refresh-Zeit konfiguriert werden, daher sind "Ymin vector", "Ymax vector" und "Refresh period" Zeilenvektoren mit derselben Länge wie "Input ports sizes". |
CSCOPXY (Senken) |
xy-Schreiber Verwendet die Signale an den Eingängen 1 und 2 als x und y-Werte und erstellt eine Graphik. Die gesamte Zeichnung bleibt dauerhaft erhalten. |
CSCOPXY3D (Senken) |
xyz-Schreiber Verwendet die Signale an den drei Eingängen als Raumkoordinaten und erstellt eine Graphik. Die gesamte Zeichnung bleibt dauerhaft erhalten. |
CANIMXY3D (Senken) |
xyz-Oszilloskop Verwendet die Signale an den drei Eingängen als Raumkoordinaten und erstellt eine Graphik. Die Darstellung enthält nur die letzten n Datenpunkte (konfigurierbar unter "Buffer size"). Dies kann für Animationen genutzt werden. |
AFFICH_m (Senken) |
Wert-Anzeige Zeigt den Zahlenwert während der Simulation im Block-Symbol an. |
TOWS_c (Senken) |
Scilab-Variable Überträgt Werte des Eingangssignales in den Scilab-Workspace. Dort können Sie nach dem Ende der Simulation bzw. bei Unterbrechungen benutzt werden. |
WFILE_f (Senken) |
Datei schreiben Schreibt Daten in eine Datei. |
WRITEC_f (Senken) |
Datei schreiben Schreibt Binärdaten in eine Datei. |
Name | Element |
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CVS | Gesteuerte Spannungsquelle Das Signal an Eingang 1 gibt den Spannungswert in V vor. Eingang 2 - ein impliziter Eingang - ist der Plus-Pol, der implizite Ausgang der Minus-Pol. |
CCS | Gesteuerte Stromquelle Das Signal an Eingang 1 gibt den Strom in A vor. Der Strom fließt zum impliziten Ausgang der Quelle hinaus und zum implizeten Eingang 2 wieder hinein. |
ConstantVoltage | Konstantspannungsquelle Der implizite Eingang ist der Plus-Pol, der implizite Ausgang der Minus-Pol. |
SineVoltage | Sinus-Spannung Konfigurierbar sind Amplitude, Frequenz, Phase, Spannungsoffset und Verzögerung |
VsourceAC | AC-Spannungsquelle Quelle für AC-Versorgungsspannungen, Amplitude und Frequenz konfigurierbar. Hinweis: Bei Versorgungsspannungen wird normalerweise der Effektivwert angegeben (z.B. 220-V-Netz). Hier muss die Amplitude konfiguriert werden. |
VVsourceAC | Variable AC-Spannungsquelle Die Frequenz wird fest konfiguriert, die Amplitude über den Steuereingang gesteuert (Signalwert gleich Spannungswert in V). |
Ground | Masse-Symbol |
VoltageSensor | Spannungssensor Wandelt Spannung in "normales" Signal um (Weglassen der Einheit V). |
CurrentSensor | Stromsensor Wandelt Strom in "normales" Signal um (Weglassen der Einheit A). |
PotentialSensor | Potentialsensor Wandelt Spannung von einem Knoten zur Masse in "normales" Signal um (Weglassen der Einheit V). |
Capacitor | Kondensator |
Resistor | Widerstand |
Inductor | Induktivität |
Diode | Diode |
Gyrator | Gyrator |
IdealTransformer | Transformator Idealer Transformator |
OpAmp | Operationsverstärker |
NPN PNP |
Transistor npn- bzw. pnp-Transistor. |
NMOS PMOS |
FET Feldeffekttransistor. |
Switch | Schalter Nimmt Widerstandswert für Aus-Zustand an, wenn expliziter Eingang einen positiven Wert hat, ansonsten Widerstandswert für Ein-Zustand. Beide Widerstandswerte sind konfigurierbar. |
VariableResistor | Variabler Widerstand Der Widerstandswert in Ohm wird durch den Wert des expliziten Signaleinganges gesteuert. |
Auf Xcos sollte für die Simulation elektrischer/elektronischer Schaltungen nur zurückgegriffen werden, wenn es um die Einbettung der Schaltung in ein Gesamtsystem geht.
Für reine Schaltungssimulation sollte auf geeignete Elektronik-CAD-Software zurückgegriffen werden:
Name | Element |
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EXPRESSION | Mathematischer Ausdruck Die Anzahl der Eingänge ist wählbar, die verschiedenen Eingangssignale können im Berechnungsterm als "u1", "u2"... verwendet werden, z.B. "3*u1^2+5*u2". |
CBLOCK c_block |
C Funktionsweise des Blockes wird durch C-Quelltext beschrieben. |
fortran_block | Fortran Funktionsweise des Blockes wird durch Fortran-Quelltext beschrieben. |
MBLOCK | Modelica Funktionsweise des Blockes wird durch Modelica-Quelltext beschrieben. |