TITOLO: RFS – Manuale d’Uso 170.IU0.RFS.104
MANUALE D’USO RFS
Termoregolatore per
montaggio su
barra DIN
ERO Electronic, una divisione di Eurotherm s.r.l.
Via Enrico Mattei 21
28100 Novara ITALIA
Tel. +39-0321-481111
Fax. +39-0321-481112
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Indice
REQUISITI DI MONTAGGIO..........................................................................................................4
DIMENSIONI D’INGOMBRO.......................................................................................................... 4
SCHEMA DI COLLEGAMENTO..................................................................................................... 4
ACCESSORI................................................................................................................................... 9
FUNZIONALITA’........................................................................................................................... 14
FUNZIONI SPECIALI IN MODO OPERATIVO............................................................................. 14
NOTE GENERALI SUL PROTOCOLLO MODBUS RTU ............................................................. 17
FORMATO DI TRASMISSIONE................................................................................................... 17
PROCEDURA DI COMUNICAZIONE........................................................................................... 17
CODICI FUNZIONE 1 E 2: LETTURA BIT.................................................................................... 20
CODICI FUNZIONALI 3 E 4: LETTURA WORD........................................................................... 21
CODICE FUNZIONE 5: SCRITTURA DI UN SOLO BIT............................................................... 22
CODICE FUNZIONE 6: SCRITTURA DI UNA SOLA WORD....................................................... 23
CODICE FUNZIONE 15: SCRITTURA DI PIÙ BIT....................................................................... 24
CODICE FUNZIONE 16: SCRITTURA DI PIÙ WORD................................................................. 26
NOTE............................................................................................................................................ 27
MESSAGGI DI ERRORE..............................................................................................................29
GRUPPO DI IDENTIFICAZIONE DEL DISPOSITIVO (120)......................................................... 30
GRUPPO OPERATIVO (900)....................................................................................................... 31
GRUPPO DI GESTIONE DEL DISPOSITIVO (1000)................................................................... 33
GRUPPO INGRESSI VARIABILI DI PROCESSO (1100)............................................................. 35
GRUPPO INGRESSO TRASFORMATORE DI CORRENTE E ALLARMI (1200)........................ 37
GRUPPO INGRESSI DIGITALI (1300)......................................................................................... 39
GRUPPO SET-POINT (1400)....................................................................................................... 40
GRUPPO DI CONTROLLO (USCITA 1) (1500) ........................................................................... 43
GRUPPO FUNZIONE SMART (1600).......................................................................................... 46
GRUPPO ALLARME 1 (USCITA 2) (1700) .................................................................................. 48
GRUPPO ALLARME 2 (USCITA 3) (1800) .................................................................................. 50
GRUPPO ALLARME 3 (USCITA 4) (1900) .................................................................................. 52
GRUPPO USCITE DIGITALI (2000)............................................................................................. 54
INTERFACCIA DI COMUNICAZIONE.......................................................................................... 49
SPECIFICHE GENERALI.............................................................................................................52
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REQUISITI DI MONTAGGIO
Scegliere una posizione di montaggio con le
seguenti caratteristiche:
1) facilità di accesso
2) assenza di vibrazioni o urti
3) assenza di gas corrosivi (gas solforici,
ammoniaca, ecc.).
4) assenza di acqua o altri fluidi (per es.
condensa)
5) la temperatura ambiente deve essere
conforme alla temperatura d’esercizio dello
strumento (0 ÷ 50°C).
6) l’umidità relativa deve essere conforme alle
specifiche dello strumento (20% ÷ 85% senza
formazione di condensa).
Lo strumento può essere montato su una barra
OMEGA DIN conformemente alla norma EN 50
022 (35 x 7.5 mm o 35 x 15 mm).
Vedi le dimensioni di ingombro nella Fig. 2.
MONTAGGIO
Fig. 1.A
SMONTAGGIO
Fig. 1.B
DIMENSIONI D’INGOMBRO
Fig. 2 DIMENSIONI D’INGOMBRO
SCHEMA DI COLLEGAMENTO
1
2
3
4
5
J
4
J
2
1
3
1
6
1
7
1
9
2
0
2
1
2
2
2
3
1
8
1
5
1
4
1
2
1
1
1
0
9
8
7
12345
J4
J2
1
3
1
6
1
7
1
9
20
21
22
23
1
8
1
5
1
4
1
2
1
1
1
0
9
8
7
12345
J4
J2
13
16
17
19
20
21
22
23
18
15
14
12
11
10
9
8
7
1
3
1
1
2
0
117
101
22.5
8.5
8.5
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Fig. 3 TERMINALI DI COLLEGAMENTO
INGRESSI DI MISURA
NOTA: Componenti esterni (es. barriere zener,
ecc.) collegati tra il sensore ed i terminali di
ingresso strumento possono causare errori di
misura dovuti ad una impedenza troppo elevata
o non bilanciata oppure alla presenza di correnti
di perdita.
