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Manuale utente TKM60P
Informazioni preliminari .................................................................................................. 4
0.1.
0.2.
SIMBOLI E CONVENZIONI UTILIZZATE NEL MANUALE .................................................................... 4
INDICE DELLE REVISIONI..................................................................................................................... 4
1.1.
1.2.
1.3.
Encoder incrementali ed assoluti ............................................................................................................ 5
Montaggio meccanico ............................................................................................................................. 5
L’encoder assoluto TKM60P ................................................................................................................... 6
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
Caratteristiche tecniche........................................................................................................................... 7
Caratteristiche elettriche.......................................................................................................................... 8
Caratteristiche meccaniche ..................................................................................................................... 8
Caratteristiche ambientali........................................................................................................................ 8
Dimensioni di ingombro........................................................................................................................... 8
Introduzione agli encoder ............................................................................................... 5
L’encoder TKM60P .......................................................................................................... 7
Il software di programmazione TK_PROG..................................................................... 9
3.1.
Dove trovare il software di programmazione TK_PROG ........................................................................ 9
3.2.
Installazione del software di programmazione TK_PROG.................................................................... 10
3.3.
Utilizzo del software di programmazione TK_PROG ............................................................................ 11
3.3.1.
Recupero della configurazione corrente dei parametri di programmazione ................................ 12
3.3.2.
Gestione archivio configurazioni parametri programmazione encoder ........................................ 12
3.3.3.
Ripristino valori predefiniti parametri di programmazione ............................................................ 14
3.3.4.
Funzione Indirizzo corrente .......................................................................................................... 14
3.3.5.
Funzione di ricerca automatica dell’indirizzo ................................................................................ 15
3.3.6.
Funzione numero di passi per singolo giro................................................................................... 15
3.3.7.
Funzione numero di giri ................................................................................................................ 16
3.3.8.
Funzione Tipo di codice generato ................................................................................................ 16
3.3.9.
Funzione Up/Down Incrementa/Decrementa conteggio .............................................................. 17
3.3.10.
Funzione Zero automatico (zero set)............................................................................................ 17
3.3.11.
Procedura alternativa per l’azzeramento del codice di uscita (zero set)...................................... 17
3.3.12.
Funzione Presegno (conta +/- intorno allo zero) .......................................................................... 18
3.3.13.
Funzione Enable on/off (Attiva/disattiva uscita) ........................................................................... 18
3.3.14.
Funzione Preset (pone uscita = a valore)) ................................................................................... 19
3.3.15.
Funzione Parità - modalità bit di controllo .................................................................................... 19
3.3.16.
Funzione Latch on/off (congela/libera conteggio) ........................................................................ 20
3.3.17.
Funzione Protocollo SSI (modalità e formato).............................................................................. 20
3.3.18.
Funzione Normal/Reverse (codice diritto/invertito) ...................................................................... 21
3.3.19.
Funzione Valore di soglia allarme velocità max ........................................................................... 21
3.3.20.
Funzione Costante di tempo per albero fermo ............................................................................. 22
3.3.21.
Funzione Controllo opzioni Software/Hardware ........................................................................... 23
3.3.22.
Funzione Segnalazioni di stato encoder ...................................................................................... 23
3.3.23.
Funzione Lettura valore di posizione corrente ............................................................................. 24
3.3.24.
Funzione Lettura valore velocità corrente .................................................................................... 25
3.3.25.
Funzione Valore di soglia allarme sul codice ............................................................................... 25
3.3.26.
Attivazione protocollo RS422 - Modo 1 (cod. 141)....................................................................... 26
3.3.27.
Finestra scrittura parametri........................................................................................................... 26
3.3.28.
Finestra Lettura Parametri............................................................................................................ 27
3.3.29.
Modalità di funzionamento a ciclo singolo .................................................................................... 27
3.3.30.
Modalità di funzionamento a ciclo continuo.................................................................................. 28
3.3.31.
Monitor attività interfaccia seriale ................................................................................................. 28
L’interfaccia di programmazione seriale ..................................................................... 29
4.1.
L’interfaccia di programmazione RS232/RS485 ................................................................................... 29
4.2.
Teoria di funzionamento dell’interfaccia seriale .................................................................................... 29
4.2.1.
Setup porta seriale asincrona....................................................................................................... 29
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Manuale utente TKM60P
4.2.2.
Lettura scrittura parametri ............................................................................................................ 29
4.2.3.
Protocollo di trasmissione verso l’encoder ................................................................................... 30
4.2.4.
Protocollo di ricezione dall’encoder .............................................................................................. 30
4.2.5.
Parametri programmazione encoder ............................................................................................ 30
4.3.
Schemi di collegamento ........................................................................................................................ 31
L’interfaccia SSI............................................................................................................. 33
5.1.
Caratteristiche tecniche......................................................................................................................... 34
5.1.1.
Segnale di CLOCK ....................................................................................................................... 34
5.1.2.
Segnale di DATO.......................................................................................................................... 34
5.1.3.
Connessioni esterne ..................................................................................................................... 34
5.1.4.
Protocollo di trasmissione............................................................................................................. 34
5.2.
Connessioni interfaccia SSI .................................................................................................................. 35
Interfaccia di uscita parallela........................................................................................ 35
6.1.
Introduzione........................................................................................................................................... 35
6.2.
Tipologie di interfaccia........................................................................................................................... 35
6.2.1.
Uscita NPN ................................................................................................................................... 35
6.2.2.
Uscita PNP ................................................................................................................................... 36
6.2.3.
Uscita PUSH-PULL....................................................................................................................... 37
6.3.
Schemi di collegamento ........................................................................................................................ 38
Condizioni di garanzia................................................................................................... 38
Operazioni da non fare.................................................................................................. 39
8.1.
8.2.
8.3.
OPERAZIONI MECCANICHE SCONSIGLIATE ................................................................................... 39
OPERAZIONI ELETTRICHE SCONSIGLIATE ..................................................................................... 39
ESECUZIONI PERSONALIZZATE ....................................................................................................... 40
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0. Informazioni preliminari
0.1. SIMBOLI E CONVENZIONI UTILIZZATE NEL MANUALE
Per richiamare l’attenzione del lettore oppure per fornire informazioni di utilizzo generale, nel corso del manuale,
viene utilizzata la simbologia illustrata di seguito:
Simbolo di attenzione, indica che il paragrafo a cui è applicato riveste importanza fondamentale
nell’utilizzo di qualche funzione oppure nella comprensione globale del contesto in cui il paragrafo è
inserito.
Simbolo di informazione, indica che il paragrafo a cui è applicato contiene consigli utili all’operatore
per svolgere in modo più immediato determinate operazioni.
0.2. INDICE DELLE REVISIONI
Indice delle revisioni
N°
rev.
Data rev.
0 26/03/2004
Descrizione della revisione
Approvazione
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1. Introduzione agli encoder
1.1. Encoder incrementali ed assoluti
L’encoder è un trasduttore di tipo elettromeccanico ed ha il compito di trasformare un movimento meccanico in
una grandezza di natura differente che risulta essere sempre una tensione oppure una corrente a seconda
dell’interfaccia di uscita integrata all’interno dell’encoder stesso.
Un encoder quindi è essenzialmente un trasduttore di posizione angolare oppure lineare di tipo elettromeccanico
in grado di fornire come grandezza di uscita un segnale elettrico di tipo numerico oppure analogico.
A seconda che la posizione venga determinata ricorrendo ad un sistema di misura angolare (mediante
accoppiamento sull’albero del dispositivo) oppure in modo lineare (ad esempio in una barra ottica oppure
mediante opportuno accoppiamento ingranaggio-cremagliera / filo) si parla di encoder rotativo oppure lineare.
Si definisce ENCODING il processo di trasformazione del movimento meccanico che attua la rotazione
dell’albero dell’encoder in un segnale elettrico oppure ottico rappresentativo dell’informazione numerica oppure
analogica fornita alle sue uscite.
Questo processo di codifica è di tipo discreto (quantizzato), cioè la posizione dell’albero dell’encoder viene
rilevata secondo passi discreti definiti dalla RISOLUZIONE dell’encoder stesso. A seconda del modello di
encoder si possono avere risoluzioni da un minimo di 1 impulso/giro fino ad oltre 10000 impulsi/giro.
La risoluzione dell’encoder definisce quindi la massima precisione ottenibile sulla misura dell’angolo giro.
