2‑wire 4…20mA HART...Modulo di ingressi analogici AI 4xI 2‑wire 4…20mA HART Manuale del...

Modulo di ingressi analogici

AI 4xI 2‑wire 4…20mA HART

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SIMATIC

ET 200SP Modulo di ingressi analogici AI 4xI 2‑wire 4…20mA HART

Manuale del prodotto

11/2014 A5E35318493-AA

Prefazione

Guida alla consultazione 1

Panoramica del prodotto 2

Collegamento 3

Funzione HART 4

Parametri 5

Progettazione/Area di indirizzi

6

Allarmi/messaggi di diagnostica

7

Dati tecnici 8

Set di dati dei parametri 9

Set di dati d'esercizio HART 10

Rappresentazione dei valori analogici

11

Siemens AG Division Process Industries and Drives Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG GERMANIA

A5E35318493-AA Ⓟ 11/2014 Con riserva di modifiche

Copyright © Siemens AG 2014. Tutti i diritti riservati

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.

Modulo di ingressi analogici AI 4xI 2‑wire 4…20mA HART Manuale del prodotto, 11/2014, A5E35318493-AA 5

Prefazione

Campo di validità della documentazione Il presente manuale del prodotto descrive il modulo di ingressi analogici AI 4xI 2-wire 4…20mA HART con il numero di articolo 6ES7134-6TD00-0CA1.

Questo manuale integra il manuale di sistema Sistema di periferia decentrata ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/58649293). In questi manuali sono descritte le funzioni che riguardano il sistema in generale.

Le informazioni contenute sia nel presente manuale che nei manuali di sistema/di guida alle funzioni consentono la messa in servizio del sistema.

Convenzioni Osservare anche le avvertenze contrassegnate nel modo seguente:

Nota

Un'avvertenza contiene importanti informazioni sul prodotto descritto nella documentazione, sulla sua manipolazione o su una parte di documentazione alla quale occorre prestare particolare attenzione.

http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/58649293

Prefazione

Modulo di ingressi analogici AI 4xI 2‑wire 4…20mA HART 6 Manuale del prodotto, 11/2014, A5E35318493-AA

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).

http://www.siemens.com/industrialsecurity

http://support.automation.siemens.com/


Indice del contenuto

Prefazione ................................................................................................................................................. 5

1 Guida alla consultazione .......................................................................................................................... 11

2 Panoramica del prodotto .......................................................................................................................... 13

2.1 Caratteristiche ......................................................................................................................... 13

3 Collegamento .......................................................................................................................................... 15

3.1 Assegnazione dei pin .............................................................................................................. 15

3.2 Schema di principio ................................................................................................................. 18

4 Funzione HART ....................................................................................................................................... 19

4.1 Funzionamento di HART ........................................................................................................ 20

4.2 Impiego di HART ..................................................................................................................... 24

4.3 Interfaccia di comando HART ................................................................................................. 26

4.4 Variabili HART ........................................................................................................................ 28

5 Parametri ................................................................................................................................................. 31

5.1 Parametri dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART .......................................................................... 31 5.1.1 Parametri del canale / della tecnologia ................................................................................... 31 5.1.2 Spiegazione dei parametri del canale/della tecnologia .......................................................... 34 5.1.3 Parametri di mapping HART ................................................................................................... 38

6 Progettazione/Area di indirizzi ................................................................................................................. 41

6.1 Progettazione .......................................................................................................................... 41

6.2 Area indirizzi ........................................................................................................................... 42

7 Allarmi/messaggi di diagnostica ............................................................................................................... 45

7.1 Segnalazioni di stato e di errore ............................................................................................. 45

7.2 Allarmi ..................................................................................................................................... 47

7.3 Messaggi di diagnostica ......................................................................................................... 48

8 Dati tecnici ............................................................................................................................................... 51

8.1 Dati tecnici dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART ........................................................................ 51

9 Set di dati dei parametri ........................................................................................................................... 55

9.1 Parametrizzazione e struttura dei parametri del canale/della tecnologia ............................... 56

9.2 Parametrizzazione e struttura dei parametri di mapping HART ............................................. 59



10 Set di dati d'esercizio HART .................................................................................................................... 61

10.1 Directory HART ...................................................................................................................... 62

10.2 Dati Feature HART ................................................................................................................ 62

10.3 Set di dati delle variabili HART .............................................................................................. 63

10.4 Impostazioni specifiche di HART ........................................................................................... 64

10.5 Set di dati di richiesta e di risposta HART ............................................................................. 66

11 Rappresentazione dei valori analogici ..................................................................................................... 73

11.1 Rappresentazione dei campi di immissione .......................................................................... 74

11.2 Rappresentazione dei valori analogici nei campi di misura corrente ..................................... 75

Indice analitico ......................................................................................................................................... 77



Tabelle

Tabella 1- 1 Documentazione .......................................................................................................................... 11 Tabella 3- 1 Assegnazione dei pin per l'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART (6ES7134-6TD00-0CA1) ................. 16 Tabella 4- 1 Esempi di comandi universali ...................................................................................................... 21 Tabella 4- 2 Esempi di comandi generalmente utilizzabili ............................................................................... 22 Tabella 4- 3 1° byte di stato ............................................................................................................................. 23 Tabella 4- 4 2° byte di stato ............................................................................................................................. 23 Tabella 4- 5 Configurazione e struttura dei set di dati ..................................................................................... 26 Tabella 5- 1 Parametri del canale/della tecnologia impostabili e relativa preimpostazione ............................ 31 Tabella 5- 2 Campi di misura ........................................................................................................................... 35 Tabella 5- 3 Parametri di mapping HART impostabili ...................................................................................... 38 Tabella 6- 1 Area indirizzi del modulo di ingressi analogici AI 4xI 2-wire 4…20mA HART ............................. 42 Tabella 7- 1 Segnalazioni di stato dei LED di stato del canale/errore di canale .............................................. 46 Tabella 7- 2 Segnalazione di errore del LED DIAG ......................................................................................... 46 Tabella 7- 3 Segnalazione di stato del LED PWR ........................................................................................... 46 Tabella 7- 4 Messaggi di diagnostica, significato e rimedi ............................................................................... 48 Tabella 10- 1 DB80: Formato Transparent Message ........................................................................................ 71 Tabella 10- 2 DB80: Formato Compact Message.............................................................................................. 71 Tabella 10- 3 FC81: Lettura della risposta con l'SFC 59 nel DB81 ................................................................... 72 Tabella 11- 1 Risoluzione dei valori analogici .................................................................................................... 73 Tabella 11- 2 Campo di misura della corrente 4 ... 20 mA / 4…20 mA HART .................................................. 73 Tabella 11- 3 Campi di ingresso bipolari ............................................................................................................ 74 Tabella 11- 4 Campi di ingresso unipolari .......................................................................................................... 74 Tabella 11- 5 Campo di misura corrente ±20 mA .............................................................................................. 75 Tabella 11- 6 Campi di misura corrente da 0 a 20 mA e da 4 a 20 mA ............................................................. 75



Figure

Figura 2-1 Vista del modulo AI 4xI 2-wire 4…20mA HART .......................................................................... 13 Figura 3-1 Schema di principio dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART ............................................................... 18 Figura 4-1 Il segnale HART ........................................................................................................................... 20 Figura 4-2 Ambiente di sistema per l'impiego di HART ................................................................................. 24 Figura 5-1 Livellamento del valore analogico ................................................................................................ 36 Figura 7-1 LED .............................................................................................................................................. 45 Figura 9-1 Struttura del set di dati 128 .......................................................................................................... 56 Figura 9-2 Informazione di intestazione ........................................................................................................ 56 Figura 9-3 Struttura dei byte da x a x+39 per i canali da 0 a 3 ..................................................................... 58 Figura 9-4 Informazione di intestazione ........................................................................................................ 59 Figura 9-5 Parametri ...................................................................................................................................... 60 Figura 10-1 Impostazioni ................................................................................................................................. 65


Guida alla consultazione 1

Introduzione La documentazione dei prodotti SIMATIC è strutturata in moduli e tratta gli argomenti relativi al sistema di automazione in uso.

La documentazione completa per il sistema ET 200SP comprende il manuale di sistema, i manuali di guida alle funzioni ed i manuali del prodotto.

Inoltre, il sistema di informazione di STEP 7 (Guida in linea) costituisce un supporto alla progettazione e alla programmazione del sistema di automazione.

Panoramica della documentazione relativa al modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART Nella tabella seguente è specificata l'ulteriore documentazione da consultare per l'utilizzo del modulo di ingressi analogici AI 4xI 2-wire 4…20mA HART.

Tabella 1- 1 Documentazione

Argomento Documentazione Informazioni importanti Descrizione del sistema Manuale di sistema Sistema di

periferia decentrata ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/58649293)

• Operazioni preliminari • Montaggio • Collegamento • Messa in servizio

Elaborazione del valore analogico

Manuale di guida alle funzioni Ela-borazione del valore analogico (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/67989094)

• Principi di tecnologia analogica (cablaggio, elaborazione, tec-nica di montaggio)

• Descrizione/spiegazione del significato ad es. di tempo di conversione e tempo di ciclo, limiti di errore di base e di eser-cizio

Diagnostica di sistema Manuale di guida alle funzioni Dia-gnostica (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59192926)

• Panoramica • Analisi della diagnostica hard-

ware/software

BaseUnit Manuale del prodotto ET 200SP BaseUnit (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59753521)

Dati tecnici

Manuali SIMATIC In Internet (http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal) sono disponibili tutti i manuali aggiornati sui prodotti SIMATIC da scaricare gratuitamente.









http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal

Guida alla consultazione



Panoramica del prodotto 2 2.1 Caratteristiche

Numero di articolo 6ES7134-6TD00-0CA1

Vista del modulo

Figura 2-1 Vista del modulo AI 4xI 2-wire 4…20mA HART

Caratteristiche Il modulo presenta le seguenti caratteristiche tecniche:

● Modulo di ingressi analogici con 4 ingressi

● Tipo di misura Corrente per il convertitore di misura HART a 2 fili

● Campo di ingresso da 4 a 20 mA

● Risoluzione 16 bit incl. segno

● Diagnostica parametrizzabile per canale

Panoramica del prodotto 2.1 Caratteristiche


Il modulo supporta le seguenti funzioni:

● Comunicazione HART (da rev. 5 a rev. 7)

● Aggiornamento del firmware

● Dati I&M per l'identificazione

● Modifica dei parametri in RUN

● Stato del valore (solo per PROFINET IO)

● Fino a quattro variabili HART direttamente nell'area di indirizzi degli ingressi

Il modulo può essere progettato sia con STEP 7 nel TIA Portal che con Configurazione HW e il file GSD.

Accessori I seguenti accessori devono essere ordinati separatamente:

● Etichette di siglatura

● Etichette di identificazione colorate

● Targhetta identificativa di riferimento

● Collegamento schermatura

Vedere anche Per ulteriori informazioni sugli accessori, consultare il manuale di sistema Sistema di periferia decentrata ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/58649293).



