Elaborazione del valore analogico - Siemens AG · Elaborazione del valore analogico Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E03461442-AC 3 Prefazione Scopo della documentazione

Elaborazione del valore analogico ___________________

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SIMATIC

S7-1500, ET 200MP, ET 200SP, ET 200AL, ET 200pro, ET 200eco PN Elaborazione del valore analogico

Manuale di guida alle funzioni

06/2014 A5E03461442-AC

Prefazione

Guida alla documentazione 1

Nozioni utili sulla tecnologia analogica

2 Rappresentazione dei valori analogici

3 Collegamento di trasduttori di misura

4

Termocoppie 5

Collegamento di carichi/attuatori

6

Funzioni supportate 7

Moduli analogici High-Speed 8

Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG GERMANIA

A5E03461442-AC Ⓟ 07/2014 Con riserva di modifiche

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Avvertenze di legge Concetto di segnaletica di avvertimento

Questo manuale contiene delle norme di sicurezza che devono essere rispettate per salvaguardare l'incolumità personale e per evitare danni materiali. Le indicazioni da rispettare per garantire la sicurezza personale sono evidenziate da un simbolo a forma di triangolo mentre quelle per evitare danni materiali non sono precedute dal triangolo. Gli avvisi di pericolo sono rappresentati come segue e segnalano in ordine descrescente i diversi livelli di rischio.

PERICOLO questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi lesioni fisiche.

AVVERTENZA il simbolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte o gravi lesioni fisiche.

CAUTELA indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare lesioni fisiche non gravi.

ATTENZIONE indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare danni materiali.

Nel caso in cui ci siano più livelli di rischio l'avviso di pericolo segnala sempre quello più elevato. Se in un avviso di pericolo si richiama l'attenzione con il triangolo sul rischio di lesioni alle persone, può anche essere contemporaneamente segnalato il rischio di possibili danni materiali.

Personale qualificato Il prodotto/sistema oggetto di questa documentazione può essere adoperato solo da personale qualificato per il rispettivo compito assegnato nel rispetto della documentazione relativa al compito, specialmente delle avvertenze di sicurezza e delle precauzioni in essa contenute. Il personale qualificato, in virtù della sua formazione ed esperienza, è in grado di riconoscere i rischi legati all'impiego di questi prodotti/sistemi e di evitare possibili pericoli.

Uso conforme alle prescrizioni di prodotti Siemens Si prega di tener presente quanto segue:

AVVERTENZA I prodotti Siemens devono essere utilizzati solo per i casi d’impiego previsti nel catalogo e nella rispettiva documentazione tecnica. Qualora vengano impiegati prodotti o componenti di terzi, questi devono essere consigliati oppure approvati da Siemens. Il funzionamento corretto e sicuro dei prodotti presuppone un trasporto, un magazzinaggio, un’installazione, un montaggio, una messa in servizio, un utilizzo e una manutenzione appropriati e a regola d’arte. Devono essere rispettate le condizioni ambientali consentite. Devono essere osservate le avvertenze contenute nella rispettiva documentazione.

Marchio di prodotto Tutti i nomi di prodotto contrassegnati con ® sono marchi registrati della Siemens AG. Gli altri nomi di prodotto citati in questo manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo da parte di terzi per i propri scopi può violare i diritti dei proprietari.

Esclusione di responsabilità Abbiamo controllato che il contenuto di questa documentazione corrisponda all'hardware e al software descritti. Non potendo comunque escludere eventuali differenze, non possiamo garantire una concordanza perfetta. Il contenuto di questa documentazione viene tuttavia verificato periodicamente e le eventuali correzioni o modifiche vengono inserite nelle successive edizioni.

Elaborazione del valore analogico Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E03461442-AC 3

Prefazione

Scopo della documentazione Nella presente documentazione sono descritti argomenti generali che non riguardano un prodotto specifico.

Oltre alle informazioni introduttive relative all'elaborazione del valore analogico, il presente manuale contiene i seguenti argomenti:

● Collegamento di trasduttori di misura agli ingressi analogici

● Collegamento di attuatori/carichi alle uscite analogiche

● Compensazione della temperatura del giunto freddo

● Calibrazione di un modulo analogico

● Opzioni di diagnostica di un modulo analogico

● Moduli analogici high-speed

Nozioni di base necessarie Per poter comprendere la documentazione si presuppongono le seguenti conoscenze:

● Conoscenze generali nel campo della tecnica di automazione

● Conoscenze dell'elaborazione del valore analogico (tecnologia analogica)

● Conoscenze del sistema di automazione industriale SIMATIC

● Conoscenze sull'uso di STEP 7 (TIA Portal)

Campo di validità della documentazione Il presente manuale è valido come documentazione di base per tutte le unità di ingressi e uscite analogici delle famiglie di prodotti S7-1500, ET 200MP, ET 200SP, ET 200AL, ET 200pro e ET 200eco PN.

Modifiche rispetto alla versione precedente Rispetto alla versione precedente (edizione 12/2013) sono state apportate le seguenti modifiche/integrazioni:

● Estensione del campo di validità al sistema di periferia decentrata ET 200AL

Prefazione

Elaborazione del valore analogico 4 Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E03461442-AC

Convenzioni STEP 7: nella presente documentazione il nome "STEP 7" viene utilizzato come sinonimo di "STEP 7 a partire dalla versione V12 (TIA Portal)" e versioni successive. La presente documentazione contiene illustrazioni dei dispositivi descritti. Le riproduzioni possono differire nei particolari dal prodotto fornito.

Osservare le note contrassegnate nel modo seguente:

Nota

Un'avvertenza contiene importanti informazioni su una parte di documentazione alla quale occorre prestare particolare attenzione.

Ulteriore supporto Ulteriori informazioni relative ai prodotti SIMATIC sono disponibili in Internet. Anche le relative documentazioni si trovano in Internet.

● La documentazione tecnica relativa ai singoli prodotti SIMATIC e sistemi è disponibile in Internet (http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal).

● Il catalogo online e il sistema di ordinazione online si trovano in Internet (http://mall.automation.siemens.com):

Indicazioni di sicurezza Siemens commercializza prodotti di automazione e di azionamento per la sicurezza industriale che contribuiscono al funzionamento sicuro di impianti, soluzioni, macchinari, apparecchiature e/o reti. Questi prodotti sono componenti essenziali di una concezione globale di sicurezza industriale. In quest’ottica i prodotti Siemens sono sottoposti ad un processo continuo di sviluppo. Consigliamo pertanto di controllare regolarmente la disponibilità di aggiornamenti relativi ai prodotti.

Per il funzionamento sicuro di prodotti e soluzioni Siemens è necessario adottare idonee misure preventive (ad es. un concetto di protezione di cella) e integrare ogni componente in un concetto di sicurezza industriale globale all’avanguardia. Considerare in questo contesto anche i prodotti impiegati da altri costruttori. Per ulteriori informazioni sulla sicurezza industriale, vedere qui (http://www.siemens.com/industrialsecurity).

Per restare informati sugli aggiornamenti cui vengono sottoposti i nostri prodotti, suggeriamo di iscriversi ad una newsletter specifica del prodotto. Per ulteriori informazioni, vedere qui (http://support.automation.siemens.com).

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Indice del contenuto

Prefazione .............................................................................................................................................. 3

1 Guida alla documentazione ..................................................................................................................... 7

2 Nozioni utili sulla tecnologia analogica .................................................................................................... 9

2.1 Panoramica .................................................................................................................................... 9

2.2 Precisione/risoluzione .................................................................................................................. 13

2.3 Normalizzazione dei valori analogici ............................................................................................ 17

2.4 Denormalizzazione dei valori analogici ........................................................................................ 19

2.5 Errore di linearità .......................................................................................................................... 21

2.6 Precisione di ripetibilità ................................................................................................................ 22

2.7 Limite errore di esercizio ed errore di base ................................................................................. 23

2.8 Errore di temperatura ................................................................................................................... 26

2.9 Soppressione frequenza disturbo ................................................................................................ 27

2.10 Interferenze di modo comune (UCM)........................................................................................... 29

2.11 Interferenze di modo normale (USM)........................................................................................... 31

2.12 Soppressione della tensione di disturbo ...................................................................................... 33

2.13 Diafonia tra i canali ...................................................................................................................... 35

2.14 Diagnostica .................................................................................................................................. 37

2.15 Stato del valore ............................................................................................................................ 48

2.16 Tempo di conversione di un modulo analogico ........................................................................... 51

2.17 Tempo di ciclo di un modulo analogico ........................................................................................ 53

2.18 Tempo di assestamento e di risposta delle unità di uscite analogiche ........................................ 54

2.19 Livellamento ................................................................................................................................. 56

2.20 Carico con convertitori di misura a 2 fili ....................................................................................... 59

3 Rappresentazione dei valori analogici ................................................................................................... 62

3.1 Panoramica .................................................................................................................................. 62

3.2 Rappresentazione delle aree di ingresso .................................................................................... 64

3.3 Rappresentazione delle aree di uscita ......................................................................................... 65

Indice del contenuto


4 Collegamento di trasduttori di misura .................................................................................................... 67

4.1 Panoramica ................................................................................................................................. 67

4.2 Collegamento di ingressi analogici con collegamento MANA ..................................................... 69

4.3 Collegamento di ingressi analogici senza collegamento MANA ................................................. 71

4.4 Collegamento di trasduttori di tensione ....................................................................................... 73

4.5 Collegamento di trasduttori di corrente ....................................................................................... 74

4.6 Collegamento di termoresistenze e resistenze ........................................................................... 76

4.7 Collegamenti di termocoppie....................................................................................................... 78

5 Termocoppie ......................................................................................................................................... 80

5.1 Scelta delle termocoppie ............................................................................................................. 80

5.2 Struttura e funzionamento delle termocoppie ............................................................................. 82

5.3 Compensazione della temperatura del giunto freddo ................................................................. 84 5.3.1 Panoramica ................................................................................................................................. 84 5.3.2 Compensazione tramite il giunto freddo interno ......................................................................... 87 5.3.3 Compensazione tramite il canale di riferimento del modulo ....................................................... 89 5.3.4 Compensazione canale di riferimento del gruppo 0 ................................................................... 91 5.3.5 Compensazione tramite temperatura di riferimento fissa ........................................................... 94 5.3.6 Compensazione tramite temperatura di riferimento dinamica .................................................... 97 5.3.7 Compensazione esterna o non eseguita .................................................................................. 101 5.3.8 Tipo di compensazione RTD (0) ............................................................................................... 103

6 Collegamento di carichi/attuatori .......................................................................................................... 106

6.1 Panoramica ............................................................................................................................... 106

6.2 Collegamento di carichi/attuatori ............................................................................................... 107

7 Funzioni supportate ............................................................................................................................. 109

7.1 Calibrazione dei moduli analogici ............................................................................................. 109 7.1.1 Panoramica ............................................................................................................................... 109 7.1.2 Calibrazione dei moduli analogici ............................................................................................. 111 7.1.3 Interruzione della calibrazione .................................................................................................. 115 7.1.4 Reset delle impostazioni di fabbrica dei moduli analogici ......................................................... 116

8 Moduli analogici High-Speed ................................................................................................................ 117

8.1 Nozioni di base .......................................................................................................................... 117

8.2 Moduli ST e moduli HS a confronto .......................................................................................... 123

Indice analitico ..................................................................................................................................... 129


Guida alla documentazione 1

Introduzione La documentazione dei prodotti SIMATIC ha una struttura modulare e contiene argomenti relativi al sistema di automazione.

La documentazione completa per i sistemi S7-1500, ET 200MP, ET 200SP, ET 200AL, ET 200pro e ET 200eco PN è costituita dai relativi manuali di sistema, di guida alle funzioni e del prodotto.

Panoramica della documentazione supplementare relativa all'argomento 'Elaborazione del valore analogico'

La seguente tabella riporta ulteriori documentazioni che completano la presente descrizione per l'elaborazione del valore analogico.

Tabella 1- 1 Documentazione relativa all'argomento 'Elaborazione del valore analogico'

Argomento Documentazione Informazioni importanti Descrizione del sistema

Manuale di sistema Sistema di automazione S7-1500 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59191792)

• Operazioni preliminari • Montaggio • Collegamento • Messa in servizio Manuale di sistema

Sistema di periferia decentrata ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/58649293) Manuale di sistema Sistema di periferia decentrata ET 200MP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59193214) Manuale di sistema ET 200AL distributed I/O system (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/89254965) Istruzioni operative Sistema di periferia decentrata ET 200pro (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/21210852) Istruzione operative Sistema di periferia decentrata ET 200eco PN (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/29999018)

http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59191792












Guida alla documentazione


Argomento Documentazione Informazioni importanti Configurazione di controllori immuni ai disturbi

Manuale di guida alle funzioni Configurazione dei controllori immuni ai disturbi (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59193566)

• Nozioni di base • Compatibilità

elettromagnetica • Protezione antifulmini

Modulo analogico

Manuale del rispettivo modulo analogico • Collegamento • Parametri • Dati tecnici • Set di dati dei parametri • Tabelle dei valori

analogici

Manuali SIMATIC In Internet (http://www.siemens.com/automation/service&support) si possono scaricare gratuitamente tutti i manuali attuali relativi ai prodotti SIMATIC.



http://www.siemens.com/automation/service&support


Nozioni utili sulla tecnologia analogica 22.1 Panoramica

Introduzione Lo scopo di questo capitolo è di spiegare all'utente le principali grandezze caratteristiche delle unità di ingressi e uscite analogici partendo dalle basi della tecnologia analogica. Le spiegazioni e gli esempi forniti nelle pagine seguenti rappresentano un riferimento ai manuali specifici del modulo analogico in uso e intendono agevolarne l'utilizzo.

Segnali analogici e binari I segnali binari possono assumere solo due stati, stato 1 (tensione presente) o stato 0 (tensione mancante). Oltre ai segnali binari, nella tecnica di controllo devono spesso essere letti, elaborati ed emessi anche segnali analogici. Rispetto ai segnali binari, i segnali analogici assumono un numero qualsiasi di valori all'interno di una determinata area. Le grandezze analogiche possono essere ad es.:

● Temperatura

● Pressione

● Numero di giri

● Livello di riempimento

● Valore pH



Trasduttori di misura I controllori possono elaborare valori analogici solo sotto forma di schema di bit. A tal fine i trasduttori di misura collegabili al modulo analogico rilevano le grandezze fisiche, ad es. pressione o temperatura. Il valore analogico viene misurato dal modulo di ingressi analogici sotto forma di corrente, tensione o resistenza. Perché la CPU possa elaborare il valore della corrente o della tensione rilevato, un convertitore analogico-digitale integrato nell'unità di ingressi analogici lo converte in un valore intero a 16 bit. A seconda del tipo di misura è possibile utilizzare i seguenti trasduttori di misura: ● Trasduttori di tensione ● Trasduttori di corrente

– Convertitore di misura a 2 fili – Convertitore di misura a 4 fili

● Trasduttori di resistenza – Connettore a 4 fili – Connettore a 3 fili – Connettore a 2 fili

● Termocoppie

Per ulteriori informazioni sul collegamento dei diversi tipi di trasduttori agli ingressi analogici vedere il capitolo Collegamento di trasduttori di misura (Pagina 67).

Esempio

Per il rilevamento di un numero di giri viene utilizzato un trasduttore di misura che converte il campo del numero di giri di 0 ... 1500 giri/min in un campo di tensione di 1 ... 5 V. Con un numero di giri misurato di 865 giri/min il trasduttore di misura emette un valore di tensione di 3,3 V.

Il valore di tensione risultante si calcola nel modo seguente:

Graficamente il valore della tensione rilevato si può rappresentare nel modo seguente:

Figura 2-1 Rilevamento del numero di giri



Conversione analogico-digitale Una CPU elabora le informazioni solo in formato digitale. Di conseguenza il valore analogico viene convertito in uno schema di bit. La conversione viene eseguita attraverso un CAD (convertitore analogico-digitale) integrato nell'unità di ingressi analogici. Nei prodotti SIMATIC il risultato di questa conversione per la CPU viene elaborato sempre come parola di 16 bit. Il CAD utilizzato digitalizza il segnale analogico da rilevare e ne approssima il valore in forma di una curva a gradini. I parametri più importanti di un CAD solo la relativa risoluzione e la velocità di conversione.

① Valore analogico ② Valore digitale

Figura 2-2 Approssimazione di un andamento analogico mediante una curva a gradini con risoluzione bassa e alta

Conversione digitale-analogico Dopo che il segnale è stato elaborato nella CPU, un convertitore DAC (digitale-analogico) integrato converte il segnale analogico in un valore di corrente o di tensione. Il valore del segnale di uscita risultante corrisponde alla grandezza di uscita con cui vengono comandati gli attuatori analogici. Si può trattare ad es. di piccoli servoazionamenti o valvole proporzionali. Per ulteriori informazioni sul collegamento degli attuatori vedere il capitolo Collegamento di carichi/attuatori (Pagina 106).



Grandezze caratteristiche importanti dei moduli analogici Per la scelta del modulo analogico adeguato sono particolarmente importanti, oltre al tipo e al campo di misura, l'accuratezza, la risoluzione e il tempo di conversione. Per alcuni campi di impiego, ad es. impianti che occupano spazi estesi, sono importanti anche la tensione di modo comune (Common Mode) e la separazione di potenziale tra i canali. Le grandezze caratteristiche qui elencate vengono approfondite nelle pagine seguenti.

Elaborazione di segnali analogici La figura seguente mostra l'elaborazione dei segnali analogici in un PLC.

Figura 2-3 Elaborazione del valore analogico

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.2 Precisione/risoluzione


2.2 Precisione/risoluzione La risoluzione di un modulo analogico dipende dal convertitore utilizzato e dal suo circuito esterno. Il segnale analogico da acquisire o da emettere viene approssimato attraverso una curva a gradini. La risoluzione indica in quanti incrementi il valore analogico si suddivide su questa curva a gradini. Più alta è la risoluzione di un modulo, più bassi sono gli incrementi e più sensibilmente viene digitalizzato il segnale analogico.

Approssimazione di un valore analogico Le figure seguenti mostrano l'approssimazione del valore analogico attraverso una curva a gradini. Se la risoluzione è bassa la curva vera e propria può essere approssimata solo grossomodo al segnale analogico (figura a sinistra), mentre con una risoluzione maggiore l'approssimazione migliora (figura a destra).

① Valore analogico② Valore digitale

Figura 2-4 Approssimazione di un andamento analogico mediante una curva a gradini

Rappresentazione del campo di misura con una risoluzione di 13 e 16 bit Se un modulo dispone di una risoluzione di 13 bit (= 12 bit + segno), un valore di misura unipolare viene suddiviso complessivamente in 212 = 4096 incrementi. Se il campo di misura va da 0 a 10 V il più piccolo valore rappresentabile, l'incremento, è di 10 V/4096, ovvero di 2,4 mV.

Un modulo con risoluzione di 16 bit (= 15 bit + segno) fornisce un incremento di 0,3 mV. Se la risoluzione aumenta di un bit, il numero degli incrementi raddoppia mentre la larghezza di un incremento viene dimezzata.

Se la risoluzione aumenta da 13 a 16 bit, il numero degli incrementi si ottuplica da 4096 a 32768. Con una risoluzione di 13 bit il valore minimo rappresentabile pertanto è 2,4 mV. Con una risoluzione di 16 bit invece il valore è 0,3 mV.



Campi di misura Quando rappresenta il campo di misura la CPU SIMATIC S7 distingue tra il campo nominale, il campo di sovra/sottocomando, l'overflow e l'underflow. Sulla base di questa distinzione si stabilisce se il valore di misura rientra nel campo specificato nei dati tecnici o lo ha superato. I campi overflow e underflow sono riservati al rilevamento degli errori.

Con una risoluzione di 16 bit i 32768 incrementi teoricamente possibili vengono distribuiti in un campo di tensione di 11,852 V. Per la risoluzione di un campo di misura di 10 V restano quindi a disposizione 27648 incrementi. il che equivale a un valore minimo rappresentabile di 0,3617 mV (vedere tabella).

Tabella 2- 1 Esempio di risoluzione del campo di misura 0 ... 10 V di un modulo SIMATIC S7

Valore (incrementi) Campo di misura della corrente Decimale 0 ... 10 V Campo 32767 11,852 V Overflow

32512 32511 11,759 V Campo di sovracomando

27649 27648 10,0 V Campo nominale

20736 7,5 V 1 361,7 μV 0 0 V Non rilevante per questo esempio poiché non sono possibili valori negativi

Campo di sottocomando Underflow

Per una rappresentazione digitalizzata delle aree di ingresso, divisa in aree di ingresso bipolari e unipolari, consultare la sezione Rappresentazione delle aree di ingresso (Pagina 64). Per una rappresentazione digitalizzata delle aree di uscita, divisa in aree di uscita bipolari e unipolari, consultare la sezione Rappresentazione delle aree di uscita (Pagina 65). Una panoramica di tutti i campi di misura utilizzabili con i diversi moduli analogici è riportata nel manuale del prodotto specifico.