Il mondo degli encoder generalmente si suddivide in due grandi famiglie:
•
•
encoder incrementali
encoder assoluti (monogiro / multigiro, programmabili)
Il principio di funzionamento su cui si basa ogni singola famiglia è il medesimo, ma l’informazione di posizione
viene presentata all’utente in due modi differenti. Nel caso degli encoder incrementali si ha un treno di impulsi
(rettangolare oppure sinusoidale) che rappresenta il passaggio da una posizione dell’albero a quella
immediatamente adiacente secondo la risoluzione dell’encoder stesso; nel caso degli encoder assoluti in uscita
si ha una stringa di bit (codice di uscita) che rappresenta in modo univoco la posizione dell’albero dell’encoder,
inoltre tale posizione viene mantenuta (memoria) anche con il dispositivo spento, questa è la caratteristica
principale tra le due famiglie di encoder.
In particolare, un encoder assoluto ricorda sempre la posizione dell’albero indipendentemente dal fatto che
l’encoder risulti alimentato oppure spento. In altre parole al posto di avere sul disco un semplice reticolo in
corrispondenza di ogni canale, si ha una serie di finestre disposte in modo da formare un codice numerico,
oppure analogico, univoco in funzione dell’angolo di rotazione dell’albero stesso.
1.2. Montaggio meccanico
L’encoder, in generale, si trova a dover lavorare negli ambienti più vari, si passa dalle macchine per il taglio della
pietra ai telai automatici, al controllo di movimento dei carri-ponte, in sostanza deve poter essere montato e
fissato all’organo di cui interessa rilevare la rotazione in condizioni sempre differenti tra loro. Ciò a portato allo
sviluppo di differenti sistemi di montaggio e fissaggio tra cui, i più comuni per encoder ad albero sporgente, sono
riportati di seguito:
•
•
•
Montaggio Servo (fori di servizio lato albero).
Montaggio Graffe (consente l’orientamento dell’encoder).
Montaggio Servo-Graffe (combinazione dei due modi precedenti).
Nel caso degli encoder ad albero sporgente non si hanno particolari avvertenze a parte quella di utilizzare giunti
elastici di accoppiamento, visibili nella fig. 1, qualora si debbano sopportare intense sollecitazioni impulsive
sull’albero dell’encoder e si debbano compensare le dilatazioni termiche dei materiali (importante nel caso di
dischi in vetro) oppure si richieda un accoppiamento tra alberi di diametro differente. In ogni caso è sempre bene
tenere presente che il sistema di montaggio non deve risultare un insieme rigido costituito dal solo encoder ed il
sistema sotto misura.
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Fig. 1 Modelli di giunti elastici in alluminio e materiale plastico.
Nel caso degli encoder ad albero cavo il problema dell’accoppiamento rigido è meno sentito infatti, proprio per il
tipo di montaggio, l’encoder è sostenuto direttamente dall’albero di misura. Per contrastare la rotazione
dell’encoder dovuta all’albero di misura si usa inserire in una apposita sede praticata sul corpo un inserto che,
fissato sull’impianto, impedisce la rotazione dell’encoder stesso.
1.3. L’encoder assoluto TKM60P
In commercio esistono due grandi famiglie di encoder assoluti:
•
•
Monogiro
Multigiro
Gli encoder assoluti monogiro risultano costituiti da un solo disco, detto disco principale, il quale reca tutte le
informazioni necessarie allo sviluppo del codice per la risoluzione voluta. Quindi volendo un encoder monogiro
da 8192 ppr si avrà un unico disco di cristallo con inciso un codice Gray a 13 bit.
Gli encoder multigiro, ai quali appartiene il TKM60P, risultano costituiti da un disco detto ancora disco principale
e da una serie di dischi, in genere di dimensioni minori del principale, denominati satelliti. Per ogni giro del disco
principale, grazie ad un sistema di ruote dentate, si ottiene la rotazione dei dischi satellite per una frazione di
angolo giro in relazione al tipo di moltiplica voluta. Nel caso del TKM60P, avendo una risoluzione massima, in
termini di numero di giri, pari a 4096 codici, si utilizzano tre dischi satellite ognuno dei quali è in grado di
generare complessivamente 16 codici.
Avendo quindi un disco principale da 8192 codici ed una serie di dischi satellite in grado di generare
complessivamente 16*16*16 = 4096 codici, la profondità di codice complessiva generabile in uscita dal TKM60P
risulta pari a 8192 x 4096 = 33554432 codici, il che equivale ad uno sviluppo di 25 bit (13 bit del disco principale
+ 12 bit dei tre dischi satelliti).
Qualsiasi tipo di errore meccanico presente all’interno del sistema, ad esempio dovuto al gioco di accoppiamento
presente tra gli ingranaggi del sistema dei dischi satellite oppure all’allineamento del sistema ottico del disco
principale viene eliminato grazie all’utilizzo di dispositivi dedicati definiti genericamente
ASIC (Application
Specific Integrated Circuit) che, operando sui segnali generati dal sistema di lettura, allineano automaticamente il
codice consentendo un’elevata immunità dello stesso a disturbi di natura elettrica e di tipo meccanico
(applicazioni caratterizzate da vibrazioni meccaniche di notevole intensità).
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2. L’encoder TKM60P
2.1. Caratteristiche tecniche
CARATTERISTICA
Risoluzione di base
Numero di giri
Tipo di codice generato
Elettroniche di uscita
N. Uscite parallele
N. uscite opzionali
N. ingressi optoisolati
Protocolli SSI disponibili
Memoria di programma
Max velocità di rotazione consentita
Segnali di uscita opzionali (*)
Allarmi disponibili come bit di stato (*)
Selezione comandi
Ingressi (HW) e comandi (SW)
HW+SW
HW+SW
HW+SW
HW+SW
SW
SW
SW
HW+SW
HW+SW
HW+SW
Funzioni di taratura
Indirizzo encoder
(*)
HW
SW
HW+SW
VALORE
8192
4096
Gray,
Binario,
BCD
Gray eccesso 3
Seriale Sincrona
Parallela
Seriale Asincrona
16 + 16
2
6
13 bits
21 bits
25 bits
EEPROM
700
FAIL
ERROR
ZERO SIGNAL
PARITA’
Albero fermo
Velocità max
Senso rotazione
4 Fine corsa +
4 opzionali
SW / HW
Up/Down
Zero set
Enable
Latch
Normal/Reverse
Presegno
Preset
Albero fermo
Allarme velocità
Soglie di allarme
Da Host tramite
interfaccia seriale
00÷99
UNITA’ DI MISURA E NOTE AGGIUNTIVE
Codici generati ogni giro
Numero di giri
SSI (13 bit / 21 bit / 25 bit)
NPN, PNP, Push Pull, TTL
RS232, RS422/485
(4 gruppi da 8 canali ciascuno)
Scelta tra segnali di uscita opzionali e allarmi disponibili
Scelta tra ingressi e comandi HW (hardware)
Allineato a destra
Allineato al centro o a destra
Allineato al centro o a destra
Non volatile senza necessità di batteria tampone
RPM (giri per minuto)
Optoisolato: aperto = guasto; chiuso = normale funzionam.
HI = condizione normale LO = presenza anomalia
HI = normale; LO = segnala che il codice corrente é “0”
Bit aggiunto al codice di uscita - Programm. Even/Odd
0= in rotazione; 1=albero fermo
0=velocità <=700 RPM; 1=velocità >700 RPM
1=Orario (CW); 0=antiorario (CCW)
0=nessun allarme; 1=allarme - Programmabili
0=nessun allarme; 1=allarme - Programmabili
SW = via seriale; HW = livello logico su ingresso
Incrementa/decrementa conteggio per rotazione oraria
Azzera valore corrente codice
Abilita le uscite o le posiziona in alta impedenza
Congela il codice di uscita al valore corrente
Restituisce il codice in uscita diritto o negato
Zero intermedio e conta -/+
Assegna un nuovo valore alla posizione corrente
Costante di tempo per albero fermo
Supero della velocità massima
Supero soglia di allarme.
- lettura valore corrente codice
- lettura stato corrente encoder
- lettura velocità di rotazione corrente
- lettura soglie di allarme
Programmabile
= ingresso (comando) o uscita disponibili fisicamente con connessioni elettriche.
= ingresso disponibile sotto forma di comando software, oppure uscita disponibile come
bit di stato, trasmessi attraverso linea seriale asincrona da host computer.
= l’ingresso o l’uscita é disponibile in entrambi i modi sopra descritti.