Collegamento 3 3.1 Assegnazione dei pin

Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART può essere utilizzato con tutte le BaseUnit del tipo A0 o A1.

Alla BaseUnit del modulo analogico si collega il convertitore di misura. L'ingresso della tensione di alimentazione nella BaseUnit chiara del rispettivo gruppo di potenziale alimenta il modulo e i convertitori di misura collegati alle tensioni di alimentazione dell'encoder.

Ogni nuovo gruppo di potenziale inizia con una BaseUnit chiara.

BaseUnit La BaseUnit non è compresa nella dotazione del modulo e va ordinata a parte.

Una panoramica delle BaseUnit utilizzabili con il modulo analogico è riportata nelle Informazioni sul prodotto relative alla documentazione del sistema di periferia decentrata ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/73021864)

Per informazioni sulla scelta della BaseUnit adatta consultare il manuale di sistema Sistema di periferia decentrata ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/58649293) e il manuale del prodotto ET 200SP BaseUnit (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59753521) .

Informazioni sul cablaggio della BaseUnit, la schermatura dei cavi ecc. sono disponibili nel manuale di sistema Sistema di periferia decentrata ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/58649293) al capitolo Collegamento.

Nota

La prima BaseUnit di una stazione deve essere una BaseUnit chiara. Tenere presente questa particolarità anche durante la progettazione.





Collegamento 3.1 Assegnazione dei pin


Assegnazione generale dei pin

Tabella 3- 1 Assegnazione dei pin per l'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART (6ES7134-6TD00-0CA1)

Assegnazione dei pin per l'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART (6ES7134-6TD00-0CA1) Morsetto Assegna-

zione dei pin

Morsetto Assegna-zione dei pin

Commento BaseUnit Targhetta di identifica-zione colorata (morsetti da 1 a 16)

1 H0+ 2 H1+ Collegamenti di prova HART (morsetti 1 ... 8): • Hn+: segnale HART "+", n.

canale • Hn-: segnale HART "-", n.

canale

A0 A1

Etichetta di identifica-zione colorata consig-liata: CC03 6ES7193-6CP03-2MA0

3 H2+ 4 H3+ 5 H0- 6 H1- 7 H2- 8 H3-

9 UV0 10 UV1 Collegamento a 2 fili (morsetti 9 ... 16): • UVn: Tensione di alimentazione

canale n • In+: segnale di ingresso "+",

canale n

11 UV2 12 UV3 13 I0+ 14 I1+ 15 I2+ 16 I3+ L+ DC 24 V M M

Esempio di collegamento a 2 fili nel canale 0

I morsetti dei collegamenti di prova HART Hn+ / Hn- consentono di misurare in via opzionale il segnale HART ad es. con un dispositivo palmare esterno.

Collegamento 3.1 Assegnazione dei pin


Assegnazione dei pin per l'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART (6ES7134-6TD00-0CA1) Esempio di collegamento a 4 fili nel canale 0

Un collegamento a 4 fili senza separazione di potenziale è possibile collegando il convertitore di misura ai morsetti del collegamento di prova HART Hn+ e Hn-.

Collegamento 3.2 Schema di principio


3.2 Schema di principio

Schema di principio

Figura 3-1 Schema di principio dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART

Tensione di alimentazione L+/M La tensione di alimentazione (DC 24V) viene collegata alle connessioni L+ e M. Un circuito di protezione interno protegge il modulo analogico dall'inversione di polarità. Il modulo analogico controlla se la tensione di alimentazione è collegata.


Funzione HART 4

Definizione "HART" è l'acronimo di "Highway Addressable Remote Transducer" = apparecchiature da campo (sensori e convertitori di misura) controllate da remoto indirizzabili tramite comunicazione.

La funzionalità HART consente anche di scambiare dati attraverso il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART con le apparecchiature da campo collegate. Il protocollo HART è diventato di fatto il protocollo standard per la comunicazione con apparecchiature da campo intelligenti: HART è un marchio registrato della "HART Communication Foundation" (HCF) che detiene tutti i diritti relativi al protocollo HART. Per informazioni dettagliate su HART consultare la specifica HART.

Vantaggi di HART L'impiego del modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART offre i seguenti vantaggi:

● Collegamento compatibile con i moduli analogici standard: Loop di corrente 4 - 20 mA

● Comunicazione digitale addizionale tramite il protocollo HART

● Utilizzo di numerose apparecchiature da campo con funzioni HART

● Possibile integrazione di HART nel sistema S7 tramite il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART

Impiego nel sistema Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART viene impiegato nella periferia decentrata collegata al PROFIBUS DP o PROFINET IO.

È possibile collegare un'apparecchiatura da campo ad ogni canale: il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART funziona come master HART monodrop, le apparecchiature da campo come dispositivi HART.

Tipici impieghi Tipici impieghi sono:

● Messa in funzione di apparecchiature da campo (impostazione centrale dei parametri)

● Possibilità di modificare online i parametri delle apparecchiature da campo

● Segnalazioni informative, di manutenzione e di diagnostica per le apparecchiature da campo

● Integrazione di tool di progettazione per apparecchiature da campo tramite l'interfaccia HART

Funzione HART 4.1 Funzionamento di HART


4.1 Funzionamento di HART

Introduzione Il protocollo HART descrive la forma fisica della trasmissione: procedure di trasmissione, struttura dei messaggi, formati dei dati e comandi.

Segnale HART La figura seguente mostra il segnale analogico con il segnale HART modulato (procedura FSK) composto da onde sinusoidali di 1200 Hz e 2200 Hz, con il valore medio 0. Tramite un filtro di ingresso è possibile definire quale evento resetta il segnale analogico originale.

Figura 4-1 Il segnale HART

① Segnale analogico

② Tempo (secondi)

K Comando A Risposta



Comunicazione HART Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART elabora la comunicazione HART nel funzionamento multiplex, vale a dire canale per canale in sequenza. In questo modo i comandi HART dei singoli canali influenzano la velocità dell'elaborazione HART degli altri canali.

Con il funzionamento HART abilitato il modulo analogico stesso invia i comandi HART alle apparecchiature da campo collegate. Ciò avviene in modo specifico per il canale e sempre alternato con comandi HART esterni eventualmente presenti applicabili tramite l'interfaccia di comando del modulo, vedere il capitolo 4.3 "Interfaccia di comando HART".

Comandi HART Le proprietà parametrizzabili delle apparecchiature da campo HART (parametri HART) possono essere impostate con i comandi HART e lette tramite le risposte HART. I comandi HART e i relativi parametri sono suddivisi in tre gruppi che presentano le caratteristiche descritte di seguito:

● Universali

● Generalmente utilizzabili

● Specifici del dispositivo

I comandi universali devono essere supportati da tutti i produttori di apparecchiature da campo HART, quelli generalmente utilizzabili invece dovrebbero essere supportati. Inoltre esistono comandi specifici del dispositivo che valgono solo per la rispettiva apparecchiatura da campo.

Esempi di comandi HART La due tabelle seguenti mostrano esempi di comandi HART:

Tabella 4- 1 Esempi di comandi universali

Comando Funzione 0 Legge produttore e tipo di dispositivo - solo con questo comando 0 si possono indi-

rizzare apparecchiature da campo attraverso l'indirizzo breve (short frame address). 11 Legge produttore e tipo di dispositivo 1 Legge variabile primaria e unità 2 Legge corrente e indicazione percentuale del campo, digitale come numero in virgola

mobile (IEEE 754) 3 Legge fino a quattro variabili dinamiche predefinite (variabile primaria, secondaria,

ecc.) 13, 18 Legge o scrive ID del punto di misura ("tag"), descrizione e data (con invio di dati)



Tabella 4- 2 Esempi di comandi generalmente utilizzabili

Comando Funzione 36 Imposta il limite superiore del campo 37 Imposta il limite inferiore del campo 41 Esegue l'autotest del dispositivo 43 Imposta la variabile primaria a zero 109 Attiva e disattiva la modalità Burst

Struttura del protocollo HART Ogni telegramma HART inviato dal modulo analogico all'apparecchiatura da campo collegata (telegramma di richiesta) e ogni telegramma HART ricevuto dall'apparecchiatura da campo (telegramma di risposta) ha in genere la seguente struttura. PREAMBLE STRT ADDR COM BCNT STATUS DATA CHK

PREAMBLE: Byte (0xFF) per la sincronizzazione.

A seconda della parametrizzazione da 5 a 20 byte STRT: Carattere iniziale (start delimiter) ADDR: Indirizzo dell'apparecchiatura da campo (1 byte = indirizzo short o 5 byte =

indirizzo long) COM: Numero del comando HART BCNT: Byte count. Numero di byte successivi senza somma di controllo STATUS: Stato del dispositivo HART (1° e 2° byte di stato). Presente solo nel tele-

gramma di risposta. Per la struttura dello stato del dispositivo HART vedere in basso.

DATA: Dati utili / parametri trasmessi, numero in funzione del comando (0 ... 230 byte)

CHK: Somma di controllo (checksum)

Ad eccezione dei byte Preamble questa struttura è contenuta nei dati di comunicazione dell'interfaccia di comando HART. Vedere il capitolo Set di dati di richiesta e di risposta HART (Pagina 66).

Le risposte HART contengono sempre dati. Insieme ad una risposta HART viene inviata sempre un'informazione di stato (stato del dispositivo HART; 1° e 2° byte di stato) da analizzare per assicurarsi che la risposta sia corretta.



Struttura dello stato del dispositivo HART (1° e 2° byte di stato)

Tabella 4- 3 1° byte di stato

Se bit 7 = 1: "Errore di comunicazione" Bit 6 = 1 Bit 5 = 1 Bit 4 = 1 Bit 3 = 1 Bit 2 = 0 Bit 1 = 1 Bit 0 = 0

Errore di parità Overflow Errore di frame Errore nella somma di controllo Riservato Overflow nel buffer di ricezione Riservato

Se bit 7 = 0: "specifico in funzione del telegramma di risposta"

Tabella 4- 4 2° byte di stato

Bit 7 = 1 Bit 6 = 1 Bit 5 = 1 Bit 4 = 1 Bit 3 = 1 Bit 2 = 1 Bit 1 = 1 Bit 0 = 1

Errore di dispositivo Configurazione modificata Avviamento (Cold Start) Altre informazioni di stato disponibili Corrente di uscita analogica impostata in modo fisso Corrente di uscita analogica satura Variabile secondaria fuori limite Variabile principale non compresa entro il campo consentito

HART-Fast-Mode Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART supporta l'elaborazione di comandi HART come sequenza SHC ("Succesive HART Command"). Vale a dire che se il modulo analogico riconosce in un canale un comando HART con bit SHC impostato, l'intera elaborazione del comando HART viene riservata sul modulo analogico HART per questo canale per ca. 2 s. Durante questo tempo in tutti gli altri canali del modulo analogico non viene elaborato alcun telegramma HART, vedere il capitolo Interfaccia di comando HART (Pagina 26)

Nota • Quando un canale HART del modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART elabora

una sequenza SHC, e quindi l'intera elaborazione HART dell'unità è riservata per questo canale, le variabili HART di tutti i canali HART non vengono più aggiornate. Esse mantengono invariato il valore e il Quality Code.