INGRESSO TC
Fig.4 CABLAGGIO INGRESSO
TERMOCOPPIA
NOTA:
1) Non posare i fili di ingresso parallelamente o
vicino a cavi di potenza o sorgenti di disturbi.
2) Per il cablaggio della TC, usare un cavo di
compensazione/estensione adeguato e
preferibilmente schermato.
3) Se si utilizza un cavo schermato, questo deve
essere collegato a terra ad una sola
estremità.
INGRESSO RTD
Fig. 5 CABLAGGIO INGRESSO RTD
NOTA:
1) Non posare i fili di ingresso parallelamente o
vicino a cavi di potenza o sorgenti di disturbi.
2) Prestare attenzione alla resistenza di linea;
un’elevata resistenza di linea (superiore a 20
Ω/filo) può provocare errori di misura.
3) Se si usa un cavo schermato, questo deve
essere collegato a terra ad una sola
estremità.
4) La resistenza dei 3 fili deve essere la stessa.
INGRESSO LINEARE
Fig. 6.A CABLAGGIO INGRESSO mA
Fig. 6.B CABLAGGIO INGRESSO mV
NOTA:
1) Non posare i fili di ingresso parallelamente o
vicino a cavi di potenza o sorgenti di disturbi.
2) Se si utilizza un cavo schermato, questo deve
essere collegato a terra solo da un lato per
evitare circolazione di correnti verso terra.
3) Per l’ingresso mV, prestare attenzione alla
resistenza di linea; un’elevata resistenza di
linea può provocare errori di misura.
4) L’impedenza d’ingresso è pari a:
< 5 Ω per l’ingresso 20 mA.
> 1 MΩ per l’ingresso 60 mV.
22
+
_
Schermo
22
+
_
Schermo
21
21
23
RTD
2122
23
RTD
21
22
Schermo
_
+
mA
22
+
_
mA
20
22
20
Schermo
Shield
_
+
mV
22
+
_
mV
21
22
21
Shield
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INGRESSO LOGICO
Avvertenza di sicurezza:
1) Non posare il cavi relativi all’ingresso logico
insieme o parallelamente ai cavi di potenza.
2) Usare un contatto esterno libero da tensione
in grado di commutare 5 mA, 7.5 V DC.
3) Lo strumento riconosce una variazione dello
stato del contatto in 100 ms.
4) L’ingresso logico è isolato rispetto allo
ingresso di misura.
Fig. 7 – CABLAGGIO INGRESSO LOGICO
Questo ingresso logico può essere programmato
per eseguire le seguenti funzioni:
a) commutare dal set-point principale al set-point
ausiliario e viceversa.
ingresso logico set-point di lavoro
aperto SP principale
chiuso SP ausiliario (SP2)
b) per sospendere l’esecuzione della rampa del
set-point.
ingresso logico Rampa
apri ESEGUI
chiudi SOSPENDI
INGRESSO TRASFORMATORE DI
CORRENTE
Fig. 8 CABLAGGIO INGRESSO
TRASFORMATORE DI CORRENTE
Nota:
1) L’impedenza d’ingresso è di 12 Ω.
2) La corrente massima di ingresso è pari a 50
mA rms (50 / 60 Hz).
USCITE A RELE’
Fig. 9 CABLAGGIO USCITE A RELE’
La portata del contatto delle uscite OUT 1, 2 e 3
è di 3A/250V AC con carico resistivo.
Il numero delle operazioni è 3 x 10
5
alle
condizioni di lavoro prescritte.
NOTE:
1) Per evitare il rischio di scosse elettriche,
collegare la linea di alimentazione solo dopo
aver effettuato tutti gli altri collegamenti.
2) Per le connessioni di alimentazione, utilizzare
cavi AWG n. 16 o più grandi, adatti per una
temperatura di almeno 75°C .
3) Usare solo conduttori di rame.
Tutti i contatti dei relè sono protetti da varistori
contro i carichi induttivi con componente
induttiva fino a 0.5 A.
Le seguenti raccomandazioni prevengono i gravi
problemi che possono verificarsi quando si usa
un’uscita a relè per pilotare carichi induttivi.
