KL3102
2-Kanal Analog Eingangsklemme –10 V... 10 V
Konfigurationsanleitung
Version 2.0.2
23.10.2006
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1. Vorwort
Hinweise zur Dokumentation
Sicherheitshinweise
2. Technische Daten
3. Funktionsbeschreibung
4. Klemmenkonfiguration
5. Registerbeschreibung
Allgemeine Registerbeschreibung
Klemmenspezifische Registerbeschreibung
Registerkommunikation KL3102
6. Anhang
Mapping im Buskoppler
Registertabelle
7. Support und Service
Beckhoff Firmenzentrale
6
7
3
3
4
5
16
16
18
19
19
9
9
11
14
2 KL3102
Vorwort
Vorwort
Hinweise zur Dokumentation
Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs- und
Automatisierungstechnik, das mit den geltenden nationalen Normen vertraut ist. Zur Installation und
Inbetriebnahme der Komponenten ist die Beachtung der nachfolgenden Hinweise und Erklärungen unbedingt notwendig.
Haftungsbedingungen
Das Fachpersonal hat sicherzustellen, dass die Anwendung bzw. der Einsatz der beschriebenen
Produkte alle Sicherheitsanforderungen, einschließlich sämtlicher anwendbaren Gesetze, Vorschriften,
Bestimmungen und Normen erfüllt.
Die Dokumentation wurde sorgfältig erstellt. Die beschriebenen Produkte werden jedoch ständig weiterentwickelt. Deshalb ist die Dokumentation nicht in jedem Fall vollständig auf die Übereinstimmung mit den beschriebenen Leistungsdaten, Normen oder sonstigen Merkmalen geprüft. Keine der in diesem
Handbuch enthaltenen Erklärungen stellt eine Garantie im Sinne von § 443 BGB oder eine Angabe über die nach dem Vertrag vorausgesetzte Verwendung im Sinne von § 434 Abs. 1 Satz 1 Nr. 1 BGB dar.
Falls sie technische Fehler oder Schreibfehler enthält, behalten wir uns das Recht vor, Änderungen jederzeit und ohne Ankündigung durchzuführen. Aus den Angaben, Abbildungen und Beschreibungen in dieser Dokumentation können keine Ansprüche auf Änderung bereits gelieferter Produkte gemacht werden.
Lieferbedingungen
Es gelten darüber hinaus die allgemeinen Lieferbedingungen der Fa. Beckhoff Automation GmbH.
Copyright
©
Diese Dokumentation ist urheberrechtlich geschützt. Jede Wiedergabe oder Drittverwendung dieser
Publikation, ganz oder auszugsweise, ist ohne schriftliche Erlaubnis der Beckhoff Automation GmbH verboten.
KL3102 3
Vorwort
Sicherheitshinweise
Auslieferungszustand
Die gesamten Komponenten werden je nach Anwendungsbestimmungen in bestimmten Hard- und
Software-Konfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard-, oder Software-Konfiguration, die über die dokumentierten Möglichkeiten hinausgehen sind unzulässig und bewirken den Haftungsausschluss der
Beckhoff Automation GmbH.
Erklärung der Sicherheitssymbole
In der vorliegenden Dokumentation werden die folgenden Sicherheitssymbole verwendet. Diese Symbole sollen den Leser vor allem auf den Text des nebenstehenden Sicherheitshinweises aufmerksam machen.
Dieses Symbol weist darauf hin, dass Gefahren für Leben und Gesundheit von
Personen bestehen.
Gefahr
Dieses Symbol weist darauf hin, dass Gefahren für Maschine, Material oder Umwelt bestehen.
Achtung
i
Hinweis
Dieses Symbol kennzeichnet Informationen, die zum besseren Verständnis beitragen.
4 KL3102
Technische Daten
Technische Daten
Technische Daten KL3102
Anzahl der Eingänge
2
Spannungsversorgung
über den K-Bus
Signalspannung
-10 V ... +10 V
Innerwiderstand
> 200 k
Ω
Gleichtaktspannung U
CM
35 V max.
Auflösung
16 Bit (für den 0 ... 10 V Bereich: Auflösung 15 Bit)
Wandlungszeit
140 ms, konfigurierbar bis 2 ms
Filter
50 Hz, konfigurierbar
Meßfehler (ges. Meßbereich)
< ± 0,3% (vom Meßbereichsendwert)
Potentialtrennung
500 Veff (K-Bus / Signalspannung)
Stromaufnahme vom K-Bus
65 mA typ.