Campo di sovra e di sottocomando

Nelle operazioni di regolazione con gradini elevati del segnale può accadere che la curva di assestamento di quest'ultimo abbandoni per qualche istante, fino al raggiungimento del setpoint, il campo nominale. I campi di sovra/sottocomando prevengono che con l'abbandono del campo nominale vengano emesse segnalazioni di errore. Tuttavia quando il segnale oltrepassa il campo di sovra/sottocomando e raggiunge quello dell'overflow o dell'underflow, viene diagnosticato lo stato di errore "Overflow" e "Underflow". Il campo di sovra/sottocomando corrisponde quindi a un campo di tolleranza compreso tra il campo nominale e l'overflow - underflow. Per maggiori informazioni sul tempo di assestamento consultare il capitolo Tempo di assestamento e di risposta delle unità di uscite analogiche (Pagina 54).

La seguente immagine illustra il campo nominale, il campo di sovracomando e l'overflow di un campo di misura unipolare. Durante la fase di assestamento il segnale abbandona brevemente il campo nominale.

① Segnale di uscita analogico tE Tempo transitorio di assestamento del segnale sul setpoint t1 Il modulo termina la conversione sul morsetto del canale di uscita analogico ed emette

il segnale t2 Il segnale si è assestato e la grandezza di uscita analogica specificata è raggiunta

Precisione di un modulo analogico La precisione di un modulo analogico viene indicata in valore percentuale o assoluto, ad es. in K o °C, e caratterizza l'errore complessivo del rilevamento del valore di misura. In conformità con la norma internazionale IEC 61131, sulla quale si basa anche la norma europea EN 61131, vengono indicati il limite di errore di base a 25 °C e il limite di errore di esercizio. Una descrizione dettagliata del limite di errore d'esercizio e del limite di errore di base si trova nella sezione Limite errore di esercizio ed errore di base (Pagina 23).



Correlazione tra risoluzione e precisione Per ottenere una determinata precisione (errore d'esercizio) deve essere indicata una determinata risoluzione.

Esempio

Errore di misura attraverso la digitalizzazione con una risoluzione di 8 e 14 bit

Il campo di misura di un modulo analogico è compreso tra 0 e 10 V. Una risoluzione di 8 bit rappresenta complessivamente 256 valori. Ciò corrisponde a un salto di tensione minimo possibile di 39 mV ovvero dello 0,4 % riferito al valore finale del campo di misura. Una risoluzione di 14 bit rappresenta complessivamente 16384 valori. Ciò corrisponde a un salto di tensione minimo possibile di 0,61 mV ovvero dello 0,006 % riferito al valore finale del campo di misura.

Le indicazioni percentuali rilevate in questo modo sono contemporaneamente i valori teorici Best Case per il limite di errore d'esercizio. Con una risoluzione di 8 bit e un campo di misura di 0 ... 10 V non è quindi possibile ottenere una precisione migliore dello 0,4%. A seconda della realizzazione della tecnica di attivazione, nella pratica questo valore sarebbe nettamente peggiore.

Calcolo dell'errore di misura massimo Con il campo di misura di un modulo analogico da 0 a 10 V e un limite di errore di esercizio di ±0,5 % nell'intero campo della temperatura l'errore di misura massimo si calcola nel modo seguente:

10 V · 0,5/100 = 50 mV

Pertanto l'errore di misura massimo è di ±50 mV. Di conseguenza, per l'ingresso analogico ogni tensione nell'intero campo d'ingresso comprende un'indeterminazione di ±50 mV. Una tensione da misurare di 3,5 V può essere quindi rappresentata con un valore qualsiasi compreso tra 3,45 V e 3,55 V.

Una descrizione dettagliata del limite di errore d'esercizio e del limite di errore di base si trova nella sezione Limite errore di esercizio ed errore di base (Pagina 23).

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.3 Normalizzazione dei valori analogici


2.3 Normalizzazione dei valori analogici

Normalizzazione Per la rielaborazione dei valori analogici digitalizzati è spesso necessario calcolare la grandezza di processo effettiva in luogo degli incrementi (ad es. 10 V = 27648 incrementi) La conversione di un campo valori (ad es. -27648 fino a +27648 incrementi) nella grandezza fisica originale (ad es. 0 ... 500 litri) viene definita normalizzazione o anche graduazione.

Blocchi standardizzati Per la normalizzazione dei valori analogici STEP 7 offre il blocco di programma adatto. Il blocco SCALE è compreso nella fornitura di STEP 7 e consente l'inserimento di un valore limite superiore e inferiore (ad es. da 0 a 500 litri).

Esempio Nell'esempio seguente si ipotizza la misura del livello di riempimento di una cisterna la cui capacità è di 500 litri. Il trasduttore di misura impiegato misura una tensione di -10 V a cisterna vuota e una tensione di +10 V a cisterna piena. Il modulo analogico trasforma il campo di tensione -10 V ... +10 V nel campo di valori -27648 ... +27648 e lo converte nella grandezza originale 0 ... 500 litri con il blocco di programma SCALE.

Figura 2-5 Normalizzazione nel blocco di programma SCALE

Il valore analogico sull'ingresso IN viene letto direttamente dal modulo o da un'interfaccia dati in formato INT. Tramite l'ingresso LO_LIM si determina il valore limite inferiore (0 litri) della grandezza fisica e tramite HI_LIM quello superiore (500 litri). L'uscita OUT emette il valore normalizzato (grandezza fisica) come numero reale (LO_LIM <= OUT <= HI_LIM). Sull'ingresso BIPOLAR è possibile definire se debbano essere convertiti soltanto i valori positivi oppure anche quelli negativi. Quando al parametro viene inoltrato un operando con lo stato '0', si ha una normalizzazione unipolare. Un operando con lo stato '1' genera una normalizzazione bipolare. Se si verificano errori durante l'esecuzione (ad es. overflow) l'uscita RET_VAL emette un codice di errore, se non se ne verificano emette il valore '0'.

Per maggiori informazioni sul blocco SCALE consultare la Guida in linea di STEP 7.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.3 Normalizzazione dei valori analogici


Campo di misura unipolare e bipolare Nell'esempio la misura del livello di riempimento è stata effettuata entro un campo di misura bipolare. Il trasduttore di misura fornisce in questo caso, oltre alla tensione positiva, anche quella negativa. Poiché il volume del serbatoio viene mappato sul campo di -27648 a +27648 incrementi, la misura del livello di riempimento viene effettuata con una risoluzione doppia (Δ) rispetto al campo di misura unipolare.

Nota Trasduttori di misura

La misura nel campo di misura bipolare presuppone che il trasduttore di misura impiegato supporti questa funzione.

Figura 2-6 Campo di misura bipolare

Nel campo di misura bipolare il livello di riempimento viene misurato con una risoluzione doppia (Δ) rispetto a quella utilizzata nel campo unipolare.

Figura 2-7 Campo di misura unipolare

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.4 Denormalizzazione dei valori analogici


2.4 Denormalizzazione dei valori analogici

Denormalizzazione Per l'emissione dei valori analogici normalizzati è spesso necessaria la conversione del valore analogico calcolato dal programma utente nel campo valori dell'unità di uscite analogiche. Questo tipo di conversione viene definito denormalizzazione o descalazione.

Blocchi di denormalizzazione Per la denormalizzazione dei valori analogici STEP 7 offre il blocco di programma adatto. Il blocco UNSCALE è compreso nella fornitura di STEP 7 e consente l'inserimento di un valore limite superiore e inferiore nell'ambito del quale oscilla il valore di programma.

Esempio Il valore analogico da 0,0 a 100,0 % calcolato dal programma utente deve essere convertito, avvalendosi del blocco UNSCALE, nel campo di valori da -27648 a +27648. Con l'emissione del valore denormalizzato su un'unità di uscite analogiche, il modulo comanda un attuatore analogico (ad es. una valvola di regolazione). L'attuatore deve essere comandato, con un valore di programma dello 0 %, con il valore minimo (-10 V o -20 mA) e, con un valore di programma del 100 %, con il valore massimo (+10 V o +20 mA).

Figura 2-8 Denormalizzazione nel blocco di programma UNSCALE

Il valore calcolato dal programma deve essere inoltrato in formato REAL (IN). Tramite l'ingresso LO_LIM si determina il valore limite inferiore (0,0 %) e tramite HI_LIM il valore limite superiore (100,0 %) all'interno del quale si muove il programma. L'uscita OUT emette il valore denormalizzato in formato INT. Sull'ingresso BIPOLAR è possibile definire se debbano essere convertiti soltanto i valori positivi oppure anche quelli negativi. Quando al parametro viene inoltrato un operando con lo stato '0', si ha una normalizzazione unipolare. Un operando con lo stato '1' genera una normalizzazione bipolare. In caso di errore l'uscita RET_VAL emette un codice di errore, nel caso di un'esecuzione esente da errori emette invece il valore '0'.

Per maggiori informazioni sul blocco UNSCALE consultare la Guida in linea di STEP 7.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.4 Denormalizzazione dei valori analogici


Campo di misura unipolare e bipolare La seguente figura mostra la normalizzazione per un attuatore che viene comandato con il valore minimo 0 (0 V o 0 mA) quando il valore del programma è 0 % e con il valore massimo (10 V o 20 mA) quando il valore del programma è del 100 % (+27648).

Figura 2-9 Campo di misura unipolare

La seguente figura mostra la normalizzazione per un attuatore che viene comandato con il valore minimo 0 (-10 V o -20 mA) quando il valore del programma è 0 % (-27648) e con il valore massimo (+10 V o +20 mA) quando il valore del programma è del 100 % (+27648).

Figura 2-10 Campo di misura bipolare

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.5 Errore di linearità


2.5 Errore di linearità

Definizione La linearità indica lo scostamento della conversione A/D o D/A reale dalla retta ideale all'interno di un campo di misura specifico. L'errore di linearità è quindi la misura per lo scostamento della funzione di trasmissione reale dalla retta ideale. Nei dati tecnici lo scostamento è indicato come valore percentuale riferito al campo nominale del modulo analogico.

La seguente figura mostra un ingrandimento dell'errore di linerarità di un'ADU per una migliore visibilità.

Figura 2-11 Errore di linearità

Esempio Con un campo d'ingresso di ±10 V e un errore di linearità di ±0,01 % risulta un errore di ±1 mV. L'errore si calcola nel modo seguente: 10 V · 0,01 % = 1 mV

Nei dati tecnici gli errori di linerità sono già compresi nel limite degli errori di utilizzo. Il limite di errore di esercizio è descritto dettagliatamente nella sezione Limite di errore di esercizio ed errore di base (Pagina 23).

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.6 Precisione di ripetibilità


2.6 Precisione di ripetibilità

Definizione La precisione di ripetibilità indica lo scostamento max. dei valori di misura/uscita con uguale segnale di ingresso o valore di uscita se nel frattempo è stato creato o emesso un altro valore. Gli altri parametri, ad es. quello della temperatura, restano invariati. La precisione di ripetibilità si riferisce al campo nominale del modulo e vale per lo stato stazionario per quel che riguarda la temperatura.

Dispersione dei valori di misura La precisione di ripetibilità fornisce informazioni sulla varianza dei singoli risultati di misura. Minore è la dispersione dei risultati maggiore è la precisione di ripetibilità. Perciò la precisione di ripetibilità è una delle caratteristiche più importanti dei dispositivi di misura. Nei dati tecnici la precisione di ripetibilità è indicata come valore percentuale in stato stazionario a 25 °C con riferimento all'area di ingresso o di uscita.

Esempio La precisione di ripetibilità dei moduli analogici riferita al valore finale del campo di misura è di ±0,02 %. Con qualsiasi valore compreso entro il campo di misura ±10 V questo corrisponde a una precisione di ripetibilità di 2 mV. Se, ad esempio, si modifica il valore di misura da 10 V a -10 V e lo si misura nuovamente con 10 V, la divergenza del valore di misura può essere di max. ±2 mV.

① Buona precisione precisione di ripetibilità② Scarsa precisione di ripetibilità

Figura 2-12 Precisione di ripetibilità dei valori di misura emessi

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.7 Limite errore di esercizio ed errore di base


2.7 Limite errore di esercizio ed errore di base

Introduzione Di seguito è spiegato come determinare, sulla base dei dati tecnici, il limite dell'errore di esercizio e dell'errore di base e quindi l'errore di misura e l'errore di uscita. Grazie alla creazione Worst Case viene garantito che il modulo non superi il valore specificato nell'intero campo d'esercizio ammesso.

La precisione delle unità di ingressi/uscite analogici contribuisce solo in parte alla precisione dell'intero percorso di misura. Il percorso di misura è costituito generalmente dal trasduttore di misura, dal convertitore di misura, dal percorso di trasmissione e dall'unità di ingressi/uscite analogici.

Limite errore d'esercizio Il limite dell'errore di esercizio corrisponde all'intero errore di misura e di uscita dell'unità di ingressi/uscite analogici nel campo nominale in condizioni di assestamento della temperatura entro il campo di temperatura ammesso.



Limite errore di base Il limite dell'errore di esercizio e dell'errore di base corrisponde all'intero errore di misura e di uscita nel campo nominale con una temperatura ambiente di 25 °C e in condizioni di assestamento della temperatura.

Poiché negli impianti in casi molto rari è presente una temperatura ambiente costante di 25 °C, il limite dell'errore di base del modulo è più che altro un valore teorico. Per questo motivo,nella pratica ha priorità il limite di errore d'esercizio per la selezione e la valutazione di un modulo.

Nota

L'indicazione percentuale del limite dell'errore d'esercizio e del limite dell'errore di base nei dati tecnici si riferisce sempre al valore di ingresso e di uscita massimo possibile (il valore finale del campo di misura) nel campo nominale del modulo.

La seguente figura illustra un esempio di limiti di errore di esercizio ed errore di base rispetto all'andamento ideale.

Figura 2-13 Limiti errore di esercizio ed errore di base



Esempio di determinazione dell'errore di uscita Un'unità di uscite analogiche viene utilizzata per l'emissione della tensione nel campo da 0 a 10 V. Il modulo funziona ad una temperatura ambiente di 30 °C. In questo modo vale il limite di errore d'esercizio. I dati tecnici del modulo dichiarano:

● Limite di errore d'esercizio per uscita tensione: ±0,1 %

L'errore di uscita è di conseguenza a ±10 mV (±0,1 % di 10 V) nel campo nominale complessivo del modulo.

Con una tensione effettiva ad es. di 2,50 V la tensione di uscita può essere compresa nel campo da 2,49 V a 2,51 V.

Nota Campi di misura bipolari

Il calcolo è valido anche per campi di misura bipolari.

Con un campo di misura di ±10 V e un errore di esercizio di ±0,1 % anche l'errore di uscita è di ±10 mV.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.8 Errore di temperatura


2.8 Errore di temperatura

Introduzione Durante il funzionamento, i moduli analogici sono sottoposti a condizioni che possono ripercuotersi negativamente sulla loro precisione e quindi sui risultati di misura. Se ad es. la temperatura di esercizio del modulo si scosta dalla temperatura ambiente di 25 °C, si verificano errori di temperatura. Questi errori di temperatura si trovano entro il limite di errore d'esercizio, entro il campo di temperatura ammesso.

Definizione L'errore di temperatura indica la deriva massima dei valori di misura e di uscita determinata dalla variazione della temperatura ambiente del modulo analogico. La deriva massima può determinarsi con qualsiasi temperatura ambiente. In funzione del modulo utilizzato, l'errore di temperatura viene indicato in percentuale di grado Celsius e/o di grado Kelvin, ad es. ±0,005 %/K, e fa riferimento al valore finale del campo di misura del modulo analogico.

Limiti errore d'esercizio della compensazione L'errore di temperatura della compensazione della temperatura del giunto freddo si verifica solo durante la misura con termocoppie. Se è stato selezionato il modo di funzionamento "Giunto freddo interno" l'errore di temperatura della compensazione si aggiunge all'errore di temperatura vero e proprio. Nei dati tecnici l'errore di temperatura della compensazione viene indicato come valore percentuale, riferito al campo nominale fisico del modulo analogico, o come valore assoluto in °C.

Nota Calcolo dell'errore di misura con termocoppie

Per determinare l'errore complessivo in una misura con termocoppie, vanno sommati l'errore di misura delle termocoppie e l'errore di misura della compensazione. Questi errori sono specificati nel relativo manuale del prodotto.

Esempio In questo esempio l'errore complessivo della misura di temperatura viene determinato tramite una termocoppia del tipo K. La termocoppia del tipo K esegue la misura in un campo di temperatura compreso tra -270 e 1372 °C.

Nei dati tecnici il limite di errore di esercizio della termocoppia di tipo K è >-200 °C ±2,4 K. L'errore di temperatura della compensazione è di ±6 °C. Con una temperatura misurata >-200 °C l'errore di temperatura complessivo si calcola nel modo seguente:

errore di esercizio (±2,4 K) + errore di temperatura della compensazione (±6 °C) = ±8,4 °C.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.9 Soppressione frequenza disturbo


2.9 Soppressione frequenza disturbo

Definizione La soppressione della frequenza di disturbo nelle unità di ingressi analogici sopprime i disturbi generati dalla frequenza della rete a corrente alternata utilizzata.

La frequenza della rete a corrente alternata può avere effetti di disturbo sul valore di misura, in particolare nel caso di misurazioni in piccoli campi di tensione e nelle termocoppie.

Parametrizzazione La frequenza di rete con cui funziona l'impianto si può impostare con i parametri nel modulo, ad es. in STEP 7.

Figura 2-14 Soppressione frequenza disturbo

A seconda della soppressione della frequenza di disturbo impostata, il tempo di conversione varia. Questo rapporto di dipendenza è descritto nei dati tecnici del modulo specifico.

Per scegliere la soppressione della frequenza di disturbo adeguata osservare quanto segue:

Maggiore è la frequenza impostata, minore sarà il tempo di conversione.

Nota Frequenza di rete

Selezionare la frequenza di disturbo solo in base alla frequenza di rete utilizzata. Se viene impostata una frequenza diversa, ad es. per ridurre il tempo di conversione, vengono eseguiti adattamenti errati. I dati tecnici indicati, in particolare la precisione, può essere fuori dall'area specificata.

Livellamento

Livellando i valori analogici si migliora ulteriormente la soppressione delle frequenze di disturbo. Per maggiori informazioni sul livellamento dei valori analogici consultare il paragrafo Livellamento (Pagina 56).

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.9 Soppressione frequenza disturbo


Frequenze di rete utilizzate La frequenza di rete è la frequenza utilizzata all'interno di una rete elettrica per l'alimentazione di energia in corrente alternata. Come unità si misura in Hertz e indica il numero di oscillazioni di un segnale periodico al secondo. Con una frequenza di rete di 50 Hz ad es. le oscillazioni sono 50 al secondo.

In Europa, Australia e nella maggior parte dell'Asia e dell'Africa si usa una frequenza di rete di 50 Hz. In Nord America, in America centrale e nella maggior parte dei Paesi dell'America latina invece si usa una rete elettrica con una frequenza di 60 Hz.

Le frequenze di 400 Hz trovano applicazione principalmente nelle reti di bordo degli aerei, nel settore aerospaziale e in ambito militare. Uno dei motivi è il fatto che i motori con una frequenza di rete di 400 Hz in genere possono essere più leggeri e più piccoli. Tuttavia, poiché non è economico trasportare frequenze così elevate su lunghe distanze, le applicazioni a 400 Hz sono limitate a spazi ridotti.

Per l'elettrificazione delle ferrovie in Germania, Austria e Svizzera viene utilizzata una frequenza di 16 2/3 Hz. Alcuni moduli dei prodotti SIMATIC S7 supportano anche la soppressione di questa frequenza di disturbo della rete. In questo caso la soppressione della frequenza di disturbo parametrizzabile è di 16,6 Hz.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.10 Interferenze di modo comune (UCM)


2.10 Interferenze di modo comune (UCM)

Definizione Le interferenze di modo comune sono tensioni e correnti di disturbo sui cavi di collegamento tra dispositivi elettrici e parti dell'impianto. Si propagano con la stessa posizione di fase e ampiezza sia nella linea di andata che in quella di ritorno. Un attivare un disturbo effettivo del segnale utile è necessario un ulteriore percorso di corrente. Il percorso della corrente è dato generalmente dal potenziale di riferimento comune, ad es. messa a terra o massa, di segnale utile e sorgente di disturbo.

Interferenze di modo comune nei moduli analogici Nelle unità di ingressi e uscite analogici un'interferenza di modo comune viene generata quando il potenziale di riferimento è diverso da quello del sensore o dell'attuatore collegato.

Un'interferenza di modo comune si verifica prevalentemente durante il funzionamento di moduli analogici con sensori messi a terra. Considerata l'estensione dell'impianto complessivo nello spazio, si possono verificare in questo caso differenze di tensione tra le parti delle macchine in cui sono integrati i sensori messi a terra e il riferimento del modulo analogico. Queste differenze di tensione incidono in uguale misura sia sul percorso del segnale positivo che su quello negativo, e per questa ragione vengono definite interferenze di modo comune.

