Beckhoff KL320 2 Manuel utilisateur
Documentation sur
KL3201, KL3202 et KL3204
Bornes d’entrée analogique à un, deux et quatre canaux pour
PT100 (RTD)
Version : 3.2
Date : 31.03.2008
Table des matières
Table des matières
1. Avant-propos
Remarques sur la documentation
Conseils de sécurité
2. Caractéristiques techniques
3. Raccordement 3
KL3201 3
KL3202 4
KL3204 4
4. Description de la fonctionnalité
5. Configuration des bornes
5
7
1
1
2
3
6. Description du registre
Description générale du registre
Description de registre spécifique aux bornes
Octet de Contrôle et d’État
Communication de registre
7. Annexe 17
Mappage 17
Tableau de registres
Service et Support
20
21
8
8
11
13
15
KL3201, KL3202 et KL3204
Avant-propos
Avant-propos
Remarques sur la documentation
Ce manuel s’adresse exclusivement à un personnel formé aux techniques de commande et d’automatisation et familiarisé aux normes nationales applicables. Pour l’installation et la mise en service des composants, il faut impérativement respecter les informations et explications ci-dessous.
Conditions d’application de la responsabilité
Le personnel qualifié doit s’assurer que la mise en œuvre et l’utilisation des produits décrits répondent à toutes les exigences en matière de sécurité, y compris toutes les lois, prescriptions, dispositions et normes applicables.
Cette documentation a été rédigée avec le plus grand soin. Cependant, les produits décrits font l’objet d’un développement constant. C’est pourquoi cette documentation ne concorde pas toujours avec les performances, normes ou autres caractéristiques décrites. Aucune des explications contenues dans le présent manuel ne constitue une garantie au sens du § 443 du Code Civil Allemand ou une mention portant sur l’utilisation contractuelle au sens du § 434 paragraphe 1 phrase 1 n° 1 du Code Civil
Allemand. Si la présente documentation contient des erreurs, nous nous réservons le droit d’y apporter des modifications, en tout temps et sans avis préalable. Toute demande de modification de produits déjà livrés est exclue si elle se base sur les données, illustrations et descriptions contenues dans la présente documentation.
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Automation GmbH.
KL3201, KL3202 et KL3204 1
Avant-propos
i
Conseils de sécurité
État à la livraison
Tous les composants sont livrés dans les configurations matérielle et logicielle définies par les conditions d’application. Toute modification de ces configurations matérielle et logicielle qui dépasse le cadre des possibilités décrites est interdite et entraîne l’exclusion de la responsabilité de Beckhoff Automation
GmbH.
Explication des pictogrammes de sécurité
Les pictogrammes de sécurité suivants sont utilisés dans la présente documentation. Ces pictogrammes ont pour but d’attirer l’attention du lecteur tout particulièrement sur le texte figurant à côté du pictogramme de sécurité.
Danger
Ce pictogramme indique une situation de danger pouvant porter atteinte à la vie et à la santé des personnes.
Attention
Ce pictogramme indique une situation de risque pour la machine, le matériel ou l’environnement.
Remarque
Ce pictogramme attire l’attention sur des informations qui permettent une meilleure compréhension.
2 KL3201, KL3202 et KL3204
Caractéristiques techniques
Caractéristiques techniques
Caractéristiques techniques KL3201
Nombre d'entrées
1
KL3202
2
KL3204
4
Alimentation en tension
via le K-bus
Types de capteurs
PT100, PT200, PT500, PT1000, Ni100, mesure de résistance
(p.ex. raccordement potentiomètre)
Technique de raccordement
2 ou 3 fils (préréglage : 3 fils) à 2 fils
Plage de température
-250 °C ... +850 °C (capteurs PT), -60 °C ... +250 °C (capteurs Ni)
Résolution
0,1 °C par digit (plage de mesure 10 à 5000 Ω : 0,5 °C par digit)
Séparation du potentiel
500 V eff
(K-bus / tension de signal)
Temps de conversion
~ 200 ms ~ 250 ms
Courant de mesure
normal 0,5 mA
Erreur de mesure (plage de mesure globale)
< ± 1 °C
Nombre de bits dans l’image de processus
entrée : 1 x 16 bits données
(1 x 8 Bits Contrôle/État optionnel) entrée : 2 x 16 bits données
(2 x 8 bits Contrôle/État optionnel) entrée : 4 x 16 bits données
(4 x 8 bits Contrôle/État optionnel)
Courant absorbé par le bus
K
normal 60 mA
Configuration
pas de réglage d’adresse, configuration via le coupleur de bus ou la commande
Poids
env. 70 g
Température de fonctionnement
0 °C ...+55 °C
Température de stockage
-25 °C ...+85 °C
Humidité relative
95 % sans condensation
Résistance aux chocs / vibrations
selon EN 60068-2-6 / EN 60068-2-27, EN 60068-2-29
Immunité / émissions CEM
selon EN 61000-6-2 / EN 61000-6-4
Position de montage
toutes
Degré de protection
IP20
Raccordement
KL3201
KL3201, KL3202 et KL3204 3
4
Raccordement
KL3202
KL3204
KL3201, KL3202 et KL3204
Description de la fonctionnalité
Format de sortie des données de processus
Limites de résistance
Affichage LED
KL3201, KL3202 et KL3204
Description de la fonctionnalité
Les bornes d’entrée analogiques KL3120 permettent de raccorder directement des capteurs à résistance. La conversion et la linéarisation de la valeur de résistance en une température s’effectue au moyen d’un micro-contrôleur dans la borne. Les températures sont données dans les
échelles suivantes :
plage de mesure 10 à 5000 Ω : 1/2 °C (1 Digit = 0,5 °C)
toutes les autres plages de mesure : 1/10 °C (1 Digit = 0,1 °C)
En outre, une rupture de fil ou un court-circuit sur le coupleur de bus ou sur la commande est signalé et indiqué par la LED d’ERREUR.