8
9
Current
transformer
Load
6
IN 1
7
12OUT 3
11
NC
C
13
NO
15
OUT 2
C
16
NO
18OUT 1
C
19
NO
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CARICHI INDUTTIVI
E’ possibile che nel commutare carichi induttivi si
verifichino dei transitori ad alta tensione i quali,
attraverso i contatti interni, possono introdurre
dei disturbi tali da compromettere le prestazioni
dello strumento.
Le protezioni interne (varistori) assicurano la
protezione dai disturbi per carichi induttivi fino a
0.5 A .
Problemi analoghi possono essere generati dalla
commutazione di carichi tramite un contatto
esterno in serie al contatto di uscita dello
strumento, come illustrato nella Fig. 10.
Fig. 10 INTERRUTTORE ESTERNO IN SERIE
AL CONTATTO INTERNO
In questo caso, si raccomanda di installare un
filtro RC in parallelo al contatto esterno, come
illustrato nella Fig. 10
Il valore del condensatore (C) e del resistore (R)
è riportato nella tabella seguente.
Il cavo relativo al cablaggio dell’uscita a relè
deve trovarsi il più lontano possibile dai cavi di
ingresso o di comunicazione.
USCITE DI TENSIONE PER IL PILOTAGGIO DI
UNITA’ STATICHE (SSR)
Fig. 11 CABLAGGIO USCITA DI PILOTAGGIO
UNITA’ STATICHE (SSR)
Uscita a tempo proporzionale.
Livello logico 0: Vout < 0.5 V DC.
Livello logico 1:
- 14 V + 20% @ 20 mA
- 24 V + 20% @ 1 mA.
Corrente massima = 20 mA.
NOTA: Questa uscita non è isolata. Si deve
assicurare un isolamento doppio o rinforzato tra
l’uscita dello strumento e l’alimentazione di
potenza mediante il relè a stato solido esterno.
INTERFACCIA SERIALE
L'interfaccia RS-485 consente di collegare dei
dispositivi secondari (unità slave) ad un’unità
principale remota (unità master).
Fig. 12 – CABLAGGIO RS-485
NOTE:
1) Lo strumento RFS è dotato di un driver RS-
485 con impedenza di uscita quattro volte
superiore al normale. Per tale ragione è
possibile collegare 120 unità RFS alla stessa
unità master (invece di 30).
1) La lunghezza del cavo non deve superare 1.5
km a 19200 BAUD.
2) Questa interfaccia seriale è isolata.
3) La seguente relazione descrive la polarità del
segnale nel cavo di interconnessione, così
come definito dalla norma EIA per l’RS-485.
a) Il terminale “A” del generatore deve essere
negativo rispetto al terminale “B” affinché
lo stato binario sia 1 (MARK oppure OFF).
b) Il terminale “A” del generatore deve essere
positivo rispetto al terminale “B” affinché lo
stato binario sia 0 (SPACE oppure ON).
4) La norma EIA stabilisce che per mezzo
dell’interfaccia RS-485 è possibile collegare
fino a 30 dispositivi ad un’unica unità master
remota.
L’interfaccia seriale di questi strumenti si
basa su transceivers “ad alta impedenza di
ingresso” e questa soluzione consente di
collegare fino a 120 dispositivi (con lo stesso
tipo di transceiver) ad un’unica unità master
remota.
LOAD
(mA)
<40 mA
<150 mA
<0.5 A
C
(µF)
0.047
0. 1
0.33
R
(Ω)
100
22
47
P.
(W)
1/2
2
2
OPERATING
VOLTAGE
260 V AC
260 V AC
260 V AC
+
_
_
+
18
19
OUT 1
SOLID STATE
RELAY
+
_
_
+
15
16
OUT 2
SOLID STATE
RELAY
1
2
3
A/A’
B/B’
Common
C/C’
power
C R line
load
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CABLAGGIO LINEA DI ALIMENTAZIONE
Fig.13 CABLAGGIO LINEA DI ALIMENTAZIONE
NOTE:
1) Prima di collegare lo strumento alla linea di
alimentazione, accertarsi che la tensione di
linea corrisponda a quanto riportato sulla
targhetta di identificazione.
2) Usare solo conduttori di rame.
3) Non posare i fili di ingresso insieme ai cavi di
alimentazione.
4) L’ingresso di alimentazione NON è protetto
da un fusibile, che dovrà essere quindi
installato esternamente.
Per una sola unità, il fusibile deve avere le
seguenti caratteristiche:
Alimentazione Tipo Corrente Tensione
24 V AC/DC T 315 mA 250 V
Se il fusibile subisce danni, è opportuno
verificare l'intero circuito di alimentazione.
Per questa ragione è consigliabile rispedire
lo strumento al fornitore.
5) Il massimo assorbimento di potenza è di 6 VA
(4 W).