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2.2. Caratteristiche elettriche
CARATTERISTICA
Alimentazione dispositivo
Assorbimento
Corrente erogata per ciascuna uscita
Alimentazione uscite
Protezione
VALORE
11÷30
< 80
30
11÷30
SI
UNITA’ DI MISURA E NOTE AGGIUNTIVE
Vcc (ondulazione residua ± 1 VPP)
mA alla massima tensione di alimentazione
mA max con protezione c.c.
Vcc
inversione di polarità alimentazione
2.3. Caratteristiche meccaniche
Dimensioni
CARATTERISTICA
VALORE
ø 60x80
UNITA’ DI MISURA E NOTE AGGIUNTIVE
mm
“S” = servo (standard) “SG”=Servo-graffe (opzionali)
“S” / “SG”/ ”F”
“F” = flangia quadra
“N”
“N” = normale (standard) con cava antirotazione
0,5
Kg (circa)
10 o 6
mm tolleranza h6
6, 8, 9.52,
foro tolleranza
: H7
10, 11
profondità massima : 20 mm
SI
Opzionale (solo per albero sporgente)
9
> 10
Rivoluzioni
Montaggio con albero sporgente
Montaggio con albero cavo
Massa
Diametro albero sporgente
Diametri albero cavo
Asse stagno
Vita cuscinetti
2.4. Caratteristiche ambientali
CARATTERISTICA
Temperatura di esercizio
Temperatura di stoccaggio
Grado di protezione
Umidità relativa
Vibrazioni
Shock
VALORE
0÷70
-30÷+85
IP 64
98 % RH
10 g
20 g
UNITA’ DI MISURA E NOTE AGGIUNTIVE
C°
C°
DIN 40050 standard
non condensante
nel campo 10÷2000 Hz
per 11 ms
2.5. Dimensioni di ingombro
Per maggiori informazioni relative alle possibilità di montaggio fare riferimento a quanto riportato nel catalogo alla
sezione Encoder Assoluto Multigiro Programmabile TKM60P, TKMW60P, TIAEEX70P, TIAEEX70WP.
Se si dispone di accesso ad Internet è anche possibile consultare i fogli tecnici dell’encoder all’indirizzo:
http://www.tekel.it/
a questo punto si procede alla selezione in base alla tipologia di encoder voluta utilizzando uno dei link proposti
nella pagina principale del sito Tekel, nel caso specifico:
http://www.tekel.it/EncAss.htm oppure http://www.tekel.it/EExEncoder.htm
Successivamente è possibile visualizzare la pagina tecnica in formato elettronico (pdf) selezionando il relativo
modello di encoder:
http://www.tekel.it/pdf/Tkm60p.pdf
or
http://www.tekel.it/PDF/TIAEEX70P.pdf or
http://www.tekel.it/PDF/TKMW60P.pdf
or
http://www.tekel.it/PDF/TIAEEX70WP.pdf
All’interno della pagina tecnica si trovano i riferimenti per la composizione del codice di ordinazione.
Se invece si desidera scaricare la pagina tecnica per poterla consultare in futuro si può selezionare il link
premendo il tasto destro del mouse, si seleziona la voce Salva oggetto con nome… e si preme il tasto sinistro del
mouse, a questo punto verrà aperta la finestra di download per lo scaricamento del file.
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Fig. 2 Menù tasto destro mouse
3. Il software di programmazione TK_PROG
3.1. Dove trovare il software di programmazione TK_PROG
Il software di programmazione TK_PROG viene distribuito gratuitamente dalla Tekel Instruments all’interno del
CD contente il proprio catalogo. In alternativa è possibile scaricare il software da Internet al seguente link:
http://www.tekel.it/Download.htm
E’ possibile selezionare la versione di software, in base al sistema operativo in uso, utilizzando i relativi
collegamenti indicati in fig. 2A:
Fig. 2A Finestra di download del software da sito Tekel
Prima dell’installazione è necessario esplodere il contenuto del file compresso scaricato (*.zip) in una cartella
temporanea (esempio: “C:\TEMP\”), selezionare quindi la cartella temporanea e seguire le indicazioni del punto
3.2.
All’interno del CD Tekel selezionare la cartella relativa alla versione di software, in base al sistema operativo in
uso (w2k oppure w9x), quindi seguire le indicazioni del punto 3.2.
Fig. 2B Finestra d’installazione del software da CD Tekel
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3.2. Installazione del software di programmazione TK_PROG
Al fine di evitare malfunzionamenti al sistema si consiglia di disinstallare tutte le versioni
precedentemente installate. Per disintallare il programma, dal menu Avvio, utilizzare il
Pannello di controllo alla voce Installazione Applicazioni.
Prima dell’installazione è necessario decomprimere i file compressi in una cartella temporanea (ad esempio
“C:\TEMP\”), quindi eseguire il programma d’installazione “SETUP.EXE” per avviare il programma d’installazione.
Seguire le indicazioni a video confermando sempre le opzioni proposte.
Durante l’installazione è possibile che venga richiesto il riavvio del computer, in tal caso si procede riavviando il
sistema e lanciando nuovamente l’applicativo di installazione.
Ad installazione avvenuta, premendo il pulsante Start o Avvio da barra delle applicazioni, andando nel gruppo
Programmi/Tekel Instruments/TK_PROG si può avviare il programma, figura 3.
Fig. 3 Percorso programma installato
Una volta avviato, il software di programmazione presenta la schermata per la selezione della lingua, si veda a
tale proposito la figura 4; a questo punto per avviare il programma si seleziona con il mouse la bandiera
corrispondente alla versione di lingua voluta.
Fig. 4 Finestra di selezione per la lingua.
Scelta la lingua si accede al pannello di programmazione vero e proprio dell’encoder TKM60P.
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Fig. 5 Pannello di programmazione per l’encoder TKM60P.
3.3. Utilizzo del software di programmazione TK_PROG
Il pannello di programmazione si suddivide in cinque sezioni distinte:
•
•
•
•
•
Parametri Encoder
Rotazione
Scrittura Parametri
Lettura Parametri
Monitor attività interfaccia seriale
La prima sezione, relativa ai Parametri Encoder permette all’utente di impostare tutte le funzioni previste alla
data della stesura del presente documento per l’encoder assoluto multigiro TKM60P quindi, ad esempio, sarà
possibile programmare la risoluzione oppure il tipo di codice generato in uscita, oppure ancora le soglie di
allarme e ad altre funzioni che verranno esposte singolarmente ed in modo dettagliato nel seguito del manuale.
Per le prime volte in cui si utilizza il software di programmazione, onde evitare la programmazione di
parametri non voluti con conseguente cancellazione dei parametri relativi, si consiglia di selezionare
e successivamente programmare una sola funzione alla volta, una volta acquisita maggiore
padronanza del sistema sarà possibile impostare più parametri contemporaneamente effettuando
una programmazione di tipo multiplo.
Qualsiasi funzione, sia essa in lettura oppure in scrittura, va eseguita solo ad encoder fermo.
Si ricorda che una funzione risulta selezionata, quindi abilitata in lettura oppure scrittura, solo se è
presente il segno di spunta nella prima colonna.
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Manuale utente TKM60P
Una generica funzione risulta in lettura quando nel campo argomenti non è specificato nessun valore (si
evidenzia e si preme il tasto CANC), in questo modo attivando il pulsante
si effettua la
trasmissione della funzione senza parametro, l’encoder interpreta il comando come una richiesta sulla sua
impostazione interna e risponde con il valore correntemente assegnato alla funzione in esame.
La funzione è in scrittura quando nel campo argomento è specificato un valore compreso
nell’intervallo di validità stabilito per la funzione in esame. Specificando un valore valido e premendo
il pulsante
la funzione considerata.
si modifica in modo permanente la programmazione dell’encoder per
Per selezionare una sola funzione per volta è possibile seguire due strade differenti:
1. con il mouse si deselezionano tutte le voci che non interessano;
2. utilizzando il pulsante
si elimina il segno di spunta da tutte le funzioni, in seguito si
seleziona con il mouse solo la funzione di interesse.
Si preme il pulsante
nella finestra Lettura Parametri.
Per verificare la configurazione attuale dell’encoder, una volta noto l’indirizzo corrente, è sufficiente premere in
sequenza i pulsanti
e
in seguito si preme il pulsante per la trasmissione dei
.
parametri
Dopo pochi istanti il pannello relativo ai Parametri Encoder verrà completato con la configurazione dell’encoder
interrogato.