Bitbreite im Prozeßabbild
E: 2 x 16 Bit Daten, (2 x 8 Bit Kontroll/Status optional)
Konfiguration
keine Adreß- oder Konfigurationseinstellung
Betriebstemperatur
0°C ... +55°C
Lagertemperatur
-25°C ... +85°C
relative Feuchte
95% ohne Betauung
Vibrations/Schockfestigkeit
gemäß IEC 68-2-6 / IEC 68-2-27
EMV-Festigkeit/Aussendung
gemäß EN 50082 (ESD, Burst) / EN 50081
Einbaulage
beliebig
Schutzart
IP20
KL3102 5
Funktionsbeschreibung
Ausgabeformat
Der Prozeßdaten
LED Anzeige
Prozeßdaten
6
Funktionsbeschreibung
Die analoge Eingangsklemme KL3102 verarbeitet Signale im Bereich von
–10 V bis +10 V mit einer Auflösung von 16-Bit (65535 Schritte). Die
Eingänge der Klemme sind Differenzeingänge und besitzen eine gemeinsame Masse. Aufgrund der Differenzeingänge eignet sich die
KL3102 besonders gut für massefreie Messungen von Spannungsabfällen.
In der Standard Version ist ein Filter mit einer Stop-Frequenz (64,5 dB) von
50 Hz aktiv. Die Filterkonstante und damit verbunden die Wandlungszeit sind in weiten Bereichen einstellbar.
Die Prozeßdaten werden in der Default- Einstellung im 2er Complement dargestellt (integer -1 entspricht 0xFFFF). Über das Feature- Register sind andere Darstellungsarten anwählbar (z.B. Betrags- Vorzeichendarstellung,
Siemens- Ausgabeformat).
Meßwert Ausgabe-Dezimal
-10V
-32768
-5V
-16383
0V
5V
0
16383
10V
32767
Ausgabe-Hexadezimal
0x8000
0xC001
0x0000
0x3FFF
0x7FFF
Die beiden RUN-LEDs geben den Betriebszustand des dazugehörigen
Klemmenkanals wieder.
Ein – normaler Betrieb
Aus – Watchdog-Timer Overflow ist aufgetreten. Werden zum Buskoppler
100 ms keine Prozeßdaten übertragen, so erlöschen die grünen LEDs.
Die Prozeßdaten, die zum Buskoppler übertragen werden, berechnen sich aus den folgenden Gleichungen:
X_adc:
Y_aus:
B_a, A_a:
B_h, A_h:
Ausgabewerte des AD-Wandlers
Prozeßdaten zur SPS- Steuerung
Hersteller Gain und Offsetabgleich (R17, R18)
Hersteller-Skalierung (R19, R20)
B_w, A_w: Anwender-Skalierung (R33, R34) a) weder Anwender noch Herstellerskalierung aktiv:
Y_a = (B_a+X_adc) * A_a (1.0)
Y_aus = Y_a b) Herstellerskalierung aktiv: (Default- Einstellung)
Y_1 = B_h + A_h * Y_a (1.1)
Y_aus = Y_1 c) Anwenderskalierung aktiv:
Y_2 = B_w + A_w * Y_a (1.2)
Y_aus = Y_2 d) Hersteller- und Anwenderskalierung aktiv:
Y_1 = B_h + A_h * Y_a (1.3)
Y_2 = B_w + A_w * Y_1 (1.4)
Y_aus = Y_2
Die Geradengleichungen werden über R32 aktiviert.
KL3102
Klemmenkonfiguration
Beckhoff-Lightbus
Koppler BK2000
Klemmenkonfiguration
Die Klemme kann über die interne Registerstruktur konfiguriert und parametriert werden.
Jeder Klemmenkanal wird im Buskoppler gemappt. In Abhängigkeit vom
Typ des Buskopplers und von der eingestellten Mapping-Konfiguration
(z.B. Motorola/Intel Format, Wordalignment,...) werden die Daten der
Klemme unterschiedlich im Speicher des Buskopplers abgebildet.
Zur Parametrierung einer Klemme ist es erforderlich, das Control-
/Statusbyte mit abzubilden.
Beim Beckhoff-Lightbus Koppler BK2000 wird neben den Datenbytes auch immer das Control-/Statusbyte gemappt. Dieses liegt stets im Low-Byte auf der Offsetadresse des Klemmenkanals.
Beckhoff-Lightbus
Buskoppler
BK2000
Die Klemme wird im Buskoppler gemappt.