ACCESSORI
Cavo BUS
Per effettuare il cablaggio di un singolo
regolatore è possibile utilizzare un connettore a
vite invece che il cavo piatto fornibile come
dotazione. Questo cavo piatto può
simultaneamente collegare l'alimentazione,
l'interfaccia seriale, l'uscita di allarme comune
(out 4) e l’ingresso logico comune fino ad un
massimo di 12 regolatori RFS più un’unità I/O
comune oppure a 13 regolatori RFS.
NOTE:
1) L’ingresso logico di ogni strumento può
essere pilotato:
dal rispettivo connettore (terminali 6 e 7),
senza compromettere l’operatività degli altri
elementi;
dall’ingresso logico comune (terminali 24 e
25) presente sull’unità I/O comune: in questo
caso tutti gli strumenti collegati con il cavo
BUS rileveranno la condizione dello stesso
ingresso logico.
2) L’ingresso logico locale (terminali 6 e 7), e
l’ingresso logico comune (terminali 24 e 25)
funzionano contemporaneamente
(condizione OR).
Fig. 14 – CAVO BUS
Il connettore usato è del tipo MOLEX Europe con
16 poli, codice 39512163.
Cavo
BUS
4
5
POWER LINE 24 V A.C/DC
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Fig. 15 – CONNETTORE 8 x 2 PER CAVO BUS
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UNITA’ I/O COMUNE
Questa unità assolve a 3 diverse funzioni:
1) è l'uscita a relè di tutti gli allarmi comuni
collegati mediante il cavo BUS,
2) concentra la connessione dell’ingresso
logico comune di tutte le unità collegate
mediante il cavo BUS,
3) è il punto di collegamento naturale
dell’alimentazione e del link seriale per tutte
le unità collegate mediante il cavo BUS.
Fig. 16 – TERMINALI DI COLLEGAMENTO
UNITA’ I/O COMUNE
Per la connessione dell’interfaccia seriale e
dell’alimentazione vedi Fig. 12 e 13 e relative
note.
Ingresso logico comune
Avvertenza di sicurezza:
1) Non posare il cablaggio dell’ingresso logico
insieme a cavi di potenza.
2) Usare un contatto esterno libero da tensione
in grado di commutare almeno 100 mA, con
7.5 V DC.
3) Lo strumento riconosce una variazione dello
stato del contatto in 100 ms.
4) L’ingresso logico è isolato dall’ ingresso di
misura.
Fig. 17 – CABLAGGIO INGRESSO LOGICO
COMUNE
Fig. 18/A Ingresso logico comune APERTO
Fig. 18/B Ingresso logico comune CHIUSO
NOTA: Come illustrato nella Fig. 18, l’ingresso
logico di un gruppo di RFS può essere pilotato
singolarmente (usando i terminali 6 e 7 dello
strumento in questione) o collettivamente
(usando i terminali 24 e 25 dell’unità I/O
comune).
Questo ingresso logico può essere programmato
per eseguire le seguenti funzioni:
a) commutare dal set-point principale al set-
point ausiliario e viceversa.
ingresso logico set-point selezionato
aperto SP principale
chiuso SP ausiliario (SP2)
b) per sospendere l’esecuzione della rampa del
set-point.
ingresso logico Rampa
aperto ESEGUI
chiuso SOSPENDI
1
2
3
4
5
J2
28
27
26
25
24
24
IN 1
25
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TITOLO: RFS – Manuale d’Uso 170.IU0.RFS.104
Uscita allarme comune
Fig. 19 CABLAGGIO USCITA ALLARME
COMUNE
Fig. 20/A Relè non eccitato, spia ON accesa
Fig. 20/B Relè eccitato, spia OFF accesa
La portata del contatto di questa uscita è di
8A/250V AC con carico resistivo.
Il numero delle operazioni è 3 x 10
5
con questa
portata.
NOTA:
Non posare i fili di ingresso parallelamente o
vicino a cavi di potenza o sorgenti di disturbi.
Le protezioni interne (varistori) assicurano la
protezione dai disturbi per carichi induttivi fino a
0.5 A .
KIT DI CONNETTORI
L’unità può essere fornita con o senza il kit di
connettori. Il numero di poli di ogni connettore è
in funzione delle opzioni selezionate.
Fig. 21 – Connettore a 2 poli
Modello Phoenix MSTB 2.5/2-ST-5.08
Fig. 22 – Connettore a 3 poli
Modello Phoenix MSTB 2.5/3-ST-5.08
Fig. 23 – Connettore a 4 poli
NOTA: Trattasi di un connettore placcato oro
che viene spedito con lo strumento e non
è contenuto nel kit.