Les éléments PT100, NI100, PT200, PT500, NI120, NI1000 et PT1000 sont implémentés en tant que capteurs à résistance sur l’ensemble de leur plage de mesure. La borne est entièrement configurable via un bus de terrain, on peut ainsi p.ex. définir soi-même l’échelle de la sortie ou la conversion de température peut être mise hors service. Dans ce cas, la sortie de la valeur de mesure s’effectue dans une plage de 10 Ω à 1,2 kΩ avec une résolution de 1/16 Ω (la résolution interne de la valeur de résistance atteint 1/255 Ω).
Dans l’état à la livraison, la sortie de la valeur de mesure s’effectue par pas de 1/10 °C en représentation en complément à deux (entier). La plage de mesure complète est sortie pour chaque capteur à résistance. D’autres modes de représentation peuvent être choisis via le registre des caractéristiques (par exemple représentation de signe de valeur, format de sortie Siemens)
Sortie en entier signé Valeur de mesure
Sortie hexadécimale
-250,0 °C
0xF63C
-200,0 °C
0xF830
-100,0 °C
0xFC18
-0,1 °C
0xFFFF
0,0 °C
0x0000
0,1 °C
0x0001
100,0 °C
0x03E8
200,0 °C
0x07D0
500,0 °C
0x1388
850,0 °C
0x2134
-2500
-2000
-1000
-1
0
1
1000
2000
5000
8500
R > 400 Ω : le bit 1 et le bit 6 (bits de dépassement au-dessus et d’erreur) dans l’octet d’état sont posés. La linéarisation de la courbe caractéristique est poursuivie avec les coefficients de la limite de plage supérieure jusqu’à la butée de fin de course du convertisseur A/D (env. 500 Ω pour le PT100).
R<18 Ω : le bit 0 et le bit 6 (bits de dépassement en-dessous et d’erreur) dans l’octet d’état sont posés. Le plus petit nombre négatif est donné
(0x8001 correspond à –32767).
En cas de dépassement au-dessus ou en-dessous, la LED rouge d’erreur s’allume.
Les LED indiquent l’état de fonctionnement du canal de bornes correspondant.
LED vertes : RUN (pas applicable pour KL3204)
Marche : fonctionnement normal
Arrêt : le timer chien de garde est dépassé. Si aucune donnée de processus n’est transmise au coupleur de bus pendant 100 ms, les
LED vertes s’éteignent.
LED rouges : ERREUR
Marche : Il y a un court-circuit ou une rupture de fil. La valeur de résistance se trouve dans une plage non-valable de la courbe caractéristique.
Arrêt : la valeur de résistance se trouve dans la plage valable de la courbe caractéristique.
5
Description de la fonctionnalité
Données de processus Les données de processus transmises au bus de borne se calculent avec les équations suivantes :
X_RL : valeur ADC du fil d’amenée
X_RTD : valeur ADC du capteur de température y compris le fil d’amenée
X_R : valeur ADC du capteur de température
A_a, B_a : compensation du gain et du décalage du fabricant (R17,
R18)
A_h, B_h : échelle fabricant
A_w, B_w : échelle utilisateur
Y_R : valeur de résistance du capteur de température
Y_T :
Y_THS :
Y_TAS :
Y_AUS : température mesurée en 1/16 °C température selon échelle du constructeur(1/10 °C) température selon l’échelle utilisateur données de processus vers le PLC a) Calcul de la valeur de résistance :
=
Y_R = A_a * (X_R - B_a) (1.1) b) Linéarisation de la courbe caractéristique :
Y_T = a ou
1
* Y_R
2
+ b
1
* Y_R + c
1
(1.2)
Y_T = Y_R lorsque la sortie est en Ω (1.3) c) Ni l’échelle utilisateur ni l’échelle fabricant ne sont actives :
Y_AUS d) Échelle fabricant active (réglage d’usine) :
Y_THS = A_h * Y_T + B_h
Y_AUS = Y_THS
(1.5) e) Échelle utilisateur active :
Y_TAS = A_w * Y_T + B_w
Y_AUS = Y_TAS f) Échelles utilisateur et fabricant actives :
Y_1 = A_h * Y_T + B_h
Y_2 = A_w * Y_1 + B_w
Y_AUS = Y_2
(1.6)
(1.7)
6
RL
ADC
RL
1sec
Y_R
X_R
1:1
Y_T
1:1
Y_THS
1:1
RTD
A_a,B_a
Offset,Gain-parameter
Linearisation a1,b1,c1
A_h,B_h
Manufacturer scaling user scaling
Siemens output format
A_w,B_w
Y_TAS
1:1 ammount rep.
active
1:1
Y_AUS add. bits
(Siemens format)
KL3201, KL3202 et KL3204
Configuration des bornes
Configuration des bornes
La borne peut être configurée ou paramétrée via la structure de registre interne. Chaque canal de borne est mappé dans le coupleur de bus. En fonction du type du coupleur de bus et de la configuration de mappage réglée (par exemple format Motorola/Intel ; alignement-mot etc.), les données de la borne sont représentées de manière différente dans la mémoire du coupleur de bus. Pour le paramétrage d’une borne, il est indispensable de mapper aussi l’octet de contrôle et d’état.