0
C/S
Nutz H Nutz L
Nutz H
D1 - 1
C/S
Nutz L
C/S
D0 - 1
C/S - 1
D1 - 0 D0 - 0
C/S - 0
H L
Offset Klemme 2 Kanal 2 = 8
Nutzdatenzuordnung je nach Mapingkonfiguration
Offset Klemme 2 Kanal 1 = 4
KL3102
Offset Klemme 1 Kanal 1 = 0
K-Bus
Zur Busklemme
Profibus-Koppler BK3000 Beim Profibus-Koppler BK3000 muß in der Masterkonfiguration festgelegt werden für welche Klemmenkanäle das Control-/Statusbyte mit eingeblendet werden soll. Wird das Control/Statusbyte nicht ausgewertet, belegt die
KL3102 4 Byte Eingangsdaten (2 Byte pro Kanal).
KL3102 7
Klemmenkonfiguration
Profibus Buskoppler
BK3000
Die Klemme wird im Buskoppler gemappt.
Nutz L
Nutz H
C/S
D0 - 1
D1 - 1
C/S - 1
D0 - 0
D1 - 0
C/S - 0
Das Control-/Statusbyte muß zur Parametrierung mit eingeblendet werden.
Offset Klemme 2 Kanal 1 = 6
KL3102 Kanal 2
Offset Klemme 1 Kanal 2 = 3
KL3102 Kanal 1
Offset Klemme 1 Kanal 1 = 0 0
K-Bus
Zur Busklemme
Interbus Koppler BK4000 Der Interbus Koppler BK4000 mappt die KL3102 standardmäßig mit 4 Byte
Eingangsdaten (2 Byte pro Kanal). Eine Parametrierung über den Feldbus ist nicht möglich. Soll das Control/Statusbyte verwendet werden, wird die
Software KS2000 zur Konfiguration benötigt.
Interbus Buskoppler
BK4000
Die Klemme wird im Buskoppler gemappt.
0
Nutz H
Nutz L
Nutz H
Nutz L
Nutz H
D0 - 1
D1 - 1
D0 - 0
D1 - 0
Das Control-/Statusbyte muß zur Parametrierung mit eingeblendet werden (KS2000).
Offset Klemme 2 Kanal 1 = 6
Offset Klemme 2 Kanal 1 = 4
Offset Klemme 1 Kanal 2 = 2
Offset Klemme 1 Kanal 1 = 0
andere Buskoppler und weitere Angaben
i
Hinweis
Parametrierung mit der Software KS2000
K-Bus
Zur Busklemme
Nähere Angaben zur Mappingkonfiguration von Buskopplern finden Sie im jeweiligen Buskoppler-Handbuch im Anhang unter "Konfiguration der
Master".
Im Anhang befindet sich eine Übersicht über die möglichen
Mappingkonfigurationen in Abhängigkeit der einstellbaren Parameter.
Die Parametrierungen können unabhängig vom Feldbussystem mit der
Beckhoff Konfigurations-Software KS2000 über die serielle Konfigurations-
Schnittstelle im Buskoppler durchgeführt werden.
8 KL3102
Registerbeschreibung
Prozeßvariablen
KL3102
Registerbeschreibung
Bei den komplexen Klemmen können verschiedene Betriebsarten bzw.
Funktionalitäten eingestellt werden. Die „Allgemeine
Registerbeschreibung“ erläutert den Inhalt der Register, die bei allen komplexen Klemmen identisch sind.
Die klemmenspezifischen Register werden in dem darauf folgendem
Kapitel erklärt.
Der Zugriff auf die internen Register der Klemme wird im Kapitel
„Registerkommunikation“ beschrieben.
Allgemeine Registerbeschreibung
Komplexe Klemmen die einen Prozessor besitzen, sind in der Lage mit der
übergeordneten Steuerung bidirektional Daten auszutauschen. Diese
Klemmen werden im folgenden als intelligente Busklemmen bezeichnet. Zu ihnen zählen die analogen Eingänge (0-10V, -10-10V, 0-20mA, 4-20mA), die analogen Ausgänge (0-10V, -10-10V, 0-20mA, 4-20mA), serielle
Schnittstellenklemmen (RS485, RS232, TTY, Datenaustausch-Klemmen),
Zähler-Klemmen, Encoder-Interface, SSI-Interface, PWM-Klemme und alle anderen parametrierbaren Klemmen.
Alle intelligenten Klemmen besitzen intern eine in ihren wesentlichen
Eigenschaften identisch aufgebaute Datenstruktur. Dieser Datenbereich ist wortweise organisiert und umfaßt 64 Speicherplätze. Über diese Struktur sind die wesentlichen Daten und Parameter der Klemme les- und einstellbar. Zusätzlich sind Funktionsaufrufe mit entsprechenden
Parametern möglich. Jeder logische Kanal einer intelligenten Klemme besitzt eine solche Struktur (4-Kanal analog Klemmen besitzen also 4 –
Registersätze).
Diese Struktur gliedert sich in folgende Bereiche:
(Eine Liste aller Register finden Sie am Ende dieser Dokumentaion.)