Modello Phoenix MSTB 2.5/4-ST-5.08
Fig. 24 – Connettore a 5 poli
Modello Phoenix MSTB 2.5/5-ST-5.08
Fig. 25 – Connettore a 8 poli
Modello Phoenix MSTB 2.5/8-ST-5.08
27
26
NC
C
28
NO
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FUNZIONALITA’
Descrizione dei modi di funzionamento
Il dispositivo prevede tre diversi modi di
funzionamento denominati:
- Modo di calibrazione
- Modo di configurazione
- Modo operativo
Modo di calibrazione
Questo modo di funzionamento è descritto in un
manuale specifico dal titolo “Manuale di
calibrazione dell’RFS”.
Modo di configurazione
In modo di configurazione, lo strumento non
esegue il controllo del processo, né le funzioni di
allarme.
Durante la configurazione è possibile leggere e
scrivere tutti i parametri dello strumento.
La configurazione dello strumento può essere
effettuata tramite RS-485 o per mezzo di uno
strumento specifico denominato CPI.
NOTA: La connessione RS-485 standard e la
CPI si escludono reciprocamente; la CPI ha
priorità sull’RS-485.
La CPI viene fornita con un software dedicato
teso a facilitare la procedura di configurazione.
La CPI e iI programma di configurazione del
RFS sono descritti in un manuale specifico.
Nel capitolo “Protocollo Modbus dell’RFS” sono
reperibili tutte le informazioni relative ai vari
parametri.
Modo operativo
In modo operativo, lo strumento esegue il
controllo del processo, la gestione degli allarmi e
tutte le altre funzioni speciali (SMART, Soft Start,
ecc.).
In modo operativo, è possibile leggere e scrivere
un sottoinsieme (subset) di parametri.
FUNZIONI SPECIALI IN MODO
OPERATIVO
Il seguente elenco di funzioni proprie dello
strumento intende assistere l’utilizzatore nei
modi di configurazione e operativo allo scopo di
ottenere le prestazioni migliori.
NOTA: Nelle descrizioni seguenti, le parentesi
quadre definiscono l’indirizzo Modbus di un
parametro.
Indicatori
1 Acceso quando OUT 1 è ON.
2 Acceso quando OUT 2 è ON.
3 Acceso quando OUT 3 è ON.
4 Acceso quando OUT 4 è ON.
PV FAIL Acceso quando viene rilevato un
guasto sull’ingresso di misura.
COM Accesso durante la trasmissione.
SYS Intermittente in modo operativo
Acceso in modo di configurazione e di
calibrazione.
D.IN Acceso quando l’ingresso logico è
chiuso.
Abilitazione/disabilitazione uscite di controllo
Quando lo strumento è in modo operativo, è
possibile disabilitare le uscite di controllo [1504].
In questa modalità a loop aperto, il regolatore
funziona come semplice indicatore forzando
tutte le uscite di controllo a 0.
Quando le uscite di controllo sono disabilitate,
anche gli allarmi sono disattivati. In caso di
spegnimento con l’uscita di controllo disabilitata,
all’accensione dello strumento l’uscita di controllo
sarà disabilitata automaticamente.
Quando si ripristina il controllo, lo strumento opera
come se fosse stato riacceso con attivazione della
funzione di mascheratura degli allarmi, se
configurata.
Funzione MANUALE
La funzione MANUALE [1503] consente di
impostare direttamente la potenza d’uscita dello
strumento.
Il passaggio da AUTO a MANUALE e viceversa
è graduale (questa funzione non è prevista se è
esclusa l’azione integrale).Se il passaggio da
AUTO a MANUALE ha luogo durante la prima
parte dell’algoritmo SMART (TUNE), quando si
torna in modo AUTO il dispositivo viene
automaticamente forzato nella seconda parte
dell’algoritmo SMART
(ADAPTIVE).All'accensione, il dispositivo si trova
in modo AUTO oppure come era stato lasciato
prima dello spegnimento, in funzione della
configurazione selezionata [1521].
Nota:Se l'avvio avviene in Manuale, la potenza
d’uscita (OUT1 - OUT2) è impostata a 0.
Funzione SMART
Ottimizza automaticamente l’azione di controllo.
Quando la funzione SMART è abilitata, è
possibile leggere i parametri di controllo (Pb, Ti,
Td), ma non modificarli.
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TITOLO: RFS – Manuale d’Uso 170.IU0.RFS.104
Disabilitando la funzione SMART, lo strumento
mantiene il set corrente di parametri di controllo
e consente di modificarli.