Nel caso dei sensori non messi a terra l'insorgere di un'interferenza di modo comune non è così scontato come con il funzionamento con messa a terra. A causa dell'interferenza capacitiva o induttiva, tuttavia, si verificano anche qui delle differenze di tensione che possono avere gli effetti di un'interferenza di modo comune. Tenendo conto delle condizioni in funzionamento con e senza messa a terra l'interferenza di modo comune si può verificare sia come tensione continua che alternata.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.10 Interferenze di modo comune (UCM)


Esempio La figura seguente di un modulo analogico con due ingressi (Ch1/Ch2) mostra le tensioni di disturbo indotte negli ingressi (UCM1/UCM2) e una tensione di disturbo indotta tra questi ingressi (UCM3). La reiezione di modo comune (Common Mode Rejection) descrive fino a che punto vengono soppressi i segnali di disturbo e risulta dalla formula seguente: CMR [dB] = 20 · log (UCM / Ua)

Figura 2-15 Tensione di modo comune indotta tra due ingressi

Se è presente una tensione di modo comune (UCM), per il calcolo della differenza di misura (Ua) viene modificata la formula dopo Ua:

Nota

I dati sulla reiezione di modo comune (CMR) si trovano nei dati tecnici del manuale del prodotto del modulo analogico utilizzato, alla voce "Interferenza di modo comune".

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.11 Interferenze di modo normale (USM)


2.11 Interferenze di modo normale (USM)

Definizione Le interferenze di modo normale sono tensioni e correnti di disturbo che si diffondono in senso contrario sui cavi di collegamento. Nel cavo di alimentazione e nel cavo di recupero esse presentano direzioni opposte. Le correnti in modo comune causano una caduta di tensione sull'impedenza di ricezione che agisce come tensione di disturbo.

Cause Le interferenze di modo normale si verificano per accoppiamento capacitivo o induttivo. Negli accoppiamenti induttivi tra conduttori adiacenti che conducono corrente, i flussi magnetici derivanti condizionano il rispettivo conduttore opposto. In questo modo viene indotta nel conduttore una tensione di disturbo. Un accoppiamento galvanico è presente se diversi circuiti di corrente interferiscono tra loro mediante una sezione di cavo comune, ad es. un collegamento a massa utilizzato in modo comune.

Nella figura seguente le interferenze di modo normale sono rappresentate come una sorgente di tensione (USM) collegata in serie al segnale di misura effettivo (UM). L'indice "SM" indica il termine inglese "Series Mode". La reiezione di modo normale (Series Mode Rejection) descrive fino a che punto vengono soppressi i segnali di disturbo. E risulta dalla formula seguente: SMR [dB] = 20 · log (USM / Ua)

Figura 2-16 Accoppiamento capacitivo o induttivo nel cavo di segnale

Per il calcolo della differenza di misura nel caso della tensione (Ua) viene modificata la formula dopo Ua:

La formula seguente mostra il calcolo della differenza di misura nel caso della corrente (Ia) utilizzando un ingresso di corrente.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.11 Interferenze di modo normale (USM)


Nota

I dati sulla reiezione di modo normale (SMR) si trovano nei dati tecnici del manuale del prodotto del modulo analogico utilizzato, alla voce "Interferenza di modo normale". Anche il valore della resistenza di ingresso (Rein) è indicata nei dati tecnici.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.12 Soppressione della tensione di disturbo


2.12 Soppressione della tensione di disturbo

Definizione La soppressione della tensione di disturbo indica il fattore per sopprimere il segnale di disturbo durante il rilevamento del valore di misura. Più alto è il valore, meno i disturbi alterano il segnale di misura. I dati tecnici si suddividono in "interferenze di modo comune" e "interferenze di modo normale". La soppressione della tensione di disturbo è indicata in decibel.

Esempio La figura seguente mostra la differenza del valore di misura in caso di tensioni di disturbo in volt e una soppressione da 0 a 120 dB.

Figura 2-17 Soppressione della tensione di disturbo

Con una soppressione della tensione di disturbo di 40 dB e una tensione di 1 V il valore di misura viene falsato solo di 0,01 V.

Nota Configurazione immune ai disturbi

Le grandezze dei disturbi possono essere notevolmente ridotte con una configurazione immune ai disturbi con un buon collegamento a terra e una buona schermatura. Una descrizione dettagliata su come evitare le interferenze è contenuta nel manuale di guida alle funzioni Configurazione di controllori immuni ai disturbi (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59193566).


Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.12 Soppressione della tensione di disturbo


Reiezione di modo comune La tabella seguente mostra i dati sulla reiezione di modo comune che potrebbero essere indicati nei dati tecnici di un'unità di ingressi analogici:

Soppressione della tensione di disturbo per f = n x (f1 ± 1 %), (f1 = frequenza di disturbo), n = 1, 2, ... Interferenza di modo comune > 100 dB Tensione di modo comune, max. 10 V

Se la frequenza di disturbo parametrizzata è di 50 Hz, la soppressione delle interferenze di modo comune specificata vale solo per le frequenze 50 Hz ±1 %, 100 Hz ±1 %, 150 Hz ±1 %, ... Per tutte le altre frequenze l'immunità EMC è bassa. Le interferenze causate dalla tensione di rete alterano il segnale utile misurato con un rapporto di 100.000 : 1. Un'ampiezza della tensione di disturbo di 1 V ad es. altera il segnale utile di 10 μV.

La tensione di modo comune (Common Mode; UCM) indica la differenza di potenziale massima tra due canali e tra un canale e la massa analogica necessaria per non superare la soppressione della tensione di disturbo specificata nei dati tecnici. Se la tensione di modo comune massima indicata, ad es. 10 V, viene superata, il segnale analogico non viene elaborato correttamente. A seconda del modulo utilizzato, un errore di questo tipo può essere diagnosticato e segnalato con un messaggio. Il superamento della tensione di modo comune ammessa può essere causato ad es. da alimentazioni diverse o da cavi eccessivamente lunghi.

Reiezione di modo normale La tabella seguente mostra i dati sulla reiezione di modo normale che potrebbero essere indicati nei dati tecnici di un'unità di ingressi analogici:

Soppressione della tensione di disturbo per f = n x (f1 ± 1 %), (f1 = frequenza di disturbo), n = 1, 2, ... Interferenza di modo normale > 60 dB

Se la frequenza di disturbo parametrizzata è di 50 Hz, la soppressione delle interferenze di modo normale specificata vale solo per le frequenze 50 Hz ±1 %, 100 Hz ±1 %, 150 Hz ±1 %, ... Per tutte le altre frequenze l'immunità EMC è bassa. Considerato il tutto si evince che le interferenze causate dalla tensione di rete alterano il segnale utile con un rapporto di 1000 : 1. Un'ampiezza della tensione di disturbo di 1 V ad es. altera il segnale utile di 1 mV.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.13 Diafonia tra i canali


2.13 Diafonia tra i canali

Provenienza del termine Nella tecnica delle telecomunicazioni il termine diafonia (in inglese cross-talk/XT) indicava in origine l'interferenza indesiderata di segnali vocali tra i cavi di due diversi utenti telefonici.

Definizione La diafonia tra i canali di segnale indica una minima influenza reciproca tra due canali indipendenti dovuta a correnti di dispersione, accoppiamenti capacitivi o induttivi. La diafonia da un canale all'altro modifica il segnale con l'ampiezza del segnale di diafonia.

Cause Tecnicamente non è possibile isolare completamente i canali dei singoli moduli dalle condizioni ambientali. In questo modo con le correnti di dispersione e gli accoppiamenti di disturbi possono verificarsi interferenze reciproche.

Figura 2-18 Diafonia tra due canali

La figura mostra gli effetti della diafonia per l'utente in base a due canali (Ch1/Ch2) di un'unità di ingressi analogici. L'indicazione della diafonia è il valore per il fattore pari al quale il segnale utile presente in un secondo canale Ua2 viene pregiudicato dal segnale in un primo canale Ue1. La differenza di misura (Ua1) si calcola con la formula seguente:

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.13 Diafonia tra i canali


Esempio di attenuazione della diafonia L'indicazione della "diafonia tra gli ingressi" di un'unità di ingressi analogici a otto canali nei dati tecnici è, ad es., -100 dB con un campo di misura sul canale 1 da -10 V a +10 V. È presente una tensione con un'ampiezza di 10 V. Ora si deve osservare quale errore si verifica nel canale 0 (campo di misura ±10 V) e nel canale 2 (campo di misura ±80 mV) a causa della diafonia.

100 dB corrispondono a un fattore 100.000. I valori di misura nei canali 0 e 2 ... 7 vengono quindi pregiudicati di 10 V / 100.000 = 100 μV. Questa differenza si verifica come addizione o sottrazione rispetto al segnale di misura presente e ha effetti diversi a seconda del campo di misura scelto.

● Canale 0: 100 μV / 10 V = 0,001 %

● Canale 2: 100 μV / 80 mV = 0,125 %

Una tensione di 10 V applicata sul canale 1 altera il valore di misura sul canale 0 di 0,001 % e il valore di misura sul canale 2 di 0,125 %. In questo esempio, perciò, l'errore di misura causato dalla diafonia è dello 0,001 % o dello 0,125 % in funzione del campo di misura. Nel limite di errore di base le differenze tra i canali causate dalla diafonia sono già incluse.

Calcolo della differenza del valore di misura In questo esempio si calcola la differenza del valore di misura del canale 1, se la tensione di misura sul canale 2 varia di 10 V. Il valore della diafonia (XT [dB]) è specificato nei dati tecnici del manuale del prodotto del modulo analogico utilizzato.

Se la tensione di misura sul canale 2 varia di 10 V, il valore di misura sul canale 1 differisce di 0,001 V.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.14 Diagnostica


2.14 Diagnostica

Tipi di diagnostica nei moduli analogici I moduli analogici SIMATIC sono in grado di diagnosticare gli errori. Per i moduli analogici sono disponibili in STEP 7 diversi tipi di diagnostica. Osservare che i parametri progettabili variano in funzione del modulo analogico e della famiglia di prodotti in uso. Maggiori informazioni sui tipi di diagnostica sono riportate nel manuale del prodotto dell'unità di ingressi o di uscite analogici in uso.

Per poter selezionare i tipi di diagnostica del modulo analogico utilizzato procedere nel modo seguente:

1. Aprire STEP 7.

2. Nella Vista dispositivi selezionare il modulo analogico desiderato.

3. Selezionare la scheda "Proprietà".

4. Nella finestra di ispezione selezionare gli ingressi o il canale desiderato delmodulo analogico.

Tabella 2- 2 Panoramica degli errori diagnosticabili

Tipo di diagnostica Unità di ingressi analogici Unità di uscite analogiche Rottura conduttore ✓ ✓ Tensione di alimentazione mancante L+ ✓ ✓ Overflow ✓ ✓ Underflow ✓ ✓ Errore di modo comune ✓ - Cortocircuito ✓ ✓ Sovraccarico - ✓ Giunto freddo ✓ -

La diagnostica dei moduli analogici viene effettuata durante il funzionamento dell'impianto sulla base delle variabili di uscita attuali, ad es. corrente o tensione. Se la corrente o la tensione di uscita non è più sufficiente, il modulo non può più garantire una diagnostica affidabile. I limiti entro i quali è possibile eseguire una diagnostica sono specificati nei dati tecnici del modulo specifico.

Con un allarme di diagnostica il modulo segnala lo stato diagnosticato alla CPU. Se sono presenti più diagnostiche contemporaneamente, viene segnalata per prima alla CPU quella con la priorità più alta. La diagnostica viene visualizzata attraverso i LED collocati sul modulo corrispondente, il display della CPU, il server web o un dispositivo di servizio e supervisione.

I tipi di diagnostica progettabili dipendono dal tipo di misura o di emissione selezionato di volta in volta. Le seguenti tabelle mostrano la relazione tra i tipi di diagnostica e i tipi di misura o emissione di un'unità di ingressi o uscite analogici.



Diagnostica delle unità di ingressi analogici

Tabella 2- 3 Tipi di diagnostica progettabili per un'unità di ingressi analogici in funzione del tipo di misura "Tensione"

Tensione di alimentazione mancante L+

Rottura conduttore (da 1 a 5 V)

Overflow Underflow Errore di modo comune

Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ - - ET 200MP ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ - - ET 200SP ✓ - ✓ ✓ - - ✓ ET 200AL - ✓ ✓ ✓ - - ✓ ET 200eco PN ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200pro - ✓ ✓* ✓* - - ✓

* Nell'ET 200pro i parametri "Overflow" e "Underflow" sono stati raggruppati nel parametro unico "Overflow/Underflow"

Tabella 2- 4 Tipi di diagnostica progettabili per un'unità di ingressi analogici in funzione del tipo di misura "Corrente (convertitore di misura a 4 fili)"


Rottura conduttore (da 4 a 20 mA)


Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ - - ET 200MP ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ - - ET 200SP ✓ ✓ ✓ ✓ - - ✓** ET 200AL - ✓ ✓ ✓ - - ✓** ET 200eco PN ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200pro - ✓ ✓* ✓* - - ✓

* Nell'ET 200pro i parametri "Overflow" e "Underflow" sono stati raggruppati nel parametro unico "Overflow/Underflow"** Diagnostica solo per alimentazione encoder



Tabella 2- 5 Tipi di diagnostica progettabili per un'unità di ingressi analogici in funzione del tipo di misura "Corrente (convertitore di misura a 2 fili)"


Rottura conduttore (da 4 a 20 mA)


Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ - - ET 200MP ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ - - ET 200SP ✓ ✓ ✓ - - - ✓** ET 200AL - ✓ ✓ ✓ - - ✓** ET 200eco PN ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200pro - ✓ ✓* ✓* - - ✓

* Nell'ET 200pro i parametri "Overflow" e "Underflow" sono stati raggruppati nel parametro unico "Overflow/Underflow"** Diagnostica solo per alimentazione encoder

Tabella 2- 6 Tipi di diagnostica progettabili per un'unità di ingressi analogici in funzione del tipo di misura "Resistenza (connettore a 4 fili)"


Rottura conduttore


Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200MP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200SP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200eco PN ✓ ✓ ✓ - - - - ET 200pro - ✓ ✓* ✓* - - -




Rottura conduttore


Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200MP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200SP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200AL - ✓ ✓ - - - - ET 200eco PN ✓ ✓ ✓ - - - - ET 200pro - ✓ ✓* ✓* - - -






Rottura conduttore


Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 ✓ - - ✓ - - - ET 200MP ✓ - - ✓ - - - ET 200SP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200AL - ✓ ✓ - - - - ET 200eco PN ✓ ✓ ✓ - - - - ET 200pro - ✓ ✓* ✓* - - -


Tabella 2- 9 Tipi di diagnostica progettabili per un'unità di ingressi analogici in funzione del tipo di misura "Termoresistenza (connettore a 4 fili)"


Rottura conduttore


Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200MP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200SP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200eco PN ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200pro - ✓ ✓* ✓* - - -




Rottura conduttore


Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200MP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200SP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200AL - ✓ ✓ ✓ - - - ET 200eco PN ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200pro - ✓ ✓* ✓* - - -






Rottura conduttore


Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 - - - ✓ - - - ET 200MP - - - ✓ - - - ET 200SP ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200AL - ✓ ✓ ✓ - - - ET 200eco PN ✓ ✓ ✓ ✓ - - - ET 200pro - ✓ ✓* ✓* - - - * Nell'ET 200pro i parametri "Overflow" e "Underflow" sono stati raggruppati nel parametro unico "Overflow/Underflow"

Tabella 2- 12 Tipi di diagnostica progettabili per un'unità di ingressi analogici in funzione del tipo di misura "Termocoppia"


Rottura conduttore


Giunto freddo

Cortocircuito

S7-1500 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ - ET 200MP ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ - ET 200SP ✓ ✓ ✓ ✓ - ✓ - ET 200eco PN ✓ - ✓ ✓ - ✓ - ET 200pro - - ✓* ✓* - ✓ - * Nell'ET 200pro i parametri "Overflow" e "Underflow" sono stati raggruppati nel parametro unico "Overflow/Underflow"



Diagnostica delle unità di uscite analogiche

Tabella 2- 13 Tipi di diagnostica progettabili per un'unità di uscite analogiche in funzione del tipo di misura "Tensione"


Rottura conduttore

Overflow Underflow Cortocircuito Sovraccarico

S7-1500 ✓ - ✓ ✓ ✓ - ET 200MP ✓ - ✓ ✓ ✓ - ET 200SP ✓ - ✓ ✓ ✓ - ET 200eco PN ✓ - - - ✓ ✓ ET 200pro - - - - ✓ -

Tabella 2- 14 Tipi di diagnostica progettabili per un'unità di uscite analogiche in funzione del tipo di misura "Corrente"


Rottura conduttore

Overflow Underflow Cortocircuito Sovraccarico

S7-1500 ✓ ✓ ✓ ✓ - - ET 200MP ✓ ✓ ✓ ✓ - - ET 200SP ✓ ✓ ✓ ✓ - - ET 200eco PN ✓ ✓ - - - ✓ ET 200pro - ✓ - - - -

Nota Campi di misura

Osservare che i tipi di diagnostica parametrizzabili dipendono, oltre che dal tipo di misura o di emissione selezionato, anche dal rispettivo campo di misura.

Nota Valori di uscita minimi

Al di sotto di un determinato valore della corrente o della tensione determinati errori, come ad es. Rottura conduttore e Cortocircuito, non sono più diagnosticabili. La diagnostica si può eseguire di nuovo solo quando questo valore di uscita minimo viene superato nuovamente.



Tensione di alimentazione mancante L+ Se si desidera diagnosticare una Tensione di alimentazione L+ mancante o troppo bassa nel modulo analogico, attivare la casella di scelta "Tensione di alimentazione mancante L+". La mancanza o insufficienza della tensione di alimentazione viene segnalata attraverso la segnalazione di stato e di errore del modulo analogico. Inoltre questa informazione viene messa a disposizione della CPU con la registrazione nel buffer di diagnostica.

Se manca la tensione di alimentazione non è più possibile eseguire nemmeno tutti gli altri tipi di diagnostica.

Rottura conduttore La rottura del conduttore indica uno stato di errore nel quale un circuito elettrico di corrente normalmente chiuso presenta un'interruzione e quindi non funziona più.

Rottura conduttore nelle unità di ingressi analogici

La diagnostica "Rottura conduttore" consente il rilevamento di un guasto durante il funzionamento dell'impianto. In STEP 7 è possibile definire le proprietà del modulo tramite diversi parametri. A seconda del modulo utilizzato è possibile parametrizzare ad es. il limite di corrente al raggiungimento del quale viene segnalata la rottura conduttore.

Figura 2-19 Parametrizzazione del limite di corrente per la rottura conduttore di un'unità di ingressi

analogici in STEP 7

Per rilevare una rottura conduttore viene normalmente utilizzata la tecnica Live zero. Con il segnale di unità live zero da 4 a 20 mA, all'inizio del campo di misura è assegnato il valore di segnale 4 mA. Se si verifica una rottura conduttore dall'ingresso al sensore, questa viene rilevata a causa della mancanza di corrente. In alternativa a un segnale di corrente, per rilevare una rottura conduttore si può utilizzare anche un segnale di tensione da 1 a 5 V. Perciò nelle unità di ingressi analogici la diagnostica "Rottura conduttore" può essere parametrizzata solo in un campo di 4 ... 20 mA o di 1 ... 5 V.

Con i tipi di misura "Resistenza", "Termoresistenza" e "Termocoppia" viene impressa una corrente nella linea. Se si verifica una rottura conduttore il flusso di corrente viene interrotto e in questo modo il guasto viene rilevato dall'unità di ingressi analogici.



Rottura conduttore nelle unità di uscite analogiche

Per il rilevamento di una rottura conduttore viene utilizzato il segnale analogico emesso. Se la corrente è troppo bassa, non è più possibile diagnosticare la rottura conduttore in modo affidabile. In un caso del genere la diagnostica viene disattivata senza che il suo stato venga modificato.

Il limite di corrente entro il quale il modulo diagnostica la rottura conduttore è indicato nei dati tecnici del modulo specifico.

Overflow/underflow La risoluzione del campo di misura di un'unità di ingressi analogici distingue tra campo nominale, campo di sovra e sottocomando e overflow/underflow. La tabella seguente assegna ai diversi campi di misura della tensione il numero di incrementi in cui il segnale di misura viene suddiviso.