E’ possibile memorizzare i parametri relativi alla configurazione corrente di un encoder e, attraverso la relativa
funzione, creare un archivio delle configurazioni relative a diversi encoder, con la possibilità di:
•
registrare in un file i parametri di configurazione;
•
copiare, rinominare o cancellare un file di configurazione esistente;
•
ricaricare i valori dei parametri di un encoder da un file di configurazione;
•
programmare un encoder con i valori dei parametri ricaricati da un file di configurazione
Per attivare la gestione delle configurazioni si preme il pulsante
, verrà presentata la finestra di fig. 5A.
Selezione drive
Selezione file
Selezione
cartella di lavoro
Comandi archivio
configurazioni
Nome nuovo
file da salvare
Fig. 5A Pannello di Gestione Configurazione Parametri
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E’ possibile utilizzare le finestre del pannello per:
• Selezionare un drive diverso da quello predefinito (C:);
• Selezionare una diversa cartella di lavoro (la cartella “Config” contiene un file di configurazione di esempio
denominato “Sample.tkp”;
• Selezionare uno dei file contenuti nella relativa finestra (sul lato sinistro del pannello).
Le funzioni descritte ai punti 3.3.2.1., 3.3.2.2., 3.3.2.3. devono essere attivate dal pannello gestione file di
configurazione parametri.
Fare click con il mouse su
configurazione parametri.
per tornare al pannello di programmazione dal pannello di gestione file
3.3.2.1. Salvare la configurazione corrente in un file
Per salvare la configurazione corrente, mostrata nel pannello di programmazione TK_PROG, in un nuovo file è
necessario scrivere il nome del file nella relativa casella di testo, quindi premere il pulsante
.
A conferma dell’avvenuta registrazione la casella NomeFileParametri diventa verde e il nome del file, con
l’estensione “.tkp”, viene aggiunto alla finestra corrispondente alla cartella di lavoro selezionata.
Nel file viene salvata una configurazione contente esclusivamente i valori dei parametri che compaiono nelle
relative caselle del pannello di programmazione. Si consiglia, allo scopo di evitare di ricaricare valori nulli, prima
di salvare una configurazione di verificare sempre che siano presenti, nelle relative caselle, tutti i parametri
necessari alla completa programmazione dell’encoder.
Il tentativo di salvare una configurazione in un file esistente genererà il seguente messaggio di errore:
Fig. 5B Conferma sovrapposizione file configurazione
Premendo
si confermerà la sovrapposizione del file esistente con i nuovi valori di configurazione,
premendo
verranno salvati.
verrà annullata l’operazione di scrittura del file e i valori di configurazione corrente non
3.3.2.2. Eliminare un file di configurazione dall’archivio
Per eliminare un file di configurazione dall’archivio è necessario selezionare il nome del file (con estensione
“tkp”) dalla relativa finestra sul lato sinistro del pannello di configurazione, quindi premere il
pulsante
. Verrà proposta la finestra di conferma di fig. 5C.
Fig. 5C Conferma sovrapposizione file configurazione
il file selezionato verrà eliminato, premendo
Premendo
l’operazione di eliminazione del file.
verrà annullata
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3.3.2.3. Ricaricare un file di configurazione parametri dall’archivio
Per ricaricare un file di configurazione parametri dall’archivio è necessario selezionare il nome del file (con
estensione “tkp”) dalla relativa finestra sul lato sinistro del pannello di configurazione, quindi premere il pulsante
. Verrà proposta la finestra di conferma di fig. 5D.
Fig. 5D Conferma caricamento configurazione da file
Premendo
i parametri relativi alla configurazione registrata nel file verranno ricaricati e
sovrapposti a quelli presenti sul pannello di programmazione, premendo
verrà annullata
l’operazione e sul pannello di controllo verranno mantenuti i parametri precedenti alla richiesta di ricaricare la
configurazione da file.
E’ possibile, a prescindere dal valore dei parametri memorizzati in un encoder, ricaricare una configurazione di
default sicuramente funzionante (può essere utile, ad esempio, per ripristinare una condizione nota su encoder
che apparentemente presentano un uscita fissa al ruotare dell’albero, oppure un valore sempre “000000” o
sempre “FFFFFFF”).
Per attivare questa funzione premere il pulsante
nella finestra Scrittura Parametri.
Il programma ricarica i valori predefiniti dal costruttore (configurazione di default), li presenta a video quindi
richiede la conferma per il mantenimento dei valori caricati (vedi fig. 5A).
Fig. 5A – Conferma ripristino valori predefiniti.
Premendo
si conferma il mantenimento dei parametri caricati, premendo
ai valori precedenti all’attivazione del pulsante
si ritorna
.
Ripristinando i valori predefiniti verranno sostituiti anche eventuali valori di “Preset”, “Presegno” e “Zero
Automatico”, rendendo necessario ripetere eventuali regolazioni dello zero macchina.
Ogni encoder può essere identificato in modo univoco assegnando un indirizzo numerico variabile tra 00 e 99.
L’encoder risponde solo se indirizzato in modo congruente con l’indirizzo assegnato.
Per ogni encoder TKM60P la TEKEL assegna come indirizzo predefinito il valore 00.
In seguito si inserisce il nuovo indirizzo nella casella a destra della lettera A.
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Manuale utente TKM60P
Prima di aggiornare l’indirizzo è necessario inserire nella casella indirizzo corrente l’indirizzo attuale dell’encoder
che si vuole programmare.
Si consiglia di annotare mediante etichetta apposta sul corpo dell’encoder il nuovo indirizzo, una volta
modificato l’indirizzo l’encoder risponderà solo al nuovo indirizzo, qualora venga scordato l’indirizzo
programmato sarà necessario effettuare la ricerca dell’indirizzo effettivo utilizzando la funzione
.
Infine, con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 7 Esempio di selezione nuovo indirizzo: Vecchio indirizzo: 00 Nuovo indirizzo: 10
A questo punto premendo il pulsante
si procede con la programmazione dell’encoder.
Premere il pulsante
per iniziare la ricerca dell’indirizzo sconosciuto.
Il pulsante diventerà rosso e nella casella “Current addres” verranno proposti in sequenza gli indirizzi da “00” a
“99”.
Figura 7A
La sequenza si interromperà quando verrà rilevata una risposta dall’encoder collegato, il cui indirizzo sarà visibile
nella casella “Current Address”.
Qualora non venga rilevato alcun encoder la sequenza di indirizzi proseguirà fino a “99”, quindi verrà riproposto
l’indirizzo di partenza e la ricerca si interromperà.
ATTENZIONE: questa condizione indica un funzionamento anomalo probabilmente dovuto a:
• Collegamenti elettrici tra encoder e PC errati o mancanti (tipico l’inversione tra i segnali di TX e
RX, oppure il mancato collegamento del segnale GND proveniente dal PC al segnale 0 V
dell’alimentazione dell’encoder);
• Interruzione del collegamento (cavo interrotto, mancato contatto delle saldature, serraggio non
corretto dei morsetti);
• Alimentazione encoder mancante o al di fuori del campo specificato;
• Presenza di due o più encoder collegati in parallelo sulla stessa linea seriale;
• Guasto alla interfaccia seriale del PC o dell’encoder.
Una volta avviata è possibile interrompere in qualunque momento la ricerca premendo il pulsante
.
Consente di impostare la risoluzione dell’encoder per ogni giro dell’albero, l’intervallo di valori ammesso è
compreso tra un minimo di 1 ed un massimo di 8192.
Per programmare il numero di passi per ogni giro si procede scrivendo nella casella a destra della lettera P la
risoluzione desiderata.
Fig. 8 Esempio di impostazione per una risoluzione ogni singolo giro di 3600.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 9 Selezione della funzione numero di passi per singolo giro.
A questo punto premendo il pulsante
si procede con la programmazione dell’encoder.
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Manuale utente TKM60P
!
Consente di impostare il numero di giri massimo relativo al codice generato in uscita all’encoder. L’intervallo di
valori ammesso è compreso tra un minimo di 1 (il TKM60P diventa equivalente ad un encoder assoluto monogiro
programmabile) fino ad un massimo di 4096 giri
Per programmare il numero di passi per ogni giro si procede scrivendo nella casella a destra della lettera G la
risoluzione desiderata.