Bereich
Adresse
Prozeßvariablen
0-7
Typ-Register
8-15
Hersteller Parameter
16-30
Anwender Parameter
31-47
Erweiterter Anwenderbereich
48-63
R0-R7 Register im internen RAM der Klemme:
Die Prozeßvariablen können ergänzend zum eigentlichen Prozeßabbild genutzt werden und sind in ihrer Funktion klemmenspezifisch.
R0-R5: Diese Register besitzen eine vom Klemmen-Typ abhängige
Funktion.
R6: Diagnoseregister
Das Diagnoseregister kann zusätzliche Diagnose-Information enthalten. So werden z.B. bei seriellen Schnittstellenklemmen Paritäts-Fehler, die während der Datenübertragung aufgetreten sind, angezeigt.
R7: Kommandoregister
High-Byte_Write = Funktionsparameter
Low-Byte _Write = Funktionsnummer
High-Byte _Read = Funktionsergebnis
Low-Byte_ Read = Funktionsnummer
9
Registerbeschreibung
Typ-Register
Hersteller Parameter
10
R8-R15 Register im internen ROM der Klemme
Die Typ- und Systemparameter sind fest vom Hersteller programmiert und können vom Anwender nur ausgelesen und nicht verändert werden.
R8: Klemmentype
Die Klemmentype in Register R8 wird zur Identifizierung der Klemme benötigt.
R9: Softwareversion X.y
Die Sofware-Version kann als ASCII Zeichen-Folge gelesen werden.
R10: Datenlänge
R10 beinhaltet die Anzahl der gemultiplexten Schieberegister und deren
Länge in Bit.
Der Buskoppler sieht diese Struktur.
R11: Signalkanäle
Im Vergleich zu R10 steht hier die Anzahl der logisch vorhandenen Kanäle.
So kann z.B. ein physikalisch vorhandenes Schieberegister durchaus aus mehreren Signalkanälen bestehen.
R12: Minimale Datenlänge
Das jeweilige Byte enthält die minimal zu übertragene Datenlänge eines
Kanals. Ist das MSB gesetzt, so ist das Control/Status-Byte nicht zwingend notwendig für die Funktion der Klemme und wird bei entsprechender
Konfiguration des Kopplers nicht zur Steuerung übertragen.
R13: Datentypregister
Datentypregister
0x00
Klemme ohne gültigen Datentyp
0x01
Byte-Array
0x02
Struktur 1 Byte n Bytes
0x03
Word-Array
0x04
Struktur 1 Byte n Worte
0x05
Doppelword-Array
0x06
Struktur 1 Byte n Doppelworte
0x07
Struktur 1 Byte 1 Doppelwort
0x08
Struktur 1 Byte 1 Doppelwort
0x11
Byte-Array mit variabler logischer Kanallänge
0x12
Struktur 1 Byte n Bytes mit variabler logischer Kanallänge
(z.B. 60xx)
0x13
Word-Array mit variabler logischer Kanallänge
0x14
Struktur 1 Byte n Worte mit variabler logischer Kanallänge
0x15
Doppelword-Array mit variabler logischer Kanallänge
0x16
Struktur 1 Byte n Doppelworte mit variabler logischer
Kanallänge
R14: nicht benutzt
R15: Alignment-Bits (RAM)
Mit den Alignment-Bits wird die Analogklemme auf eine Bytegrenze im
Klemmenbus gelegt.
R16-R30 ist der Bereich der Hersteller-Parameter (SEEROM)
Die Herstellerparameter sind spezifisch für jeden Klemmentyp. Sie sind vom Hersteller programmiert, können jedoch auch von der Steuerung geändert werden. Die Herstellerparameter sind spannungsausfallsicher in einem seriellen EERPOM in der Klemme gespeichert.
Diese Register können nur nach dem Setzen eines Codewords in R31 geändert werden.
KL3102
Registerbeschreibung
Anwender-Parameter
i
Hinweis
Erweiterter
Anwendungs-Bereich
Prozeßvariablen
Hersteller Parameter
KL3102
R31-R47 Bereich Anwendungs-Parameter (SEEROM)
Die Anwendungsparameter sind spezifisch für jeden Klemmentyp. Sie können vom Programmierer geändert werden. Die Anwendungsparameter sind spannungsausfallsicher in einem seriellen EEPROM in der Klemme gespeichert. Der Anwenderbereich ist über ein Codeword schreibgeschützt.
R31: Codeword-Register im RAM
Damit Parameter im Anwender-Bereich geändert werden können muß hier das Codeword 0x1235 eingetragen werden. Wird ein abweichender Wert in dieses Register eingetragen, so wird der Schreibschutz gesetzt. Bei inaktivem Schreibschutz wird das Codeword beim Lesen des Register zurückgegeben, ist der Schreibschutz aktiv enthält das Register den Wert
Null.