Coupleur Lightbus BK2000 Dans le coupleur Lightbus BK2000 l’octet de contrôle et d’état est toujours mappé en sus des octets de données. Ce dernier se trouve toujours en octet de poids faible (Low-Byte) sur l’adresse offset du canal de borne.
Exemple pour le KL3202 :
Coupleur de bus Lightbus
Beckhoff BK2000
La borne est mappée dans le coupleur de bus.
0
C/S
Data H Data L
Data H
D1 - 1
C/S
Data L
C/S
D1 - 0
D0 - 1
C/S - 1
D0 - 0
C/S - 0
H L
Décalage borne 2 canal 2 = 8
Affectation données utiles selon configuration mappage
Décalage borne 2 canal 1 = 4
KL3202
Décalage borne 1 canal 1 = 0
Coupleur PROFIBUS
BK3000
K-Bus
Vers borne d'E/S
Pour le coupleur PROFIBUS BK3000 il faut déterminer dans la configuration maître pour quels canaux de la borne l’octet de contrôle et d’état doit être affiché. Si les octets de contrôle et d’état ne sont pas
évalués, les bornes affectent deux octets par canal :
KL3201: données d’entrée 2 octets
KL3202: données d’entrée 4 octets
KL3204: données d’entrée 8 octets
Exemple pour le KL3202 :
Coupleur de bus Profibus
BK3000
La borne est mappée dans le coupleur de bus
0
Data L
Data H
C/S
D0 - 1
D1 - 1
C/S - 1
D0 - 0
D1 - 0
C/S - 0
L'octet de Contrôle / d'État doit être affiché pour le paramétrage
Décalage borne 2 canal 1 = 6
KL3202 canal 2
Décalage borne 1 canal 2 = 3
KL3202 canal 1
Décalage borne 1 canal 1 = 0
K-Bus
Vers borne d'E/S
KL3201, KL3202 et KL3204 7
Description du registre
Coupleur Interbus BK4000 Le coupleur Interbus BK4000 mappe les bornes en état de livraison avec 2 octets par canal :
KL3201: données d’entrée 2 octets
KL3202: données d’entrée 4 octets
KL3204: données d’entrée 8 octets
Un paramétrage via le bus de terrain n’est pas possible. Si les octets de contrôle et d’état doivent être utilisés, on utilise le logiciel de configuration
KS2000.
Exemple pour le KL3202 :
Coupleur de bus
Interbus BK4000
La borne est mappée dans le coupleur de bus
0
Data H
Data L
Data H
Data L
Data H
D0 - 1
D1 - 1
D0 - 0
D1 - 0
L'octet de Contrôle / d'État doit être affiché pour le paramétrage (KS2000)
Décalage borne 2 canal 2 = 6
Décalage borne 2 canal 1 = 4
Décalage borne 1 canal 2 = 2
Décalage borne 1 canal 1 = 0
8
K-Bus
Autres coupleurs de bus et autres données
Vers borne d'E/S
Vous trouverez plus d’informations sur la configuration du mappage des coupleurs de bus dans chacun des manuels de coupleur de bus dans
i
Remarque l’annexe au chapitre Configuration des maîtres.
Un aperçu des configurations de mappage possibles en fonction des paramètres réglables se trouve dans l’annexe.
Paramétrage avec KS2000 Les paramétrages peuvent être exécutés indépendamment du système de bus avec le logiciel de configuration KS2000 via l’interface de configuration sérielle dans le coupleur.
Description du registre
Pour les bornes complexes, on peut paramétrer différents modes de fonctionnement ou fonctionnalités. Le chapitre Description générale de
registre
explique le contenu des registres qui sont identiques pour toutes les bornes complexes.
Les registres spécifiques aux bornes sont expliqués dans le chapitre suivant.
L’accès au registre interne de la borne est décrit au chapitre
Communication de registre
.
Description générale du registre
Les bornes complexes possédant un processeur sont en mesure d’effectuer un échange bidirectionnel de données avec la commande principale. Ces bornes sont dénommées Bornes de bus intelligentes dans ce qui suit. En font partie les entrées analogiques, les sorties analogiques,
KL3201, KL3202 et KL3204
Description du registre les bornes à interface sérielle (RS485, RS232, TTY etc.), les bornes compteurs, interfaces de codeurs, interface SSI, bornes PWM et toutes les autres bornes paramétrables.
Toutes les bornes intelligentes disposent en interne d’une structure de données construite à l’identique dans leurs propriétés principales. Cette zone de données est organisée par mot et comporte 64 registres. Les données et paramètres importants de la borne peuvent être lus et réglés via cette structure. Des appels de fonction sont en outre possibles avec les paramètres adéquats. Chaque canal logique d’une borne intelligente possède une telle structure (les bornes analogiques à quatre canaux possèdent ainsi 4 jeux de registres)
Cette structure se compose des zones suivantes :
(Vous trouverez une liste détaillée de tous les registres dans l’annexe.)
Registre Utilisation
0 à 7
Variables de processus
8 à 15
Registre de type
16 à 30
Paramètres fabricant
31 à 47
Paramètres utilisateur
48 à 63
Zone utilisateur étendue
Variables de processus
Registre de type
KL3201, KL3202 et KL3204
R0 à R7 : registre dans la RAM interne de la borne :
Les variables de processus peuvent être utilisés complémentairement à l’image de processus particulière et sont spécifiques aux bornes dans leur fonctions.