Tabella 2- 15 Campo di misura della tensione ±10 V di un'unità di ingressi analogici

Valore (incrementi) Campo di misura della corrente Campo Decimale ±10 V 32767 > 11,759 V Overflow 32511 11,759 V Campo di sovracomando 27649 27648 10,0 V Campo nominale 0 0 V -27648 -10 V -27649 Campo di sottocomando -32512 -11,759 V -32768 <-11,759 V Underflow

Dal valore decimale 32512 il valore letto si trova al di sopra del campo di sovracomando e non è più valido. In questo caso viene diagnosticato lo stato di errore "Overflow". Il campo di sovracomando corrisponde a un campo di tolleranza prima che venga raggiunto l'overflow.

Dal valore decimale -32513 il valore letto si trova al di sotto del campo di misura parametrizzato e non è più valido. In questo caso viene diagnosticato lo stato di errore "Underflow". Il campo di sottocomando corrisponde al campo di sovracomando ma per i valori negativi.

La diagnostica "Overflow" o "Underflow" potrebbe essere causata ad es. da una rottura conduttore, da un campo di misura errato o da un errore di cablaggio.

Nota Precisione

La precisione indicata nei dati tecnici del modulo specifico è garantita solo all'interno del campo nominale.



Errore di modo comune Selezionando la casella di scelta "Modo comune" si attiva la diagnostica del superamento della differenza di potenziale consentita UCM. Un superamento della differenza di potenziale consentita UCM si verifica ad es. tra il punto di riferimento degli ingressi di misura e la massa analogica MANA .

Le cause potrebbero essere:

● Errori di cablaggio

● Ambienti con interferenze EMC

● Trasduttori di misura con messa a terra scorretta

● Cavi lunghi

● Sensore non collegato

● Convertitori di misura a 2 fili collegati con MANA

Nota

Nel caso dei convertitori di misura a 4 fili un misuratore di corrente collegato in serie causa una caduta di tensione troppo elevata.

Il superamento della differenza di potenziale consentita UCM può causare errori di misura e malfunzionamenti. Per impedire il superamento del valore consentito, posare un cavo equipotenziale tra gli ingressi di misura e la massa analogica MANA. Per ulteriori informazioni in proposito vedere il capitolo Collegamento di trasduttori di misura.



Cortocircuito Selezionando la casella di scelta "Cortocircuito" si attiva la diagnostica del cortocircuito di un canale analogico. La diagnostica viene attivata in caso di sovraccarico del canale.

Le cause potrebbero essere:

● Errori di cablaggio (ad es. cortocircuito tra singoli conduttori nei punti di connessione o nel percorso dei cavi)

● Utilizzo di attuatori errati o difettosi (ad es. cortocircuito interno o bassa resistenza di ingresso a causa di un attuatore guasto)

Per il rilevamento di un cortocircuito viene utilizzato il segnale analogico emesso. Se la tensione è troppo bassa non è più possibile diagnosticare un cortocircuito in modo affidabile. In un caso del genere la diagnostica viene disattivata senza che il suo stato venga modificato. Il limite di tensione entro il quale il modulo diagnostica un cortocircuito è indicato nei dati tecnici del modulo specifico.

I moduli SIMATIC sono dotati di uno speciale circuito di protezione contro il cortocircuito. La corrente di cortocircuito è limitata internamente al modulo. Il valore della corrente di cortocircuito è specificata nei dati tecnici del modulo analogico in uso.

Nota Sovraccarico

Osservare che in caso di sovraccarico i moduli sono soggetti a una maggiore sollecitazione termica che può compromettere il funzionamento dei canali di uscita. Evitare pertanto il funzionamento permanente delle unità di uscite analogiche in caso di sovraccarico.

Giunto freddo Questo tipo di diagnostica si può selezionare solo per il tipo di misura "Termocoppia" nelle unità di ingressi analogici. Selezionando la casella di scelta "Giunto freddo" si attiva la diagnostica degli errori nel canale di riferimento per la compensazione della temperatura del giunto freddo di una termocoppia.

Nel canale di riferimento del modulo viene determinata la temperatura del giunto freddo di una termocoppia con l'aiuto di una termoresistenza (RTD) esterna. Se si verifica un errore causato da una rottura conduttore, ad es., la temperatura misurata nel giunto freddo della termocoppia non viene più compensata. La temperatura di riferimento perciò può trovarsi al di fuori del campo consentito.

Per ulteriori informazioni sul collegamento e il funzionamento di termocoppie e termoresistenze vedere i capitoli Termocoppie e Collegamento di trasduttori di misura.



Sovraccarico Selezionando la casella di scelta "Sovraccarico" si attiva la diagnostica del controllo termico del gradino d'uscita. La diagnostica "Sovraccarico" viene attivata e rilevata canale per canale quando viene superata la temperatura consentita nell'uscita.

Il superamento della temperatura consentita può verificarsi per i seguenti motivi:

● temperatura ambiente troppo alta

● funzionamento dell'uscita al di fuori del campo specificato

Nota Sovraccarico

In caso di sovraccarico i moduli subiscono un'elevata sollecitazione termica che può compromettere il funzionamento dei canali di uscita. Evitare pertanto il funzionamento permanente delle unità di uscite analogiche in caso di sovraccarico.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.15 Stato del valore


2.15 Stato del valore

Stato del valore In presenza di un valore analogico errato, il modulo analogico emette, per il canale interessato, i valori di errore 0x7FFF (valore di errore per l'overflow e per tutti gli altri stati di errore) oppure 0x8000 (valore di errore per l'underflow). In questo modo il programma utente è in grado di individuare e analizzare un errore di canale. L'utente ha inoltre la possibilità di analizzare tramite i messaggi di diagnostica, la diagnostica di sistema comandata da evento.

Oltre ai valori di errore 0x7FFF o 0x8000 e ai modi di diagnostica progettabili, le unità di ingressi/uscite analogiche forniscono informazioni di diagnostica tramite l'immagine di processo degli ingressi (IPI). Esse vengono definite Stato del valore e trasferite in modo sincrono con i dati utili. Lo Stato del valore (Quality Information = QI) fornisce una stima sulla validità del segnale di ingresso. In questo contesto si opera una distinzione tra il grado di qualità "Good" (segnale valido = 1) e "Bad" (segnale non valido = 0).

Nota

Nelle unità di ingressi analogici l'utilizzo dello stato del valore è un'alternativa alla valutazione dei canali tramite i valori di errore 0x7FFF o 0x8000. Rispetto ai valori di errore, la valutazione binaria dello stato del valore (0 o 1) nel programma utente è più semplice e trasparente.

Nelle unità di ingressi analogici lo stato del valore specifica se il valore scritto da un canale può essere anche fornito in uscita. Lo stato del valore consente di reagire a questa informazione senza dover valutare la diagnostica del modulo.



Esempio

Abilitazione dello stato del valore di un'unità di ingressi analogici

Per abilitare lo stato del valore di un'unità di ingressi analogici procedere nel seguente modo:

● Selezionare in STEP 7 il modulo analogico desiderato.

● Selezionare "Configurazione AI" nella scheda "Proprietà" del modulo analogico.

● Attivare il pulsante "Stato del valore".

Figura 2-20 Abilitazione dello stato del valore in STEP 7



Abilitando lo stato del valore, nel modulo interessato viene occupato un byte nell'area di indirizzi degli ingressi. Ogni bit in questo byte è assegnato ad un canale e indica ad es. se il valore di uscita predefinito dal programma utente si trova effettivamente sul morsetto del modulo (0= valore non valido; 1= valore valido).

Verificarsi di errori Se nell'unità di ingressi analogici si verifica ad es. la rottura conduttore, lo stato attuale del segnale viene inserito nell'immagine di processo e il rispettivo stato del valore viene impostato su "non valido". Per comandare ad es. una lampada di segnalazione in caso di errore, valutare lo stato del valore nel programma utente.

Messaggi di diagnostica e stato del valore Se si progettano dei moduli analogici in un prodotto di terzi utilizzando un file GSD e non si utilizza la valutazione dei messaggi di diagnostica comandata da evento, è opportuno utilizzare lo stato del valore.

Nota

Lo stato del valore rappresenta la diagnostica cumulativa che fornisce soltanto un'informazione Good o Bad. L'identificazione esatta della causa di errore (ad es. rottura cavo, cortocircuito nella linea encoder o tensione di carico mancante) non è possibile con l'impiego dello stato del valore.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.16 Tempo di conversione di un modulo analogico


2.16 Tempo di conversione di un modulo analogico

Tempo di conversione di base e tempo di conversione di un canale di ingresso analogico Il tempo di conversione di base è il tempo minimo impiegato da un singolo canale per la conversione dei valori analogici. Oltre al tempo di conversione di base, a seconda dell'unità di ingressi analogici utilizzata il tempo di conversione effettivo di un canale è composto da:

● Tempo di elaborazione per la misurazione della resistenza

● Tempo di elaborazione per la sorveglianza rottura conduttore

● Tempo di elaborazione per la sorveglianza overflow/underflow

● Tempo di elaborazione per il controllo dell'errore in modo comune

Esempio Viene utilizzato il canale 6 di un'unità di ingressi analogici per una misura della resistenza nel campo di 6000 Ω, un tempo di integrazione di 20 ms e una sorveglianza rottura conduttore attivata.

Il tempo di conversione del canale è composto dalle seguenti grandezze di misura:

Grandezze di misura Durata in ms

Tempo di conversione base 27 Durata di elaborazione con RTD/resistenza (6000 Ω) 4 Durata di elaborazione per la sorveglianza rottura conduttore nei campi RTD/resistenza e termocoppia

9

Tempo di conversione del canale 40

Tempo di conversione dei canali di uscita analogici Il tempo di conversione di un canale di uscita inizia con l'acquisizione del valore digitale dalla memoria interna del modulo e termina con la conversione analogico-digitale.

Il tempo di conversione non comprende il tempo transitorio di assestamento del segnale analogico nel morsetto del modulo. Per maggiori dettagli sul tempo transitorio di assestamento vedere il capitolo Tempo di assestamento e di risposta delle unità di uscita analogiche (Pagina 54).

Nota Relazione tra diagnostica e tempo di conversione

Mentre alcune diagnostiche vengono effettuate parallelamente alla conversione e non ne incrementano il tempo, altri tipi di diagnostica come quelli descritti nell'esempio precedente possono prolungare il tempo di conversione.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.16 Tempo di conversione di un modulo analogico


Tempo di conversione dei moduli analogici High-Speed I moduli analogici High-Speed (moduli HS) sono ideati per l'elaborazione veloce dei segnali. Per questa ragione la gamma dei tipi di misura e di diagnostica nei moduli HS è più limitata rispetto alla dotazione nei moduli standard (moduli ST). Per maggiori Informazioni sui moduli HS consultare il capitolo Moduli analogici High-Speed (Pagina 117).

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.17 Tempo di ciclo di un modulo analogico


2.17 Tempo di ciclo di un modulo analogico

Definizione Il tempo di ciclo di un modulo analogico è il tempo impiegato dal modulo per elaborare tutti i canali utilizzati. Il tempo di ciclo varia in funzione del rilevamento del valore di misura applicato, ad es. multiplexaggio o rilevamento parallelo.

Elaborazione del valore di misura sequenziale Con questo procedimento i canali analogici nel modulo vengono elaborati consecutivamente (in ordine sequenziale). Nel caso degli ingressi analogici ad es. i valori vengono collegati a un convertitore attraverso un multiplexer e convertiti in ordine sequenziale.

Il tempo di ciclo del modulo analogico è la somma dei tempi di conversione di tutti i canali analogici attivati del modulo. STEP 7 offre la possibilità di disattivare i canali analogici non utilizzati. In questo modo il tempo di ciclo del modulo si riduce.

La figura seguente mostra in sintesi come si compone il tempo di ciclo di un modulo analogico a n canali.

Figura 2-21 Tempo di ciclo di un modulo analogico nel procedimento multiplex

Elaborazione del valore di misura parallela Con questo procedimento i canali analogici di un modulo vengono elaborati contemporaneamente (in parallelo) e non consecutivamente. Nel caso dell'elaborazione parallela del valore di misura il tempo di ciclo del modulo normalmente è costante e indipendente dal numero di canali utilizzati. L'elaborazione parallela del valore di misura, cosi come avviene ad es. nei moduli analogici High-Speed, è finalizzata alla riduzione del tempo di ciclo. Per maggiori Informazioni sui moduli HS consultare il capitolo Moduli analogici High-Speed (Pagina 117).

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.18 Tempo di assestamento e di risposta delle unità di uscite analogiche


2.18 Tempo di assestamento e di risposta delle unità di uscite analogiche Il tempo transitorio di assestamento e il tempo di risposta segnalano con quale velocità la grandezza di uscita analogica specificata è presente sull'uscita analogica ed è disponibile per il processo.

Tempo di risposta Il tempo di risposta per un nuovo valore di uscita è definito come il tempo che trascorre dal momento in cui un valore di uscita digitale è presente nella memoria interna del modulo fino al raggiungimento del valore da emettere nell'uscita analogica (con un errore residuo dell'1 %).

Il tempo di risposta (tA) è dato dalla somma di tempo di acquisizione (tX), tempo di conversione (tW) e tempo transitorio di assestamento (tE):

tA = tX + tW + tE

Tempo di assestamento e di risposta delle unità di uscite analogiche

tA tX tZ tW tE t1 t2 t3

t4

Tempo di risposta Tempo di acquisizione Tempo di ciclo del modulo Tempo di conversione Tempo transitorio di assestamento Nuovo valore di uscita digitale presente nella memoria interna del modulo Il modulo acquisisce il valore di uscita digitale e inizia la conversione Il modulo termina la conversione sul morsetto del canale di uscita analogico ed emette il segnale analogico Il segnale si è assestato e la grandezza di uscita analogica specificata è raggiunta (errore residuo 1 %)

Figura 2-22 Tempo di assestamento e di risposta di un canale di uscita

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.18 Tempo di assestamento e di risposta delle unità di uscite analogiche


Tempo di acquisizione La CPU/IM (Interface Module) registra nuovi valori di uscita nella memoria interna dell'unità di uscite analogiche. Il tempo necessario non viene determinato dalla CPU/IM. La conversione di questi valori di uscita è asincrona rispetto all'ordine in cui sono presenti nella memoria di trasferimento. Nel peggiore dei casi il tempo di acquisizione (tX) può essere uguale al tempo di ciclo (tZ). Questo caso si presenta se, direttamente dopo l'acquisizione del valore per la conversione, la CPU registra un nuovo valore nella memoria interna del modulo. Questo nuovo valore verrà elaborato solo con la successiva conversione.

La figura seguente mostra l'accesso aciclico dell'unità di uscite analogiche ai valori di uscita dalla memoria interna nel funzionamento non isocrono. Per maggiori informazioni sul funzionamento sincrono consultare la sezione sulla sincronizzazione di clock al capitolo Moduli analogici High-Speed (Pagina 117).

tX Tempo di acquisizione t1 Nuovo valore di uscita digitale presente nella memoria interna del modulo t2 Il modulo acquisisce il valore di uscita digitale e inizia la conversione t3 Il modulo termina la conversione sul morsetto del canale di uscita analogico ed emette il segnale analogico

Figura 2-23 Acquisizione dei valori di uscita

Tempo di conversione Il tempo di conversione di un canale di uscita inizia con l'acquisizione del valore digitale dalla memoria interna del modulo (t2) e termina con la conversione analogico-digitale (t3).

Tempo transitorio di assestamento Il tempo transitorio di assestamento inizia con l'emissione del segnale analogico nei morsetti del modulo (t3) e termina con il raggiungimento del valore di uscita (t4). Il valore di uscita si considera raggiunto quando il segnale di uscita ha raggiunto il suo valore definitivo, con l'aggiunta o la detrazione di uno scarto residuo dell'1 %.

Il tempo transitorio di assestamento è indipendente dal tipo di emissione del modulo e dal carico collegato. Sul lato dell'uscita analogica il carico è costituito da cavo di collegamento e attuatore collegato. Con il tipo di emissione "Corrente" il tempo transitorio di assestamento aumenta con resistenze ohmiche elevate. I carichi induttivi causano il riassestamento del valore di uscita. Con il tipo di emissione "Tensione" il riassestamento è causato dal carico capacitivo.

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.19 Livellamento


2.19 Livellamento

Impiego del livellamento La maggior parte delle unità di ingressi analogici offrono la possibilità di parametrizzare in STEP 7 un livellamento del segnale di misura. Il livellamento dei valori analogici riduce l'influenza dei segnali di disturbo. Il livellamento è utile nel caso di variazioni lente del valore di misura, ad es. misure della temperatura.

Principio di livellamento I singoli valori di misura vengono livellati mediante filtro. Il modulo calcola dei valori medi da un numero prestabilito di valori analogici convertiti (digitalizzati). Il livellamento non deve essere confuso con l'integrazione dei valori di misura oltre un intervallo di tempo definito. Il livellamento dei segnali di misura non è pertanto in grado di filtrare una determinata frequenza di disturbo. Tuttavia il livellamento assicura valori dei dati più "equilibrati", ovvero sopprimendo gli spike che si sovrappongono al segnale di misura.

A seconda del modulo utilizzato l'utente ha a disposizione per la parametrizzazione del livellamento 4 o più livelli (Nessuno, Debole, Medio, Forte). Il livello determina il numero dei valori analogici presi per la formazione del valore medio. Maggiore è il fattore di livellamento, migliore è l'azione del filtro.

Figura 2-24 Selezione del livello di livellamento in STEP 7

Procedimento di livellamento Un algoritmo di livellamento agisce in base alla media variabile per un numero parametrizzabile di valori di misura (ad es. 4, 8, 32). Di volta in volta viene incluso nel calcolo il valore di misura più recente escludendo il valore più vecchio. Questo meccanismo sopprime gli spike che si sovrappongono al segnale di misura. D'altra parte i gradini del segnale utile sono riconoscibili solo dopo qualche tempo nel dato (vedere gli esempi seguenti).

I moduli delle singole famiglie di prodotti utilizzano diversi algoritmi di livellamento. Il livellamento può essere lineare o esponenziale. Le differenze diventato evidenti in particolare in caso di forte livellamento e, in funzione del prodotto utilizzato, comportano un incremento più veloce o più lento.

Nel manuale del prodotto dell'unità di ingressi analogici specifica è indicato se sia possibile impostare il livellamento per il modulo in uso e quali particolarità debbano essere osservate.



Esempio 1: livellamento lineare La figura seguente mostra dopo quanti cicli del modulo (k) il valore analogico livellato approssima il 100% con una risposta a gradino a seconda del livellamento impostato. Questo vale per ogni cambio di segnale all'ingresso analogico.

① nessun livellamento (k = 1) ② livellamento debole (k = 4) ③ livellamento medio (k = 16) ④ livellamento forte (k = 32)

Figura 2-25 Livellamento lineare con quattro livelli



Esempio 2: livellamento esponenziale La figura seguente mostra la risposta a gradino del livellamento impostato in funzione del numero di cicli del modulo.

① nessun livellamento (k = 1) ② livellamento debole (k = 4) ③ livellamento medio (k = 16) ④ livellamento forte (k = 32)

Figura 2-26 Livellamento esponenziale con quattro livelli

Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.20 Carico con convertitori di misura a 2 fili


2.20 Carico con convertitori di misura a 2 fili

Convertitore di misura a 2 fili I convertitori di misura a 2 fili sono trasduttori di corrente che convertono la grandezza di misura in un segnale di corrente da 4 a 20 mA. Il convertitore di misura viene alimentato attraverso due cavi di collegamento con una corrente di uscita di almeno 4 mA. Per maggiori informazioni sui tipi di collegamento tra convertitori di misura a 2 fili e unità di ingressi analogici vedere il capitolo Collegamento di trasduttori di corrente (Pagina 74).

Carico Il carico indica quanto può essere elevata la resistenza esterna di un loop di corrente. Se la resistenza esterna è più elevata del carico specificato il convertitore di misura a 2 fili è alimentato con una tensione troppo bassa. Il carico è formato dalla resistenza del convertitore di misura e da tutte le ulteriori resistenze presenti nel loop di corrente.

Il carico max. consentito del convertitore di misura, ad es. 820 Ω, è specificato nei dati tecnici del modulo analogico specifico.



Esempio 1: Inserimento di un convertitore di misura nel circuito elettrico Secondo i dati tecnici del convertitore di misura a 2 fili utilizzato è necessaria una tensione di alimentazione (Umin) di almeno 8,5 V. Applicando la legge di Ohm è possibile calcolare la resistenza del convertitore (R2DMU) a una corrente di 20 mA.

Con una tensione di alimentazione di almeno 8,5 V il convertitore di misura ha una resistenza di 425 Ω. La resistenza è minore di 820 Ω. Perciò il convertitore di misura può essere collegato all'unità di ingressi analogici (AI) senza superare il carico max. consentito.

① Convertitore di misura a 2 fili UV Morsetto per la tensione di alimentazione nel canale I+ Morsetto per ingresso della corrente Umin Caduta di tensione nel convertitore di misura a 2 fili

Figura 2-27 Inserimento di un convertitore di misura nel circuito elettrico



Esempio 2: inserimento di un convertitore di misura e altri dispositivi Se in un loop di corrente sono collegati in serie diversi dispositivi di misura, la somma di tutte le resistenze collegate non deve superare il valore del carico max. consentito.