R32: Feature-Register
Dieses Register legt die Betriebsarten der Klemme fest. So kann z.B. eine anwender-spezifische Skalierung bei den analogen E/As aktiviert werden.
R33 - R47
Vom Klemmentyp abhängige Register
R47-R63
Registererweiterung mit zusätzlichen Funktionen.
Klemmenspezifische Registerbeschreibung
R0: ADC-Rohwert X_R
Dieses Register beinhaltet den mit Offset und Gain-Fehlern behafteten
ADC-Rohwert.
R1-R5: ohne Funktion
R6: Diagnoseregister
High-Byte: nicht benutzt
Low-Byte: Status Byte
R17: Offset – Hardware B_a
ca. 0x00XX
16 Bit signed Integer
Über dieses Register erfolgt der Offset-Abgleich der Klemme (Gl. 1.1).
R18: Gain-Hardware A_a
ca. 0x24XX
16 Bit signed Integer* 2 ^-16 +1
Über dieses Register erfolgt der Gain-Abgleich der Klemme (Gl. 1.1).
Eine 1 entspricht dabei 0x0000 Eine 2 entspricht 0xFFFF.
R19: Hersteller-Offset B_h
[0x0000]
16 Bit signed Integer
Dieses Register beinhaltet den Offset der Herstellergeradengleichung
(1.3). Die Geradengleichung wird aktiviert über R32.
R20: Hersteller-Skalierung A_h
[0x0100]
16 Bit signed Integer *2^-8
Dieses Register beinhaltet den Skalierungsfaktor der
11
Registerbeschreibung
Anwendungs-Parameter
Herstellergerdengleichung (1.3). Die Geradengleichung wird aktiviert über
R32. Eine 1 entspricht dem Registerwert 0x0400.
R32: Feature-Register
[0x0000]
Das Feature-Register legt die Betriebsart der Klemme fest.
Feature Bit Nr.
Bit 0
1
Bit 1
1
Bit 2
0
Bit 3
1
Bit 7-4
-
Bit 9
1
Bit 10
1
Bit 15-11
-
Beschreibung der Betriebsart
Anwender Skalierung (R33, R34) aktiv [0]
Hersteller Skalierung (R19, R20) aktiv [0]
Watchdog Timer aktiv [0]
Der Watchdog-Timer ist defaultmäßig eingeschaltet.
Betrags- Vorzeichendarstellung [0]
Anstelle der 2er Complementdarstellung ist das
Betrags-Vorzeichenformat aktiv. (-1 = 0x8001) nicht benutzt, don't change
Grenzwert 1 aktiv [0]
Die Prozeßdaten werden mit Grenzwert 1 (R35) verglichen und entsprechende Statusbits gesetzt.
Grenzwert 2 aktiv [0]
Die Prozeßdaten werden mit Grenzwert 1 (R36) verglichen und entsprechende Statusbits gesetzt. nicht benutzt, don't change
12
R33: Anwender-Offset B_w
[0x0000]
16 Bit signed Integer
Dieses Register beinhaltet den Offset der Anwendergeradengleichung
(1.4.). Die Geradengleichung wird aktiviert über R32.
R34: Anwender-Skalierung A_w
[0x0100]
16 Bit signed Integer * 2^8
Dieses Register beinhaltet den Skalierungsfaktor der
Anwendergeradengleichung (1.4). Die Geradengleichung wird aktiviert
über R32.
R35: Grenzwert 1 in Y_2
[0x0000]
Über bzw. unterschreiten die Prozeßdaten diesen Grenzwert, so werden die entsprechenden Bits im Statusbyte gesetzt.
R36: Grenzwert 2 in Y_2
[0x0000]
Über bzw. unterschreiten die Prozeßdaten diesen Grenzwert, so werden die entsprechenden Bits im Statusbyte gesetzt.
R37: Filterkonstante des ADC
[35C0]
Die Kl3102 besitzt zwei Tiefpaß Filterstufen. Die erste Stufe besteht aus einem sinc^3 Filter. Diese ist immer aktiv. Die zweite besteht aus einem
FIR-Filter 22-Ordnung, welches deaktiviert werden kann.
R37.0 Fast-Bit =1: Es erfolgt eine schnelle Reaktion auf Sprünge am
KL3102
Registerbeschreibung
CONTROL-Byte im
Prozeßdatenaustausch
Gain- und Offsetabgleich
R37
0x35C0
0x2660
0x1330
0x7FF1
0x3FF1
0x1001
0x7FF2
0x3FF2
0x1002
Eingang trotz aktiver Filterstufe. Bei Sprüngen wird das Filter umgangen.