R0 à R5 : registres spécifiques aux bornes
La fonction de ces registres est indépendante de chaque type de borne
(voir la description de registre spécifique aux bornes).
R6 : registre de diagnostic
Le registre de diagnostic peut contenir des informations de diagnostic supplémentaires. Par exemple, avec les bornes à interface sérielle, les erreurs de parités survenues durant le transfert des données sont affichées
R7 : Registre de commande
High-Byte_Write = paramètre de fonction
Low-Byte_Write = numéro de fonction
High-Byte_Read = résultat de fonction
Low-Byte_Read = numéro de fonction
R8 à R15 : registre dans la ROM interne de la borne
Les paramètres de type et de système sont programmés de manière fixe par le fabricant : l’utilisateur peut seulement les lire et non les modifier.
R8 : Type de borne
Le type de borne dans le registre R8 est utilisé pour l’identification de la borne.
R9 : version du logiciel (X.y)
La version du logiciel peut être lue comme une chaîne de caractères
ASCII.
R10 : longueur de données
R10 contient le nombre de registres de décalage multiplexés et leur longueur en octets.
Le coupleur de bus voit cette structure
R11 : canaux de signal
En comparaison avec R10 se trouve ici le nombre de canaux logiques disponibles. Par exemple, un registre de décalage physiquement présent peut être parfaitement composé de plusieurs canaux de signal.
9
Description du registre
Paramètre du fabricant
Paramètres utilisateur
10
i
Remarque
R12 : longueur de données minimale
Chaque octet contient la longueur de données minimale d’un canal à transmettre. Si le MSB est activé, l’octet de Contrôle et d’État n’est pas absolument nécessaire au fonctionnement de la borne et n’est pas transmis à la commande en cas de configuration adéquate du coupleur de bus.
R13 : registre de type de donnée
Registre de type de donnée
0x00
Borne sans type de donnée valable
0x01
Tableau d'octets
0x02
Structure 1 octet n octets
0x03
Tableau de mots
0x04
Structure 1 octet n mots
0x05
Tableau de doubles mots
0x06
Structure 1 octet n doubles mots
0x07
Structure 1 octet 1 double mot
0x08
Structure 1 octet 1 double mot
0x11
Tableau d’octets avec longueur de canal logique variable
0x12
Structure 1 octet n octets avec longueur de canal logique variable (par exemple 60xx)
0x13
Tableau de mots avec longueur de canal logique variable
0x14
Structure 1 octet n mots avec longueur de canal logique variable
0x15
Tableau de mots doubles avec longueur de canal logique variable
0x16
Structure 1 octet n mots doubles avec longueur de canal logique variable
R14 : réservé
R15 : bits d’alignement (RAM)
Avec les bits d’alignement, la borne analogique est placée dans le coupleur de bus sur une limite d’octet.
R16 à R30, plage des paramètres fabricant (SEEROM)
Les paramètres fabricants sont spécifiques à chaque type de borne. Ils sont programmés par le fabricant mais peuvent cependant être modifiés depuis la commande. Les paramètres du fabricant sont enregistrés avec protection contre les pannes d'alimentation dans une EEPROM sérielle dans la borne.
Ces registres ne peuvent être modifiés qu’après l’entrée d’un mot-code dans R31.
R31 à R47 : zone des paramètres utilisateur (SEEROM)
Les paramètres utilisateur sont spécifiques à chaque type de borne. Ils peuvent être modifiés par le programmeur. Les paramètres de l’utilisateur sont enregistrés avec protection contre les pannes d'alimentation dans une
EEPROM sérielle dans la borne. La zone d’utilisateur est protégée en
écriture via un mot-code.
R31 : registre de mot-code dans RAM
Afin de pouvoir modifier les paramètres dans la zone de l’utilisateur, il faut ici entrer le mot-code 0x1235. Au cas où une valeur différente est entrée dans ce registre, la protection en écriture est activée. Lorsque la protection en écriture est désactivée, le mot-code est restitué à la lecture du registre.
Si la protection en écriture est activée, le registre contient la valeur zéro.
R32 : registre des caractéristiques
Ce registre détermine les modes de fonctionnement de la borne. Une
KL3201, KL3202 et KL3204
Description du registre
Plage d’utilisation étendue
échelle spécifique à l’utilisateur peut par exemple être activée pour les E/S analogiques.
Registres spécifiques aux bornes R33 à R47
La fonction de ces registres est indépendante de chaque type de borne
(voir la description de registre spécifique aux bornes).
R47 à R63
Extension de registre avec fonctions supplémentaires.
Variables de processus
Paramètre du fabricant
Description de registre spécifique aux bornes
R0 : valeur brute ADC X_R
Ce registre contient la valeur brute ADC.
R1 : Valeur brute ADC de la résistance de fil entre +R1 – RL1 ou +R2 –
RL2
R2 à R5 : réservé
R6 : registre de diagnostic
Octet de poids fort : pas utilisé
Octet de poids faible : octet d’état
R17 : compensation matériel - décalage (B_a)
Entier signé 16 bits
La compensation de décalage de la borne (Gl ; 1.1) s’effectue via ce registre. 1.1).
Valeur de registre env. 0xEDXX
R18 : compensation matériel - gain (A_a)
16 Bits * 16
-5
(env. 0,01907 Ω/Digit)
La compensation de gain de la borne (Gl 1.1) s’effectue via ce registre.
Valeur de registre env. 0x27XX
R19 : échelle du fabricant - décalage (B_h)
Entier signé 16 bits [0x0000]
Ce registre contient le décalage de l’équation linéaire du fabricant (1.5).