NOTA: Quando è programmato il controllo
ON/OFF (Pb=0), la funzione SMART è
disabilitata.
Pre-riscaldamento sincrono
Questa funzione elimina il riscaldamento
differenziale dovuto ai diversi livelli di
riscaldamento dei singoli riscaldatori durante la
fase di avvio della macchina.
Questa funzione opera come segue.
All’avvio dello strumento, tutti i regolatori usano il
primo valore misurato come set-point iniziale,
dopo di che avviano una rampa da questo set-
point al set-point finale precedentemente
programmato.
Tutti gli allarmi comuni sono impostati come
allarmi di banda e sono collegati all’ingresso
logico comune.
In questo modo, se la misura di un ciclo esce
dalla banda di inseguimento (tracking), l'allarme
comune chiude l’ingresso logico comune e
l’esecuzione della rampa di tutti i cicli viene
sospesa.
L’esecuzione della rampa riprende quando tutte
le misure rientrano nella banda di inseguimento.
Per attivare questa funzione, impostare gli
strumenti come segue:
1) L’allarme 3 è un allarme di banda
([1903] = 2, [1904] = 0, [1905] = 0,
[1906] = 0 e [1907] = 0)
2) Il “set-point operativo all’avvio” deve essere
allineato al “valore misurato” ([1410] = 1)
3) L’ingresso logico è usato per sospendere la
rampa ([1301] = 2)
4) La “velocità di cambiamento per la
variazione positiva del set-point” [1408] e la
“velocità di cambiamento per la variazione
negativa del set-point” [1409] devono essere
impostate tra 1 e 100 cifre al minuto,
secondo la velocità di cambiamento
desiderata.
5) L’uscita di allarme comune è collegata
all’ingresso logico comune.
Indirizzo sequenziale (Modbus) dei parametri
cui si accede più frequentemente
Per accelerare al massimo la velocità di
trasferimento dei dati tra l’RFS e il sistema di
supervisione, i principali parametri operativi sono
stati riuniti in un gruppo con indirizzo
sequenziale (vedi “Gruppo operativo [900]”).
Per migliorare ulteriormente l’efficienza del
trasferimento dei dati, tutte le informazioni in
formato binario vengono trasferite come una
singola word-dati.
Il sistema consente all’RFS di comunicare i dati
dei parametri principali con una sola richiesta di
dati e non con una serie di operazioni separate
di indirizzamento.
Gestione dell’energia all’avvio
Quando si accende una macchina a cicli multipli
e tutti con la funzione Soft Start, all’accensione i
periodi ON e OFF dell’uscita di controllo di tutti i
cicli saranno (più o meno) sincroni, con
conseguenti elevati picchi di corrente.
Questi strumenti usano il proprio indirizzo
Modbus (tutti gli indirizzi sono diversi) allo scopo
di scalare i periodi ON e OFF di una o più uscite
di controllo.
Questa opportunità riduce considerevolmente la
richiesta massima di corrente all’avvio della
macchina, offrendo la possibilità di risparmiare
sia sulla capacità dell’impianto elettrico, sia in
termini di requisiti dei cavi.
Disponibilità I/O inutilizzate per il link seriale
Tutte le I/O dell’RFS possono essere lette
direttamente sull’interfaccia di comunicazione
Modbus da parte del sistema di supervisione.
Inoltre, l’host di comunicazione può utilizzare le
uscite dell’RFS che non sono assegnate come
funzione di allarme o di uscita.
Questa opportunità espande le I/O disponibili di
un PLC e del sistema di supervisione, semplifica
la diagnosi delle anomalie della macchina e
rende possibile la diagnosi remota.
Funzione OFD di rilevamento guasti all’uscita
(a richiesta)
Usando l’ingresso del trasformatore di corrente
(ingresso CT), la funzione OFD (Output Failure
Detection) tiene sotto controllo la corrente nel
carico pilotato dall’uscita 1.
La protezione del carico e dell’attuatore è
effettuata nel modo seguente:
- Durante il periodo ON dell’uscita, lo strumento
misura la corrente attraverso il carico e genera
una condizione di allarme se tale corrente è
inferiore ad una soglia pre-programmata
[1206]. Una corrente bassa segnala la rottura
totale o parziale del carico o dell’attuatore.
- Durante il periodo OFF dell’uscita, lo strumento
misura la corrente di dispersione attraverso il
carico e genera una condizione di allarme se
tale corrente è superiore a un valore di soglia
pre-programmato [1205]. Un’elevata corrente
Pag. ITA 16/59
TITOLO: RFS – Manuale d’Uso 170.IU0.RFS.104
di dispersione segnala la presenza di un corto-
circuito nell’attuatore.