Fig. 10 Esempio di selezione funzione numero di giri avendo scelto di impostare 1024 giri.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 11 Esempio di selezione funzione numero di giri avendo scelto di impostato 1024 giri.
A questo punto premendo il pulsante
"
si procede con la programmazione dell’encoder.
#
Consente di impostare il tipo di codice (non il tipo di elettronica di uscita) che l’encoder deve generare in uscita.
Questa funzione, allo stato della stesura del presente manuale può essere impostata secondo le voci riportate in
tabella 2.
Codice
Tipo di codice generato in uscita
identificativo
0
Gray
1
Binario
2
BCD
3
Gray eccesso 3
Tabella 2 Codici generabili in uscita dall’encoder TKM60P.
Per selezionare il codice desiderato si deve selezionare con il mouse il menu a tendina relativo alla funzione in
esame, a questo punto si aprirà il menu con le possibili scelte:
Fig. 12 Selezione del tipo di codice in uscita
Con il mouse si scorrono le voci del menu fino alla voce desiderata, in seguito si effettua il clic con il pulsante
sinistro del mouse per selezionare il tipo di codice. A questo punto la finestra di scelta si chiude e nella casella di
testo verrà visualizzata la voce di codice precedentemente selezionata. Se, ad esempio, si volesse in uscita il
codice BCD, una volta premuto il pulsante sinistro del mouse si dovrà avere la seguente situazione:
Fig. 13 Esempio di selezione per il codice BCD.
Una volta selezionato il tipo di codice, per vedere aggiornato anche il codice identificativo è sufficiente
selezionare una qualsiasi delle altre celle.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 14 Selezione della funzione relativa al tipo di codice in uscita.
A questo punto premendo il pulsante
si procede con la programmazione dell’encoder.
Rev. 0
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$
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'(
Manuale utente TKM60P
&
'
Questa funzione (disponibile sia SW sia HW) consente di impostare la direzione di conteggio dell’encoder,
normalmente il codice incrementa per rotazione oraria dell’albero, mediante questa funzione è possibile invertire
il senso di conteggio avendo quindi un codice che decrementa per rotazione oraria dell’albero.
Per impostare un conteggio crescente con rotazione oraria dell’albero (modalità UP) si deve selezionare con il
mouse il menu a tendina relativo alla funzione in esame, a questo punto si aprirà il menu con le possibili scelte:
Fig. 15 Selezione della modalità di conteggio UP.
Facendo clic con il pulsante sinistro del mouse si seleziona la voce evidenziata che, nell’esempio visualizzato in
figura 15 è relativa alla direzione di conteggio UP.
A questo punto il menu a discesa si chiude e nella casella compare la direzione scelta.
Fig. 16 Aspetto della casella di testo relativa alla funzione UP/DOWN una volta scelta l’opzione Up.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 17 Selezione della funzione UP/DOWN.
A questo punto premendo il pulsante
)
*
si procede con la programmazione dell’encoder.
+
,
Questa funzione (disponibile sia SW sia HW) consente di azzerare il codice di uscita dell’encoder
indipendentemente dal valore assunto dal codice stesso.
Una volta azzerato il codice non sarà più possibile recuperare il valore di codice prima
dell’azzeramento.
Questa funzione si può attivare in due modi differenti, seguendo la procedura comune già vista per le altre
funzioni oppure utilizzando un pulsante apposito che consente di sveltire le varie operazioni, sarà il software ad
occuparsi di selezionare la funzione ed effettuare la trasmissione del comando di azzeramento.
Si procederà con l’illustrare la procedura standard, in seguito verrà spiegato il procedimento alternativo.
La funzione di zero set non richiede alcun parametro, quindi sarà sufficiente selezionarla e premere il pulsante di
trasmissione per programmare l’encoder con codice di uscita pari a 0.
-
+
,
Per sveltire l’operazione di azzeramento è possibile premere il pulsante
contenuto nel pannello
Scrittura Parametri, il codice di uscita viene azzerato. L’effetto di questo pulsante è equivalente alla serie di
operazioni che devono essere effettuate con la procedura standard cioè selezione della funzione e successiva
trasmissione dei parametri.
Fig. 18 Finestra Scrittura Parametri.
Rev. 0
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-
+
.&
/
Manuale utente TKM60P
,
La funzione presegno consente di definire un origine del codice e discernere tra codici positivi e codici
negativi rispetto a tale origine.
Il codice è impostabile tra 0 e 33554431 (pari a 8192x4096 codici generabili). Lo stato del bit relativo al segno
è presente come uscita hardware su un pin del connettore o del cavo a seconda del tipo di uscita scelto.
Per impostare un punto di zero come riferimento iniziale si deve scrivere il valore del codice che dovrà essere
considerato come origine, per fare questo si digita il codice nella casella di testo presente a destra della
lettera S. Ad esempio, volendo impostare come origine 123476, si dovrà digitare:
Fig. 19 Esempio di impostazione origine per funzione presegno.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 20 Selezione della funzione presegno impostata al valore 00123476.
A questo punto premendo il pulsante
0 1
& +
2
si procede con la programmazione del presegno.
&
,
La funzione di Enable (disponibile sia SW sia HW) consente di attivare oppure disattivare le uscite dell’encoder,
in altre parole se disattivata manda i driver di uscita in alta impedenza isolando le linee dal resto del sistema.
1. Nel caso di elettronica di uscita di tipo PNP standard (quindi con carico pull-down interno tra l’uscita ed il
potenziale di riferimento 0 Volt) le uscite andranno a zero.
2. Nel caso di elettronica di uscita di tipo PNP OP (quindi senza carico pull-down interno) le uscite andranno in
uno stato di alta impedenza.
3. Nel caso di elettronica di uscita di tipo NPN standard (quindi con carico pull-up interno connesso tra la linea
di uscita ed il potenziale di alimentazione +Vin) le uscite assumeranno il valore della tensione di
alimentazione fornita all’encoder.
4. Nel caso di elettronica di uscita di tipo NPN OC (quindi senza carico pull-up interno) le uscite le uscite
andranno in uno stato di alta impedenza.
5. Nel caso di elettronica di uscita SSI il driver di uscita entra in uno stato di alta impedenza.
Per disattivare la funzione di Enable si deve selezionare con il mouse il menu a tendina relativo alla funzione in
esame, a questo punto si aprirà il menu con le possibili scelte:
Fig. 21 Esempio di disabilitazione della funzione Enable.
Facendo clic con il pulsante sinistro del mouse si seleziona la voce evidenziata che, nell’esempio visualizzato in
figura 22 è relativa alla disabilitazione dell’Enable.
A questo punto il menu a discesa si chiude e nella casella compare l’opzione scelta.
Fig. 22 Esempio di disabilitazione della funzione Enable.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 23 Esempio di selezione per la disabilitazione della funzione Enable.
A questo punto premendo il pulsante
si procede con la disabilitazione della funzione di
Enable delle uscite, mandandole in uno stato di alta impedenza.
Prima di contattare il servizio assistenza della TEKEL si consiglia sempre di verificare lo stato di tale
funzione poiché se disattivata (SW o HW), mandando le uscite in alta impedenza, può confondere
l’utente facendo pensare ad un malfunzionamento dell’encoder.
Rev. 0
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-
+
3
Manuale utente TKM60P
,
,
Consente di programmare il valore corrente del codice di uscita ad un valore qualsiasi compreso tra 0 e
33554431. E’ una estensione del comando di zero set, infatti mentre quest’ultimo permette di solo di azzerare il
codice di uscita, con la funzione Preset invece l’uscita può essere impostare ad un valore arbitrario contenuto
nell’intervallo permesso prima specificato.
Una volta riprogrammato il valore del codice non sarà più possibile recuperare il valore assunto dal
codice prima della nuova programmazione.
Per impostare il valore assunto dal codice in uscita all’encoder ad un valore differente da quello corrente si deve
scrivere il valore desiderato nella casella di testo presente a destra della lettera T.
Ad esempio, volendo impostare come origine 1453276, si dovrà digitare:
Fig. 24 programmazione del codice di uscita con la funzione Preset.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 25 Esempio di selezione relativo alla funzione di Preset.
A questo punto premendo il pulsante
scelto, nel caso dell’esempio si avrà 1453276.
-
4/
si procede con l’impostare il codice di uscita al valore
41
La funzione consente di disattivare la parità oppure di stabilire qualora venga attivata se deve essere di tipo pari
oppure dispari. Sono possibili due tipi differenti di parità:
1. parità pari:
l’uscita di parità vale 1 se e solo se il numero di 1 contenti nel solo codice di uscita è pari.