• Le richieste HART per gli altri canali non vengono elaborate e vengono confermate di conseguenza.

Modalità Burst Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART non supporta la modalità Burst. I comandi HART con bit Burst impostato vengono ignorati e non vengono inoltrati all'apparecchiatura da campo collegata.

Funzione HART 4.2 Impiego di HART


4.2 Impiego di HART

Ambiente di sistema per l'impiego di HART Per l'impiego di apparecchiature da campo intelligenti con funzionalità HART è richiesto il seguente ambiente di sistema:

● Loop di corrente 4 - 20 mA

Collegamento dei convertitori di misura al modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART

● Tool di parametrizzazione HART "Client": L'impostazione dei parametri HART può essere eseguita da un dispositivo palmare esterno (HART handheld) oppure attraverso un tool di parametrizzazione HART (PDM). Entrambi assumono la funzione di un "client".

Il tool di parametrizzazione accede al modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART mentre il palmare HART viene direttamente collegato in parallelo all'apparecchiatura da campo. Vedere l'assegnazione dei pin "Collegamenti di prova HART (morsetto 1 ... 8)" al capitolo 3.1 "Assegnazione dei pin".

PDM (Process Device Manager) è disponibile in forma autonoma (stand alone) oppure integrato nella Configurazione HW di STEP7 (integrated).

● Collegamento di sistema HART: Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART assume la funzione di un "master" in quanto riceve i comandi, ad es. dal tool di parametrizzazione HART o da un programma utente S7, li inoltra all'apparecchiatura da campo intelligente e restituisce le risposte. L'interfaccia del modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART è costituita da set di dati che vengono trasmessi tramite il bus di periferia ET200SP. I set di dati devono essere creati o interpretati dal client. .

Figura 4-2 Ambiente di sistema per l'impiego di HART

Funzione HART 4.2 Impiego di HART


Trattamento degli errori I due byte di stato HART (stato del dispositivo HART) che vengono trasmessi con ogni risposta dell'apparecchiatura da campo contengono dichiarazioni di errore sulla comunicazione HART, il comando HART e lo stato del dispositivo. Queste dichiarazioni vengono analizzate dal modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART e messe a disposizione nel sistema tramite i messaggi di diagnostica S7.

Progettazione / Messa in servizio La progettazione del modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART si esegue nel sistema SIMATIC con STEP 7 o il TIA Portal. Per i singoli canali si parametrizzano il rilevamento del valore analogico e l'utilizzo delle variabili HART nell'area di indirizzi degli ingressi del modulo. È possibile progettare un'apparecchiatura da campo per ogni canale. Da questa apparecchiatura da campo progettata si esegue quindi la progettazione/parametrizzazione dell'apparecchiatura da campo collegata utilizzando PDM o l'EDD per l'ET200SP.

Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART può essere progettato anche con il file GSD sia in PROFIBUS DP che in PROFINET IO. Tuttavia in questo caso non è possibile eseguire la progettazione/parametrizzazione diretta delle apparecchiature da campo collegate.

Riparametrizzazione delle apparecchiature da campo Il modulo analogico HART acquisisce in genere le riparametrizzazioni avviate delle apparecchiature da campo. I diritti di accesso possono essere assegnati solo nel tool di parametrizzazione.

Per riparametrizzare le apparecchiature da campo collegate al modulo analogico HART procedere nel modo seguente:

1. La riparametrizzazione di un'apparecchiatura da campo si avvia tramite un comando HART attivato con il tool di parametrizzazione SIMATIC PDM oppure con il programma utente STEP 7.

2. Al termine della riparametrizzazione di un'apparecchiatura da campo HART, viene impostato il bit corrispondente nello stato del dispositivo HART dell'apparecchiatura da campo collegata (nel 2° byte di stato).

3. In seguito alla riparametrizzazione dell'apparecchiatura da campo il modulo analogico HART attiva un allarme di diagnostica "Configurazione modificata", se abilitato. Vedere il capitolo 7.3 "Messaggi di diagnostica". Questo allarme di diagnostica va considerato come un'avvertenza e non un errore e viene cancellato automaticamente dal modulo analogico dopo ca. 1 minuto.

Anche in caso di riparametrizzazione con il palmare può essere attivato un allarme di diagnostica, se abilitato.

Vedere anche Assegnazione dei pin (Pagina 15)

Messaggi di diagnostica (Pagina 48)

Funzione HART 4.3 Interfaccia di comando HART


4.3 Interfaccia di comando HART

Set di dati I comandi HART vengono trasmessi come cosiddette richieste HART esterne dal client (ad es. PDM o il programma utente STEP 7) all'apparecchiatura da campo collegata, attraverso set di dati. La risposta dell'apparecchiatura da campo viene quindi emessa nel sistema tramite set di dati.

La comunicazione HART può essere comandata soltanto da un client (ad es. PDM) per ogni canale. Se un canale viene utilizzato da più client, la risposta fornita dal modulo non può essere assegnata in modo sicuro ad un client. Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART non supporta la gestione di client.

Ad ogni client/canale sono assegnati dei set di dati fissi:

Tabella 4- 5 Configurazione e struttura dei set di dati

Canale Numero del set di dati

Richiesta all'apparecchiatura da campo Risposta dell'apparecchiatura da campo 0 80 81 1 82 83 2 84 85 3 86 87

I rispettivi set di dati vengono trasmessi al modulo con l'istruzione "WRREC" il quale li legge con l'istruzione "RDREC".

Eventuali errori verificatisi durante la trasmissione vengono visualizzati nel parametro di uscita STATUS.

Gli errori di interpretazione del set di dati di richiesta vengono segnalati nel rispettivo set di dati di risposta. La richiesta (Request) errata può essere nuovamente riletta attraverso il set di dati di richiesta.

Funzione HART 4.3 Interfaccia di comando HART


Regole ● Dopo aver scritto un set di dati di richiesta un client deve leggere il set di dati di risposta

prima di poter scrivere un altro set di dati di richiesta.

● Il client può analizzare lo "stato dell'elaborazione" nel set di dati di risposta: Se lo "stato dell'elaborazione" risulta "corretto" o "errato", il set di dati di risposta contiene dati di risposta o segnalazioni di errore attuali.

● Il set di dati di risposta deve essere sempre letto per intero perché dopo la prima lettura con stato corretto o errato può essere modificato dal modulo analogico. Se lo stato dell'elaborazione nel set di dati di risposta è "corretto" o "errato", questo contiene dati di risposta o segnalazioni di errore attuali.

● Il client può scrivere un nuovo set di dati di richiesta per il modulo solo se ha letto la risposta al set di dati di richiesta precedentemente scritto utilizzando il rispettivo set di dati di risposta, in caso contrario la risposta del modulo viene sovrascritta.

● Il componente STATUS nel telegramma di risposta (stato del dispositivo HART nei dati di risposta) fornisce informazioni sugli errori eventualmente verificatisi e sul tipo.

Ogni richiesta viene salvata in modo specifico per il canale e il relativo set di dati viene disabilitato. In questo modo non è più possibile continuare a scrivere lo stesso set di dati di richiesta e l'operazione viene confermata con BUSY. La disabilitazione del set di dati di richiesta viene resettata al termine/dopo l'elaborazione del comando HART richiesto.

Sequenza SHC Se un comando HART con bit SHC impostato viene inviato al modulo, questo canale viene riservato per 2 secondi per i comandi HART. In altre parole in questo canale non viene più inviato alcun comando HART interno all'apparecchiatura da campo.

Con ogni altro comando HART con bit SHC impostato il modulo riserva nuovamente questo canale per i comandi HART per altri 2 secondi. Se viene rilevato in questo canale un comando HART senza bit SHC impostato o se entro 2 secondi dal termine del comando HART precedente non viene ricevuto un altro comando per questo canale, viene di nuovo inviato ciclicamente all'apparecchiatura da campo il comando 3 o 9 per la lettura delle variabili HART.

Funzione HART 4.4 Variabili HART


4.4 Variabili HART

Introduzione Numerose apparecchiature da campo HART mettono a disposizione grandezze di misura aggiuntive (ad es. la temperatura del sensore).

In ogni canale con funzionalità HART attivata vengono lette ciclicamente fino a quattro variabili HART supportate dall'apparecchiatura da campo collegata. La lettura delle variabili HART avviene automaticamente mediante il comando HART 3 (nelle apparecchiature da campo con revisione HART 5) o il comando 9 (nelle apparecchiature da campo con revisione HART 6).

Queste quattro variabili HART per canale vengono sempre salvate nel set di dati delle variabili HART 121 e possono essere lette in qualsiasi momento. Vedere il capitolo Set di dati delle variabili HART (Pagina 63).

Nel modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART è inoltre possibile progettare fino a 4 variabili HART direttamente nell'area di indirizzi degli ingressi del modulo. Le rispettive variabili HART vengono assegnate a un canale nella finestra delle proprietà del modulo. La parametrizzazione viene eseguita attraverso il set di dati dei parametri 140, vedere il capitoloParametrizzazione e struttura dei parametri di mapping HART (Pagina 59) In questo modo è possibile elaborare facilmente i valori di misura come dati di ingresso nel dispositivo di automazione direttamente dall'apparecchiatura da campo.

Assegnazione degli indirizzi Se si creano (mappano) variabili HART nell'area di indirizzi degli ingressi del modulo parametrizzando o selezionando la rispettiva configurazione, vengono sempre occupati anche 20 byte per le variabili HART.

Progettazione di variabili HART Per ogni canale si possono progettare fino a 4 variabili HART

● PV (Primary Variable)

● SV (Secundary Variable)

● TV (Teritary Variable)

● QV (Quatenary)

Nel funzionamento HART il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART stesso legge ciclicamente le variabili fornite dalle apparecchiature da campo collegate e le mette a disposizione nell'area di indirizzi degli ingressi in funzione della progettazione.

Ogni variabile HART è composta da un valore di 4 byte e da un Quality Code di un byte.

Quality Code Il Quality Code descrive lo stato del processo della rispettiva variabile HART.



Struttura principale del Quality Code Bit 7….6 5....2 1…0 Qualità

0 0: bad 0 1: uncertain 1 0: good 1 1: good

Substatus Codificato secondo "PROFIBUS PA Profile for Process Control Devices"

Limits 0 0: OK 0 1: limite inferiore 1 0: limite superiore 1 1: costante

Il Quality Code generato dal modulo di ingresso AI 4xI 2-wire 4…20mA HART si basa sulla revisione HART dell'apparecchiatura da campo impiegata.