R37.1 Skip-Bit = 1: Die FIR-Filterstufe ist deaktiviert.
SKIP=1
F_g = 81076 / Nf
SKIP=0
F_g = 11981 / Nf
F_stop = 43008 / Nf
R37.2 nicht benutzt
R37.3 nicht benutzt
R37.15 – R37.4 Filterkonstante Nf
Die Filterkonstante legt die 3 dB Grenzfrequenz des sinc^3 Filters fest.
Der Wertebereich erstreckt sich von 150 bis 2047. Die 3 dB Grenzfrequenz
F_g bzw. die 64,5 dB StopFrequenz F_stop
F_Stop [Hz]
50
70
140
F_g [Hz]
39,6
77,36
158
20
<4
40
20
<4
Zykluszeit [ms]
140
100
50
40
KL3102
Control/Status-Byte
Das Controlbyte wird von der Steuerung zur Klemme übertragen. Es kann im Registermodus (REG = 1) oder im Prozeßdatenaustausch (REG = 0) genutzt werden. Ein Gain- und Offsetabgleich der Klemme kann mit dem
Controlbyte durchgeführt werden (Prozeßdatenaustausch). Damit ein
Abgleich der Klemme durchgeführt werden kann, muß das Codeword in
R31 eingetragen werden. Daraufhin kann der Gain und Offset der Klemme abgeglichen werden.
Erst durch Zurücksetzen des Codewords werden die Parameter permanent gespeichert!
Controlbyte:
Bit 7 = 0
Bit 6 = 1 Abgleichfunktion der Klemme wird aktiviert
Bit4 = 1 Gain Abgleich
Bit2 = 0 langsamer Takt = 1000ms
1 schneller Takt = 50ms
Bit1 = 1 rauf
Bit0 = 1 runter
Bit3 = 1 Offset Abgleich
Bit2 = 0 langsamer Takt = 1000ms
1 schneller Takt = 50ms
Bit1 = 1 rauf
Bit0 = 1 runter
13
Registerbeschreibung
STATUS-Byte im
Prozeßdatenaustausch
Das Statusbyte wird von der Klemme zur Steuerung übertragen. Das
Statusbyte enthält verschiedene Statusbits der analogen Eingangsklemme
KL3102:
Statusbyte:
Bit 7 = 0
Bit 6= 1: ERROR – Allgemeines Fehlerbit
Bit4 | Bit5
0 | 0 Grenzwert2 nicht aktiviert
0 | 1 Prozeßdaten kleiner Grenzwert2
1 | 0 Prozeßdaten größer Grenzwert2
1 | 1 Prozeßdaten gleich Grenzwert2
Bit2 | Bit3
0 | 0 Grenzwert1 nicht aktiviert
0 | 1 Prozeßdaten kleiner Grenzwert1
1 | 0 Prozeßdaten größer Grenzwert1
1 | 1 Prozeßdaten gleich Grenzwert1
Bit 1= 1: Overrange
Bit 0= 1: Underrange
Registerzugriff über den
Prozeßdatenaustausch
Bit 7=1: Registermodus
Bit 6=0: lesen
Bit 6=1: schreiben
Bit 0 bis 5: Adresse
Control-Byte im
Register-Modus
Registerkommunikation KL3102
Wenn Bit 7 des Control-Bytes gesetzt wird, werden die ersten zwei Byte der Nutzdaten nicht zum Prozeßdatenaustausch verwendet, sondern in den Registersatz der Klemme geschrieben oder daraus ausgelesen.
In Bit 6 des Control-Bytes legen Sie fest, ob ein Register ausgelesen oder beschrieben werden soll. Wenn das Bit 6 nicht gesetzt ist, wird ein Register ausgelesen, ohne es zu verändern. Der Wert kann dem Eingangs-
Prozeßabbild entnommen werden.
Wird das Bit 6 gesetzt, werden die Nutzdaten in ein Register geschrieben.
Sobald das Status-Byte im Eingangs-Prozeßabbild eine Quittung geliefert hat, ist der Vorgang abgeschlossen (siehe Bsp.).
In die Bits 0 bis 5 des Control-Bytes wird die Adresse des anzusprechenden Registers eingetragen.
MSB
REG=1 W/R A5 A4 A3 A2 A1 A0
REG = 0: Prozeßdatenaustausch
REG = 1: Zugriff auf Registerstruktur
W/R = 0: Register lesen
W/R = 1: Register schreiben
A5..A0 = Registeradresse
Mit Adressen A5...A0 sind insgesamt 64 Register adressierbar.
