Eine Formel ist ein spezieller Datensatz, bei dem der Wert nicht fest abgespeichert wird, sondern durch eine Berechnungsvorschrift ersetzt ist, welche den Wert bei Bedarf berechnen kann. Diese Formeln schreiben Sie meistens in der Script-Sprache FPScript. Für gängige Analysen bietet Ihnen FlexPro spezielle Analyseobjekte an, so dass Sie hierfür keine FPScript-Kenntnisse benötigen.
Formeln stellen das zentrale Hilfsmittel zur Automatisierung der Analyse dar. In dem verschachtelten Netzwerk von Formeln eines Projektes ist das gesamte "Wissen" zur beliebig häufigen Wiederholung der Analyse gespeichert, wobei die zu analysierenden Daten auf Knopfdruck zugewiesen werden können.
Sie können Formeln überall dort verwenden, wo auch Datensätze erlaubt sind, z. B. für einen Kurvenzug in einem Diagramm.
FlexPro übersetzt die Formel in einen Binärcode, wodurch eine schnelle Abarbeitung gewährleistet ist. Die "Smart Update"-Technologie von FlexPro sorgt dafür, dass unnötige Neuberechnungen vermieden werden. Das Ergebnis der letzten Berechnung wird zwischengespeichert und solange wie möglich wiederverwendet.
Hinweis Bei FlexPro View sind die Analysemöglichkeiten auf die mathematischen Grundoperationen und einfache statistische Auswertungen beschränkt.
Elemente von FPScript-Formeln
•Konstanten: Sie stellen konstante Ausdrücke, wie z. B. Zahlen in den verschiedenen Datentypen dar.
•Variablen: Variable können Sie innerhalb einer Formel verwenden, um Zwischenergebnisse abzulegen. Sie haben hierdurch die Möglichkeit erstens Rechenzeit einzusparen, indem Sie mehrfach verwendete Terme nur einmal berechnen. Zweitens können Sie Ihre Formeln besser strukturieren, indem Sie Parameter zunächst einer Variable zuweisen und diese dann weiterverwenden.
•Datensätze: Datensätze werden wie Variablen verwendet. Wenn ein Datensatzname in der Formel verwendet wird, repräsentiert dieser dessen Daten, die bei der späteren Berechnung der Formel gelesen werden. Es kann sich dabei auch um Formeln handeln. Die Formeln werden dann zuvor ausgewertet, um die Daten zu erhalten. An Formeln und Datensätze sind keine Zuweisungen möglich.
•Vordefinierte Konstanten: Einige mathematische Konstanten wie PI oder E sowie Konstanten, die als Parameter für Funktionen verwendet werden, sind als vordefinierte Konstanten verfügbar. Diese Namen können Sie nicht für Datensatznamen und/oder Variablen verwenden.
•Operatoren: Mit diesen können Sie Daten verrechnen und modifizieren. FlexPro stellt Ihnen eine Vielzahl von Operatoren zur Verfügung, mit denen Sie auch ganze Signale verrechnen können.
•Anweisungen: Jede Formel besteht aus einer oder mehreren Anweisungen wobei für jede Anweisung eine Zeile verwendet wird. Sie können jedoch auch mehrere Anweisungen in eine Zeile schreiben, wenn Sie diese durch ein Semikolon ';' voneinander trennen. Auch das Splitten einer Anweisung in mehrere Zeilen ist möglich. Für Zeilen, die mit ihren Folgezeilen zusammengefasst werden sollen, müssen Sie als letztes Zeichen einen Backslash '\' oder ein Unterstreichungszeichen '_' eingeben. In FlexPro-Formeln können Sie verschiedene Schleifen und Bedingungen verwenden, um z. B. eine komplexe Analyse für alle Datenreihen einer Signalreihe durchführen zu können.
•Funktionen: FlexPro stellt eine Vielzahl von Funktionen zur Verfügung, mit denen Sie Signale generieren und Analysen durchführen können. Sie können auch eigene Funktionen definieren. Dies sind Formeln, die Sie mit Argumenten versehen und welche Sie in anderen Formeln wie eine Funktion aufrufen können.
•Objekteigenschaften: Die verschiedenen Objekte in FlexPro stellen spezielle Funktionen zum Zugriff auf deren Attribute zur Verfügung. So können Sie z. B. auf den Kommentar eines Datensatzes zugreifen.
•Kommentare: Diese werden mit "//" eingeleitet und erstrecken sich dann bis zum Ende der Zeile.
•Python Funktionen und Konstanten: Funktionen und Konstanten von Python können Sie direkt in Ihren FPScript-Formeln verwenden.