Se è stato collegato un convertitore di misura a 2 fili con una tensione di alimentazione di 8,5 V occorre tenere conto della resistenza dell'ulteriore dispositivo di misura ② che è stato collegato.

Carico max. consentito del convertitore di misura: 820 Ω Resistenza del convertitore di misura con una caduta di tensione di 8,5 V: 425 Ω Resistenza max. consentita degli ulteriori dispositivi collegati: 395 Ω

La resistenza del misuratore di conseguenza non deve superare 395 Ω.

① Convertitore di misura a 2 fili ② Multimetro digitale ③ Diodo Zener UV Morsetto per la tensione di alimentazione nel canale I+ Morsetto per ingresso della corrente Umin Caduta di tensione nel convertitore di misura a 2 fili RMess Resistenza nel misuratore UMess Caduta di tensione nel misuratore

Figura 2-28 Inserimento di un convertitore di misura e altri dispositivi nel circuito elettrico

Calcolo della caduta di tensione consentita La resistenza supplementare max. consentita nel loop di corrente è di 395 Ω a fronte di un'intensità della corrente max. di 20 mA. Applicando la legge di Ohm è possibile calcolare la caduta di tensione nel misuratore collegato (UMess) come segue:

UMess = RMess * I = 395 Ω * 0,020 A = 7,9 V

La caduta di tensione nel misuratore non deve pertanto superare 7,9 V.


Rappresentazione dei valori analogici 33.1 Panoramica

Conversione dei valori analogici I valori analogici vengono elaborati dalla CPU solo in forma digitalizzata.

Le unità di ingressi analogici convertono il segnale analogico in un valore digitale che verrà elaborato dalla CPU.

Le unità di uscite analogiche convertono il valore di uscita digitale della CPU in un segnale analogico.

Rappresentazione del valore analogico con la risoluzione a 16 bit Per i valori di ingresso e i valori di uscita il valore analogico digitalizzato è uguale nello stesso campo nominale. I valori analogici vengono rappresentati come numero a virgola fissa nel complemento a 2 cifre. Ne risulta la seguente assegnazione:

Tabella 3- 1 Rappresentazione dei valori analogici

Risoluzione Valore analogico Numero di bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Valore dei bit VZ 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20

Segni Il segno (VZ) del valore analogico è sempre nel bit 15:

● "0" → +

● "1" → -

Risoluzione inferiore a 16 bit Se la risoluzione di un modulo analogico è inferiore a 16 bit, il valore analogico viene posto a sinistra sul modulo. Le posizioni con valori più bassi non occupate vengono scritte con "0".

In questo modo si riduce il numero dei valori di misura rappresentabili. I campi di valori dei moduli occupano un valore tra +32767 e -32768, indipendentemente dalla risoluzione. La distanza tra due valori consecutivi dipende dalla risoluzione del modulo.

Rappresentazione dei valori analogici 3.1 Panoramica


Esempio Nel seguente esempio è possibile osservare come, con una risoluzione ridotta, nelle posizioni meno significative venga scritto "0".

● Il modulo con una risoluzione di 16 bit può incrementare i valori in passi di un'unità (20 = 1).

● Il modulo con una risoluzione di 13 bit può incrementare i valori in passi di 8 unità (23 = 8).

Tabella 3- 2 Esempio: Schema di bit di un valore analogico a 16 bit e un valore analogico a 13 bit

Risoluzione Valore analogico Bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 16 bit: VZ 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 13 bit: VZ 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 0 0 0 VZ = segno

Nota

La risoluzione di cui dispone un modulo analogico specifico è riportata nei rispettivi dati tecnici.

Rappresentazione dei valori analogici 3.2 Rappresentazione delle aree di ingresso


3.2 Rappresentazione delle aree di ingresso Nelle tabelle seguenti si trova la rappresentazione digitalizzata delle aree di ingresso suddivise per aree bipolari e unipolari. La risoluzione è a 16 bit.

L'assegnazione dei valori ai valori di misura concreti dei rispettivi campi di misura si trova nei manuali del prodotto dell'unità di ingressi analogici specifica.

Tabella 3- 3 Aree di ingresso bipolari

Valore dec. Valore di misura in %

Parola di dati Campo

215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 32767 >117,589 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Overflow 32511 117,589 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Campo di

sovracomando 27649 100,004 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 27648 100,000 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Campo nominale

1 0,003617 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0,000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 -0,003617 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -27648 -100,000 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -27649 -100,004 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Campo di

sottocomando -32512 -117,593 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 -32768 <-117,593 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Underflow

Tabella 3- 4 Aree di ingresso unipolari

Valore dec. Valore di misura in %


215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 32767 >117,589 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Overflow 32511 117,589 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Campo di

sovracomando 27649 100,004 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 27648 100,000 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Campo nominale

1 0,003617 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0,000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 -0,003617 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Campo di

sottocomando -4864 -17,593 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 -32768 <-17,593 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Underflow

Rappresentazione dei valori analogici 3.3 Rappresentazione delle aree di uscita


3.3 Rappresentazione delle aree di uscita Nelle tabelle seguenti si trova la rappresentazione digitalizzata delle aree di uscita suddivise per aree bipolari e unipolari. La risoluzione è a 16 bit.

L'assegnazione dei valori ai valori di misura concreti dei rispettivi campi di misura si trova nei manuali del prodotto dell'unità di uscite analogiche specifica.

Tabella 3- 5 Aree di uscita bipolari

Valore dec. Valore di uscita in %


215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 32511 117,589 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Valore di uscita

max.* 32511 117,589 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Campo di

sovracomando 27649 100,004 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 27648 100,000 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Campo nominale 1 0,003617 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0,000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 -0,003617 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -27648 -100,000 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -27649 100,004 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Campo di

sottocomando -32512 -117,593 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 -32512 -117,593 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 Valore di uscita

minimo**

* Se si preimpostano valori > 32511 il valore di uscita viene limitato a 117,589 % o 0 % (0,0 V / 0,0 mA) in funzione delmodulo utilizzato.

* Se si preimpostano valori < -32512 il valore di uscita viene limitato a -117,593 % o 0 % (0,0 V / 0,0 mA) in funzione delmodulo utilizzato.

Rappresentazione dei valori analogici 3.3 Rappresentazione delle aree di uscita


Tabella 3- 6 Aree di uscita unipolari

Valore dec. Valore di uscita in %


215 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 32511 117,589 0 1 1 1 1 1 1 1 x x x x x x x x Valore di uscita

max.* 32511 117,589 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Campo di

sovracomando 27649 100,004 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 27648 100,000 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Campo nominale 1 0,003617 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0,000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Valore di uscita

minimo** * Se si preimpostano valori > 32511 il valore di uscita viene limitato a 117,589 % o 0 % (0,0 V / 0,0 mA) in funzione del

modulo utilizzato. ** Se si preimpostano valori < 0 il valore di uscita viene limitato a 0 % (0,0 V / 0,0 mA).


Collegamento di trasduttori di misura 44.1 Panoramica

Introduzione In questo capitolo viene descritto il procedimento generale per collegare trasduttori di misura agli ingressi analogici. Le possibilità di collegamento concrete sono descritte nel manuale di prodotto del rispettivo modulo.

Una descrizione dettagliata relativa alla posa e alla schermatura dei cavi, alla compensazione di potenziale ecc. si trova nel manuale di guida alle funzioni Configurazione di controllori immuni ai disturbi (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59193566).

Trasduttori di misura collegabili agli ingressi analogici A seconda del tipo di misura, ai moduli di ingresso analogici possono essere collegati i seguenti trasduttori di misura:

● Trasduttori di tensione

● Trasduttori di corrente

– Convertitore di misura a 2 fili

– Convertitore di misura a 4 fili

● Trasduttori di resistenza

– Connettore a 4 fili



● Termocoppie

Trasduttori di misura isolati e non isolati I trasduttori di misura sono disponibili in diverse versioni:

● I trasduttori di misura isolati non sono collegati con il potenziale di terra locale.Possono essere utilizzati con potenziale libero.

● I trasduttori di misura non isolati sono collegati con il potenziale di terra locale.

Nel caso dei trasduttori di misura non isolati un morsetto del trasduttore è collegatocon il contenitore conduttore.

Nota: Tutti i trasduttori di misura non isolati devono essere collegati galvanicamentetra loro e con il potenziale di terra locale.


Collegamento di trasduttori di misura 4.1 Panoramica


Abbreviazioni utilizzate nelle figure Le abbreviazioni utilizzate nelle figure hanno il significato seguente:

AI Unità di ingressi analogici M Connessione per la massa L+ Connessione per la tensione di alimentazione Mn+/Mn- Ingresso di misura canale n ICn+/ICn- Uscita corrente alimentazione termoresistenza (RTD) canale n Un+/Un- Ingresso tensione canale n In+/In- Ingresso corrente canale n COMP+/COMP- Ingresso compensazione IComp+/IComp- Uscita corrente Alimentazione Compensazione UV Tensione di alimentazione sul canale (il collegamento può essere

utilizzato per i convertitori di misura a 2 fili (2DMU) e nell'ET 200eco PN e ET 200pro per i convertitori di misura a 2/4 fili).

UCM Differenza di potenziale tra i punti di riferimento degli ingressi di misura o della massa analogica MANA

UISO Differenza di potenziale tra i punti di riferimento degli ingressi di misura e il punto di terra centrale

MANA Punto di riferimento della massa analogica

Cavi per segnali analogici Per i segnali analogici utilizzare conduttori intrecciati a coppie schermati. In questo modo si aumenta l'immunità EMC.

Collegamento di trasduttori di misura 4.2 Collegamento di ingressi analogici con collegamento MANA


4.2 Collegamento di ingressi analogici con collegamento MANA Nelle unità di ingressi analogici con connessione MANA i potenziali di riferimento degli ingressi di misura e il punto di terra centrale sono separati elettricamente.

Differenza di potenziale limitata UISO (tensione di isolamento) Assicurarsi che tra il punto di riferimento della massa analogica MANA e il punto di terra centrale non venga superata la differenza di potenziale ammessa UISO.

La differenza di potenziale UISO può essere causata da lunghezza dei cavi ammessa superata.

Per garantire che il valore ammesso UISO non venga superato, posare un cavo equipotenziale tra il morsetto MANA e il punto di terra centrale.

Differenza di potenziale limitata UCM (tensione di modo comune/Common Mode) Assicurarsi che tra il punto di riferimento degli ingressi di misura e della massa analogica MANA non venga superata la differenza di potenziale ammessa UCM.

La differenza di potenziale UCM può essere causata da:


● Utilizzo di trasduttori di misura messi a terra

● Utilizzo di cavi molto lunghi

Il superamento della differenza di potenziale consentita UCM può causare errori di misura/ malfunzionamenti.

Una differenza di potenziale UCM non ammessa viene riconosciuta da alcuni moduli e segnalata mediante una registrazione nel buffer di diagnostica della CPU.

Per impedire il superamento del valore consentito UCM posare un cavo equipotenziale tra i punti di riferimento degli ingressi di misura e della massa analogica MANA.

Collegamento di trasduttori di misura 4.2 Collegamento di ingressi analogici con collegamento MANA


① Cavo con separazione di potenziale ② Conduttore comune di terra ③ Punto di collegamento a terra centrale

Figura 4-1 Esempio: Potenziale di riferimento per unità di ingressi analogici con connessione MANA

Collegamento di trasduttori di misura 4.3 Collegamento di ingressi analogici senza collegamento MANA


4.3 Collegamento di ingressi analogici senza collegamento MANA Nelle unità di ingressi analogici senza connessione MANA i potenziali di riferimento degli ingressi di misura e il punto di terra centrale sono separati elettricamente.

Differenza di potenziale limitata UISO (tensione di isolamento) Assicurarsi che tra i punti di riferimento degli ingressi di misura e il punto di terra centrale non venga superata la differenza di potenziale ammessa UISO .


Per garantire che il valore ammesso UISO non venga superato, posare un cavo equipotenziale tra i punti di riferimento degli ingressi di misura e il punto di terra centrale.

Differenza di potenziale limitata UCM (tensione di modo comune/Common Mode) Assicurarsi che tra i punti di riferimento degli ingressi di misura non venga superata la differenza di potenziale ammessa UCM .

La differenza di potenziale UCM può essere causata da:


● Utilizzo di trasduttori di misura messi a terra

● Utilizzo di cavi molto lunghi

Il superamento della differenza di potenziale consentita UCM può causare errori di misura/malfunzionamenti.

Una differenza di potenziale UCM non ammessa viene riconosciuta da alcuni moduli e segnalata mediante una registrazione nel buffer di diagnostica della CPU.

Per garantire che il valore ammesso UCM non venga superato, posare cavi equipotenziali tra i punti di riferimento degli ingressi di misura e, nell'ET 200eco PN e ET 200pro, tra questi e il punto di terra centrale.

Collegamento di trasduttori di misura 4.3 Collegamento di ingressi analogici senza collegamento MANA


① Cavo con separazione di potenziale

(non con convertitore di misura a 2 fili e trasduttore di resistenza) ② Conduttore comune di terra ③ Punto di collegamento a terra centrale

Figura 4-2 Esempio: Potenziale di riferimento per unità di ingressi analogici senza connessione MANA

Collegamento di trasduttori di misura 4.4 Collegamento di trasduttori di tensione


4.4 Collegamento di trasduttori di tensione La figura seguente mostra come collegare i trasduttori di tensione. Per garantire che il valore ammesso UCM non venga superato, posare cavi equipotenziali tra i punti di riferimento degli ingressi di misura e la massa analogica MANA e, nell'ET 200eco PN e ET 200pro, tra i punti di riferimento e il punto di terra centrale.

① Cavo equipotenziale (rilevante solo per i moduli con connessioneMANA)

Figura 4-3 Esempio: Collegamento di trasduttori di tensione alle unità di ingressi analogici

Collegamento di trasduttori di misura 4.5 Collegamento di trasduttori di corrente


4.5 Collegamento di trasduttori di corrente I trasduttori di corrente sono disponibili come convertitori di misura a 2 e a 4 fili. Qui di seguito vengono spiegate le possibilità di alimentare di tensione i trasduttori i corrente.

Collegamento del convertitore di misura a 2 fili all'alimentazione tramite il modulo Il convertitore di misura a 2 fili trasforma la grandezza di misura in un valore di corrente. L'apporto al convertitore di misura a 2 fili della tensione di alimentazione a prova di cortocircuito avviene tramite i morsetti dell'unità di ingressi analogici. Spesso perciò il convertitore di misura viene definito anche "convertitore passivo". Considerato il cablaggio piuttosto ridotto i convertitori di misura a 2 fili vengono utilizzati di frequente in ambito industriale. Se si utilizza questo tipo di collegamento è necessario parametrizzare in STEP 7 il tipo di misura "Corrente (convertitore di misura a 2 fili)".

Nota

I convertitori di misura a 2 fili devono essere trasduttori di misura isolati.

① Convertitore di misura a 2 fili (2DMU)② Cavo equipotenziale (rilevante solo per i moduli con connessione MANA)

Figura 4-4 Esempio: Collegamento di convertitori di misura a due fili ad un'unità di ingressi analogici

Collegamento di trasduttori di misura 4.5 Collegamento di trasduttori di corrente


Collegamento di un convertitore di misura a 2 fili all'ingresso analogico convertitore di misura a 4 fili La figura seguente mostra come si possa collegare un convertitore di misura a 2 fili anche dall'alimentazione L+ del modulo in alternativa alla figura precedente. Se si utilizza questo tipo di collegamento è necessario parametrizzare in STEP 7 il tipo di misura "Corrente (convertitore di misura a 4 fili)".

Con questo tipo di connessione viene eliminata la separazione galvanica esistente tra tensione di alimentazione L+ e circuito analogico.

① Convertitore di misura a 2 fili (2DMU) ② Cavo equipotenziale (rilevante solo per i moduli con connessione MANA)

Figura 4-5 Esempio: Collegamento di un convertitore di misura a 2 fili all'ingresso analogico convertitore di misura a 4 fili

Collegamento del convertitore di misura a 4 fili I convertitori di misura a 4 fili dispongono di collegamenti per l'alimentazione di una tensione separata. Sono alimentati dall'esterno e spesso vengono definiti anche "convertitori attivi". Se si utilizza questo tipo di collegamento è necessario parametrizzare in STEP 7 il tipo di misura "Corrente (convertitore di misura a 4 fili)".

① Convertitore di misura a 4 fili (4DMU) ② Cavo equipotenziale (rilevante solo per i moduli con connessione MANA)

Figura 4-6 Esempio: Collegamento di convertitori di misura a quattro fili ad un'unitàdi ingressi analogici

Collegamento di trasduttori di misura 4.6 Collegamento di termoresistenze e resistenze


4.6 Collegamento di termoresistenze e resistenze Con la misura della resistenza il modulo fornisce una corrente costante attraverso i morsetti IC+ e IC-. La corrente costante viene condotta tramite la resistenza misurata e quindi misurata come caduta di tensione. È importante che i cavi di corrente contante collegati vengano collegati direttamente alla termoresistenza/resistenza.

Le misurazioni con collegamenti a 4 o a 3 fili compensano le resistenze dei cavi e ottengono quindi una maggiore precisione rispetto alla misurazione con collegamento a 2 fili.

Poiché le misure con collegamento a due fili rilevano anche le resistenze dei cavi, oltre alla resistenza vera e propria, si devono preventivare notevoli perdite di precisione nei risultati di misura.

Le figure seguenti contengono degli esempi di collegamento.

Collegamento a 4 fili di una termoresistenza La tensione generata sulla termoresistenza viene misurata ad alta impedenza attraverso i morsetti M0+ e M0-. Durante il collegamento prestare attenzione alla polarità del cavo collegato (collegare sia IC0+eM0+ che IC0- e M0- alla termoresistenza).

Durante il collegamento assicurarsi che sia i cavi IC0+ e M0+ che i cavi IC0-e M0- siano collegati direttamente alla termoresistenza.

Figura 4-7 Esempio: Collegamento a 4 fili di una termoresistenza con un modulo di ingressi analogici

Collegamento di trasduttori di misura 4.6 Collegamento di termoresistenze e resistenze


Collegamento a 3 fili di una termoresistenza Nel caso del collegamento a 3 fili, a seconda del modulo in uso è necessario inserire un ponticello nei moduli con 4 morsetti (per canale) tra M0- e IC0- (vedere figura seguente) o un ponticello tra M0+ e IC0+. Durante il collegamento assicurarsi che i cavi IC0+ e M0+ vengano collegati direttamente alla termoresistenza. Utilizzare cavi con conduttori dello stesso diametro.

L'ET 200AL, l'ET 200eco PN e l'ET 200pro non richiedono l'inserimento del ponticello perché i collegamenti vengono realizzati internamente al modulo.

Figura 4-8 Esempio: Collegamento a 3 fili di una termoresistenza con un modulo di

ingressi analogici

Collegamento a 2 fili di una termoresistenza Nel caso del collegamento a 2 fili a moduli con 4 morsetti (per canale) è necessario inserire dei ponticelli sul modulo tra M0+ e IC0+ e tra M0-e IC0-, come mostra la figura seguente. Le resistenze dei cavi vengono incluse nella misura ma non compensate. Per ragioni di fisica questo tipo di misura è meno accurato della misura con collegamenti a 3 o 4 fili. Tuttavia richiede poche operazioni di cablaggio, perché i ponticelli necessari possono essere cablati direttamente nel connettore rendendo superfluo l'uso di alcuni cavi.

L'ET 200AL, l'ET 200eco PN e l'ET 200pro non richiedono l'inserimento del ponticello perché i collegamenti vengono realizzati internamente al modulo.

Figura 4-9 Esempio: Collegamento a 2 fili di una termoresistenza con un modulo di

ingressi analogici

Collegamento di trasduttori di misura 4.7 Collegamenti di termocoppie


4.7 Collegamenti di termocoppie

Introduzione Generalmente le termocoppie sono disponibili già pronte per l'uso. Sono protette da guaine che ne impediscono il danneggiamento ad es. a causa delle forze meccaniche.

Cavi di compensazione I cavi di compensazione facenti parte delle rispettive termocoppie sono contrassegnati con colori caratteristici specifici, in quanto per ciascuna termocoppia può essere utilizzato rispettivamente il solo cavo di compensazione del materiale adatto. Per i cavi di compensazione a norma vale DIN EN 60584. È necessario osservare le temperatura massime indicate dal produttore.

Possibilità di collegamento delle termocoppie Esistono diverse possibilità per collegare le termocoppie a un'unità di ingressi analogici:

● Direttamente ①● Con cavo di compensazione ②● Con cavo di compensazione collegato a un giunto freddo ad es. con un cavo di

collegamento in rame ③.