Nelle apparecchiature da campo con revisione HART 5 Il Quality Code è composto esclusivamente dal 1° e 2° byte di stato (stato del dispositivo HART) dei telegrammi di risposta (comando HART 3). Quality Code Significato (stato del processo) 80H Valore OK Vale anche se nel 2° byte di stato del

telegramma di risposta HART sono impostati i seguenti bit: • Configurazione modificata • Avviamento (Cold Start) • Corrente di ingresso analogica

impostata in modo fisso

78H Valore incerto Vale anche se nel 2° byte di stato del telegramma di risposta HART sono impostati i seguenti bit: • Altre informazioni di stato disponi-

bili • Corrente di uscita analogica satu-

ra • Variabile secondaria fuori limite • Variabile principale non compresa

entro il campo consentito

84H Codice di risposta RC8: errore di aggiorna-mento

24H Codice di risposta RC16: accesso limitato Richiesta dell'apparecchiatura da campo respinta

23H Errore di comunicazione o variabile HART non presente nell'apparecchiatura da campo

37H Valore di inizializzazione del modulo analo-gico

In seguito all'avviamento del modulo

00H Valore di inizializzazione del sistema S7



Nelle apparecchiature da campo a partire dalla revisione HART 7 Il Quality Code è composto dal 1° byte di stato (stato del dispositivo HART) e dal "Device Variablen Status" (DVS) dei telegrammi di risposta (comando HART 9). Quality Code Significato (stato del processo) 80H Valore OK 89H "Good" con Limit "limite inferiore" Stato del processo composto dal

"Device Variablen Status" (DVS) dei telegrammi di risposta con i rispettivi Limit (vedere in alto)

8AH "Good" con Limit "limite superiore" 28H…2BH "Bad" 68H…6BH 78H…7BH "Manual" o "Fixed"

(comandato manualmente o valore fisso) 88H…8BH "More Device variable State Available"

(Altre informazioni di stato disponibili) 84H Codice di risposta RC8: errore di aggiorna-

mento

24H Codice di risposta RC16: accesso limitato Richiesta dell'apparecchiatura da campo respinta

23H Errore di comunicazione o variabile HART non presente nell'apparecchiatura da campo

37H Valore di inizializzazione del modulo analo-gico

In seguito all'avviamento del modulo

00H Valore di inizializzazione del sistema S7


Parametri 5 5.1 Parametri dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART

Mediante i parametri si definisce il funzionamento del modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART.

I parametri si suddividono in:

● Parametri del canale o della tecnologia (set di dati 128)

Nella progettazione GSD PROFIBUS DP si esegue una parametrizzazione ridotta tramite la parametrizzazione di avviamento (telegramma Prm).

● Parametri che definiscono la visualizzazione delle variabili HART nell'area indirizzi del modulo; parametri di mapping HART (set di dati 140)

Con la parametrizzazione nel programma utente i parametri vengono trasferiti nel modulo con l'istruzione "WRREC" mediante i set di dati, vedere il capitolo Parametrizzazione e struttura dei parametri del canale/della tecnologia (Pagina 56).

5.1.1 Parametri del canale / della tecnologia

Parametri dell'AI 4xI 2-/4-wire ST Il campo di applicazione dei parametri impostabili dipende dal tipo di progettazione. Sono possibili le seguenti progettazioni:

● Funzionamento decentrato su PROFINET IO in un sistema ET 200SP

● Funzionamento decentrato su PROFIBUS DP in un sistema ET 200SP

Tabella 5- 1 Parametri del canale/della tecnologia impostabili e relativa preimpostazione

Parametri Campo di valori Preimposta-zione

Modifica dei parametri in

RUN

Campo di applicazione con il software di progettazione ad es.

STEP 7 (TIA Portal)

File GSD PROFINET IO

File GSD PROFIBUS

DP Diagnostica Tensione di alimenta-zione L+ mancante

• Inibizione • Abilitazione

Inibizione Sì Canale Modulo 2

Diagnostica Alimentazione encoder



Diagnostica Overflow



Parametri 5.1 Parametri dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART


Parametri Campo di valori Preimposta-zione

Modifica dei parametri in

RUN

Campo di applicazione con il software di progettazione ad es.

STEP 7 (TIA Portal)

File GSD PROFINET IO

File GSD PROFIBUS

DP Diagnostica Underflow



Diagnostica Rottura conduttore



Diagnostica HART • Inibizione • Abilitazione


Tipo di misura/Campo di misura

• Disattivato • Corrente (convertitore di

misura a 2 fili) 4 ... 20 mA • Corrente (convertitore di

misura a 2 fili) 4 ... 20 mA HART

Corrente (con-vertitore di misura a 2 fili) 4 ... 20 mA HART

Sì Canale Canale

Livellamento • Nessuno • 4 volte (debole) • 16 volte (medio) • 32 volte (forte)

Nessuno Sì Canale Canale

Soppressione frequen-za di disturbo

• 60 Hz (tempo di integra-zione 16,6 ms)

• 50 Hz 1 (tempo di integra-zione 20 ms)

• 10 Hz (tempo di integra-zione 100 ms)

50 Hz Sì Canale Modulo 2

Limite di corrente per diagnostica Rottura conduttore

• 1,185 mA • 3,6 mA

1,185 mA Sì Canale non modifica-bile 2)

Numero dei byte Preamble HART

5…20 5 Sì Canale non modifica-bile 2)

Numero delle ripetizioni HART

0…255 5 Sì Canale non modifica-bile 2)

Gruppo di potenziale • Utilizza il gruppo di poten-ziale del modulo sinistro

• Consenti nuovo gruppo di potenziale

Utilizza il gruppo di potenziale del modulo sinistro

No Modulo Modulo

1 Soppressione frequenza di disturbo: a 50 Hz vengono filtrati automaticamente i segnali di disturbo di 400 Hz. 2 A causa del numero di parametri limitato nella progettazione GSD PROFIBUS a max. 244 byte per stazione ET 200SP

le possibilità di parametrizzazione sono limitate. In questo caso la parametrizzazione viene eseguita con il set di dati 245. All'occorrenza questi parametri possono essere impostati con il set di dati 128, come descritto nella colonna "File GSD PROFINET IO" (vedere la tabella in alto).



Nota Canali non utilizzati

"Disattivare" i canali non utilizzati nella parametrizzazione in modo da migliorare il tempo di ciclo del modulo.

Quando è disattivato, un canale fornisce sempre il valore analogico 7FFFH.

Vedere anche Parametrizzazione e struttura dei parametri del canale/della tecnologia (Pagina 56)



5.1.2 Spiegazione dei parametri del canale/della tecnologia

Diagnostica Tensione di alimentazione L+ mancante Abilita la diagnostica se la tensione di alimentazione L+ manca o è insufficiente.

Diagnostica Alimentazione encoder Abilita la diagnostica se si verifica un cortocircuito dell'alimentazione encoder verso massa o di un ingresso di alimentazione dell'encoder.

Le diagnostiche Cortocircuito e Underflow possono essere attivate contemporaneamente. Se si verificano entrambi gli eventi di diagnostica contemporaneamente, viene emessa la Diagnostica Cortocircuito.

Diagnostica Overflow Abilitazione della diagnostica se il valore di misura supera il campo di sovracomando.

Diagnostica Underflow Abilitazione della diagnostica se il valore di misura supera in negativo il campo di sottocomando.

Diagnostica Rottura conduttore Abilitazione della diagnostica se il modulo sull'ingresso non ha alcun flusso di corrente oppure ha un flusso al di sotto del limite di rottura conduttore parametrizzato.

Le diagnostiche Rottura conduttore e Underflow possono essere attivate contemporaneamente. Se si verificano entrambe le diagnostiche contemporaneamente, viene emessa la Diagnostica Rottura conduttore.

Diagnostica HART Abilitazione delle diagnostiche dei controlli specifici dei telegrammi HART e delle informazioni di stato fornite nel telegramma HART dall'apparecchiatura da campo collegata (stato del dispositivo HART).



Limite di corrente per diagnostica Rottura conduttore Con questo parametro si definisce il limite di corrente per il rilevamento della rottura di un conduttore. Con corrente al di sotto del limite di rottura conduttore parametrizzato il valore di misura viene dichiarato non valido e, se è abilitata, viene generata la diagnostica Rottura conduttore. Se è progettato lo stato del valore, il valore analogico viene contrassegnato come non valido.

In caso di un limite di rottura conduttore di 3,6 mA il valore di misura non è più valido se la corrente è inferiore a 3,6 mA, mentre torna ad essere valido con corrente superiore a 3,8 mA.

Se il limite di rottura conduttore è 1,185 mA non esiste isteresi.

Tipo e campo di misura Il modulo di ingressi digitali AI 4xI 2-wire 4…20mA HART presenta i seguenti campi di misura:

Tabella 5- 2 Campi di misura

Tipo di misura Campo di misura Risoluzione Disattivato - - Corrente (convertitore di misura a 2 fili) 4 ... 20 mA 15 bit + segno Corrente (convertitore di misura a 2 fili) 4 ... 20 mA HART 15 bit + segno

Per una panoramica di campi di misura, overflow, campo di sovracomando ecc. vedere il capitolo Rappresentazione dei valori analogici (Pagina 73) e il manuale di guida alle funzioni Elaborazione del valore analogico.



Livellamento I singoli valori di misura vengono livellati tramite filtro. Il livellamento si può impostare in 4 livelli.

Tempo di livellamento = numero di cicli del modulo (k) x tempo di ciclo del modulo.

La figura seguente mostra dopo quanti cicli del modulo il valore analogico livellato si avvicina approssimativamente al 100% in funzione del livellamento impostato. Questo vale per ogni cambio di segnale all'ingresso analogico.

① Nessun livellamento (k = 1) ② Debole (k = 4) ③ Medio (k = 8) ④ Forte (k = 16)

Figura 5-1 Livellamento del valore analogico

Soppressione frequenza di disturbo Sopprime i disturbi generati dalla frequenza della rete a corrente alternata nelle unità di ingressi analogici.

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

Numero dei byte Preamble HART Definisce il numero dei byte Preamble iniziali che il modulo deve inviare prima di ogni telegramma HART (FFH). Questi byte consentono di sincronizzare i telegrammi.



Numero delle ripetizioni HART Definisce il numero delle ripetizioni del telegramma HART. Se il modulo analogico non riceve risposta ad un telegramma HART inviato all'apparecchiatura da campo o ne riceve una errata, il telegramma viene ripetuto, ossia viene nuovamente inviato all'apparecchiatura da campo.

Poiché la comunicazione HART dei singoli canali avviene multiplexata, in presenza di un numero elevato di ripetizioni HART i telegrammi HART errati influenzano gli altri canali i quali vengono conseguentemente elaborati meno frequentemente.