Funzione “Soft Start”
Questa funzione consente di riscaldare
gradatamente la macchina in fase di avvio allo
scopo di eliminare lo shock termico e proteggere
la materia prima.
L’energia applicata è limitata (da [1514]) per un
tempo programmabile [1515].
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TITOLO: RFS – Manuale d’Uso 170.IU0.RFS.104
NOTE GENERALI SUL PROTOCOLLO RTU MODBUS
Questo protocollo half-duplex accetta un’unità principale (master) e una o più unità secondarie (slave).
L’interfaccia fisica deve essere del tipo RS-485.
Una rete può accettare fino 120 dispositivi aventi la stessa "Elevata impedenza di ingresso " del transceiver
usato.
Il computer deve essere programmato per fungere da unità master che controlla quale unità slave ha
accesso al link. Tutte le altre unità slave restano in stato di attesa. Ogni unità slave ha il suo proprio
indirizzo in una campo da 1 a 254.
L’indirizzo "0" è un indirizzo di trasmissione a più terminali (broadcast): quando l’unità master invia un
messaggio con indirizzo "0", tutte le unità slave lo ricevono e nessuna risponde.
NOTA: I valori numerici presenti in questo testo sono espressi come:
- valore binario se sono seguiti dalla lettera b,
- valore decimale se non sono seguiti da alcuna lettera,
- valore esadecimale se sono seguiti dalla lettera h.
FORMATO DI TRASMISSIONE
Il protocollo usa il modo di trasmissione RTU (Remote Terminal Unit).
L’RTU è un metodo binario in cui il formato dei byte è composto da:
1 bit di start, 8 bit di dati, 1 bit di parità (opzionale), 1 bit di stop.
La velocità di comunicazione è selezionabile tra 600, 1200, 2400, 4800, 9600 e 19200 baud.
NOTA: Se si usa la CPI (Configuration Port Interface), il formato di trasmissione è fisso:
(19200 - 8 bit – Nessuna parità) e l’indirizzo è fissato a 255
Non è ammesso l’indirizzo di broadcast (0).
PROCEDURA DI COMUNICAZIONE
La comunicazione può essere iniziata solo dall’unità master; le unità slave possono trasmettere
solo dopo aver ricevuto un’interrogazione dall’unità master.
Il formato generale per la trasmissione da master a slave è il seguente:
CAMPO BYTE
Indirizzo slave 1
Codice funzione 1
Dati n
Controllo errori (CRC-16) (byte basso) 1
Controllo errori (CRC-16) (byte alto) 1
L’unità slave rileva l’inizio d’interrogazione quando il tempo di ritardo tra due caratteri è superiore
a 3.5 T.U. (Time Unit = Tempo necessario a trasmettere un carattere).
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TITOLO: RFS – Manuale d’Uso 170.IU0.RFS.104
VERIFICA DEGLI ERRORI (CRC-16 Cyclical Redundancy Check)
Il valore CRC-16 viene calcolato dal dispositivo che trasmette e allegato al messaggio. Il
dispositivo di ricezione ricalcola un CRC-16 e confronta il valore calcolato con quello ricevuto. I
due valori devono essere uguali.
Il calcolo del CRC-16 comincia con il caricamento preliminare di un registro a 16-bit con tutti i bit
a 1. Poi si avvia un processo in cui si elaborano in successione i byte del messaggio con il
contenuto corrente del registro.
Per generare il CRC-16 vengono usati solo gli otto bit di dati di ogni carattere; i bit di partenza e
di arresto e il bit di parità eventualmente usato non si applicano al CRC-16.
Durante la generazione del CRC-16, ogni byte viene posto in condizione esclusiva OR con il
contenuto del registro. Poi il risultato viene spostato a destra, con un zero inserito nella posizione
del bit più significativo (MSB). Se il bit meno significativo (LSB) era 1, il registro è posto in
condizione esclusiva OR con un valore fisso preimpostato. Se il valore del bit meno significativo
(LSB) era 0, non avviene nessuna verifica esclusiva OR.
Questo processo viene ripetuto finché non sono stati eseguiti otto spostamenti. Dopo l’ultimo
spostamento, il byte successivo è posto in condizione esclusiva OR con il valore corrente del
registro e il processo si ripete per altri otto spostamenti, come sopra descritto. Il contenuto finale
del registro, dopo che tutti i caratteri del messaggio sono stati elaborati, è il valore CRC-16.
Una procedura per generare un CRC-16 è come segue:
1) Caricamento di un registro a 16 bit (registro CRC-16) con FFFFh (tutti 1).