① Termocoppia senza cavo di compensazione② Termocoppia con cavo di compensazione③ Termocoppia con cavo di compensazione e di collegamento④ Cavo di compensazione (dello stesso materiale della termocoppia)⑤ Giunto freddo esterno⑥ Cavo di collegamento, ad es. rame

Figura 4-10 Esempio: collegamento delle termocoppie a un modulo analogico

Collegamento di trasduttori di misura 4.7 Collegamenti di termocoppie


Maggiori informazioni Per maggiori informazioni ad es. sulla scelta e il funzionamento delle termocoppie vedere il capitolo Termocoppie (Pagina 80).


Termocoppie 55.1 Scelta delle termocoppie

Introduzione Le termocoppie sono dispositivi elettrici utilizzati per una misura di precisione della temperatura. Sono costituite da due metalli diversi collegati tra loro in un punto. Una temperatura che agisce su questo punto genera una differenza di tensione dalla quale si può calcolare la temperatura.

Le termocoppie misurano temperature in un campo molto ampio e sono disponibili in versioni particolarmente robuste. Perciò trovano spesso applicazione in ambito industriale. Per la scelta del tipo di termocoppia adeguato è opportuno considerare ad es. i criteri seguenti:

● Campo di temperatura

● Ambiente atmosferico

● Prezzo

Termocoppie con messa a terra Nelle termocoppie con messa a terra un filo conduttore di elettricità è fissato all'interno della parete del sensore. Questo sistema assicura una buona trasmissione del calore dalla parete del sensore alla punta della sonda.

Termocoppie senza messa a terra Nel caso delle termocoppie senza messa a terra non esiste un collegamento tra termocoppia e parete del sensore. Il tempo di risposta alle variazioni di temperatura è più lento che nelle termocoppie con messa a terra. Il punto di misura è separato galvanicamente.

Termocoppie 5.1 Scelta delle termocoppie


Tipo e campo di temperatura A causa delle diverse composizioni di materiale risultano diversi tipi di termocoppie.

Nota

Per ragioni di fisica, al di fuori del campo della temperatura specificato le termocoppie hanno un'elevata inaccuratezza di misura. Utilizzare le termocoppie solo nel campo della temperatura specificato dal produttore.

La seguente tabella illustra il tipo, la composizione di materiale e il campo di misura della temperatura di diverse termocoppie:

Tipo Composizione del materiale Campo di temperatura

B PtRh-PtRh 250 ... 1820 °C C W-Re 0 ... 2315 °C E NiCr-CuNi -270 ... 1000 °C J Fe-CuNi -210 ... 1200 °C K NiCr-Ni -270 ... 1372 °C L Fe-CuNi -200 ... 900 °C N NiCrSi-NiSi -270 ... 1300 °C R PtRh-Pt (Pt 13 %) - 50 ... 1769 °C S PtRh-Pt (Pt 10 %) -50 ... 1769 °C T Cu-CuNi -270 ... 400 °C U Cu-CuNi -200 ... 600 °C

TXK/XKL NiCr-CuCr -200 ... 800 °C

Termocoppie 5.2 Struttura e funzionamento delle termocoppie


5.2 Struttura e funzionamento delle termocoppie

Struttura delle termocoppie Una termocoppia è composta dal termoelemento (sensore di misura) e dalle parti necessarie per il montaggio e il collegamento. Due fili di diverse leghe di metalli vengono saldati tra loro sulle estremità (estremità calda). Il punto di saldatura viene definito punto di misura, mentre le estremità libere della termocoppia vengono definite punto di collegamento.

Le estremità libere vengono collegate da fili o cavi isolati con l'unità di analisi (ad es. unità di ingressi analogici).

Per effetto delle diverse strutture dei materiali si hanno diversi tipi di termocoppie, come ad esempio K, J, N. Il principio di misura, indipendentemente dal tipo di termocoppie, è uguale per tutti i tipi.

① Punto di rilevamento della tensione termica② Cavo di collegamento, ad es. rame③ Giunto freddo④ Cavo di compensazione (dello stesso materiale della termocoppia)⑤ Punto di collegamento⑥ Termocoppia con terminali più e meno⑦ Punto di misura

Figura 5-1 Termocoppia

Termocoppie 5.2 Struttura e funzionamento delle termocoppie


Funzionamento delle termocoppie Se il punto di misura viene sottoposto ad una temperatura diversa da quella delle estremità libere della termocoppia (punto di collegamento), su queste estremità vien a crearsi una tensione denominata tensione termica. Il livello della tensione termica dipende dalla differenza tra la temperatura del punto di misura e quella delle estremità libere nonché dalla combinazione dei materiali della termocoppia.

Poiché con una termocoppia viene sempre rilevata una differenza di temperatura, per determinare la temperatura del punto di misura deve essere nota la temperatura delle estremità libere (giunto freddo).

Le termocoppie possono essere prolungate dal punto di collegamento mediante cavi di compensazione. Con questa misura si posiziona il giunto freddo in un punto in cui ad es. è possibile mantenere una temperatura costante o dove semplicemente è possibile applicare il sensore. I conduttori di compensazione sono di materiale identico a quello dei fili della termocoppia. I cavi di collegamento dal giunto freddo al modulo sono di rame.

Nota

Assicurarsi che il collegamento dei due poli sia corretto pena la presenza di considerevoli errori di misura.

Termocoppie 5.3 Compensazione della temperatura del giunto freddo


5.3 Compensazione della temperatura del giunto freddo

5.3.1 Panoramica

Introduzione Per rilevare la temperatura del giunto freddo in modo da ottenere un valore di temperatura corretto dalla differenza di temperatura tra giunto freddo e punto di misura, esistono diverse possibilità.

A seconda del luogo in cui è necessario il giunto freddo è possibile scegliere tra le diverse possibilità di compensazione.

Le possibilità di compensazione che possono essere utilizzate a seconda del modulo analogico impiegato sono descritte nel manuale del rispettivo modulo.

Possibilità di compensazione della temperatura del giunto freddo

Tabella 5- 1 Possibilità di compensazione: Spiegazione e caso applicativo

Possibilità di compensazione

Spiegazione Caso applicativo/particolarità

Giunto freddo interno Funzionamento Con questo tipo di compensazione la temperatura del giunto freddo viene determinata con un sensore già integrato nell'unità di ingressi analogici. Procedimento Collegare la termocoppia direttamente al modulo di periferia o utilizzare conduttori di compensazione, vedi capitolo Compensazione tramite il giunto freddo interno (Pagina 87).

• Per il collegamento utilizzareconduttori di compensazione con lostesso materiale della termocoppia.

• Se la temperatura del giunto freddonell'impianto è uguale a quella delmodulo è possibile utilizzare ancheconduttori di materiale diverso.

• Vantaggi:– prezzo molto contenuto– non è necessario un giunto

freddo esterno– non è necessario un ulteriore

cablaggio





Canale di riferimento del modulo

Caratteristiche Con questo tipo di compensazione la temperatura del giunto freddo viene determinata con una termoresistenza esterna (RTD). Procedimento Collegare la termocoppia direttamente ai cavi di collegamento o utilizzare conduttori di compensazione sul giunto freddo. Collegare i cavi di collegamento ai corrispondenti morsetti del modulo. Collegare la termoresistenza (RTD) al canale di riferimento del modulo. La termoresistenza (RTD) deve essere posizionata nella zona del giunto freddo, vedere capitolo Compensazione tramite il canale di riferimento del modulo (Pagina 89).

• La temperatura si rileva direttamente dal giunto freddo.

• Le temperature misurate di tutti i canali progettati per questo tipo di compensazione vengono corrette automaticamente con il valore della temperatura del giunto freddo.

• Vantaggi: – maggiore accuratezza rispetto

alla compensazione con giunto freddo interno, tuttavia occorre installare e cablare una termoresistenza aggiuntiva.

Canale di riferimento del gruppo 0

Caratteristiche Con l'impostazione "TC" (termocoppia...) il canale funge da ricevente per la temperatura del giunto freddo del gruppo 0. Il relativo trasmettitore del gruppo 0 viene impostato sul canale RTD. Procedimento Collegare la termocoppia direttamente ai cavi di collegamento o utilizzare conduttori di compensazione sul giunto freddo. Collegare i cavi di collegamento ai corrispondenti morsetti del modulo. Collegare la termoresistenza (RTD) al canale di riferimento progettato del gruppo 0 del modulo. La termoresistenza (RTD) deve essere posizionata nella zona del giunto freddo, vedere capitolo Compensazione canale di riferimento del gruppo 0 (Pagina 91).

• La temperatura si rileva direttamente dal giunto freddo.

• Le temperature misurate di tutti i canali (ricevitori) progettati per questo tipo di compensazione vengono corrette automaticamente con il valore della temperatura del giunto freddo.

Temperatura di riferimento fissa

Caratteristiche Con questo tipo di compensazione la temperatura del giunto freddo viene memorizzata nel modulo come valore fisso. Procedimento Collegare la termocoppia direttamente ai cavi di collegamento o utilizzare conduttori di compensazione sul giunto freddo. Collegare i cavi di collegamento ai corrispondenti morsetti del modulo. A seconda del modulo nella progettazione è possibile inserire un valore di temperatura fisso per il giunto freddo (ad es. 20 °C), o la temperatura per il giunto freddo è predefinita in modo fisso dal modulo (0 °C), vedere capitolo Compensazione tramite temperatura di riferimento fissa (Pagina 94).

• La temperatura del giunto freddo viene mantenuta a un valore costante e il valore della temperatura è noto.

• Per ottenere un'accuratezza elevata è necessario assicurare che la temperatura nel giunto freddo resti costante (può essere complicato a seconda dell'applicazione).





Temperatura di riferimento dinamica

Caratteristiche Con questo tipo di compensazione la temperatura del giunto freddo viene rilevata da un modulo. Il valore della temperatura si trasmette a ulteriori moduli attraverso un set di dati nel programma utente. Procedimento Collegare la termoresistenza (RTD) per il giunto freddo a un canale qualsiasi. La temperatura del giunto freddo viene trasmessa al modulo con un blocco funzionale tramite set di dati dalla CPU o dall' IM , vedere il capitolo Compensazione tramite temperatura di riferimento dinamica (Pagina 97).

• Si utilizzano diversi moduli nel giunto freddo e perciò è possibile compensare tutti i canali attraverso un valore di temperatura comune.

• Per rilevare il valore della temperatura è necessaria solo una termoresistenza (RTD) o una termocoppia.

Nessuna compensazione/ compensazione esterna

Caratteristiche Con questo tipo di compensazione la temperatura del giunto freddo viene misurata al di fuori dell'unità di ingressi analogici. E' possibile ad es. collegare alla termocoppia un'unità di compensazione. Procedimento Utilizzando conduttori di rame collegare l'unità di compensazione al modulo di collegamento dell'unità di ingressi analogici, vedere il capitolo Compensazione esterna o non eseguita (Pagina 101).

• Con questo tipo di compensazione, la temperatura del giunto freddo viene fissata a 0 °C. Impiegare a tal fine un'unità di compensazione. Ogni termocoppia richiede una propria unità di compensazione.

• Le termocoppie di tipo B non necessitano di unità di compensazione.

RTD (0) Caratteristiche

Questa compensazione si basa sulla misura del valore della resistenza di un Pt1000 sulla morsettiera di un connettore di compensazione o del valore della resistenza Pt1000 esterno. Procedimento Per maggiori informazioni sulle possibilità di collegamento con e senza connettore di compensazione, consultare il capitolo Tipo di compensazione RTD (0) (Pagina 103).

• La temperatura del giunto freddo viene rilevata con il valore della resistenza Pt1000.

• Tutti i canali dell'unità di ingressi analogici selezionati per questo tipo di compensazione raggiungono la stessa temperatura del giunto freddo.



5.3.2 Compensazione tramite il giunto freddo interno

Funzionamento Nella compensazione tramite Giunto freddo interno il giunto freddo è sui morsetti del modulo analogico. Collegare le termocoppie direttamente agli ingressi del modulo o per mezzo di cavi di compensazione. La termocoppia interna rileva la temperatura del modulo e fornisce una tensione di compensazione.

Si osservi che la compensazione tramite Giunto freddo interno non raggiunge sempre la precisione di quella esterna.

Procedimento Passi necessari per la parametrizzazione:

1. Aprire il progetto in STEP 7.

2. Selezionare nella vista dispositivi il modulo analogico e il canale corrispondente.

3. Selezionare nella finestra di ispezione del modulo selezionato la scheda "Generale".

4. Selezionare l'area "Ingressi/Misura".

5. Selezionare come "Tipo di misura" il valore "Termocoppia".

6. Selezionare come "Giunto freddo" il valore "Giunto freddo interno".

Figura 5-2 Giunto freddo interno



Collegamento di termocoppie Collegare le termocoppie direttamente o tramite conduttori di compensazione potenziale agli ingressi del modulo.

① Termocoppia senza cavo di compensazione ② Termocoppia con cavo di compensazione ③ Cavo di compensazione (dello stesso materiale della termocoppia) ④ Giunto freddo interno

Figura 5-3 Esempio: Collegamento di termocoppie per la compensazione tramite Giunto freddo interno



5.3.3 Compensazione tramite il canale di riferimento del modulo

Funzionamento Con questo tipo di compensazione la temperatura del giunto freddo viene determinata con una termoresistenza esterna (RTD). Alcuni moduli dispongono di un proprio canale di riferimento.







6. Selezionare come "Giunto freddo" il valore "Canale di riferimento del modulo".

Figura 5-4 Canale di riferimento del modulo



Collegamento della termocoppia/termoresistenza Collegare la termocoppia direttamente ai cavi di collegamento o utilizzare conduttori di compensazione sul giunto freddo. Collegare i cavi di collegamento ai corrispondenti morsetti del modulo.

Collegare la termoresistenza ai corrispondenti morsetti del modulo utilizzando cavi di qualsiasi materiale.

① Termocoppia ② Cavo di compensazione (dello stesso materiale della termocoppia) ③ Cavo di collegamento, ad es. rame ④ Termoresistenza (RTD) ⑤ Giunto freddo

Figura 5-5 Esempio: collegamento della termocoppia/termoresistenza per la compensazione tramite canale di riferimento del modulo



5.3.4 Compensazione canale di riferimento del gruppo 0

Funzionamento Con questa compensazione un canale con termoresistenza (RTD) collegata di un modulo funge da "trasmettitore della temperatura di riferimento"; altri canali con termocoppie collegate possono essere compensati con questa temperatura di riferimento (ricevitore della temperatura di riferimento). Le temperature misurate di tutti i canali (ricevitori) progettati per questo tipo di compensazione vengono compensate automaticamente con il valore della temperatura del giunto freddo (trasmettitore).

La temperatura del giunto freddo viene determinata con una termoresistenza esterna (RTD).






5. Per il canale del modulo definito come mittente:

Selezionare come "Tipo di misura" ad es. il valore "Termoresistenza (connettore a 4 fili)".

Selezionare come "Giunto freddo" il valore "Canale di riferimento del gruppo 0".

Figura 5-6 Trasmettitore: Canale di riferimento del gruppo 0



6. Per i canali definiti come riceventi:

Selezionare come "Tipo di misura" il valore "Termocoppia".

Selezionare come "Giunto freddo" il valore "Canale di riferimento del gruppo 0".

Figura 5-7 Ricevente: Canale di riferimento del gruppo 0



Collegamento della termocoppia/termoresistenza La figura seguente mostra:

● un modulo analogico con termoresistenza come trasmettitore della temperatura di riferimento e

● due moduli analogici con termoresistenza come ricevitore della temperatura di riferimento.

Collegare le termocoppie direttamente ai cavi di collegamento o utilizzare cavi di compensazione sul giunto freddo. Collegare i cavi di collegamento ai corrispondenti morsetti del modulo.

Collegare la termoresistenza ai corrispondenti morsetti del modulo utilizzando cavi di qualsiasi materiale.


Figura 5-8 Esempio: collegamento della termocoppia/termoresistenza per la compensazione del gruppo 0



5.3.5 Compensazione tramite temperatura di riferimento fissa

Funzionamento Con questo tipo di compensazione la temperatura del giunto freddo viene memorizzata nel modulo come valore fisso.



2. Selezionare il modulo analogico desiderato nella Vista dispositivi.




6. Selezionare come "Giunto freddo" il valore "Temperatura di riferimento fissa".

7. Definire nell'area "Temperatura di riferimento fissa" la temperatura del giunto freddo,ad es. 20 °C.

Figura 5-9 Temperatura di riferimento fissa



Rapporti tra le temperature con l'impostazione "Temperatura di riferimento fissa" La figura seguente mostra le possibilità di collegamento delle termocoppie purché la temperatura del modulo venga mantenuta a una temperatura di riferimento fissa (20 °C) (ad es. con il montaggio in un armadio climatizzato). Il giunto freddo si trova nel modulo.

① Termocoppia senza cavo di compensazione ② Termocoppia con cavo di compensazione ③ Cavo di compensazione (dello stesso materiale della termocoppia)

Figura 5-10 Esempio 1: collegamento di una termocoppia a un modulo analogico per la compensazione tramite "Temperatura di riferimento fissa"



La figura seguente mostra le possibilità di collegamento delle termocoppie purché la temperatura del giunto freddo (al di fuori del modulo) venga mantenuta a una temperatura di riferimento fissa (20 °C).

① Termocoppia con cavo di compensazione e di collegamento ② Cavo di compensazione (dello stesso materiale della termocoppia) ③ Giunto freddo ④ Cavo di collegamento, ad es. rame

Figura 5-11 Esempio 2: collegamento di una termocoppia a un modulo analogico per la compensazione tramite "Temperatura di riferimento fissa"



5.3.6 Compensazione tramite temperatura di riferimento dinamica

Funzionamento Con questo tipo di compensazione è possibile gestire il valore di temperatura del giunto freddo per la compensazione della temperatura tramite il programma utente. Il valore della temperatura può essere ripreso ad es. da un qualsiasi altro modulo della stazione. La temperatura del giunto freddo viene trasmessa con l'istruzione WRREC (SFB 53) attraverso dei set di dati.

La struttura dei set di dati è descritta nel manuale del prodotto del modulo in uso.

Presupposti Progetto STEP 7 con i seguenti contenuti:

● Programma utente con l'istruzione WRREC (SFB 53) per il trasferimento deiset di dati con la temperatura di riferimento

● Modulo analogico per il rilevamento della temperatura di processo mediantetermocoppia (TC)

● Modulo analogico per la misura della temperatura del giunto freddo mediantetermoresistenza (RTD)



Modulo analogico per il rilevamento della temperatura di processo mediante termocoppia (TC) Passi necessari per la parametrizzazione:






6. Selezionare come "Giunto freddo" il valore "Temperatura di riferimento dinamica".

Figura 5-12 Temperatura di riferimento dinamica



Modulo analogico per la misura della temperatura del giunto freddo mediante termoresistenza (RTD) Passi necessari per la parametrizzazione:





5. Selezionare come "Tipo di misura" il valore "Termoresistenza (connettore a 4 fili)".

Figura 5-13 Impostazione per il tipo di misura Termoresistenza (RTD)



Collegamento della termocoppia/termoresistenza Per la compensazione della temperatura tramite una temperatura di riferimento dinamica, collegare ad es. le termocoppie agli ingressi del modulo per mezzo di cavi. In questo caso la temperatura viene determinata sul giunto freddo con una termoresistenza (RTD). La temperatura del giunto freddo così determinata viene trasferita con l'istruzione WRREC al modulo analogico con termocoppia tramite set di dati.


Figura 5-14 Esempio: collegamento della termocoppia/termoresistenza per la compensazione tramite temperatura di riferimento dinamica



5.3.7 Compensazione esterna o non eseguita

Funzionamento La temperatura del giunto freddo delle termocoppie viene misurata al di fuori dell'unità di ingressi analogici, ad es. tramite un'unità di compensazione nella termocoppia. Con questo tipo di compensazione, la temperatura del giunto freddo viene fissata a 0° C.

L'unità di compensazione è dotata di un collegamento a ponte sincronizzato per una determinata temperatura del giunto freddo (temperatura di compensazione). I collegamenti delle estremità del conduttore di compensazione della termocoppia formano il giunto freddo. Una divergenza della temperatura di confronto effettiva dalla temperatura di compensazione provoca una variazione nella resistenza nel ponte dipendente dalla temperatura. Si viene a creare una tensione di compensazione positiva o negativa che viene sommata alla tensione termica.

Nota

Le termocoppie di tipo B non necessitano di unità di compensazione.




3. Selezionare nella finestra di ispezione del modulo selezionato la scheda "Ingressi"ed il canale interessato.

4. Selezionare nella sezione "Misura" come "Tipo di misura" il valore "Termocoppia".

5. A seconda del modulo impiegato, selezionare come "Giunto freddo" il valore "Nessuno"oppure "Compensazione esterna".

Figura 5-15 Nessun giunto freddo



Collegamento dell'unità di compensazione L'unità di compensazione viene inserita nei condotti di una singola termocoppia. L'unità di compensazione deve essere libera da potenziale. L'alimentatore deve essere provvisto di un filtro contro le interferenze ad es. di un avvolgimento della schermatura con messa a terra.