2. parità dispari
l’uscita di parità vale 1 se e solo se il numero di 1 contenti nel solo codice di uscita è dispari.
Per impostare il tipo di parità oppure per disattivare la parità si deve aprire il menu a tendina associato a questo
tipo di funzione, a destra della lettera X. Nel corso dell’esposizione si suppone di voler selezionare la parità pari.
Come configurazione predeterminata TEKEL non seleziona l’uscita di parità quindi la funzione presenterà come
parametro iniziale il valore nessuna.
Fig. 26 Menu a discesa relativo alla funzione di Parità.
Facendo clic con il pulsante sinistro del mouse si seleziona la voce evidenziata che, nell’esempio visualizzato in
figura 26, è relativa alla parità Pari.
A questo punto il menu a discesa si chiude e nella casella compare l’opzione scelta.
Fig. 27 Selezione dell’opzione relativa alla parità pari.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 28 Selezione della funzione per la programmazione della parità.
A questo punto premendo il pulsante
si procede con l’impostare il tipo di parità scelta.
Rev. 0
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5
& +
Manuale utente TKM60P
&1
,
Mediante la funzione di LATCH (disponibile sia SW sia HW) è possibile congelare il codice in uscita all’encoder.
L’encoder, dal punto di vista dell’interfaccia seriale, continua comunque a funzionare normalmente.
Come impostazione predefinita TEKEL imposta il LATCH disabilitato, il codice di uscita quindi non risulta
bloccato.
Prima di contattare il servizio assistenza della TEKEL si consiglia sempre di verificare lo stato di tale
funzione poiché se attivata (SW oppure HW), bloccando le uscite ad un valore fisso, può confondere
l’utente facendo pensare ad un malfunzionamento dell’encoder.
Per impostare il tipo di parità oppure per disattivare la parità si deve aprire il menu a tendina associato a questo
tipo di funzione, a destra della lettera L.
Nel corso dell’esposizione si suppone di voler congelare il codice in uscita, quindi di voler attivare la funzione di
LATCH.
Fig. 29 Selezione della funzione per la programmazione del LATCH.
Facendo clic con il pulsante sinistro del mouse si seleziona la voce evidenziata che, nell’esempio visualizzato in
figura 29, corrisponde ad avere il segnale di Latch attivo.
A questo punto il menu a discesa si chiude e nella casella compare l’opzione scelta.
Fig. 30 Aspetto della funzione di Latch dopo la selezione.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 31 Selezione della funzione relativa al LATCH.
A questo punto premendo il pulsante
considerato, congela il dato in uscita all’encoder.
!
-
66 +
si configura la funzione di LATCH che, nell’esempio
4
,
Oltre che alle uscite parallele, di tipo NPN PNP oppure Push-Pull, un tipo di uscita estremamente diffusa nel
campo degli encoder assoluti (sia monogiro che multigiro) è rappresentata dall’uscita Seriale Sincrona definita
dall’acronimo SSI (Serial Synchronous Interface). Per i dettagli sulla teoria di funzionamento si rimanda il lettore
interessato a quanto riportato nel Capitolo 4.
L’interfaccia SSI supporta diversi standard di cui si riporta la descrizione nella tabella 3.
Numero di bit
13
21
21
25
25
Allineamento
Non applicabile
Destra
Centro
Destra
Centro
Tabella 3 - Protocolli SSI disponibili
Per selezionare uno fra i possibili protocolli si deve accedere al menu a discesa a destra della lettera I.
Nel corso dell’esposizione si suppone di voler selezionare il protocollo SSI da 25 bit allineato al centro.
Fig. 32 Selezione del protocollo SSI 25 bit allineati al centro.
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Manuale utente TKM60P
Facendo clic con il pulsante sinistro del mouse si seleziona la voce evidenziata che, nell’esempio visualizzato in
figura 32, corrisponde al protocollo SSI 25 bit allineato al centro.
A questo punto il menu a discesa si chiude e nella casella compare l’opzione scelta.
Fig. 33 Aspetto funzione selezione del protocollo SSI per opzione 25 bit allineati al centro.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 34 Selezione funzione protocollo SSI.
A questo punto premendo il pulsante
"
7
&
si configura il protocollo SSI.
+
&
,
Questa funzione esegue la negazione del codice di uscita, eseguendo il complemento ad 1 dei singoli bit.
Come configurazione predefinita TEKEL imposta questa funzione come Normal, cioè il codice in uscita non
risulta invertito.
Per impostare la modalità Normal oppure Reverse si deve aprire il menu a tendina associato a questo tipo di
funzione, a destra della lettera L.
Nel corso dell’esposizione si suppone di voler attivare l’opzione di codice complementato cioè la Reverse.
Fig. 35 Selezione opzione Normal / Reverse.
Facendo clic con il pulsante sinistro del mouse si seleziona la voce evidenziata che, nell’esempio visualizzato in
figura 35, corrisponde ad attivare l’opzione Reverse.
A questo punto il menu a discesa si chiude e nella casella compare l’opzione scelta.
Fig. 36 Selezione opzione Normal / Reverse.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 37 Attivazione della funzione Normal / Reverse con opzione Reverse.
A questo punto premendo il pulsante
$
8
si configura il protocollo SSI.
4
9
La funzione in oggetto consente di impostare la soglia relativa al superamento di una velocità compresa tra 0
RPM (allarme sempre inserito) e 700 RPM (giri al minuto). Il supero della velocità massima viene segnalato
all’esterno mediante un pin dedicato sul connettore di uscita oppure su un filo se l’uscita è su cavo.
Oltre che su un segnale fisico, l’allarme di velocità viene segnalato visivamente sul pannello del TKPROG (da
giallo a rosso) nella sezione dedicata agli allarmi, figura 38.
La soglia in allarme passa dal colore verde a quello rosso. L’indicazione è gialla quando il parametro non è mai
stato letto/programmato
Segnalazione allarme
supero velocità massima
Fig. 38 Finestra allarmi (supero velocità massima e soglie).
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Il valore della velocità di soglia si imposta scrivendo il valore della velocità nella casella di testo a destra della
lettera M.
Ad esempio, volendo impostare la segnalazione ad una velocità di 35 RPM si dovrà digitare quanto segue:
Fig. 39 Esempio di programmazione soglia di velocità.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 40 Selezione della funzione supero velocità massima.
A questo punto premendo il pulsante
la soglia di allarme.
)
:
si imposta il limite di velocità oltre il quale verrà attivata
1
Questa funzione fornisce in uscita una segnalazione quando l’albero dell’encoder risulta fermo per un tempo
superiore a quello impostato (tra 0 e 9,5 s), il tempo è espresso in secondi ed è selezionabile da tabella con
passi di 0,5 s.
Nella finestra Rotazione
è segnalata l’attivazione della funzione albero fermo tramite l’indicatore
STOP. I due indicatori laterali CCW e CW identificano il senso di rotazione, rispettivamente antiorario ed orario.
Volendo impostare una costante di tempo pari a 5 secondi si dovrà aprire il menu a discesa come visibile nella
figura 41.
Barra di scorrimento
verticale
Fig. 41 Menù di selezione per costante albero fermo.
Facendo clic con il pulsante sinistro del mouse si seleziona la costante di tempo evidenziata, se la costante di
tempo desiderata non compare nel menu utilizzare la barra di scorrimento verticale per scorrere le restanti voci di
elenco (per trascinare la barra di scorrimento posizionarsi sopra la barra con il cursore del mouse, premere il
tasto sinistro e muovere il mouse verso l’alto oppure il basso).
A questo punto il menu a discesa si chiude e nella casella compare l’opzione scelta.
Fig. 42 Menù di selezione per costante albero fermo.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 43 Menù di selezione per costante albero fermo.
A questo punto premendo il pulsante
la soglia di allarme.
si imposta il limite di velocità oltre il quale verrà attivata
Rev. 0
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:
6 (
Manuale utente TKM60P
&
;
(
Questa funzione consente di impostare, con ampio margine di scelta, se un certo comando deve essere gestito
solo software oppure se può essere anche di tipo hardware. In ogni caso l’impostazione software è sempre
prioritaria, in altre parole non è mai possibile disabilitare in modo permanente (SW+HW) un certo comando.