Beispiele zu FPScript-Formeln
Auf Ihrer Festplatte befindet sich die Projektdatenbank FPScript, in welcher Sie diverse Programmierbeispiele zu FPScript finden.
Der Pfadname der Projektdatenbank lautet normalerweise C:\Users\Public\Documents\Weisang\FlexPro\2025\Examples\FPScript.fpd bzw. C:>Benutzer>Öffentlich>Öffentliche Dokumente>Weisang>FlexPro>2025>Examples>FPScript.fpd.
Python-Formel (FlexPro Professional, Developer Suite)
Wenn Sie die Python-Schnittstelle von FlexPro lizenziert und aktiviert haben, können Sie zusätzlich zu FPScript-Formeln auch Python-Formeln erstellen. Python-Formeln werden in der OpenSource-Programmiersprache Python geschrieben und ermöglichen Ihnen Zugriff auf die umfangreichen Funktionsbibliotheken dieser Sprache direkt in FlexPro. FlexPro verwendet die numerischen Datentypen der NumPy-Bibliothek von Python, um Daten zwischen FlexPro und Python auszutauschen. NumPy ist eine Bibliothek, die vor Verwendung mit dem Import-Befehl in ein Python-Programm importiert werden muss.
In einer Python-Formel steht Ihnen das flexpro-Modul zur Verfügung, um auf Daten von anderen Datensätzen oder Formeln zuzugreifen, Python-Daten zu den in FlexPro verwendeten zusammengesetzten Datenstrukturen zu aggregieren und das Ergebnis der Python-Formel an FlexPro zurückzugeben.
Im Gegensatz zu FPScript kann Python nicht mit physikalischen Größen rechnen. Es ist jedoch möglich die Einheiten von Datensätzen einzulesen und dem Ergebnis der Python-Formel Einheiten zuzuweisen.
Smart-Update funktioniert mit Python nicht automatisch, d. h. FlexPro kann nicht erkennen, ob eine Python-Formel auch dann neu berechnet werden muss, wenn sich die Daten, die sie verrechnet, nicht geändert haben. Sie müssen hierzu explizit die Option Indeterministisch auf der Registerkarte Ergebnis des Eigenschaften-Dialogfelds der Python-Formel einschalten.
Wichtiger Hinweis Damit FlexPro die Integrität des Objekt-Netzwerkes sicherstellen kann, müssen Formeln in FlexPro so programmiert sein, dass diese ausschließlich ihr Ergebnis als Ausgabe haben. Eine Formel, darf also keine "Seiteneffekte" produzieren. Der Funktions- und Befehlsumfang von FPScript stellt dies für FPScript-Formeln sicher. Sie können nur lesend auf andere Datensätze zugreifen und keine Operationen, wie z. B. Schreiben von Dateien vornehmen. In Python bestehen diese Beschränkungen nicht und es ist somit der Disziplin des Programmierers auferlegt, diese Grundregel einzuhalten.
Python Prolog-Code
Bibliotheken, die Sie in Python verwenden möchten, müssen zunächst mit dem import-Befehl importiert werden. Damit Sie dies nicht in jeder Python-Formel machen müssen, können Sie unter Datei > Eigenschaften der Projektdatenbank > Python einen Prolog-Code angeben, der vor dem eigentlichen Code der Formel immer ausgeführt wird. Ein typischer Prolog-Code sieht z. B. so aus:
import flexpro
import numpy as np
Die Module flexpro und numpy müssen Sie immer importieren.
Verwendung weiterer Python-Module
Die Module numpy und flexpro sind bereits vorinstalliert. Wenn Sie weitere Module verwenden möchten, müssen Sie FlexPro mitteilen, wo diese zu finden sind. Die Festplattenordner, in denen FlexPro nach Python-Modulen suchen soll, können Sie unter Datei > Optionen > Python > Allgemeine Einstellungen angeben.
Wichtiger Hinweis Im Gegensatz zu FPScript können mit Python Programme geschrieben werden, die, sofern Ihre Benutzerberechtigungen es zulassen, Manipulationen an Dateien und am Betriebssystem vornehmen. Importieren Sie deshalb nur Module, die aus vertrauenswürdigen Quellen stammen und geben Sie nur Festplattenverzeichnisse an, auf die kein unbeschränkter Zugriff besteht! Im Zweifel wenden Sie sich an den Beauftragten für IT-Sicherheit in Ihrem Unternehmen.
Siehe auch
Tutorial Benutzerdefinierte FPScript-Funktionen
Arbeiten mit Formeln
Einfügen von Codeelementen in eine Formel
Suchen und Ersetzen in einer Formel
Formeln auf Datensätze anwenden
Wandeln von Formeln, Analyse- oder Datenverknüpfungsobjekte in Datensätze