Ogni canale può utilizzare, indipendentemente dagli altri canali, un tipo di termocoppia supportato dal modulo analogico. Ogni canale richiede una propria unità di compensazione.

Esempio di collegamento "Compensazione esterna o non eseguita" Utilizzando conduttori di rame collegare l'unità di compensazione al modulo di collegamento dell'unità di ingressi analogici.

① Conduttori di rame ② ad es. unità di compensazione (per canale); la termocoppia di tipo B non necessita di unità

di compensazione ③ Termocoppia

Figura 5-16 Esempio di collegamento "Nessuna compensazione" come giunto freddo



5.3.8 Tipo di compensazione RTD (0)

Funzionamento La temperatura del giunto freddo viene rilevata tramite misurazione del valore della resistenza di un Pt1000 sulla morsettiera del connettore di compensazione M12. La misura della resistenza è consentita soltanto nella presa tonda X1 (canale 0). Tutti i canali del modulo con questo tipo di compensazione raggiungono la stessa temperatura del giunto freddo.




3. Selezionare nella finestra di ispezione del modulo selezionato la scheda "Ingressi".

4. Selezionare nella sezione "Misura" come "Tipo di misura" il valore "Termocoppia".

5. Selezionare come "Giunto freddo" il valore "RTD (0)".

Figura 5-17 Tipo di compensazione RTD (0)



Esempio di collegamento

Collegamento mediante connettore di compensazione M12

Collegare la termocoppia, direttamente o utilizzando conduttori di compensazione, al connettore di compensazione M12 Installare il connettore di compensazione M12 sulla presa tonda X1 (canale 0) del CM IO 4 x M12 sul modulo 4 AI TC High Feature.

Collegamento senza connettore di compensazione M12

Per la rilevazione della temperatura del giunto freddo collegare, utilizzando conduttori di rame, una resistenza Pt1000 esterna (con α = 003851) ai morsetti 1 e 3. La termoresistenza Pt1000 deve essere posizionata nella zona del giunto freddo. Utilizzando i conduttori di rame del giunto freddo collegare le termocoppie ai morsetti 2 e 4.

Collegamento di altre termocoppie

Alle prese tonde da X2 a X4 sul CM IO 4 x M12 del modulo 4 AI TC High Feature possono essere collegate ulteriori termocoppie. La temperatura del giunto freddo rilevata sulla presa tonda X1 tramite misura del valore della resistenza vale per tutti i canali del modulo selezionati per questo tipo di compensazione.

La figura seguente mostra un esempio di collegamento "RTD (0)" come giunto freddo con connettore di compensazione M12 e termoresistenza Pt1000 integrata:

① Collegamento diretto della termocoppia o impiego di conduttori di compensazione ② Termocoppia ③ Connettore di compensazione M12 (ai morsetti 1 e 3 è assegnata una resistenza interna Pt1000)

soltanto sulla presa tonda X1. Il valore di confronto del connettore di compensazione M12 sulla presa tonda X1 vale anche per le termocoppie sulle prese X2, X3 e X4.

Figura 5-18 Esempio di collegamento "RTD (0)" come giunto freddo nel connettore di compensazione M12



La figura seguente mostra un esempio di collegamento "RTD (0)" come giunto freddo con termoresistenza Pt1000 esterna:

① Connettore M12 soltanto sulla presa tonda X1 ② Resistenza Pt1000 (α = 0,003851) esterna nel campo del giunto freddo con conduttori di rame

sui morsetti 1 e 3. Il valore di confronto della resistenza Pt1000 esterna sulla presa tonda X1 vale per tutte le termocoppie sulle prese X2, X3 e X4.

③ Termocoppia

Figura 5-19 Esempio di collegamento "RTD (0)" come giunto freddo con resistenza Pt1000 esterna


Collegamento di carichi/attuatori 66.1 Panoramica

Introduzione In questo capitolo viene descritto il procedimento generale per collegare carichi/attuatori agli ingressi analogici. Le possibilità di collegamento concrete sono descritte nel manuale di prodotto del rispettivo modulo.

Una descrizione dettagliata relativa alla posa e alla schermatura dei cavi, alla compensazione di potenziale ecc. si trova nel manuale di guida alle funzioni Configurazione di controllori immuni ai disturbi (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59193566).

Abbreviazioni utilizzate nelle figure Le abbreviazioni utilizzate nelle figure hanno il significato seguente:

AQ Unità di uscite analogiche M Connessione per la massa L+ Connessione per la tensione di alimentazione Sn+/Sn- Cavo Sense canale n QVn+/QVn- Uscita tensione canale n QIn+/QIn- Uscita corrente canale n MANA Punto di riferimento della massa analogica UISO Tensione d'isolamento

Cavi per segnali analogici Per i segnali analogici utilizzare conduttori intrecciati a coppie schermati. In questo modo si aumenta l'immunità EMC.


Collegamento di carichi/attuatori 6.2 Collegamento di carichi/attuatori


6.2 Collegamento di carichi/attuatori

Potenziale di riferimento per unità di uscite analogiche con collegamento MANA Nelle unità di uscite analogiche non esiste un collegamento galvanico tra il punto di riferimento della massa analogica MANA e il punto di terra centrale.

Assicurarsi che tra il punto di riferimento della massa analogica MANA e il punto di terra centrale non venga superata la differenza di potenziale ammessa UISO.


Per garantire che il valore ammesso UISO non venga superato, posare un cavo equipotenziale tra il morsetto MANA e il punto di terra centrale.

① Carico sull'uscita di tensione② Cavo con separazione di potenziale③ Conduttore comune di terra④ Punto di collegamento a terra centrale

Figura 6-1 Esempio: potenziale di riferimento per un'unità di uscite analogiche con collegamento MANA

Collegamento di carichi/attuatori 6.2 Collegamento di carichi/attuatori


Potenziale di riferimento per unità di uscite analogiche senza collegamento MANA Nelle unità di uscite analogiche non esiste nessun collegamento galvanico tra i punti di riferimento del circuito di uscita analogico e il punto di collegamento a terra centrale.

Assicurarsi che tra i punti di riferimento dei circuiti di uscita analogici e il punto di terra centrale non venga superata la differenza di potenziale ammessa UISO.


Per garantire che il valore UISO consentito non venga superato, posare per ciascun circuito di uscita analogico un cavo equipotenziale verso il punto di terra centrale.

① Carico sull'uscita di tensione ② Cavo con separazione di potenziale ③ Conduttore comune di terra ④ Punto di collegamento a terra centrale

Figura 6-2 Esempio: potenziale di riferimento per un'unità di uscite analogiche senza collegamento MANA


Funzioni supportate 77.1 Calibrazione dei moduli analogici

7.1.1 Panoramica

Calibrazione La calibrazione controlla i valori di processo misurati o in uscita dal modulo analogico, ne rileva la differenza rispetto ai valori effettivi e compensa l'errore di misura e di uscita.

Calibrazione dei moduli analogici I moduli analogici SIMATIC vengono calibrati prima della consegna e si distinguono per la stabilità a lungo termine che rende superflua la calibrazione durante il funzionamento.

Determinate direttive, ad es. della Food and Drug Administration (FDA), richiedono, a intervalli regolari, la calibrazione di tutti i componenti di un circuito di misura. Tra questi componenti rientrano anche le unità di ingressi e uscite analogiche.

Soprattutto per gli impianti nei quali i sensori rilevano ed elaborano tensioni o correnti relativamente basse può essere opportuno eseguire la calibrazione. In questo modo è possibile compensare influssi sul risultato della misura dovute ai conduttori e/o alla temperatura,.

La calibrazione rileva i nuovi valori e li salva a ritenzione nel modulo. I valori di calibrazione impostati in fabbrica prima della consegna del modulo non vanno tuttavia perduti. E' possibile commutare in qualsiasi momento sui valori di calibrazione originari.

Nota

La calibrazione salva i valori di calibrazione di ogni singolo canale nella memoria a ritenzione del modulo e in modo specifico per il campo di misura, in questo modo i valori valgono per il campo di misura nel quale è stata eseguita anche la calibrazione utente.

Se un canale recante valori di calibrazione utente validi viene riparametrizzato in un altro modo di funzionamento di misura, hanno validità esclusivamente i valori di calibrazione salvati nelle impostazioni di fabbrica per questo canale e per questo campo di misura.

I valori di calibrazione utente vengono tuttavia mantenuti. Questi valori vengono sovrascritti soltanto alla nuova calibrazione del canale da parte dell'utente. Se tuttavia in questo canale viene reimpostato il campo di misura originario senza una nuova calibrazione da parte dell'utente, hanno validità i valori di calibrazione utente rilevati in precedenza.



Per appurare se il modulo analogico utilizzato supporta la funzionalità "Calibrazione" consultare il relativo manuale.

Funzioni Il gruppo "Calibrazione" offre le funzioni seguenti:

● Determinazione della calibrazione attuale di tutti i canali

● Calibrazione di un canale

● Interruzione di una calibrazione in corso

● Reset della calibrazione di un canale alle impostazioni di fabbrica



7.1.2 Calibrazione dei moduli analogici

Calibrazione manuale Per iniziare la calibrazione manuale devono essere soddisfatti i seguenti presupposti:

● STEP 7, la rispettiva CPU e il modulo analogico da calibrare devono essere collegationline.

● È stata richiamata la vista "Online & Diagnostica" del modulo analogico selezionatodal contesto del progetto e ora ci si trova nell'area "Funzioni > Calibrazione".

● La progettazione corrisponde alla configurazione reale della stazione.

● Attualmente non è in corso nessuna operazione di calibrazione sul modulo analogico(se non si intende avviare nessuna operazione di calibrazione).

● Per l'esecuzione della calibrazione, la tensione di carico nel modulo deve essere di 24 V.

● Il passo avviato per ultimo è stato eseguito correttamente (se si intende proseguire oconcludere l'operazione di calibrazione).



Procedimento Dopo l'avvio della funzione "Calibrazione" si apre la relativa maschera di base. Ad ogni nuova selezione di un canale il modulo legge i dati informativi ed i valori di calibrazione seguenti:

● Calibrazione: Indica se i valori di calibrazione attualmente attivi appartengono alle impostazioni di fabbrica o se sono stati invece impostati dall'utente.

● Tipo misura: fornisce informazioni sul tipo di misura selezionato

● Campo di misura: campo di misura attualmente parametrizzato per il canale selezionato

● Guadagno: correzione del guadagno attualmente attiva per il convertitore analogico-digitale

● Offset: correzione dell'offset attualmente attiva per il convertitore analogico-digitale

Figura 7-1 Tabella calibrazione

Per avviare la calibrazione procedere nel modo seguente.

1. Nella tabella generale selezionare la riga del canale da calibrare.

2. Fare clic sul pulsante "Avvia calibrazione manuale".

3. Eseguire i passi nell'area "Calibrazione manuale".

4. Seguire le istruzioni nel campo "Comando".

5. Infine fare clic su "Avanti".



Durante la calibrazione utente tutti i valori di calibrazione richiesti per il canale selezionato vengono ridefiniti in funzione del campo di misura parametrizzato per questo canale.

Nota

La calibrazione è possibile sia nello stato di funzionamento RUN che nello stato di funzionamento STOP della CPU. Se la CPU si trova in RUN, per la durata della calibrazione viene fornito l'ultimo valore rilevato prima dell'inizio di quest'ultima.

Durante la calibrazione utente, il canale da calibrare per il modulo non può elaborare nuovi valori di processo. Fino alla fine della calibrazione, tutti i valori di ingresso analogici del modulo vengono impostati su 0x7FFF ("Valore analogico non valido"). Se è stato abilitato lo stato del valore, durante la calibrazione lo stato del valore del segnale viene impostato su "non valido".

Durante la calibrazione utente è necessario predisporre una tensione e/o una temperatura. Eseguire per questo scopo l'apposito cablaggio esterno ed utilizzare un trasduttore di temperatura /di tensione esterno. La casella "Comando" contiene i numeri dei pin ai quali è possibile applicare l'attivazione della calibrazione. Il primo numero di pin indica il collegamento positivo e il secondo il collegamento negativo. La precisione della calibrazione dipende dalla precisione della tensione/temperatura approntata.

Nota

Per garantire che dopo la calibrazione utente il modulo mantenga la precisione di misura specificata, la tensione/temperatura predisposta deve avere una precisione almeno doppia rispetto a quella specificata per il modulo. Tensioni e temperature imprecise causano errori di calibrazione.

La figura seguente mostra un esempio di calibrazione di un canale con tipo di misura "Tensione" e campo di misura "+/- 10 V".

Figura 7-2 Calibrazione manuale



● Comando: La casella "Comando" indica le operazioni che l'utente deve eseguire nel passo di calibrazione attuale. Eseguire qui le operazioni indicate e confermare infine con il pulsante "Continua". Il modulo esegue soltanto le operazioni necessarie per il passo di calibrazione attuale. Se quest'ultimo si è svolto senza errori segue il passo successivo. Le istruzioni nel campo "Comando" vanno eseguite in aggiunta. Dopo aver applicato ad es. la tensione/massa ai morsetti 3/4, occorre mantenere questi collegamenti durante l'esecuzione del passo di calibrazione successivo.

● Stato: A seconda del tipo di misura impostato sono necessari passi diversi per la calibrazione di un canale. La casella "Stato" indica se nell'ultimo passo di calibrazione si sono verificati o meno errori. Un eventuale errore che si verificasse durante l'elaborazione di un passo di calibrazione viene visualizzato qui e la calibrazione del canale si interrompe. Tutti i valori di calibrazione registrati fino a quel momento vengono cancellati e vengono applicati i valori attivi prima dell'avvio della calibrazione utente.

Nota

Calibratori

Se nelle unità di ingressi analogici è attivata la funzione di diagnostica "Rottura cavo", nei tipi di misura "Resistenza", "Termoresistenza" e "Termocoppia" viene integrata nel conduttore una corrente di prova. In alcuni calibratori la corrente di prova integrata può causare falsificazioni nei valori di misura. Per questa ragione in alcuni moduli analogici il controllo rottura cavo viene disattivato automaticamente durante la calibrazione.

Al fine di prevenire falsificazioni nei valori di misura si consiglia di disattivare, per la durata della calibrazione, la funzione di diagnostica "Rottura cavo" nelle unità di ingressi analogiche.

Risultato Con la calibrazione il canale riceve nuove impostazioni.

Verificarsi di errori Se si verifica un errore durante la calibrazione il modulo interrompe l'operazione. Tutti i valori di calibrazione registrati fino a quel momento vanno perduti. Il canale da calibrare avrà le stesse impostazioni che aveva prima di iniziare la calibrazione.



7.1.3 Interruzione della calibrazione

Presupposti ● È stata richiamata la vista "Online & Diagnostica" del modulo analogico selezionato

dal contesto del progetto e ora ci si trova nell'area "Funzioni > Calibrazione".

● La rispettiva CPU è online.

● Al momento è in corso una calibrazione nel modulo analogico.

Procedimento Per interrompere una calibrazione in corso fare clic sul pulsante "Annulla".

Risultato L'operazione di calibrazione in corso viene annullata. Il canale da calibrare avrà le stesse impostazioni che aveva prima di iniziare la calibrazione.



7.1.4 Reset delle impostazioni di fabbrica dei moduli analogici

Presupposti ● È stata richiamata la vista "Online & Diagnostica" del modulo analogico selezionato

dal contesto del progetto e ora ci si trova nell'area "Funzioni > Calibrazione".

● La rispettiva CPU è online.

Procedimento Per resettare il canale di un modulo analogico alle impostazioni di fabbrica procedere nel modo seguente:

1. Nella tabella generale selezionare la riga del canale da calibrare.

2. Fare clic sul pulsante "Resetta alle impostazioni di fabbrica".

Risultato Il canale ha le stesse impostazioni che aveva allo stato di fornitura.

Nota

Con il reset del canale attuale alle impostazioni di fabbrica, riacquisiscono validità i valori di calibrazione originari salvati nel modulo allo stato di fornitura. Eventuali valori di calibrazione utente di questo canale vanno perduti e non possono più essere ripristinati.


Moduli analogici High-Speed 88.1 Nozioni di base

I moduli analogici High-Speed (HS) sono ideati per soddisfare elevate aspettative sotto il profilo della performance e della velocità. Il principale vantaggio dei moduli analogici HS rispetto ai moduli analogici standard (ST) consiste in tempi di ciclo più brevi realizzabili grazie a componenti con tempi di esecuzione e conversione estremamente ridotti di cui sono dotate le unità di ingressi e uscite. Inoltre l'architettura complessiva dei moduli è ideata per l'elaborazione veloce dei segnali. I moduli analogici HS convertono parallelamente i valori di uscita e di misura. Ogni canale del modulo dispone di un proprio convertitore convertitore A/D o D/A. Il tempo di ciclo corrisponde così sostanzialmente al tempo di conversione ed è in funzione del numero dei canali attivati. Ciò vale sia per le unità degli ingressi che per quelle delle uscite analogiche. E' così possibile l'impiego dei moduli HS nel funzionamento rapido in sincronismo di clock. I moduli analogici HS offrono dei vantaggi anche nel funzionamento non isocrono (a ciclo libero). Grazie all'elaborazione veloce dei segnali di processo i moduli analogici HS sono in grado di rilevare più rapidamente le modifiche dei valori di processo e di reagire con i blocchi di programma adatti (ad es. OB di interrupt di processo o di schedulazione orologio). Per maggiori informazioni sui diversi blocchi organizzativi consultare la Guida in linea di STEP 7.

Sincronismo di clock Con il termine sincronizzazione di clock si intende l'accoppiamento sincrono ● del rilevamento e dell'emissione dei segnali da parte della periferia decentrata● della trasmissione del segnale tramite PROFIBUS o PROFINET● dell'elaborazione del programma secondo l'intervallo di trasmissione PROFIBUS

o PROFINET.Ne deriva un sistema in grado di effettuare, a intervalli costanti, la rilevazione e l'elaborazione dei segnali di ingresso nonché l'emissione dei segnali di uscita. Il sincronismo di clock garantisce tempi di reazione al processo esattamente riproducibili e definiti nonché l'elaborazione sincrona ed equidistante dei segnali della periferia decentrata. Con la progettazione del sincronismo di clock, il sistema del bus e i moduli di periferia operano in modo isocrono. I dati di ingresso e uscita trasferiti sono accoppiati ad un "Task isocrono" nella CPU. In questo modo i dati del ciclo sono sempre coerenti. I dati dell'immagine di processo sono logicamente e temporalmente coerenti. Il manifestarsi di jitter nel programma utente, derivanti dalla rilevazione di valori di diverse età, è così escluso. L'esatta riproducibilità temporale di tutte le procedure consente di gestire con padronanza anche i processi veloci. Il sincronismo di clock contribuisce così a migliorare la qualità della regolazione e quindi la precisione della produzione. Al contempo vengono drasticamente ridotte possibili oscillazioni nei tempi di reazione al processo. L'elaborazione a intervalli sicuri può essere utilizzata per un ciclo della macchina più elevato. Tempi di clock più brevi incrementano la velocità di elaborazione contribuendo pertanto anche alla riduzione dei costi di produzione.



Intervalli di trasmissione Con la progettazione del sincronismo di clock, si ha la sincronizzazione temporale dei dati di ingresso e uscita all'interno di un intervallo di trasmissione (ciclo). I dati delle unità di ingressi vengono rilevati simultaneamente nel ciclo n e trasferiti nell'IM. Nel ciclo n+1 i dati sono disponibili nella CPU e possono essere elaborati. Nel ciclo n+2 successivo la CPU copia i dati nell'IM. Nello stesso intervallo di trasmissione le unità di uscite analogiche emettono simultaneamente i dati. Rilevazione, elaborazione ed emissione avvengono di conseguenza in tre cicli. Maggiori informazioni sulla progettazione del funzionamento in sincronismo di clock sono disponibili nella Guida in linea a STEP 7.

① I valori di misura delle unità di ingressi vengono rilevati e copiati nell'IM② Vengono elaborati i valori di misura e rilevati i valori di uscita③ I valori di uscita vengono copiati nell'IM ed emessi tramite le unità di uscite

Figura 8-1 Modello a 3 cicli

Sovracampionamento (oversampling) Per poter utilizzare la funzione di sovracampionamento nelle unità di ingressi o di uscite analogici è necessaria una progettazione in sincronismo di clock.

Nelle unità di ingressi analogici, l'intervallo di trasmissione impostato viene suddiviso in sottointervalli con equidistanza temporale. Gli intervalli di trasmissione possono essere suddivisi in 2 ... 16 sottointervalli. Ogni sottointervallo legge un valore di misura. I valori di misura letti in un ciclo di dati vengono copiati nell'IM nell'intervallo di trasmissione successivo e, in un intervallo di trasmissione seguente, sono a disposizione della CPU preposta all'elaborazione.