Gruppo di potenziale Definisce se su questo posto connettore si trova una BaseUnit con ingresso dell'alimentazione di tensione (vedere il manuale di sistema Sistema di periferia decentrata ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/58649293)).

Vedere anche Parametri dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART (Pagina 31)




5.1.3 Parametri di mapping HART I parametri di mapping HART consentono di progettare (mappare) fino a 4 variabili HART nell'area di indirizzi del modulo.

Ogni variabile HART occupa 5 byte di dati di ingresso. Non appena si progetta (mappa) almeno una variabile HART nell'area di indirizzi degli ingressi, vengono occupati gli indirizzi per tutte e quattro le variabili (20 byte).

In caso di progettazione GSD PROFIBUS DP con variabili HART queste ultime non possono essere progettate direttamente. Nell'area di indirizzi del modulo vengono fornite in modo fisso le quattro variabili secondarie in ordine crescente nel canale. Se necessario questa impostazione può essere modificata con il set di dati 140, vedere il capitolo Parametrizzazione e struttura dei parametri di mapping HART (Pagina 59) .

Parametri

Tabella 5- 3 Parametri di mapping HART impostabili

Parametri Campo di valori Preimpostazione Modifica dei parametri in RUN

Con file GSD PROFIBUS DP

Variabile 0 Canale 0…3 0 Sì 0 Tipo • Non / Cir

• Primary • Secondary • Tertiary • Quartenary

Non / Cir Sì Secondary









Parametri Campo di valori Preimpostazione Modifica dei parametri in RUN

Con file GSD PROFIBUS DP





Progettazione/Area di indirizzi 6 6.1 Progettazione

Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART viene progettato

● nel TIA Portal V13.0.1 o superiore

● con STEP 7 a partire da V5.5 + SP4 (HSP0263)

● tramite GSD/GSDML

I file GSD per il sistema di periferia decentrata ET 200SP possono essere scaricati da Internet

GSDML (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/57138621)

GSD (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/ 73016883)

Possibilità di configurazione Sono possibili le configurazioni seguenti:

● Senza stato del valore e senza variabili HART ("AI 4xI 2-wire 4…20mA HART")

● Senza stato del valore, con variabili HART ("AI 4xI 2-wire 4…20mA HART, 4 variabili")

● Con stato del valore e senza variabili HART ("AI 4xI 2-wire 4…20mA HART, QI")

● Con stato del valore, con variabili HART ("AI 4xI 2-wire 4…20mA HART, 4 variabili, QI")

Nella progettazione GSD/GSDML occorre selezionare direttamente una delle configurazioni possibili.

Nella progettazione STEP 7 (TIA Portal o Configurazione HW) la configurazione viene eseguita indirettamente tramite i parametri.

Limitazioni ● Il modulo può essere utilizzato solo dopo un IM standard o High Feature.

● In una stazione PROFIBUS DP lo stato del valore non è disponibile.

● Dopo un IM standrd (V1.1) il modulo può essere utilizzato solo nella configurazione "Senza stato del valore e senza variabili HART". Nel TIA Portal il modulo non è disponibile dopo un IM standard (V1.1).


http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/%2073016883

Progettazione/Area di indirizzi 6.2 Area indirizzi


6.2 Area indirizzi La figura seguente mostra l'assegnazione dell'area di indirizzi del modulo AI 4xI 2-wire 4…20mA HART in una configurazione con stato del valore (Quality Information, QI) e con variabili HART.

Gli indirizzi per lo stato del valore sono disponibili solo se lo stato del valore è stato abilitato o se è stata progettata la rispettiva configurazione tramite GSDML.

Gli indirizzi per le variabili HART sono disponibili solo se queste ultime sono state progettate / parametrizzate o se è stata progettata la rispettiva configurazione tramite GSD/GSDML.

Se sono state configurate le variabili HART e non è stato configurato/parametrizzato lo stato del valore, le variabili HART iniziano direttamente nel collegamento ai valori analogici, vale a dire a partire da IB x + 8;

Tabella 6- 1 Area indirizzi del modulo di ingressi analogici AI 4xI 2-wire 4…20mA HART

IB x+9 …. IB x+12

Valore Variabile HART progettata 0

IB x+13 Quality Code IB x+14 …. IB x+17






IB x+28 Quality Code



Analisi dello stato del valore Se si abilita lo stato del valore nel modulo analogico viene occupato un ulteriore byte nell'area di indirizzi degli ingressi. I bit da 0 a 3 in questo byte sono assegnati al rispettivo canale. Essi forniscono informazioni sulla validità del valore analogico in funzione delle abilitazioni della diagnostica.

Bit = 1: non sono presenti errori nel valore analogico o nel rilevamento del valore analogico.

Bit = 0: non è possibile rilevare correttamente il valore analogico del canale. Il canale è disattivato, è presente un errore nel cablaggio o nel modulo.

Analisi delle variabili HART Se sono state progettate (mappate) delle variabili HART per il modulo analogico, nell'area di indirizzi degli ingressi vengono salvate quattro variabili HART con 5 byte l'una.

Ogni variabile HART è composta da un valore reale di 4 byte e da un Quality Code di un byte. Il Quality Code descrive la validità del valore, vedere il capitolo Variabili HART (Pagina 28) .


Allarmi/messaggi di diagnostica 7 7.1 Segnalazioni di stato e di errore

LED Nella figura seguente sono rappresentate le segnalazioni di stato e di errore del modulo di ingressi analogici AI 4xI 2-wire 4…20mA HART.

① DIAG (verde/rosso) ② Stato del canale (verde) ③ Errore di canale (rosso) ④ PWR (verde)

Figura 7-1 LED

Allarmi/messaggi di diagnostica 7.1 Segnalazioni di stato e di errore


Significato dei LED Nelle tabelle seguenti è indicato il significato dei LED di stato e di errore. I rimedi corrispondenti ai messaggi di diagnostica sono riportati nel capitolo Messaggi di diagnostica (Pagina 48).

Tabella 7- 1 Segnalazioni di stato dei LED di stato del canale/errore di canale

LED Significato

Stato del canale

Errore di canale

Spento

Spento

Canale disattivato o modulo spento

Acceso

Spento

Canale attivato e nessuna diagnostica di canale presente

Spento

Acceso

Canale attivato e diagnostica di canale presente

Acceso

Acceso

Canale attivato e solo diagnostica di canale HART presente

Tabella 7- 2 Segnalazione di errore del LED DIAG

LED DIAG Significato

Spento

Alimentazione del bus backplane dell'ET 200SP non OK o disattivata

Lampeggia

Modulo non parametrizzato

Acceso

Modulo parametrizzato, nessuna diagnostica del modulo

Lampeggia

Modulo parametrizzato e diagnostica del modulo, attualmente è presente almeno un errore

Tabella 7- 3 Segnalazione di stato del LED PWR

LED PWR Significato

Spento

Tensione di alimentazione L+ mancante

Acceso

Tensione di alimentazione L+ presente

Allarmi/messaggi di diagnostica 7.2 Allarmi


7.2 Allarmi Il modulo di ingressi analogici AI 4xI 2-wire 4…20mA HART supporta gli allarmi di diagnostica.

Allarme di diagnostica In seguito ai seguenti eventi il modulo genera un allarme di diagnostica:

● Canale/Componente temporaneamente non disponibile

● Cortocircuito/Sovraccarico della tensione encoder

● Rottura conduttore

● Superamento valore limite inferiore verso il basso

● Valore limite superiore superato

● Errore

● Tensione di alimentazione L+ mancante

● Errore di comunicazione HART o errore dell'apparecchiatura da campo HART

Allarmi/messaggi di diagnostica 7.3 Messaggi di diagnostica


7.3 Messaggi di diagnostica Per ogni evento di diagnostica rilevato viene generato un messaggio di diagnostica. Sul modulo lampeggia il LED DIAG.

La diagnostica viene inoltre visualizzata canale per canale mediante i rispettivi LED di errore di canale/stato del canale.

I messaggi di diagnostica possono essere ad es. letti nel buffer di diagnostica della CPU o in STEP 7 attraverso la vista online di diagnostica. I codici di errore si possono analizzare dal programma utente.

Tabella 7- 4 Messaggi di diagnostica, significato e rimedi

Messaggio di diagnostica

Codice di errore

Significato Rimedio

Cana-le/Componente temporaneamente non disponibile

1FH • L'aggiornamento del firmware viene eseguito o è stato annul-lato. In questo momento il mo-dulo non effettua misure.

Cortocircui-to/Sovraccarico dell'alimentazione encoder *

10EH

• Cortocircuito verso M dell'ali-mentazione encoder

• Cortocircuito dell'ingresso verso l'alimentazione encoder

• Sovraccarico dell'alimentazio-ne encoder

• Correzione tramite adatta-mento modulo/encoder

Rottura conduttore 6H • Impedenza del circuito dell'en-coder troppo elevata

• Interruzione del cavo tra il modulo e il sensore

• Canale non collegato (aperto)

• Utilizzare un altro tipo di encoder o modificare il ca-blaggio; scegliere ad es. dei conduttori con una sezione maggiore

• Eseguire il collegamento • Disattivare la diagnostica • Collegare i contatti dell'en-

coder

Valore limite supe-riore superato

7H • Il valore analogico si trova al di sopra del campo di sovraco-mando.


Superamento valore limite infe-riore verso il bas-so

8H • Il valore analogico si trova al di sotto del campo di sottoco-mando.


Errore 9H • Si è verificato un errore interno al modulo.

• Sostituzione del modulo




Codice di errore

Significato Rimedio

Tensione di ali-mentazione man-cante

11H • Tensione di alimentazione L+ mancante o insufficiente

• Controllare il cablaggio della tensione di alimentazione L+ sulla BaseUnit

• Controllare il tipo di BaseU-nit

Errore di comuni-cazione HART

141H • L'apparecchiatura da campo HART non risponde

• Errore di temporizzazione • L'apparecchiatura HART non

ha compreso il comando invia-to (1° byte di stato)

• Controllare il cablaggio del processo

• Correggere la parametriz-zazione

• Impostare la corrente di uscita ≥4 mA

• Aumentare il numero delle ripetizioni parametrizzabili

Variabile principa-le HART non compresa entro il campo consentito

142H • Parametri errati nell'apparec-chiatura da campo HART

• L'apparecchiatura da campo HART è impostata su "Variabi-le principale fuori limite" nel modo di simulazione

• Punto di misura errato • La variabile primaria è parame-

trizzata fuori dai limiti

• Controllare la parametrizza-zione del dispositivo HART

• Correggere la simulazione • Controllare se è collegato il

convertitore di misura cor-retto

Corrente di uscita analogica HART satura

143H La corrente di uscita dell'apparec-chiatura da campo HART è satura: • Parametri errati nell'apparec-

chiatura da campo HART • L'apparecchiatura da campo

HART è impostata su un valore di misura troppo alto nel modo di simulazione

• Punto di misura errato

Corrente di uscita analogica HART impostata in modo fisso

144H La corrente di uscita dell'apparec-chiatura da campo HART è impo-stata in modo fisso: • Parametri errati nell'apparec-

chiatura da campo HART • L'apparecchiatura da campo

HART è impostata su un valore di misura troppo alto nel modo di simulazione

• Punto di misura errato




Codice di errore

Significato Rimedio

HART - la variabi-le secondaria supera i limiti

149H • Parametri errati nell'apparec-chiatura da campo HART

• L'apparecchiatura da campo HART è impostata su "Variabi-le non primaria fuori limite" nel modo di simulazione

• Punto di misura errato • La variabile non primaria è

parametrizzata fuori dai limiti

HART - altre in-formazioni di stato disponibili

145H • Nello stato del dispositivo HART (nel 2° byte di stato) è stato impostato l'ID per "Altre informazioni di stato disponibili" dell'apparecchiatura da campo HART.