2) OR esclusivo del primo byte del messaggio con il byte basso del registro CRC-16 e
inserimento del risultato nel registro CRC-16.
3) Spostamento del registro CRC-16 di un bit verso destra, verso il bit meno significativo
(LSB) e inserimento di uno zero nel bit più significativo (MSB); estrazione ed esame
dell’LSB.
4) Se l’LSB era 0: ripetizione del punto 3 (un altro spostamento).
Se l’LSB era 1: OR esclusivo del registro CRC-16 con il valore polinomiale
A001h (1010 0000 0000 0001b).
5) Ripetizione dei punti 3 e 4 fino a completare 8 spostamenti; a questo punto, è stato
elaborato un byte completo.
6) Ripetizione dei punti da 2 a 5 per il byte successivo del messaggio e prosecuzione di
questa procedura fino a completare l’elaborazione di tutti i byte.
7) Il contenuto finale del registro CRC-16 è il valore CRC-16.
Quando nel messaggio viene trasmesso il CRC-16 (16 byte), il byte basso sarà trasmesso per
primo, seguito dal byte alto.
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TITOLO: RFS – Manuale d’Uso 170.IU0.RFS.104
Di seguito si riporta un esempio di una funzione di linguaggio C che esegue la generazione di un
CRC.
/* ---------------------------------------------------------------
crc_16 calculate the crc_16 error check field
Input parameters:
buffer: string to calculate CRC
length: bytes number of the string
This function returns the CRC value.
--------------------------------------------------------------- */
unsigned int crc_16 (unsigned char *buffer, unsigned int length)
{
unsigned int i, j, temp_bit, temp_int, crc;
crc = 0xFFFF;
for ( i = 0; i < length; i++ ) {
temp_int = (unsigned char) *buffer++;
crc ^= temp_int;
for ( j = 0; j < 8; j++ ) {
temp_bit = crc & 0x0001;
crc >>= 1;
if ( temp_bit != 0 )
crc ^= 0xA001;
}
}
return (crc);
}
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TITOLO: RFS – Manuale d’Uso 170.IU0.RFS.104
Codici funzione 1 e 2: Lettura bit
Questi codici funzionali sono usati dall’unità master per richiedere il valore di un gruppo di bit
consecutivi (max 24) che stanno rappresentando lo stato dell’unità slave.
Richiesta da master a slave Risposta da slave a master
Campo Byte Campo Byte
Indirizzo slave (1-255)
1
Indirizzo slave (1-255)
1
Codice funzione (01-02)
1
Codice funzione (01-02)
1
Indirizzo di partenza bit (byte alto)
1
Contatore byte (n)
1
Indirizzo di partenza bit (byte basso)
1
Dati
n
Numero di bit (byte alto)
1
Verifica errori (CRC-16) (byte basso)
1
Numero di bit (byte basso)
1
Verifica errori (CRC-16) (byte alto)
1
Verifica errori (CRC-16) (byte basso)
1
Verifica errori (CRC-16) (byte alto)
1
Il campo "Dati" indica i bit richiesti: il bit con l’indirizzo inferiore è nel bit 0 del primo byte, il
successivo è nel bit 1, e così via.
Gli eventuali bit irrilevanti (bit “don’t care”) necessari a completare l’ultimo byte sono uguali a 0.
Esempio:
Chiedi all’unità slave all’indirizzo 3 (3h) lo stato di 4 (4h) bit partendo dal bit 2000 (7D0h) “Gruppo
uscite digitali”.
Richiesta da master a slave Risposta da slave a master
Campo Byte Campo Byte
Indirizzo slave
03h
Indirizzo slave
03h
Codice funzione
01h
Codice funzione
01h
Indirizzo di partenza bit (byte alto)
07h
Contatore byte
01h
Indirizzo di partenza bit (byte basso)
D0h
Dati
0Ah
Numero di bit (byte alto)
00h
Verifica errori (CRC-16) (byte basso)
D0h
Numero di bit (byte basso)
04h
Verifica errori (CRC-16) (byte alto)
37h
Verifica errori (CRC-16) (byte basso)
3Ch
Verifica errori (CRC-16) (byte alto)
A6h
Il byte nel campo "Dati" (0Ah=000001010b) significa:
Stato bit 2000 = 0 Stato dell’uscita 1: uscita non eccitata
Stato bit 2001 = 1 Stato dell’uscita 2: uscita eccitata
Stato bit 2002 = 0 Stato dell’uscita 3: uscita non eccitata
Stato bit 2003 = 1 Stato dell’uscita 4: uscita eccitata
Irrilevante = 0
Irrilevante = 0
Irrilevante = 0
Irrilevante = 0
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