L’équation linéaire est activée via le registre R32.
R20 : échelle du fabricant - gain (A_h)
Entier signé 16 bits *2
-8
[0x00A0]
Ce registre contient le facteur d’échelle de l’équation linéaire du fabricant
(1.5). L’équation linéaire est activée via le registre R32.
R21 : registre de décalage supplémentaire pour raccordement à deux fils
La valeur du registre 1 en cas de court-circuit +R1-RL1 ou +R2-RL2
[env. 0x01AX]
KL3201, KL3202 et KL3204 11
Description du registre
Paramètres utilisateur
Format de sortie
R32 : registre des caractéristiques
[0x0106]
Le registre des caractéristiques détermine le mode de fonctionnement de la borne.
Description du mode de fonctionnement N° de bit de caractéristiq ue
Bit 0
1
Bit 1
1
Bit 2
1
Bit 3
1
Bit 4
1
Bit 5,6
-
Bit 7
1
Bit 8
1
Bit 9
-
Bit 10
1
Bit 11
-
Bit
15,14,13,12
Élément
0 0 0 0
PT100
0 0 0 1
NI100
0 0 1 0
PT1000
0 0 1 1
PT500
0 1 0 0
PT200
0 1 0 1
NI1000
0 1 1 0
NI120
1 1 1 0
Sortie en Ω
1 1 1 1
Sortie en Ω
Échelle utilisateur (R33, R44) activée [0]
Échelle fabricant (R19, R20) activée [1]
Timer - chien de garde activé [1]
Le timer chien de garde est en service à l’état de livraison !
Représentation du signe de valeur [0]
Au lieu de la représentation en complément
à deux, le format de signe du montant est activé (-1 = 0x8001).
Format de sortie Siemens [0]
Avec ce bit, l’affichage d’état sur les 3 bits les moins significatifs est ajouté (voir cidessous).
Réservé, ne pas modifier
Constante de filtre activée dans R37 [0]
Protection dépassement au-dessus [1]
En cas de dépassement vers le haut d’une température de 850 °C, les bits d’état sont posés en conséquence et la valeur de sortie est limitée à 850 °C.
Réservé, ne pas modifier
Raccordement à deux fils [0]
Réservé, ne pas modifier
Plage de mesure valable
-200 °C à 850 °C
-60 °C à 250 °C
-200 °C à 850 °C
-200 °C à 850 °C
-200° C à 850°C
-200 °C à 850 °C
-80 °C à 320 °C
10,0 Ω à 5000,0 Ω
10,0 Ω à 1200,0 Ω
Si l’échelle du constructeur est seule active via le registre de caractéristiques, le format de sortie est alors comme suit :
1 digit correspond à 1/10 °C ou
1 digit correspond à 1/10 Ω
Si aucune échelle n’est active, le format de sortie est le suivant :
1 digit correspond à 1/16 °C ou
1 digit correspond à 1/16 Ω
12 KL3201, KL3202 et KL3204
Description du registre
Si le format de sortie Siemens est sélectionné, les 3 bits les plus bas sont utilisés pour l’évaluation de l’état. La date de processus est représentée dans les bits 3 à 15, le bit 15 étant celui du signe. L’échelle de la valeur de mesure correspondant au standard Siemens doit se réaliser via l’échelle de l’utilisateur.
Bit
Valeur de mesure
Hors plage
Bits 15 - 3
Dans la plage
Date de processus
Bit 2
X
0
0
Bit 1
Erreur
0
0
Bit 0
Dépassem ent
1
0
i
Remarque
Octet de contrôle dans l’échange de données du processus
Compensation de gain et de décalage
R33 : échelle du fabricant - Décalage (B_w)
Entier signé 16 bits
Ce registre contient le facteur d’échelle de l’équation linéaire de l’utilisateur
(1.6). L’équation linéaire est activée via le registre R32.
R34 : échelle utilisateur (A_w)
Entier signé 16 bits *2
-8.
Ce registre contient le facteur d’échelle de l’équation linéaire de l’utilisateur (1.6). L’équation linéaire est activée via le registre R32.
R35 et R36 : réservé
R37 : constante de filtre
[0x0000]
Cette documentation est valable pour toutes les bornes à partir de la version de Firmware 3x. L’édition de la version se trouve sur face latérale droite de la borne, dans le numéro de série : xxxx3xxx
Exemple : 52983A2A
la version du Firmware est 3A.
Constante de filtre : Première encoche
[Hz]
Temps de conversion
[ms]
0x0000 25 250
0x50
0xA0
0x140
0x280
100
50
25
12.5
65
125
250
500
Octet de Contrôle et d’État
L’octet de contrôle est transmis de la commande à la borne. Il peut être utilisé en mode registre (REG = 1 bin
) ou en échange de données de processus (REG = 0 bin
).
Une compensation de gain et de décalage de la borne peuvent être exécutés avec l’octet de contrôle (échange de données de processus). Afin de pouvoir exécuter une compensation de la borne, le mot-code doit être introduit dans R31. Le gain et le décalage de la borne peuvent alors être compensés.
Ce n’est qu’en réinitialisant le mot de code que les paramètres sont enregistrés définitivement !