• Leggere lo stato con il co-mando HART 48 ed even-tualmente eleminare l'errore/la causa

Configurazione HART modificata (viene resettata automaticamente dal modulo dopo ca. 1 minuto)

146H • Nello stato del dispositivo HART (nel 2° bye di stato) è stato impostato l'ID per "Ripa-rametrizzazione" dell'apparec-chiatura da campo HART.

• Se durante la riparametriz-zazione non viene attivato alcun allarme di diagnostica, l'allarme non può essere abilitato.

Malfunzionamento dell'apparecchia-tura da campo HART

147H • Nello stato del dispositivo HART (nel 2° byte di stato) l'apparecchiatura da campo segnala un malfunzionamento

• Leggere lo stato con il co-mando HART 48 ed even-tualmente eleminare l'errore/la causa

• Sostituire l'apparecchiatura da campo

* Il cortocircuito dell'alimentazione encoder verso massa o del segnale di ingresso verso l'alimenta-zione encoder di un canale può incidere brevemente (durata < 0,5 s) su altri canali. Perciò è pos-sibile che venga segnalata la diagnostica di cortocircuito anche su canali non interessati o che venga brevemente influenzato il valore di misura.


Dati tecnici 8 8.1 Dati tecnici dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART

Dati tecnici dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART 6ES7134-6TD00-0CA1 Denominazione del prodotto AI 4xI 2-wire 4…20mA HART Informazioni generali BaseUnit utilizzabili Tipo di unità A0, A1 Supporto di HART Da rev. 5 a rev. 7 Funzioni del prodotto Dati I&M Sì, da I&M0 a I&M3 Funzionalità di aggiornamento del firmware Sì Engineering con STEP 7 TIA Portal progettabile/integrato a partire dalla versione

V13 + SP1

STEP 7 progettabile/integrato a partire dalla versione V5.5 + SP4 + HSP0263 PROFIBUS dalla versione GSD/revisione GSD GSD V3.0 PROFINET dalla versione GSD/revisione GSD GSDML V2.31 CiR Configuration in RUN È possibile la modifica dei parametri in RUN Sì Tipo di installazione/Montaggio Possibilità di montaggio su rack Sì Possibilità di incasso frontale Sì Possibilità di montaggio su guide Sì Possibilità di montaggio diretto a parete No Tensione di alimentazione Valore nominale (DC) 24 V / 110 mA Campo consentito, limite inferiore (DC) 19,2 V Campo consentito, limite superiore (DC) 28,8 V Corrente d'ingresso Corrente assorbita, max. 25 mA; senza alimentazione encoder Alimentazione encoder Alimentazione encoder 24 V Sì Protezione da cortocircuito Sì Corrente di uscita per canale (4 canali), max. 20 mA; max. 50 mA per ciascun canale per

una durata < 10s Resistenza di carico dell'encoder > 750 Ω con L+ = 24 V

Dati tecnici 8.1 Dati tecnici dell'AI 4xI 2-wire 4…20mA HART


6ES7134-6TD00-0CA1 Potenza dissipata Potenza dissipata, tip. 0,65 W; senza encoder Area di indirizzi per modulo Senza stato del valore e senza variabili HART 8 byte Con stato del valore e senza variabili HART 9 byte Senza stato del valore, con variabili HART 28 byte Con stato del valore e con variabili HART 29 byte Ingressi analogici Numero ingressi analogici 4 Corrente di ingresso consentita (limite di distruzione), max.

50 mA

Campi di ingresso (valori nominali), valori della corrente Corrente da 4 a 20 mA Sì, 15 bit + segno Impedenza di ingresso (4 ... 20 mA) 280 Ω; + ca. 0,35V tensione flusso diodi Lunghezza cavo Lunghezza cavo schermato, max. 800 m Formazione del valore analogico Principio di misura Integrante (sigma-delta) Tempo di integrazione e di conversione/risoluzione per canale Risoluzione con campo di sovracomando (bit con segno), max.

16 bit

Sì, canale per canale Soppressione corrente di disturbo per frequenza disturbo f1 in Hz

10 / 50 / 60, canale per canale

Livellamento dei valori di misura parametrizzabile Sì (nessuno, debole, medio, forte), canale

per canale Errori/accuratezza Errore di linearità (con riferimento al campo di ingres-so), (+/-)

± 0,01 %

Errore di temperatura (con riferimento al campo d'in-gresso), (+/-)

± 0,005 %

Diafonia tra gli ingressi, min. 60 dB Precisione di ripetibilità in stato stazionario a 25 °C (con riferimento al campo di ingresso), (+/-)

± 0,05 %

Limite errore d'esercizio nell'intero campo di temperatura Corrente, con riferimento al campo di ingresso, (+/-) ± 0,5 % Limite errore di base (limite di errore d'esercizio a 25 °C) Corrente, con riferimento al campo di ingresso, (+/-) ± 0,3 %



6ES7134-6TD00-0CA1 Influenza di un segnale HART sovrapposto al segnale di ingresso con riferimento al campo di ingres-so Errore con tempo di integrazione di 16,6 ms ± 0,05% Errore con tempo di integrazione di 20 ms ± 0,04% Errore con tempo di integrazione di 100 ms ± 0,02% Soppressione della tensione disturbo per f = n x (f1 +/- 1 %), f1 = frequenza disturbo Interferenza di modo normale (valore di picco dell'in-terferenza < valore nominale del campo di ingresso), min.

60 dB

Allarmi / Diagnostica / Informazioni di stato Allarme di diagnostica Sì Messaggi di diagnostica Controllo della tensione di alimentazione Sì Rottura conduttore Sì, canale per canale Cortocircuito Sì, canale per canale, cortocircuito dell'ali-

mentazione encoder verso la massa o di un ingresso verso l'alimentazione encoder

Overflow/Underflow Sì, canale per canale HART Sì, canale per canale LED di diagnostica Controllo della tensione di alimentazione Sì, LED PWR verde Visualizzazione di stato canale Sì, LED verde per diagnostica di canale Sì, LED rosso per diagnostica del modulo Sì, LED DIAG verde / rosso Separazione di potenziale tra i singoli canali No tra i canali e il bus backplane Sì tra i canali e la tensione di alimentazione dell'elettro-nica

No

Isolamento, progettato per l'isolamento di base tra i canali e il bus backplane

AC 60 V / DC 75 V

Isolamento Isolamento testato con AC 500 V o DC 707 V (type test) Temperatura d'esercizio Montaggio orizzontale, min. 0°C Montaggio orizzontale, max. 60°C Montaggio verticale, min. 0°C Montaggio verticale, max. 50°C



6ES7134-6TD00-0CA1 Dimensioni Larghezza 15 mm Altezza 73 mm Profondità 58 mm Pesi Peso, ca. 31 g

Disegno quotato Vedere il manuale del prodotto ET 200SP BaseUnit (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/59753521)



Set di dati dei parametri 9

Parametrizzazione nel programma utente I singoli canali del modulo e il mapping delle variabili HART possono essere riparametrizzati in RUN senza conseguenze sugli altri canali.

Modifica dei parametri in RUN I parametri vengono trasferiti nel modulo con l'istruzione "WRREC".

● Parametri del canale/della tecnologia tramite il set di dati 128

● Il mapping HART tramite il set di dati 140.

I parametri impostati con STEP 7 nella CPU non vengono modificati, dopo l'avviamento perciò sono ancora validi.

Parametro di uscita STATUS Se si verificano degli errori nel trasferire i parametri con l'istruzione "WRREC" il modulo continua a funzionare con la parametrizzazione precedente. Il parametro di uscita STATUS contiene il codice di errore corrispondente.

L'istruzione "WRREC" e i codici di errore sono descritti nella Guida in linea a STEP 7.

Parametri Sono consentiti esclusivamente i valori indicati di seguito. I valori non riportati vengono respinti dal modulo analogico.

Ogni set di dati dei parametri viene controllato dal modulo analogico. Se viene rilevato un parametro errato, il set di dati completo viene respinto e i parametri del modulo analogico rimangono invariati.

Set di dati dei parametri 9.1 Parametrizzazione e struttura dei parametri del canale/della tecnologia


9.1 Parametrizzazione e struttura dei parametri del canale/della tecnologia

Struttura del set di dati 128 Il set di dati 128 è lungo 42 byte e contiene i parametri del canale o della tecnologia di tutti e quattro i canali, rispettivamente 10 byte per ogni canale.

I parametri si suddividono in parametri che influenzano il rilevamento vero e proprio del valore analogico, abilitazioni della diagnostica e parametri di base della comunicazione HART.

Tramite i set di dati da 131 a 134 si possono definire e modificare altri parametri o impostazioni specifiche di HART. Vedere il capitolo Impostazioni specifiche di HART (Pagina 64).

Figura 9-1 Struttura del set di dati 128

Informazione di intestazione La figura seguente mostra la struttura dell'informazione di intestazione.

Figura 9-2 Informazione di intestazione



Parametri La figura seguente mostra la struttura dei parametri dei canali da 0 a 3.

Tutti i bit inutilizzati e i bit o byte contrassegnati con "riservati" devono essere impostati a zero. Per attivare un parametro impostare il relativo bit su "1" o sul valore corrispondente.



* x = 2 + (numero di canale * 10); con numero di canale 0 ….3

Figura 9-3 Struttura dei byte da x a x+39 per i canali da 0 a 3

Set di dati dei parametri 9.2 Parametrizzazione e struttura dei parametri di mapping HART


9.2 Parametrizzazione e struttura dei parametri di mapping HART

Struttura del set di dati 140 Il set di dati 140 è lungo complessivamente 12 byte.

I parametri del set di dati 140 consentono di progettare/mappare fino a quattro variabili HART dei singoli canali nell'area di indirizzi degli ingressi del modulo a condizione che sia selezionata la configurazione corrispondente, vedere il capitolo 6.1 "Progettazione".