Nelle unità di uscite analogiche, l'intervallo di trasmissione impostato viene suddiviso in sottointervalli con equidistanza temporale. Gli intervalli di trasmissione possono essere suddivisi in 2 ... 16 sottointervalli. Ogni sottointervallo emette un valore di uscita. All'interno di un intervallo di trasmissione la CPU copia nell'IM i valori di uscita che vengono poi scritti nel processo nell'intervallo di trasmissione successivo.

I valori letti o emessi vengono trasferiti nei dati utili del modulo analogico. In questo modo l'area indirizzi del modulo aumenta di 2 byte di dati utili per canale fino a 16 x 2 byte di dati utili per canale. Se si suddivide l'intervallo di trasmissione in meno di 16 sottointervalli, in ingresso gli indirizzi inutilizzati vengono occupati con il valore di errore 0x7FFF, mentre in uscita i valori degli indirizzi inutilizzati vengono ignorati.



Poiché i sottointervalli devono generalmente trovarsi all'interno di un intervallo di trasmissione, il sovracampionamento necessita, diversamente dal modello a 3 cicli del sincronismo di clock, di volta in volta di un intervallo di trasmissione supplementare per copiare i dati nell'IM. Si viene così a creare un modello a 5 cicli.

① L'intervallo di trasmissione viene suddiviso in sottointervalli ciascuno dei quali rileva ilvalore di misura

② I valori di misura vengono copiati nell'IM③ Vengono elaborati i valori di misura e rilevati i valori di uscita④ I valori di uscita vengono copiati nell'IM dalla CPU⑤ I valori di uscita vengono scritti nel processo

Figura 8-2 Modello a 5 cicli

A causa dei moduli progettati, l'intervallo di trasmissione di un IO Device ha un tempo minimo di aggiornamento, ovvero un intervallo di tempo entro il quale un IO Device/IO Controller del sistema IO PROFINET riceve nuovi dati. I moduli con funzione di sovracampionamento consentono tuttavia di ridurre ulteriormente il tempo di aggiornamento senza dover ridurre anche l'intervallo di trasmissione per l'intera stazione S7. La suddivisione dell'intervallo di trasmissione in sottointervalli temporalmente equidistanti consente una velocità di elaborazione dei segnali ancora maggiore.

Esempio

Nella pratica il sovracampionamento è utile quando, a causa dei moduli utilizzati, l'impianto con sincronismo di clock utilizza solo un particolare intervallo di trasmissione (ad es. 1 ms), ma i valori di processo devono essere campionati più rapidamente. Il sovracampionamento e la suddisvisione dell'intervallo di trasmissione ad es. in 4 sottointervalli consente di campionare i valori di processo ogni 250 µs.

Progettazione del sovracampionamento

Attivare l'opzione "Funzionamento in sincronismo di clock " nell'IO Device utilizzato e impostarne i parametri ("intervallo di trasmissione", ecc.). Il numero di sottointervalli può essere definito nel modulo analogico decentrato con il parametro "Frequenza di campionamento" per le unità di ingressi analogici e con "Frequenza di uscita" le unità di uscite analogiche. Se si progetta una "frequenza di campionamento" di 4 "valori/ciclo" con un "intervallo di trasmissione" di 1 ms, l'intervallo di trasmissione viene suddiviso in 4 sottointervalli e i valori di processo vengono campionati ogni 250 µs.



Tempo di ciclo di un'unità di ingressi analogici Se nei moduli HS è stata progettata la proprietà di sistema "Sincronismo di clock", tutte le unità di ingressi analogici vengono sincronizzate su un momento comune all'interno dell'intervallo di trasmissione (ciclo) ①. Il tempo di ciclo è composto dai seguenti segmenti temporali: tZ = t1 + t2 + t3 + t4

① Intervallo di sincronizzazione di tutte le unità di ingressi analogici nel funzionamento

in sincronismo di clock e al contempo intervallo del segnale di ingresso convertito sul morsetto in questo ciclo.

② Il segnale di ingresso digitalizzato viene inoltrato al bus backplane tZ Tempo di ciclo t1 Intervallo compreso tra l'inizio del ciclo e la sincronizzazione t2 Tempo di esecuzione dipendente dall'hardware fino al convertitore analogico-digitale t3 Tempo di elaborazione nel modulo dei dati di ingresso digitalizzati t4 Tempo di trasferimento del bus backplane tW Tempo di conversione del modulo

Figura 8-3 Tempo di ciclo dell'unità di ingressi analogici



Tempo di ciclo di un'unità di uscite analogiche Nelle unità di uscite analogiche l'intervallo di sincronizzazione si riferisce all'uscita del convertitore analogico-digitale ②. Poiché nelle unità di uscite analogiche l'impedenza dell'attuatore collegato, incluso il cavo di collegamento, pur ripercuotendosi in modo decisivo sul tempo di esecuzione segnale, non sono noti, il tempo transitorio di assestamento non può essere calcolato come valore fisso. I rispettivi manuali del prodotto delle unità di uscite analogiche indicano a titolo orientativo i tempi di assestamento per carichi tipici. Nelle applicazioni pratiche la definizione esatta del tempo transitorio di assestamento richiede tuttavia la misura con un oscilloscopio. A causa di tempi di ciclo particolarmente brevi e di carichi capacitivi elevati, il tempo transitorio di assestamento può protrarsi anche oltre la fine effettiva del ciclo. Il tempo di ciclo è composto dai seguenti segmenti temporali: tZ = t1 + t2 + t3

① I dati di uscita sono disponibili in formato digitale nel modulo ② Intervallo di sincronizzazione di tutte le unità di uscite analogiche nel funzionamento in

sincronismo di clock e al contempo intervallo di uscita dei dati nel convertitore analogico-digitale

tZ Tempo di ciclo t1 Tempo di trasferimento del bus backplane t2 Tempo di elaborazione dei dati nel modulo fino all'emissione sul convertitore analogico-digitale t3 Tempo transitorio di assestamento dell'hardware fino al setpoint del valore di uscita tW Tempo di conversione del modulo

Figura 8-4 Tempo di ciclo dell'unità di uscite analogiche



Tipici casi applicativi Il sincronismo di clock si addice particolarmente laddove i valori di misura devono essere rilevati in modo sincrono, i movimenti devono essere coordinati e le reazioni del processo devono essere definite e simultanee. Di conseguenza i campi di impiego del sincronismo di clock sono molto diversi.

Sono applicazioni tipiche, ad es. la rilevazione esatta della posizione e del tempo di segnali binari per l'assicurazione qualità. Tuttavia anche le applicazioni idrauliche interessate alle regolazioni di pressione e posizione traggono vantaggio dalla trasmissione dati equidistante ed in sincronismo di clock.

L'esempio seguente mostra l'impiego del sincronismo di clock nel processo produttivo di alberi a camme. Ai fini dell'assicurazione qualità questi ultimi devono essere misurati con precisione in più punti di misura.

① ②

Valori di misura Albero a camme

Figura 8-5 Misura di alberi a camme

L'impiego della proprietà di sistema "Sincronismo di clock" e della conseguente simultaneità della rilevazione dei valori di misura consente lo svolgimento continuo del processo di misura e la riduzione dei tempi richiesti dallo stesso. Ne risulta il seguente ciclo di lavorazione:

● Rotazione continua dell'albero a camme

● Posizionamento sincrono durante la rotazione continua e misura dell'escursione delle camme

● Lavorazione dell'albero a camme successivo

Con un'unica rotazione dell'albero a camme vengono quindi misurati in modo sincrono tutte le posizioni dell'albero e i relativi valori di misura. Il ciclo della macchina aumenta a fronte di una precisione di misura uguale o migliore.

Moduli analogici High-Speed 8.2 Moduli ST e moduli HS a confronto


8.2 Moduli ST e moduli HS a confronto Il capitolo seguente fornisce una panoramica su ulteriori importanti differenze tra i moduli analogici standard e quelli High-Speed. I valori numerici indicati sono esempi di moduli selezionati. Tenere presente che le indicazioni possono variare da modulo a modulo. Le indicazioni esatte relative al modulo analogico selezionato sono disponibili nel rispettivo manuale del prodotto.

Operazione di conversione

Conversione del valore momentaneo

Per la conversione di segnali analogici in informazioni digitali, nei moduli HS trova spesso impiego la conversione del valore momentaneo. Dal segnale di misura viene prelevato un brevissimo campione temporale che viene poi convertito in una data digitale. L'informazione digitale così ricavata rappresenta un valore momentaneo del segnale di misura. La conversione del valore momentaneo trova impiego quando devono essere rilevate variazioni repentine dei valori di processo, ad es. nell'ambito di Motion Control. In questa circostanza devono essere rilevate ed elaborate velocemente, in combinazione con trasduttori di misura adeguati, grandezze fisiche soggette a rapida variazione. Le aree di ingresso sono in primo luogo tensione, corrente e resistenza, quest'ultima in particolare per i potenziometri di posizione.

Poiché il segnale di misura viene convertito in breve tempo, nei segnali disturbati sussiste il rischio di misurazioni errate. Gli ingressi analogici operanti secondo il principio della conversione del valore momentaneo non sono in grado di riconoscere se il valore del segnale sottoposto al campionamento costituisce un segnale predefinito oppure un impulso di disturbo sovrapposto. Essi convertono sempre il valore "momentaneamente" individuato. Si consiglia pertanto di valutare accuratamente se i compiti di misura considerati sono in grado di rispondere alle necessità temporali.

Conversione a integrazione

I moduli ST operano normalmente secondo il principio della conversione a integrazione. Nella conversione a integrazione ha luogo una valutazione del segnale di misura tramite un arco di tempo impostabile (tempo di integrazione). Rispetto alla conversione del valore momentaneo si realizza una conversione più lenta ma immune ai disturbi. Se l'arco di tempo per la conversione viene selezionato in modo da corrispondere ad uno o più periodi della frequenza di rete circostante, questo disturbo ovunque presente ed eventualmente sovraordinato al segnale viene generalmente soppresso. I moduli SIMATIC consentono di parametrizzare la frequenza di rete con la quale opererà l'impianto. In funzione della soppressione di disturbo impostata variano anche la risoluzione e il tempo di conversione. Queste interdipendenze sono descritte nei dati tecnici del rispettivo modulo.



Gli ingressi analogici con procedimento a integrazione sono impiegabili a livello universale. Pur richiedendo a loro volta un cablaggio accurato, questi ingressi non sottostanno agli elevati requisiti posti agli ingressi analogici nella conversione del valore momentaneo in quanto gli ingressi analogici con procedimento a integrazione effettuano una rilevazione del segnale più lenta e generalmente immune ai disturbi.

Figura 8-6 Mentre con la conversione del valore momentaneo un eventuale disturbo si ripercuote

immediatamente sul valore fornito all'applicazione, questa ripercussione si mantiene nei limiti nel caso del procedimento a integrazione.



Compatibilità elettromagnetica L'intera architettura dei moduli HS è ideata per l'elaborazione veloce dei segnali. Con l'impiego dei moduli HS, la configurazione immune ai disturbi assume quindi un significato decisivo.

Per il cablaggio dei moduli HS con sensori e attuatori è quindi importante considerare le seguenti regole:

● mantenere possibilmente al minimo la lunghezza dei conduttori

● utilizzare conduttori schermati e intrecciati a coppia

● collegare a bassa impedenza la schermatura dei cavi ai rispettivi supporti per schermi

● mantenere il più ridotta possibile la lunghezza del conduttore tra il supporto per schermi e il collegamento al morsetto

Nota Configurazione immune ai disturbi

In particolare con l'impiego dei moduli HS attenersi alle istruzioni riportate nel manuale di guida alle funzioni Configurazione di controllori immuni ai disturbi (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59193566).




Influsso del carico sul tempo transitorio di assestamento I tempi transitori di assestamento realizzabili sul setpoint con le unità di uscite analogiche dipendono tra l'altro dal carico presente. Per consentire lo sfruttamento dei tempi di conversione veloci, nei moduli HS sono ammessi soltanto carichi ridotti (ad es. max. 47 nF) i cui valori sono indicati nei dati tecnici.

Con l'impiego delle unità di uscite analogiche il tipo di carico influisce sulla modalità di assestamento del setpoint. I carichi capacitivi comportano, mediante la procedura dicaricamento, una riduzione del tempo di salita e possono generare sovraelongazioni del segnale di uscita. I carichi induttivi comportano, a causa di modifiche della magnetizzazione, un incremento di corrente ritardato e quindi, anche in questo caso, una riduzione del tempo di salita. La figura seguente mostra il segnale di uscita con carico capacitivo assente/ridotto ①, medio ② ed elevato ③.

① Curva di riferimento di un segnale con capacità di carico assente/ridotta ② Segnale con una capacità di carico di 47 nF ③ Segnale con una capacità di carico di 100 nF tE Tempo transitorio di assestamento t1 Il modulo termina la conversione sul morsetto del canale di uscita analogico ed emette

il segnale analogico t2 Il segnale ① si è assestato e la grandezza di uscita analogica specificata è raggiunta

(errore residuo 1 %) t3 Il segnale ② si è assestato e la grandezza di uscita analogica specificata è raggiunta

(errore residuo 1 %) t4 Il segnale ③ si è assestato e la grandezza di uscita analogica specificata è raggiunta

(errore residuo 1 %)

Figura 8-7 Influsso di carichi diversi sul tempo transitorio di assestamento



Influsso della lunghezza del conduttore sul tempo transitorio di assestamento Conduttori lunghi tra la sorgente del segnale ed il modulo favoriscono l'esposizione ai disturbi. Si raccomanda pertanto, soprattutto nei moduli HS, di mantenere i conduttori possibilmente corti. I conduttori hanno una componente capacitiva e una componente induttiva e influiscono quindi anche sul comportamento di assestamento del segnale.

L'esempio seguente illustra il gradino della tensione di uscita di un modulo HS con lunghezze dei conduttori ridotte, medie e lunghe. In relazione alla lunghezza del conduttore si incrementa anche la sovraelongazione del segnale di ingresso e con quest'ultima anche il tempo necessario al raggiungimento del setpoint.

tE Tempo transitorio di assestamento t1 Il modulo termina la conversione sul morsetto del canale di uscita analogico ed emette

il segnale analogico t2 Il segnale condotto da un cavo di lunghezza ridotta si è assestato e la grandezza specificata

per l'uscita analogica è stata raggiunta (errore residuo 1 %) t3 Il segnale condotto da un cavo lungo 20 m si è assestato e la grandezza specificata

per l'uscita analogica è stata raggiunta (errore residuo 1 %) t4 Il segnale condotto da un cavo lungo 200 m si è assestato e la grandezza specificata

per l'uscita analogica è stata raggiunta (errore residuo 1 %)

Figura 8-8 Influsso delle diverse lunghezze dei cavi sul tempo transitorio di assestamento



Influsso del gradino del valore sul tempo transitorio di assestamento La figura seguente mostra l'influsso sul tempo transitorio di assestamento delle unità di uscite analogiche esercitato tra i diversi valori di uscita dall'altezza del gradino del valore. La linea tratteggiata indica il momento in cui il segnale ha raggiunto il setpoint. Più è elevato il gradino del valore, maggiore sarà il tempo di cui il segnale necessita per il raggiungimento del setpoint.

Figura 8-9 Tempo transitorio di assestamento di cinque diversi segnali analogici con diversi

gradini del valore


Indice analitico

A Accoppiamento

Capacitivo, 35 Galvanico, 31 Induttivo, 31, 35

Attenuazione della diafonia, 36 Attuatori, 11, 106, 107

B Blocchi

SCALE, 17 UNSCALE, 19

C Caduta di tensione, 61 Calibrazione, 109

Annullamento, 115 Campi di misura

Campo di sottocomando, 44 Campo di sovracomando, 44 Campo nominale, 44 Overflow, 44 Underflow, 44

Campi di misura della tensione Campo di sottocomando, 14 Campo di sovracomando, 14 Campo nominale, 14 Overflow, 14 Underflow, 14

Campo di misura bipolare, 25 Campo di misura della temperatura

Delle termocoppie, 81 Campo di tensione, 27 Campo di validità

Della documentazione, 3 Canale di riferimento del gruppo 0

Panoramica, 85 Canale di riferimento del modulo

Panoramica, 85 Canali

Calibrazione, 112 Reset delle impostazioni di fabbrica, 116

Carichi, 106, 107 Carico, 55, 59 Catalogo online, 4 Cavi

Per segnali analogici, 68, 106 Collegamento a massa, 31 Common Mode, 69, 71 Compensazione

Canale di riferimento del gruppo 0, 91 nessuna/esterna, 101

Compensazione esterna Panoramica, 86

Compensazione tramite Canale di riferimento del modulo, 89 Giunto freddo interno, 87 RDT(0), 103 Temperatura di riferimento dinamica, 97 Temperatura di riferimento fissa, 94

Composizione del materiale Delle termocoppie, 81

Conoscenze di base Necessarie, 3

Conversione Analogico-digitale, 11, 21, 53 Digitale-analogico, 11, 21

Conversione del valore analogico, 62 Convertitore di misura, 74

A 2 fili, 59, 74 A 4 fili, 75

Corrente, 10 CPU, 11, 62, 69, 71

D Denormalizzazione, 19 Deriva, 26 Descalazione, 19 Diafonia, 35 Diodo Zener, 61 Dispersione

Dei valori di misura, 22 Documentazione

Aggiuntiva, 7

Indice analitico


E EMC, 33 Errore

Errore di linearità, 21 Errore di temperatura, 26 Errore di uscita, 25

ET 200AL, 7 ET 200eco PN, 7 ET 200MP, 7 ET 200pro, 7 ET 200SP, 7

F File GSD, 50 Frequenza di rete

16 2/3 Hz, 28 400 Hz, 28 50 Hz, 28 60 Hz, 28

Funzionamento Delle termocoppie, 83

G Giunto freddo, 82 Giunto freddo interno, 87

Panoramica, 84 Grandezze

Analogico, 9 Fisiche, 10

I Impedenza del ricevitore, 31 Impostazioni di fabbrica

Reset dei canali a, 116

L Limite errore d'esercizio, 15, 23 Limite errore di base, 15, 24 Linearità, 21 Livellamento

Esponenziale, 58 Lineare, 57

M Moduli analogici High-Speed

Sincronismo di clock, 117 Multimetro digitale, 61

N Normalizzazione, 17 Norme

EN 61131, 15 FDA, 109

Numero di giri:, 9

O Organi attuatori, 11

P Potenziale di riferimento, 71, 107 Precisione, 15 Precisione di ripetibilità, 22 Pressione, 9 PROFIBUS, 117 PROFINET, 117 Punto di misura, 82

Q Quality Information (QI), 48

R Rappresentazione dei valori analogici, 62

Rappresentazione binaria delle aree di ingresso, 64, 65 Rappresentazione binaria delle aree di uscita, 65

Reiezione di modo comune, 30, 34 Reiezione di modo normale, 31, 34 Resistenza, 10 Risoluzione, 13, 62 Risposta a gradino, 57 Rottura conduttore, 43 RTD (0)

Panoramica, 86

Indice analitico


S S7-1500, 7 Segnali

Analogico, 9 Binario, 9 Elaborazione, 12

Segno (VZ), 62 Sensori, Sigle, 68, 106 Sincronismo di clock

Sovracampionamento (oversampling), 118 Soppressione frequenza disturbo, 27 Stato del valore, 48 STEP 7, 4 Struttura

Delle termocoppie, 82

T Temperatura, 9 Temperatura del giunto freddo, 84 Temperatura di riferimento dinamica

Panoramica, 86 Temperatura di riferimento fissa

Panoramica, 85 Tempo di acquisizione, 55 Tempo di conversione, 27, 51, 55 Tempo di conversione base, 51 Tempo di risposta, 54 Tempo transitorio di assestamento, 55 Tensione, 10 Tensione continua, 71 Tensione di disturbo, 31 Tensione di modo comune, 69 Tensione d'isolamento, 69, 71 Termocoppie

Collegamento, 78 Termoresistenza

Collegamento, 76 Connettore a 2 fili, 77 Connettore a 3 fili, 77 vedere Termoresistenza, 76

TIA Portal, 4 Tipi di diagnostica, 37

Cortocircuito, 46 Errore di canale di riferimento, 45 Errore di modo comune, 45 Giunto freddo, 46 Overflow/underflow, 44 Rottura conduttore, 43 Sovraccarico, 47

Tensione di alimentazione mancante, 43 Trasduttori di misura

Collegamento, 67, 74 Termocoppie, 10, 27, 78, 82 Termoresistenza, 76 Trasduttori di corrente, 10, 59, 74 Trasduttori di resistenza, 10 Trasduttori di tensione, 10, 73

Trasduttori di resistenza Connettore a 4 fili, 76

U Ulteriore supporto, 4 Unità di ingressi analogici, 62, 67 Unità di uscite analogiche, 62, 107

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Elaborazione del valore analogico - Siemens AG · Elaborazione del valore analogico Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E03461442-AC 3 Prefazione Scopo della documentazione