Octet de contrôle :
Bit 7 = 0 bin
Bit 6 = 1 bin
: la fonction de compensation de la borne est activée
Bit 4 = 1 bin
: compensation du gain
Bit 3 = 1 compensation du décalage
Bit 2 = 0 bin
1 bin
Bit 1 = 1
Bit 0 = 1 bin bin
: cycle lent T
: vers le haut
: vers le bas cycle
: cycle rapide T
= 1000 ms cycle
= 50 ms
KL3201, KL3202 et KL3204 13
Description du registre
Octet d’état dans l’échange de données du processus
Compensation
L’octet de contrôle est transmis de la borne à la commande. L’octet d’état contient différents bits d’état du canal d’entrée analogique :
Octet d’état :
Bit 7 = 0 bin
Bit 6 = 1 bin
: erreur (bit d’erreur général)
Bit 5 à bit 2 : réservé
Bit 1 = 1 bin
Bit 0 = 1 bin
: dépassement au-dessus
: dépassement en-dessous
Equation linéaire implémentée
Y[Ω] = (X_Adc * G + B_h) * A_h + 100 Ω
Il s’ensuit :
B_h consiste en une partie dépendant du gain du convertisseur A/D et d’une constante pour déduire le déplacement d’axe de 100 Ω. La partie dépendant du gain déduit le décalage des éléments de construction extérieurs (le décalage des éléments de construction est ajustable via une amplification réglable). Cette procédure est nécessaire, car une compensation à 0 Ω n’est pas possible du fait de la conception du circuit.
Par conséquent cette droite est ajustée autour du point 100 Ω (déplacée sur le point et pivotée sur ce point).
B_h: (B_off * G + B_100)
En conséquence, la compensation du décalage est à effectuer pour PT100 à 100 Ω (ou PT1000 à 1000 Ω).
La compensation de gain est alors réalisée indépendamment du décalage pour p.ex. 300 Ω. 300 Ω correspondent à 557,7 °C =
0x15C9
Préréglage des registres : R17 : 0xED68 correspond à -90,8 Ω
R18 : 0x4E20 correspond à 2000 * 16
-5
= 0,01907 Ω/Digit
R19 : 0x0000
R20 : 0x00A0
R32 : 0x0106
R33 : 0x0000
R34 : 0x0100
La compensation de gain et de décalage à effectuer une fois et n’a pas besoin d’être répétée ou corrigée pour tous les autres éléments implémentés.
Pour le raccordement à deux fils, il faut , avec la résistance de fil en courtcircuit (R1-R11), entrer dans le registre R21 la valeur brute de l’ADC de la résistance du fil (contenue dans R1).
14 KL3201, KL3202 et KL3204
Description du registre
KL3202 comme entrée de résistance 0 à 1 kΩ
Si la KL3202 est utilisée en tant que mesure de résistance, les registres suivants doivent être définis avec les valeurs suivantes :
R32 : registre des caractéristiques : 0xF401
c.-à-d. échelle utilisateur active avec la sortie de la valeur de mesure en
Ohm et technique de raccordement à deux fils.
R33 : échelle du fabricant - décalage (0x0000)
R34 : échelle de l’utilisateur - gain (0x0010)
il s’ensuit la sortie de la valeur mesurée :
Valeur de résistance en
Ω
Valeur de sortie
0
0
1000
1000
Accès au registre via l’échange de données de processus
Bit 7 = 1 bin
: mode de registre
Bit 6 = 0
Bit 6 = 1 bin bin
: lire
: écrire
Communication de registre
Lorsque le bit 7 de l’octet de contrôle est posé, les deux premiers octets des données utiles ne sont pas utilisés pour l’échange de données de processus mais bien écrits dans le jeu de registre de la borne ou lus à partir de celui-ci.
Bit 0 bis 5 : Adresse
Octet de contrôle en mode de registre
On détermine dans le bit 6 de l’octet de contrôle si un registre doit être lu ou écrit. Lorsque le bit 6 n’est pas posé, un registre est lu sans le modifier.
La valeur peut être prise dans l’image de processus d’entrée.
Si le bit 6 est posé, les données utiles sont écrites dans un registre. Dès que l’octet d’état dans l’image de processus d’entrée a donné une confirmation, le processus est terminé (voir l’exemple).
L’adresse du registre à atteindre est entrée dans les bits 1 à 5 de l’octet de contrôle.
MSB
REG=1 W/R A5 A4 A3 A2 A1 A0
REG = 0 bin
: échange de données de processus
REG = 1 bin
W/R = 0 bin
W/R = 1 bin
: accès à la structure de registre
: lire le registre
: écrire le registre
A5...A0 = adresse de registre
On peut adresser un total de 64 registres avec les bits d’adresse A5 à A0.
KL3201, KL3202 et KL3204 15
Description du registre
Exemple 1
Exemple 2
16
Vers coupleur de bus
K-Bus
Control-/ status byte
Données utiles
2 octets ou plus
Si bit de Contrôle 7 = 0 : entrée/sortie
C/S-bit 7
H L Si bit de Contrôle 7 = 1: configuration de registre
Si bit de Contrôle 7 = 1 : adresse dans le bit de commande 0-5
Si bit de Contrôle 6=0: lecture
Si bit de Contrôle 6 = 1 : écriture
0
Bloc de registres de la borne 64 mots
Borne d'E/S complexe
63
H L
L’octet de contrôle ou d’état occupe l’adresse la plus basse d’un canal logique. Les valeurs de registre correspondantes se trouvent dans les deux octets de données suivants. (Le BK2000 est l’exception : un octet de données non utilisé (réservé) est inséré ici après l’octet de contrôle ou d’état, et ainsi la valeur de registre est placée sur une limite de mot).