Informazione di intestazione La figura seguente mostra la struttura dell'informazione di intestazione.

Figura 9-4 Informazione di intestazione

Set di dati dei parametri 9.2 Parametrizzazione e struttura dei parametri di mapping HART


Parametri La figura seguente mostra la parametrizzazione delle quattro variabili HART 0 ... 3.

* x = 4 + (variabile HART * 2); con variabile HART 0 ... 3

Figura 9-5 Parametri

L'ID della variabile 0 = non o 15 = CiR attiva lo stesso comportamento nel modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART. Non viene progettata o mappata nessuna variabile HRT, vale a dire che l'area di memoria corrispondente non viene occupata nell'area di indirizzi degli ingressi.


Set di dati d'esercizio HART 10

Lettura/scrittura di dati in RUN I set di dati d'esercizio HART vengono trasmessi al modulo con l'istruzione "WRREC" il quale li legge con l'istruzione "RDREC".

Eventuali errori verificatisi durante la trasmissione vengono visualizzati nel parametro di uscita STATUS dell'istruzione "WRREC" o "RDREC".

Sono disponibili i seguenti set di dati d'esercizio HART: Numero del set di dati

Descrizione Lunghez-za (byte)

scrivibile leggibile

80 Richiesta HART canale 0 240 Sì Sì 81 Risposta HART canale 0 240 No Sì 80 Richiesta HART canale 1 240 Sì Sì 81 Risposta HART canale 1 240 No Sì 80 Richiesta HART canale 2 240 Sì Sì 81 Risposta HART canale 2 240 No Sì 80 Richiesta HART canale 3 240 Sì Sì 81 Risposta HART canale 3 240 No Sì 121 Variabili HART 80 No Sì 131 Parametri HART canale 0 8 Sì Sì 132 Parametri HART canale 1 8 Sì Sì 133 Parametri HART canale 2 8 Sì Sì 134 Parametri HART canale 3 8 Sì Sì 148 Directory HART 17 No Sì 149 Dati Feature HART 3 No Sì

Set di dati d'esercizio HART 10.1 Directory HART


10.1 Directory HART

Struttura della directory HART Byte Significato Nota 0 Profile Revision Number = 2, 0 (revisione 2.0) 1 2 Index of Client Management = 255 (non rilevante) 3 Number of Clients = 1 4 Number of Channels = 4 5 Write Read Index Offset = 1 (La risposta a un set di dati di richiesta

viene fornita con il numero del set di dati di richiesta + 1)

6 Index of HMD Feature Parameter = 149 7 Index of HMD Module Parameter = 255 (non rilevante) 8 Start Index of Burst Buffer Area = 255 (non rilevante) 9+n Index of HMD Channel Parameter (Chan-

nel n) = 131+n

9+n+4 Index of HART Client Channel Message Data

= 80+(2*n) I set di dati di richiesta HART non sono configurabili. Vengono utilizzati in modo fisso i set di dati a partire dal numero 80 (80, 82, 84, 86).

10.2 Dati Feature HART

Struttura dei dati Feature HART Byte Significato Nota 0 Byte 0 = 0x62

Bit1 = 1: "Parameter check result is given with a read response" Bit5 = 1: "compact format is supported"

1 Byte 1 = 0 2 Max Length

Data Unit = 240 (lunghezza massima dei set di dati di richiesta HART)

Set di dati d'esercizio HART 10.3 Set di dati delle variabili HART


10.3 Set di dati delle variabili HART Il modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART supporta fino a 4 variabili HART per canale che vengono lette ciclicamente, se supportate dall'apparecchiatura da campo collegata. Queste 16 variabili HART vengono messe a disposizione nel set di dati delle variabili HART 121 per la lettura.

Ogni variabile HART è composta da un valore reale di 4 byte e da un Quality Code di un byte. Vedere il capitolo 4.4.1 "Quality Code".

Struttura del set di dati delle variabili HART Byte Significato Canale 0 0…3 Valore Primary Variable (PV) 4 Quality Code 5…8 Valore Secondary Variable (SV) 9 Quality Code 10…13 Valore Tertiary (TV) 14 Quality Code 15…18 Valore Quartenary (QV) 19 Quality Code Canale 1 20…39 Variabili HART come nel canale 0 Canale 2 40…59 Variabili HART come nel canale 0 Canale 3 60…79 Variabili HART come nel canale 0

Se non è attivato alcun HART o la rispettiva variabile HART non viene fornita dall'apparecchiatura da campo collegata, la variabile corrispondente è impostata = 0 e il QC = 0x37 (valore di inizializzazione del modulo analogico).

Set di dati d'esercizio HART 10.4 Impostazioni specifiche di HART


10.4 Impostazioni specifiche di HART La comunicazione HART è disponibile con la parametrizzazione standard (vedere il capitolo 9.1 "Parametrizzazione e struttura dei parametri del canale/della tecnologia").

Altre impostazioni specifiche di HART si possono definire tramite i set di dati 131 ... 134 in modo specifico per il canale.

I parametri impostati con STEP 7 nella CPU non vengono modificati, dopo l'avviamento perciò sono ancora validi.

Ogni nuova parametrizzazione del modulo analogico resetta le impostazioni specifiche di HART ai valori iniziali contenuti nel set di dati dei parametri 128.

Se manca la tensione di alimentazione L+ le impostazioni specifiche di HART non vengono acquisite dal modulo. Canale Numero del set di dati 0 131 1 132 2 133 3 134

Set di dati d'esercizio HART 10.4 Impostazioni specifiche di HART


Struttura delle impostazioni specifiche di HART

Figura 10-1 Impostazioni

Set di dati d'esercizio HART 10.5 Set di dati di richiesta e di risposta HART


10.5 Set di dati di richiesta e di risposta HART I comandi HART vengono sviluppati in modo specifico per il canale tramite un'interfaccia di comando separata con un set di dati di richiesta e uno di risposta. Canale Numero del set di dati

Richiesta all'apparecchiatura da campo Risposta dell'apparecchiatura da campo 0 80 81 1 82 83 2 84 85 3 86 87

Struttura dei set di dati di richiesta 80, 82, 84, 86 Byte Significato Nota 0 Request-Control 1 Number of Preamble Bytes 5…20 2…239 Dati di comunicazione secondo la specifica

HART.

Codifica "Request-Control": Bit 0 … 1: riservato = 0

Bit 2: 0 = Parameter are not checked

Bit 3 ... 4: riservato = 0

Bit 5: 0 = formato Transparent *

1 = formato Compact

BIT 6: 1 = attivazione modalità SHC **

Bit 7: 0 = HART-Request

* I comandi HART vengono elaborati dal modulo analogico sia nel formato Transparent Message che nel formato Compact Message. Tuttavia i dati di risposta del modulo vengono forniti sempre nel formato Transparent Message.

** L'elaborazione di una sequenza di comandi HART come sequenza SHC ha effetti su tutti gli altri canali in cui HART è attivato. Vedere il capitolo 4.3 "Interfaccia di comando HART", sequenza SHC.



Struttura dei set di dati di risposta 81, 83, 85, 87

In caso di risposta errata Byte Significato Nota 0 Response Control 1 Segnalazione di errore cumulativa HART 2 Errore protocollo 3…239 Dati di risposta secondo la specifica HART Presente solo se "Response Result" = 6 =

"errato, con dati"

In caso di risposta corretta Byte Significato Nota 0 Response Control 1 Segnalazione di errore cumulativa HART 2…239 Dati di risposta secondo la specifica HART Presente solo se "Response Result" = 4 =

"corretto, con dati"

Codifica "Response Control": Bit 0-2: Response Result (stato elaborazione)

0 = non attivo 1 = non attivo (riservato) 2 = in attesa 3 = in attesa, in esecuzione 4 = corretto, con dati 5 = corretto, senza dati 6 = errato, con dati 7 = errato, senza dati

Bit 3: 0 = modalità Burst non attiva; Bit 4: 0 = i dati di risposta provengono direttamente

dal dispositivo HART Bit 5: 0 = dati di risposta nel formato Transparent

Message Bit 6: 0 = modalità SHC non attiva

1 = modalità SHC attiva Bit 7: 0 = HART Response



Codifica "Segnalazione di errore cumulativa HART" Numero di bit

Significato Spiegazione

0 Altre informazioni di stato disponibili

(2° byte di stato HART). Con il comando HART 48 si ottengono ulteriori informazioni di stato, se necessario.

1 Errore nella comunicazione HART

L'apparecchiatura da campo ha rilevato un errore di comunicazione durante la ricezione del comando. Le indicazioni dell'errore si trovano nel 1° byte di stato HART

2 Parameter Check 0: Parametri HMD invariati 1: Controllo dei parametri HMD

3 Riservato Sempre 0 4…7 Errore protocollo HART alla

risposta 0: Errore non specificato 1: Errore HMD 2: Errore di canale 3: Errore di comando 4: Errore nella richiesta 5: Errore nella risposta 6: Richiesta respinta 7: Richiesta di profilo respinta 8: Richiesta specifica del produttore respinta 9 - 15: Non utilizzato

Codifica "Errore protocollo HART alla risposta" Errore proto-collo HART alla risposta


0 Errore non specificato Sempre 0 1 Errore HMD 0: Non specificato

1: Errore interno di comunicazione 2: Errore di parametrizzazione 3: Errore HW 4: Tempo di attesa scaduto 5: Temporizzatore HART scaduto 6…127: Riservato 128…255: Specifico del produttore

2 Errore di canale 0: Non specificato 1: Errore nel conduttore 2: Cortocircuito 3: Linea aperta 4: Bassa emissione di corrente 5: Errore di parametrizzazione 6…127: Riservato 128…255: Specifico del produttore



Errore proto-collo HART alla risposta


3 Errore di comando 0-127: Protocollo HART Bit 7 = sempre 0

4 Errore nella richiesta Bit 0 = 0: Riservato Bit 1 = 1: Overflow del buffer di ricezione Bit 2 = 0: Riservato Bit 3 = 1: Errore nella somma di controllo Bit 4 = 1: Errore di frame Bit 5 = 1: Errore di overflow Bit 6 = 1: Errore di parità Bit 7 = 1: Riservato

5 Errore nella risposta Bit 0 = 1: Timeout GAP Bit 1 = 1: Overflow del buffer di ricezione Bit 2 = 1: Timeout Bit 3 = 1: Errore nella somma di controllo Bit 4 = 1: Errore di frame Bit 5 = 1: Errore di overflow Bit 6 = 1: Errore di parità Bit 7 = 1: Riservato

6 Richiesta respinta 0: Non specificato 1: Formato ridotto (compact format) non supportato 2: SHC non supportato 3: Comando non consentito 4: Nessuna risorsa 5...127: Riservato 128…255: Specifico del produttore

7 Richiesta di profilo respinta 0: Non specificato (non viene supportato) 8 Richiesta specifica del pro-

duttore respinta 0: Non specificato (non viene supportato)



Esempio di programmazione HART (interfaccia di comando HART) Per il canale HART 0 deve essere inviato il comando 01 all'apparecchiatura da campo HART con l'indirizzo "98 CF 38 84 F0" nel formato Transparent Message. Un fronte di salita nell'ingresso 4.0 di un modulo di ingressi digitali attiva la scrittura del comando HART.

