Eurotherm RFS Guida utente

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

3

1

8

1

5

1

4

1

2

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

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

2

0

117

101

22.5

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

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

OPERATING

VOLTAGE

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

IN 1

25

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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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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

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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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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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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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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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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

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Eurotherm RFS Guida utente

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