I comando che possono essere gestiti secondo la modalità SW e HW sono:
1. LATCH (congela il codice di uscita)
2. ENABLE (abilita l’uscita o la pone in stato di alta impedenza)
3. UP/DOWN
(definisce il senso di incremento/decremento di conteggio del codice)
4. ZERO SET
(azzera il codice di uscita)
Per definire una combinazione valida dei comandi sopra riportati si deve premere il pulsante
questo punto comparirà la finestra di selezione riportata nella figura 44.
, a
Fig. 44 Menù di selezione comandi HW e SW.
Con il mouse si fa clic con il pulsante sinistro in corrispondenza della selezione desiderata, a tale proposito, si
supponga di voler abilitare i comandi di UP/DOWN e LATCH Hardware (cioè di rendere attive le linee presenti
fisicamente sul connettore o sul cavo dedicate a tali ingressi) e di lasciare gestibili solo via software lo ZEROSET e l’ingresso di ENABLE, si avrà la situazione presentata nella figura 45.
Fig. 45 Selezione degli ingressi UP/DOWN e LATCH di tipo Hardware.
Se non si è sicuri della selezione fatta si potrà premere il pulsante
schermata principale senza alterare la configurazione preesistente.
, in questo modo si ritorna alla
, in questo modo si
Se la selezione effettuata è quella corretta si procede premendo il pulsante
ritornerà alla schermata iniziale con i nuovi parametri configurati.
Fig. 46 Selezione delle opzioni UP/DOWN e LATCH di tipo Hardware.
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 47 Selezione della funzione per le impostazioni HW e SW.
Per la trasmissione dei nuovi parametri basterà premere il pulsante
.
6
L’attivazione di questa funzione abilita la visualizzazione della parola di stato dell’encoder nella finestra Lettura
Parametri. Il parametro, non avendo argomenti, è di sola lettura.
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Manuale utente TKM60P
Casella visualizzazione
stato encoder
Fig. 48 Finestra Lettura Parametri.
Sono disponibili alla lettura 8 bit di stato, organizzati in modo da formare 4 numeri esadecimali in grado di
rappresentare ciascuno 4 condizioni. Il campo di funzionamento é compreso tra “0000” e “FFFF”, con possibilità
di rappresentare 4*4 = 16 bit.
Lo sviluppo dei singoli bit si ha a partire da destra (bit 0÷3) verso sinistra (bit 12÷15) secondo la seguente
corrispondenza :
bit 0
: Albero fermo (0=in movimento, 1=fermo)
bit 1
: Supero velocità max (0=Vmax non superata, 1=Vmax superata)
bit 2
: Direzione encoder (1 = CW, 0 = CCW)
bit 3
: per usi futuri
bit 4 ÷7 : dati temporanei
bit 8÷11 : allarmi fine corsa 0, 1, 2, 3 (0=OFF, 1=ON)
bit 12÷15 : allarmi fine corsa 4, 5, 6, 7 (0=OFF, 1=ON)
Per leggere lo stato dell’encoder, con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna,
compare un segno di spunta ad indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 49 Selezione della funzione per le segnalazioni di stato encoder.
Per la ricezione della parola di stato è sufficiente premere il pulsante
aggiornata comparirà nella finestra Lettura Parametri nella riga identificata dalla lettera K.
, la parola di stato
5
Come la funzione precedente, anche questa non avendo argomenti è di sola lettura e consente di leggere la
posizione corrente dell’encoder. L’informazione relativa alla posizione viene visualizzata nella finestra Lettura
Parametri nella riga identificata dalla lettera R.
Casella visualizzazione
posizione corrente
Fig. 50 Finestra Lettura Parametri.
Per leggere la posizione dell’encoder, utilizzando il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima
colonna, compare un segno di spunta ad indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 51 Selezione della funzione per la lettura della posizione corrente dell’encoder.
Per la ricezione del valore relativo alla posizione corrente è sufficiente premere il pulsante
valore aggiornato comparirà nella finestra Lettura Parametri nella riga identificata dalla lettera R.
, il
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4
Anche questa funzione rientra nell’insieme delle funzioni a sola lettura e consente di acquisire la velocità corrente
dell’encoder. L’informazione relativa alla velocità viene visualizzata nella finestra Lettura Parametri nella riga
identificata dalla lettera V.
Casella visualizzazione
velocità corrente
Fig. 52 Finestra Lettura Parametri.
Per leggere la velocità dell’encoder, con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna,
compare un segno di spunta ad indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 53 Selezione della funzione per la lettura della velocità corrente dell’encoder.
Per la ricezione della velocità è sufficiente premere il pulsante
, la velocità corrente
dell’encoder viene visualizzata nella finestra Lettura Parametri nella riga identificata dalla lettera V.
8
Si raggruppano in una unica sezione le ultime quattro funzioni disponibili sul pannello di programmazione poiché
di utilizzo sostanzialmente identico fra loro.
Ogni funzione consente di impostare una segnalazione quando il codice dell’encoder supera una soglia
predeterminata ed impostabile ad un qualsiasi valore compreso tra 0 e 33554431.
La segnalazione sull’effettivo superamento della soglia è visualizzato sul pannello di programmazione all’interno
della finestra relativa agli allarmi visibile nella figura 54. La soglia in allarme passa dal colore verde a quello
rosso. L’indicazione è gialla quando il parametro non è mai stato letto/programmato.
Supero soglia n° 1
Fig. 54 Finestra allarmi (supero velocità massima e soglie).
Per programmare una qualsiasi delle quattro soglie si scrive il valore desiderato nel campo immediatamente a
destra del numero identificativo della soglia, si supponga a tale scopo di voler impostare le quattro soglie a 100,
200, 300 e 400. Si avrà:
Fig. 55 Esempio di impostazione soglie di allarme sul codice.
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Manuale utente TKM60P
Con il mouse, si attiva la casella quadrata presente nella prima colonna, compare un segno di spunta ad
indicazione che la funzione è stata effettivamente selezionata.
Fig. 56 Esempio di impostazione soglie di allarme sul codice.
Per la trasmissione dei nuovi parametri basterà premere il pulsante
2
6
/<
+
.
,
Il protocollo di trasmissione “Modo1” per interfaccia seriale RS422 (cod. 141) viene attivato facendo click con il
mouse nella casella
. Verrà proposto il messaggio di fig. 56C:
Fig. 56C Conferma attivazione protocollo seriale MODO1
Questa modalità non consente alcuna programmazione di parametri, ma si limita a leggere il valore di
posizione corrente dell’albero dell’encoder.
Premendo
si attiva il protocollo di trasmissione “Modo1” per interfaccia serale RS422,
disabilitando tutte le altre funzioni del pannello di programmazione e consentendo esclusivamente l’accesso al
pannello “Lettura Parametri”.
Premendo
controllo disponibili.
si ritorna al modo programmazione normale, con tutte le funzioni del pannello di
Per disattivare il “Modo 1”, una volta attivato, fare click con il mouse nella casella
modo di programmazione normale.
, verrà ripristinato il
Premendo il pulsante
si trasmette all’encoder il carattere ASHII "STX”.
La trasmissione dall’encoder inizia immediatamente dopo la ricezione del carattere ASCII "STX", inviando un
testo di otto caratteri HEX ASCII, contenente il valore della posizione corrente + più il carattere "CR" (carriage return) di fine testo, che viene memorizzato nella casella “R” del pannello di “Lettura Parametri”.
La sequenza di lettura viene eseguita una sola volta, oppure in modo ciclico, secondo le modalità di
funzionamento indicate ai punti 3.2.28. e 3.2.29.
Attivando il modo a “Ciclo Continuo” è possibile interrompere la lettura dei dati premendo il pulsante
.
!
La finestra di scrittura parametri, visibile nella figura 57, consente di impostare in modo rapido i comandi di
utilizzo principale per la configurazione dell’encoder assoluto TKM60P.
Tramite i pulsanti presenti in questa finestra è infatti possibile eseguire in modo diretto (quindi senza dover
effettuare prima la selezione della funzione ed in seguito trasmettere il parametro) le funzioni:
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Manuale utente TKM60P
Fig. 57 Finestra scrittura parametri.
•
•
•
•
•
•
UP
DOWN
NORMAL
REVERSE
LATCH ON
LATCH OFF
:
:
:
:
:
:
si imposta il senso di conteggio UP per rotazione dell’albero in senso orario
si imposta il senso di conteggio DOWN per rotazione dell’albero in senso orario
si imposta lo stato dei bit di uscita standard
si complementano i bit del codice di uscita rispetto al codice standard
si attiva la funzione di LATCH congelando il codice di uscita
si disattiva la funzione di LATCH il codice di uscita si aggiorna con la rotazione
dell’albero dell’encoder.