Valgono le seguenti eccezioni:

● L'indirizzo del modulo analogico AI 4xI 2-wire 4…20mA HART è 512 (200H).

● Il set di dati è salvato nel DB80: dall'indirizzo 0.0, lunghezza 11 byte.

● Il DB80 (set di dati di richiesta per il canale 0) è composto in questo esempio da 11 byte.

AWL Spiegazione

U E 4.0

FP M 101.0

= M 104.0

m2: CALL SFC 58

REQ :=M104.0 Richiesta di scrittura

IOID :=B#16#54

LADDR :=W#16#200

ID dell'area di indirizzi

Indirizzo del modulo

RECNUM :=B#16#50 Numero del set di dati 80

RECORD :=P#DB80.DBX0.0 BYTE 11 Set di dati lungo 11 byte (deve corrispondere esattamente alla lunghezza da trasferire)

RET_VAL :=MW93

BUSY :=M51.0

U M 51.0

SPB m2

BE

RET_VAL dell'SFC 58 (OK/errore/...)

Lettura non ancora terminata



Tabella 10- 1 DB80: Formato Transparent Message

Byte Valore iniziale (esa) Commento (esa) 0 00 Req_Control

(00 = formato Transparent Message. 40 = formato Transparent Message con sequenza SHC)

1 05 Numero dei byte Preamble (05-14) 2 82 Carattere iniziale

(02 = Short Frame con comando 0) (82 = Long Frame con gli altri comandi)

3 98 Indirizzo (Con il comando 0 l'indirizzo è lungo esattamente 1 byte e ha il valore 0.)

4 CF 5 38 6 84 7 F0 8 01 Comando (CMD) 9 00 Lunghezza in byte 10 98 Somma di controllo (CHK)

(viene calcolata a partire dal byte 2 "Carattere iniziale" fino al penultimo byte)

Un comando HART può anche essere inviato nel formato Compact Message. In questo caso i dati che vengono trasferiti tramite il DB 80 si riducono a 4 byte.

Tabella 10- 2 DB80: Formato Compact Message

Byte Valore iniziale (esa) Commento (esa) 0 20 Req_Control

(20 = formato Compact Message. 60 = formato Compact Message con sequenza SHC)

1 05 Numero dei byte Preamble (05-14) 2 01 Comando (CMD) 3 00 Lunghezza in byte

Attraverso la lettura ciclica del set di dati DS81 per il canale HART 0 si riconosce quando è stata ricevuta la risposta dell'apparecchiatura da campo. La risposta viene sempre fornita nel formato Transparent Message.



Tabella 10- 3 FC81: Lettura della risposta con l'SFC 59 nel DB81

AWL Spiegazione

m3: CALL SFC 59

REQ :=1 Richiesta di lettura

IOID :=B#16#54

LADDR :=W#16#200

ID dell'area di indirizzi

Indirizzo del modulo dell'AI HART

RECNUM :=B#16#51 Numero del set di dati 81

RECORD :=P#DB81.DBX0.0 BYTE 75 Set di dati

RET_VAL :=MW100

BUSY :=M49.1

U M 49.1

SPB m3

BE

RET_VAL dell'SFC 59 (OK/errore/...)

Lettura non ancora terminata

La parte di programma U M 49.1 ... SPB m3 è necessaria solo se la lettura deve svolgersi in modo sincrono.

Finché è presente "0x03" nel byte 0 del DB81 la risposta dell'apparecchiatura da campo non è ancora stata ricevuta. Non appena nel byte 0 il bit 2 è = 1, sono disponibili dei dati di risposta positivi dell'apparecchiatura da campo che possono essere analizzati. In caso di dati di risposta errati vedere le tabelle "Segnalazione di errore cumulativa HART" nel byte 1 o " Errore protocollo HART alla risposta" nel byte 2 della risposta dell'apparecchiatura da campo.


Rappresentazione dei valori analogici 11

Tabella 11- 1 Risoluzione dei valori analogici

Risoluzione in bit con segno Valori Valore analogico Decimale Esadecimale High Byte Low Byte 16 1 1H segno 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Rappresentazione / Campo di valori Nella tabella seguente sono riportati i valori decimali e esadecimali (codifiche) dei campi di misura della corrente possibili.

Tabella 11- 2 Campo di misura della corrente 4 ... 20 mA / 4…20 mA HART

Valori Campo di misura corrente Campo Dec. Esa. 4 ... 20 mA 32767 7FFF > 22,81 mA Overflow 32511 7EFF 22,81 mA Campo di sovracomando 27649 6C01 27648 6C00 20 mA Campo nominale 20736 5100 16 mA 1 1 4 mA + 578,7 nA 0 0 4 mA -1 FFFF Campo di sottocomando -4864 ED00 1,185 mA -32768 8000 < 1,185 mA Underflow

Rappresentazione dei valori analogici 11.1 Rappresentazione dei campi di immissione


11.1 Rappresentazione dei campi di immissione Nelle tabelle seguenti si trova la rappresentazione digitalizzata dei campi di ingresso bipolari e unipolari. La risoluzione è a 16 bit.

Tabella 11- 3 Campi 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

sovraco-mando

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

sottocoman-do

-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 11- 4 Campi di ingresso unipolari

Valore dec.

Valore di mi-sura 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

sovraco-mando

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 no-minale

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

sottocoman-do

-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 11.2 Rappresentazione dei valori analogici nei campi di misura corrente


11.2 Rappresentazione dei valori analogici nei campi di misura corrente Nelle tabelle seguenti sono riportati i valori decimali ed esadecimali (codifiche) dei possibili campi di misura della corrente.

Tabella 11- 5 Campo di misura corrente ±20 mA

Valori Campo di misura corrente Campo Dec. Esa. ±20 mA 32767 7FFF >23,52 mA Overflow 32511 7EFF 23,52 mA Campo di sovracomando 27649 6C01 27648 6C00 20 mA Campo nominale 20736 5100 15 mA 1 1 723,4 nA 0 0 0 mA -1 FFFF -20736 AF00 -15 mA -27648 9400 -20 mA -27649 93FF Campo di sottocomando -32512 8100 -23,52 mA -32768 8000 <-23,52 mA Underflow

Tabella 11- 6 Campi di misura corrente da 0 a 20 mA e da 4 a 20 mA

Valori Campo di misura corrente Campo Dec. Esa. 0 ... 20 mA * 4 ... 20 mA 32767 7FFF >23,52 mA >22,81 mA Overflow 32511 7EFF 23,52 mA 22,81 mA Campo di sovracomando 27649 6C01 27648 6C00 20 mA 20 mA Campo nominale 20736 5100 15 mA 16 mA 1 1 723,4 nA 4 mA + 578,7 nA 0 0 0 mA 4 mA -1 FFFF Campo di sottocomando -4864 ED00 -3,52 mA 1,185 mA -32768 8000 <- 3,52 mA < 1,185 mA Underflow * Con il modo di misura "trasduttore a 2 fili" non sono possibili valori negativi nel campo

"0 ... 20 mA". Per questo qui non esistono il campo di sottocomando né l'underflow.

Rappresentazione dei valori analogici 11.2 Rappresentazione dei valori analogici nei campi di misura corrente



Indice analitico

A AI 4xI 2-wire 4…20mA HART

Area indirizzi, 42 Campi di misura, 35

AI 4xI 2-wire 4…20mA HART Accessori, 14 Assegnazione dei pin, 15 Caratteristiche, 13 Collegamento a 2 fili, 16 Collegamento a 4 fili, 17 Funzioni, 14 Messa in servizio, 25 Parametri, 31, 31 Parametri del canale, 31 Parametri della tecnologia, 31 Progettazione, 25

AI 4xI 2-wire 4…20mA HART Allarme di diagnostica, 47

AI 4xI 2-wire 4…20mA HART Messaggio di diagnostica, 48

AI 4xI 2-wire 4…20mA HART Dati tecnici, 51

Allarme di diagnostica, 47 Ambiente di sistema, 24 Apparecchiature da campo

Riparametrizzazione, 25 Area indirizzi, 42 Assegnazione degli indirizzi, 28 Assegnazione dei pin, 15

B BaseUnit, 15

C Campo di misura, 35 Comunicazione, 64 Connettore a 2 fili, 16 Connettore a 4 fili, 17 Convenzioni, 5

D Dati Feature, 62 Documentazione

Campo di validità, 5

F Fast Mode, 23, 23

H HART

Ambiente di sistema, 24 Analisi delle variabili, 43 Comandi, 21 Comando, 66 Comunicazione, 21, 64 Dati Feature, 62 Definizione, 19 Directory, 62 Fast Mode, 23 Funzionamento, 20 Impieghi, 19 Impostazioni, 65 Interfaccia di comando, 26, 70 Parametri di mapping, 38 Programmazione, 70 Protocollo, 19, 22 Segnale, 20 Set di dati delle variabili, 63 Set di dati d'esercizio, 61 Stato del dispositivo, 23 Tool di parametrizzazione, 24 Trattamento degli errori, 25 Variabili, 28

HCF, 19

I Interfaccia di comando, 26, 66 Inversione di polarità, 18

Indice analitico


L LED, 45 LED di errore di canale, 46 LED di stato del canale, 46 LED DIAG, 46 LED PWR, 46 Livellamento, 32, 36

M Messa in servizio, 25 Messaggio di diagnostica, 48 Modalità Burst, 23

P Parametri, 31, 31 Parametri del canale, 31, 56 Parametri del canale, 31, 56 Parametri della tecnologia, 31, 56 Parametri di mapping, 38, 59 Progettazione, 25

Variabile HART, 28

Q Quality Code, 28 Quality Code

Revisione 5, 29 Quality Code

Revisione 7, 30

R Registrazione principale

Schema di principio, 18 Riparametrizzazione, 25

S Schema di principio, 18 Segnalazioni di errore, 45 Segnalazioni di stato, 45 Sequenza SHC, 27 Set di dati, 26 Set di dati 128

Informazione di intestazione, 56 Parametri, 57

Set di dati 128, 56

Set di dati 140 Informazione di intestazione, 59 Parametri, 60

Set di dati 140, 59 Set di dati delle variabili, 63 Set di dati d'esercizio, 61 Set di dati di richiesta, 66 Set di dati di risposta, 67 Soppressione frequenza di disturbo, 32, 36 Stato del dispositivo, 23 Stato del valore

analisi, 43

T Tensione di alimentazione, 18 Tool di parametrizzazione SIMATIC PDM, 24 Trattamento degli errori, 25

V Variabili HART

Progettazione, 28

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