14 KL3102
Registerbeschreibung
Zum Buskoppler
K-Bus
Control-/
Statusbyte
Nutzdaten
2 oder mehr Byte
C/S-Bit 7
H L
Wenn Control-Bit 7=0: Ein-/Ausgabe
Wenn Control-Bit 7=1:
Registerkonfiguration
63
Wenn Control-Bit 7=1:
Adresse im Control-Bit 0-5
Wenn Control-Bit 6=0: lesen
Wenn Control-Bit 6=1: schreiben
Registersatz der Klemme
64 words
Beispiel ein weiteres Beispiel
KL3102
Komplexe Busklemme
0
H L
Das Control- bzw. Status-Byte belegt die niedrigste Adresse eines logischen Kanals. Die entsprechenden Registerwerte befinden sich in den folgenden 2-Datenbytes. (Ausnahme ist der BK2000: hier wird nach dem
Control- bzw. Status-Byte ein nicht genutztes Daten-Byte eingeschoben, und somit der Registerwert auf eine Word-Grenze gelegt).
Lesen des Register 8 im BK2000 mit einer KL3022 und der Endklemme.
Werden die folgenden Bytes von der Steuerung zur Klemme übertragen
Byte0
Control
0x88
Byte1
Nicht benutzt
0xXX
Byte2
Daten aus, high byte
0xXX
Byte3
Daten aus, low byte
0xXX so liefert die Klemme die folgende Typ-Bezeichnung zurück (0x0BCE entspricht dem unsigned Integer 3022)
Byte0
Status
0x88
Byte1
Nicht benutzt
0x00
Byte2
Daten ein, high byte
0x0B
Byte3
Daten ein, low byte
0xCE
Schreiben des Register 31 im BK2000 mit einer intelligenten Klemme und der Endklemme.
Werden die folgenden Bytes (Anwender-Codeword) von der Steuerung zur
Klemme übertragen
Byte0
Control
0xDF
Byte1
Nicht benutzt
0xXX
Byte2
Daten aus, high byte
0x12
Byte3
Daten aus, low byte
0x35 so wird das Anwender-Codeword gesetzt und die Klemme liefert als
Quittung die Registeradresse mit dem Bit 7 für Registerzugriff zurück.
Byte0
Status
0x9F
Byte1
Nicht benutzt
0x00
Byte2
Daten ein, high byte
0x00
Byte3
Daten ein, low byte
0x00
15
Anhang
Mapping im Buskoppler
Default: CANCAL,
CANopen, RS232,
RS485, ControlNet,
DeviceNet
Default: Interbus,
Profibus
Default: Lightbus,
Busklemmen Controller
(BCxxxx)
Anhang
Wie bereits im Kapitel Klemmenkonfiguration beschrieben wurde, wird jede
Busklemme im Buskoppler gemappt. Dieses Mapping vollzieht sich im
Standardfall mit der Defaulteinstellung im Buskoppler / Busklemme. Mit der
Beckhoff Konfigurations Software KS2000 oder mit einer Master
Konfigurationssoftware (z.B. ComProfibus oder TwinCAT System
Manager) ist es möglich diese Defaulteinstellung zu verändern. Die folgenden Tabellen geben darüber Auskunft wie sich die KL3102, abhängig von den eingestellten Parametern, im Buskoppler mappt.
Mapping im Buskoppler
Die KL3102 wird mit abhängig von den eingestellten Parametern im
Buskoppler gemappt. Wird die Klemme komplett ausgewertet, belegt die
Klemme Speicherplatz im PA der Eingänge und Ausgänge.
Komplette Auswertung = 0
MOTOROLA Format = 0
Wordalignment = X
Komplette Auswertung = 0
MOTOROLA Format = 1
Wordalignment = X
Komplette Auswertung = 1
MOTOROLA Format = 0
= 0 Wordalignment
Komplette Auswertung = 1
MOTOROLA Format = 1
Wordalignment = 0
Komplette Auswertung = 1
MOTOROLA Format = 0
Wordalignment = 1
Komplette Auswertung = 1
MOTOROLA Format = 1
= 1 Wordalignment
I/O Offset High Byte Low Byte
3
2
1
0
D1 - 1
D1 - 0
D0 - 1
D0 - 0
I/O Offset High Byte Low Byte
3
2
1
0
D0 - 1
D0 - 0
D1 - 1
D1 - 0
I/O Offset High Byte Low Byte
3
2
1
0
D1 - 1
CT/ST - 1
D0 - 0
D0 - 1
D1 - 0
CT/ST - 0
I/O Offset High Byte Low Byte
3
2
1
0
D0 - 1
CT/ST - 1
D1 - 0
D1 - 1
D0 - 0
CT/ST - 0
I/O Offset High Byte Low Byte
3
2
1
0
D1 - 1
D1 - 0
D0 - 1
CT/ST - 1
D0 - 0
CT/ST - 0
I/O Offset High Byte Low Byte
3
2
D0 - 1 D1 - 1
CT/ST - 1
1
0
D0 - 0 D1 – 0
CT/ST - 0
16 KL3102
Legende
Anhang
Komplette Auswertung: Die Klemme wird mit Control/ Status-Byte gemappt.