Lecture du registre 8 dans BK2000 avec un KL3202 et la borne terminale : si les octets suivants sont transmis de la commande à la borne,
Octet
Nom
Octet 3
DataOUT 1
Octet 2
DataOUT 0
Octet 1
Pas utilisé
Octet 0
Octet de contrôle
Valeur
0xXX 0xXX 0x88 alors la borne renvoie la dénomination de type suivante (0x0C82 correspond à l’entier non signé 3202).
Octet
Nom
Octet 3
DataIN 1
Octet 2
DataIN 0
Octet 1
Pas utilisé
Octet 0
Octet d’état
Valeur
0x0C 0x82 0x00 0x88
Écriture du registre 31 dans BK2000 avec une borne intelligente et la borne finale : si les octets suivants (mot-code) sont transmis de la commande à la borne,
Octet
Nom
Octet 3
DataOUT 1
Octet 2
DataOUT 0
Octet 1
Pas utilisé
Octet 0
Octet de contrôle
Valeur
0x12 0x35 0xDF alors le mot code est posé et la borne renvoie comme confirmation l’adresse du registre avec le bit 7 pour l’accès au registre.
Octet
Nom
Octet 3
DataIN 1
Octet 2
DataIN 0
Octet 1
Pas utilisé
Octet 0
Octet d’état
Valeur
0x00 0x00 0x9F
KL3201, KL3202 et KL3204
Annexe
Mappage par défaut pour :
CANopen, CANCAL,
DeviceNet, ControlNet,
Modbus, RS232, RS485
Annexe
Mappage
Comme déjà décrit au chapitre Configuration des bornes, chaque borne de bus est mappée dans le coupleur de bus. Ce mappage se réalise en état de livraison avec les préréglages du coupleur de bus pour cette borne.
Vous pouvez modifier ces réglages par défaut à l’aide du logiciel de configuration KS2000 ou avec un logiciel de configuration de maître (par ex. TwinCAT System Manager ou ComProfibus).
Lorsque les bornes sont complètement évaluées, ils occupent de l’espace mémoire dans l’image de processus d’entrée et de sortie.
Les tableaux suivants donnent des renseignements concernant la manière dont les bornes se mappent en fonction des conditions réglées dans le coupleur de bus.
KL3201
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : non
Format-Motorola : non
Alignement de mot : indifférent
0
1
2
Octet de poids fort
Ch0 D1
-
-
Octet de poids faible
Ch0 D0
-
-
Mappage par défaut pour :
PROFIBUS, Interbus
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : non 0
Format-Motorola : oui
Alignement de mot : indifférent
1
2
Octet de poids fort
Ch0 D0
-
-
Octet de poids faible
Ch0 D1
-
-
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui
Format-Motorola : non
Alignement de mot : non
0
1
2
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui
Format-Motorola : oui
Alignement de mot : non
0
1
2
Mappage par défaut pour :
Lightbus, EtherCAT,
Ethernet et contrôleur de borne de bus (BCxxxx,
BXxxxx)
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui
Format-Motorola : non
Alignement de mot : oui
0
1
2
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui 0
Format-Motorola : oui
Alignement de mot : oui
1
2
Légende
KL3201, KL3202 et KL3204
Voir mappage du 3202.
Octet de poids fort
Octet de poids faible
Ch0 D0 Ch0 CB/SB
-
-
Ch0 D1
-
Octet de poids fort
Octet de poids faible
Ch0 D1 Ch0 CB/SB
- Ch0 D0
- -
Octet de poids fort res.
Ch0 D1
-
Octet de poids faible
Ch0 CB/SB
Ch0 D0
-
Octet de poids fort res.
Ch0 D0
-
Octet de poids faible
Ch0 CB/SB
Ch0 D1
-
17
Annexe
Mappage par défaut pour :
CANopen, CANCAL,
DeviceNet, ControlNet,
Modbus, RS232, RS485
KL3202
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : non
Format-Motorola : non
Alignement de mot : indifférent
0
1
2
Mappage par défaut pour :
PROFIBUS, Interbus
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : non
Format-Motorola : oui
Alignement de mot : indifférent
0
1
2
Octet de poids fort
Ch0 D1
Ch1 D1
-
Octet de poids faible
Ch0 D0
Ch1 D0
-
Octet de poids fort
Ch0 D0
Ch1 D0
-
Octet de poids faible
Ch0 D1
Ch1 D1
-
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui
Format-Motorola : non
Alignement de mot : non
0
1
2
Octet de poids fort
Octet de poids faible
Ch0 D0 Ch0 CB/SB
Ch1 CB/SB Ch0 D1
Ch1 D1 Ch1 D0
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui
Format-Motorola : oui
Alignement de mot : non
0
1
2
Octet de poids fort
Octet de poids faible
Ch0 D1 Ch0 CB/SB
Ch1 CB/SB Ch0 D0
Ch1 D0 Ch1 D1
Mappage par défaut pour :
Lightbus, EtherCAT,
Ethernet et contrôleur de borne de bus (BCxxxx,
BXxxxx)
Légende
18
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui 0
Format-Motorola : non
Alignement de mot : oui
Évaluation complète : oui
Format-Motorola : oui
Alignement de mot : oui
1
2
3
Conditions Décalagemot
0
1
2
3
Octet de poids fort
Rés.
Ch0 D1
Rés.
Ch1 D1
Octet de poids fort
Rés.
Ch0 D0
Rés.