Motorola Format: Es ist das Motorola oder Intel Format einstellbar.
Wordalignment: Die Klemme liegt auf einer Wordgrenze im Buskoppler.
CT: Control- Byte (erscheint im PA der Ausgänge).
ST: Status- Byte (erscheint im PA der Eingänge).
D0 - 0 : D0 - Daten-Low-Byte, 0 – Kanal 0
D1 – 1 : D1 – Daten-High-Byte, 1 – Kanal 1
KL3102 17
Anhang
Registertabelle
Registersatz
Adresse Bezeichnung Defaultwert
variabel
R0
ADC-Rohwert
R1
nicht benutzt
R2
nicht benutzt
R3
nicht benutzt
R4
nicht benutzt
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
R5
nicht benutzt
R6
Diagnose-Register
R7
Kommandoregister nicht benutzt
R8
Klemmentype
R9
Softw. Versionsnummer
R10
Multiplex-Schieberegister
R11
Signalkanäle
R12
minimale Datenlänge
R13
Datenstruktur
R14
nicht benutzt
R15
Alignment-Register
R16
Hardware Versionsnummer
R17
Hardware-Abgleich Offset
R18
Hardware-Abgleich Gain
R19
Hersteller Skalierung: Offset
R20
Hersteller Skalierung: Gain
R21
nicht benutzt
R22
nicht benutzt
R23
nicht benutzt
R24
nicht benutzt
R25
nicht benutzt
R26
nicht benutzt
R27
nicht benutzt
R28
nicht benutzt
R29
nicht benutzt
R30
nicht benutzt
R31
Codeword-Register
R32
Feature-Register
R33
Anwender-Offset
R34
Anwender-Gain
R35
Grenzwert 1
R36
Grenzwert 2
R37
Filterkonstante
R38
nicht benutzt
R39
nicht benutzt
R40
nicht benutzt
R41
nicht benutzt
R42
nicht benutzt
R43
nicht benutzt
R44
nicht benutzt
R45
nicht benutzt
R46
nicht benutzt
R47
nicht benutzt
0x0000
0x0100
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000 variabel
0x0000
0x0000 variabel
0x0000
3102
0x????
0x0218
0x0218
0x0098
0x0000
0x0000 variabel
0x0000 spezifisch spezifisch
0x0000
0x0100
0x0000
0x0000
0x35C0
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
18
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
RAM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
ROM
ROM
RAM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
Speichermedium
RAM
RAM
ROM
ROM
ROM
ROM
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R
R
R
R
R
R
R/W
R
R
R
R
R
KL3102
Support und Service
Support und Service
Beckhoff und seine weltweiten Partnerfirmen bieten einen umfassenden Support und Service, der eine schnelle und kompetente Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur
Verfügung stellt.
Beckhoff Support
Der Support bietet Ihnen einen umfangreichen technischen Support, der Sie nicht nur bei dem Einsatz einzelner Beckhoff Produkte, sondern auch bei weiteren umfassenden Dienstleistungen unterstützt:
• weltweiter Support
•
Planung, Programmierung und Inbetriebnahme komplexer Automatisierungssysteme
• umfangreiches Schulungsprogramm für Beckhoff Systemkomponenten
Hotline:
Fax:
+ 49 (0) 5246/963-157
+ 49 (0) 5246/963-9157
E-Mail: [email protected]
Beckhoff Service
Das Beckhoff Service Center unterstützt Sie rund um den After-Sales-Service:
•
Vor-Ort-Service
•
Reparaturservice
•
Ersatzteilservice
•
Hotline-Service
Hotline:
Fax:
E-Mail:
+ 49 (0) 5246/963-460
+ 49 (0) 5246/963-479 [email protected]
Beckhoff Firmenzentrale
Beckhoff Automation GmbH
Eiserstr. 5
33415 Verl
Germany
Telefon:
Fax:
E-Mail:
Web:
+ 49 (0) 5246/963-0
+ 49 (0) 5246/963-198 [email protected]
www.beckhoff.de
Weitere Support- und Service-Adressen entnehmen Sie bitte unseren Internetseiten unter http://www.beckhoff.de. Dort finden Sie auch weitere Dokumentationen zu Beckhoff Komponenten.
KL3102 19