Ch1 D0
Octet de poids faible
Ch0 CB/SB
Ch0 D0
Ch1 CB/SB
Ch1 D0
Octet de poids faible
Ch0 CB/SB
Ch0 D1
Ch1 CB/SB
Ch1 D1
Évaluation complète : la borne est mappée avec l’octet de contrôle et d’état.
Format Motorola : les formats Motorola ou Intel sont réglables
Alignement de mot : la borne se situe sur une limite de mot dans le coupleur de bus.
Ch n SB : octet d’état pour le canal n (apparaît dans l’image de processus d’entrée).
Ch n CB : octet de contrôle pour le canal n (apparaît dans l’image de processus de sortie).
Ch n D0 : canal n, octet de données 0 (octet le moins significatif)
Ch n D1 : canal n, octet de données 1 (octet le plus significatif)
« - » : cet octet n’est pas utilisé par la borne et n’est pas attribué.
Rés. : réservé :
La mémoire de données de processus attribue cet octet, mais il n’a aucune fonction.
KL3201, KL3202 et KL3204
Annexe
Mappage par défaut pour :
CANopen, CANCAL,
DeviceNet, ControlNet,
Modbus, RS232, RS485
Mappage par défaut pour :
PROFIBUS, Interbus
Mappage par défaut pour :
Lightbus, EtherCAT,
Ethernet et contrôleur de borne de bus (BCxxxx,
BXxxxx)
KL3204
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : non
Format-Motorola : non
Alignement de mot : indifférent
0
1
2
3
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : non
Format-Motorola : oui
Alignement de mot : indifférent
0
1
2
3
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui
Format-Motorola : non
Alignement de mot : non
0
1
2
3
4
5
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui
Format-Motorola : oui
Alignement de mot : non
0
1
2
3
4
5
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui 0
Format-Motorola : non
Alignement de mot : oui
1
2
3
Octet de poids fort
Ch0 D1
Ch1 D1
Ch2 D1
Ch3 D1
Octet de poids faible
Ch0 D0
Ch1 D0
Ch2 D0
Ch3 D0
Octet de poids fort
Ch0 D0
Ch1 D0
Ch2 D0
Ch3 D0
Octet de poids faible
Ch0 D1
Ch1 D1
Ch2 D1
Ch3 D1
Octet de poids fort
Octet de poids faible
Ch0 D0 Ch0 CB/SB
Ch1 CB/SB Ch0 D1
Ch1 D1 Ch1 D0
Ch2 D0 Ch2 CB/SB
Ch3 CB/SB Ch2 D1
Ch3 D1 Ch3 D0
Octet de poids fort
Octet de poids faible
Ch0 D1 Ch0 CB/SB
Ch1 CB/SB Ch0 D0
Ch1 D0 Ch1 D1
Ch2 D1 Ch2 CB/SB
Ch3 CB/SB Ch2 D0
Ch3 D0 Ch3 D1
Octet de poids fort
Rés.
Ch0 D1
Rés.
Ch1 D1
Octet de poids faible
Ch0 CB/SB
Ch0 D0
Ch1 CB/SB
Ch1 D0
Légende
5
7
Conditions Décalagemot
Évaluation complète : oui 0
Format-Motorola : oui
Alignement de mot : oui
1
2
3
5
7
Voir mapping du KL3202.
Ch2 D1
Ch3 D1
Ch2 D0
Ch3 D0
Octet de poids fort
Rés.
Ch0 D0
Rés.
Ch1 D0
Octet de poids faible
Ch0 CB/SB
Ch0 D1
Ch1 CB/SB
Ch1 D1
Ch2 D0
Ch3 D0
Ch2 D1
Ch3 D1
KL3201, KL3202 et KL3204 19
Annexe
Tableau de registres
Ces registres sont disponibles une fois pour chaque canal.
Adresse Désignation
R0
Valeur brute ADC
R1
Valeur brute ADC du câble
R2
réservé
R3
...
R5
réservé
R6
Registre de diagnostic
R7
Registre de commande - pas utilisé
R8
Type de borne
R9
Numéro de version du logiciel
R10
Registre de décalage multiplexe
R11
Canaux de signal
R12
Longueur de données minimale
R13
Structure de données
R14
réservé
R15
Registre d’alignement
R16
Numéro de version de matériel
R17
Compensation matériel : décalage
R18
Compensation matériel : gain
R19
Échelle fabricant : décalage
R20
Échelle fabricant : gain
R21
Registre de décalage - technique de raccordement à deux fils
R22
réservé
R3
...
R30
réservé
R31
Registre mot-code
R32
Registre des caractéristiques
R33
Échelle utilisateur : décalage
R34
Échelle utilisateur : gain
R35
réservé
R36
réservé
R37
Constante de filtre
R38
réservé
R3
...
R63
réservé
0x0000
...
0x0000 variable
0x0106
0x0000
0x0100
0x0000
0x0000
0x0138
0x0000
...
0x0000
Valeur par défaut
variable variable
0x0000
...
0x0000 variable
0x0000 p.ex. 3202
R/W
R
...
R
0x???? R
0x0218/0130 R
0x0218
0x0098
R
R
0x0000
0x0000 variable
0x???? spécifique spécifique
0x0000
0x00A0 spécifique
R
R
R
R
R
R
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
...
R/W
R/W
...
R/W
R/W
R/W
R/W
SEEROM
...
SEEROM
RAM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
...
SEEROM
RAM
ROM
ROM
ROM
ROM
ROM
Support d’enregistrement
RAM
...
ROM
RAM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
20 KL3201, KL3202 et KL3204
KL3201, KL3202 et KL3204
Annexe
Service et Support
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21
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