• ENABLE ON : le uscite dell’encoder sono abilitate
• ENABLE OFF : le uscite dell’encoder sono nello stato di alta impedenza.
• ZERO SET
: esegue l’azzeramento del codice di uscita.
La pressione del tasto relativo alla funzione esegue l’abilitazione o la disabilitazione della funzione in esame
inoltre aggiorna anche la casella relativa alla funzione presente nella finestra Parametri Encoder.
"
5
-
La finestra in esame consente di impostare due modalità di interrogazione dell’encoder:
•
•
ciclo singolo;
ciclo continuo;
e di monitorare la parola di stato dell’encoder K, di visualizzare nella finestra R il codice in uscita presentato in
modalità BCD (questo significa che, ad esempio, il codice Gray viene raggruppato in nibble di 4 bit e presentato
in formato esadecimale), di visualizzare la velocità di rotazione dell’albero encoder espressa in giri al minuto
nella finestra V.
Per il significato dei parametri contenuti nella finestra in esame si rimanda alla descrizione fornita a pagina 22 e
23. Di seguito si illustreranno invece le due modalità di interrogazione prima elencate.
$<
4
1
Selezionando la voce Ciclo Singolo e premendo il pulsante
si esegue una singola lettura della parola
di stato, della posizione corrente e della velocità dell’encoder. Le informazioni ricevute vengono visualizzate
rispettivamente nelle finestre K, R e V nella finestra Lettura Parametri.
Fig. 58 Impostazioni per interrogazione encoder a ciclo singolo.
1
Il TKPROG alla pressione del pulsante START esclude automaticamente dalla trasmissione tutti i parametri diversi da K, R e V.
Rev. 0
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)<
Manuale utente TKM60P
4
Selezionando la voce Ciclo Continuo e premendo il pulsante
si esegue una lettura continua della
parola di stato, della posizione corrente e della velocità dell’encoder. Le informazioni ricevute vengono
visualizzate rispettivamente nelle finestre K, R e V nella finestra Lettura Parametri.
Fig. 59 Impostazioni per interrogazione encoder a ciclo continuo.
Questa modalità è particolarmente utile quando l’utente vuole prendere confidenza con il dispositivo,
infatti consente in modo rapido e veloce di selezionare e programmare le opzioni dell’encoder verificando
in modo immediato il corretto funzionamento dello stesso.
<
4
Il monitor relativo all’interfaccia seriale visibile in dettaglio nella figura 60 consente di sapere se l’encoder
risponde correttamente e di visualizzare il messaggio inviato all’encoder per la programmazione o la
visualizzazione di un certo parametro.
Nel campo TX compare la stringa ASCII inviata dal software di programmazione TKPROG all’encoder TKM60P
per programmare la funzione prescelta. Operando su una singola funzione per volta è quindi possibile vedere
quali caratteri si devono inviare all’encoder per far si che la funzione scelta venga eseguita. Nel caso di
programmazioni multiple, quindi qualora siano state selezionate con il segno di spunta più funzioni, comparirà la
stringa di programmazione relativa all’ultima funzione inviata.
Fig. 60 Monitor interfaccia seriale
Nel campo RX compare la risposta da parte dell’encoder TKM60P ad un messaggio di programmazione inviato
dal software TKPROG, quando l’encoder capisce il messaggio inviato risponde come ultimo carattere con il
carattere “!”.
L’ultima finestra identificata con Timeout identifica il tempo che intercorre tra la l’invio della stringa di
programmazione da parte del TKPROG all’encoder TKM60P e la ricezione della risposta dell’encoder al software
di programmazione. Il timeout massimo è impostato a 10 s, se la risposta da parte dell’encoder non giunge al
TKPROG in questo periodo di tempo verrà visualizzata la finestra di errore di figura 61.
Fig. 61 Finestra errore di Timeout interfaccia seriale.
A questo punto l’operatore può terminare l’operazione ritornando al menu principale dopo un breve messaggio di
conferma:
Fig. 62 Messaggio di conferma chiusura.
Oppure è possibile riprovare la trasmissione dell’ultimo parametro premendo il tasto Riprova oppure Ignora.
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Manuale utente TKM60P
4. L’interfaccia di programmazione seriale
4.1. L’interfaccia di programmazione RS232/RS485
La caratteristica principale del TKM60P consiste nel poter modificare tutto un insieme di parametri che, in un
encoder assoluto convenzionale, risultano rigidi e stabiliti nel momento dell’ordinazione del prodotto.
Questa flessibilità, dal punto di vista dell’utente, si traduce nell’impiego di una particolare tecnica di
interconnessione tra dispositivi di tipo intelligente (cioè dotati di un sistema a microprocessore) denominata
connessione seriale.
Questo tipo di connessione è attuabile in pochi minuti su qualsiasi tipo di computer sia esso portatile oppure
desktop attualmente prodotto e disponibile nel mercato consumer degli home computer.
Mediante l’interfaccia seriale ed un software dedicato (TKPROG) sviluppato direttamente da TEKEL è possibile
gestire in modo semplice ed immediato tutte le funzioni dell’encoder, ottenendo un sistema estremamente
flessibile e portabile tra applicazioni anche molto differenti tra loro.
Il software di programmazione è disponibile gratuitamente e lo si può ottenere richiedendolo direttamente su
supporto CD, su disco magnetico da 3,5 “ oppure, qualora si disponga di connessione internet, andando sul sito
www.tekel.it.
Il software di programmazione è sviluppato per lavorare in ambiente visuale (Windows) e risulta disponibile per
diverse piattaforme tra cui:
Windows 9X (95/98)
Windows ME
Windows 2000 professional
Windows XP
Questo software, pur mantenendo sempre la compatibilità verso le versioni più datate, viene
continuamente innovato e migliorato per consentire all’utente la massima semplicità di utilizzo e per
massimizzare la flessibilità del prodotto, si consiglia pertanto all’utilizzatore di verificare periodicamente
l’emissione di versioni aggiornate.
Nel seguito del capitolo verrà descritto in modo dettagliato il software di programmazione ed in seguito verranno
fornite tutte le informazioni necessarie per la realizzazione di un cavo seriale utile per interconnettere l’encoder al
computer ed iniziare così ad esplorare le caratteristiche di tale dispositivo.
4.2. Teoria di funzionamento dell’interfaccia seriale
Questo paragrafo è destinato agli utenti esperti che vogliano implementare a bordo del proprio PLC il protocollo
seriale che consente di effettuare la programmazione software dell’encoder assoluto multigiro TKM60P.
L’interfaccia seriale di tipo asincrono, dal punto di vista della trasmissione elettrica del dato, può essere di tipo
RS232 oppure RS485, il tipo di interfaccia deve essere specificato al momento dell’ordinazione dell’encoder.
6
La trasmissione e ricezione dei dati avviene tramite porta seriale asincrona configurabile con:
- Bit di start
: 1 bit.
- Baud rate
: 9600 baud.
- Numero bit
: 8 bit + 1 bit di stop (opzionali: 7 bit + 2 bit di stop con o senza parity,
8 bit + 1 bit di stop con parity, 8 bit + 2 bit di stop no parity).
5
L'
encoder riconosce 25 parametri che possono essere utilizzati in lettura (Rd), in scrittura (Wr), o in entrambi i
modi. La scrittura comporta una trasmissione da host (PC) verso l'
encoder; la lettura comporta una ricezione da
host (PC) verso encoder ed avviene conseguentemente alla trasmissione di un comando.
E'possibile da host organizzare gruppi di funzioni eseguendo una sequenza di scritture / letture consecutive. In
caso di trasmissioni successive verso encoder senza handshake, il nuovo comando verrà ignorato (risposta ‘?’
[NAK]).
Rev. 0
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Manuale utente TKM60P
Il protocollo di trasmissione verso l'
encoder deve essere strutturato nel seguente modo:
[$][Indirizzo][Nome]<Valore>[%]
in cui:
$
Indirizzo
Nome
Valore
%
carattere di start che identifica l’inizio trasmissione
valore numerico che identifica univocamente un encoder (2 caratteri decimali ASCII)
Lettera che identifica il parametro da leggere o scrivere (1 carattere ASCII)
Contiene il valore numerico da assegnare al parametro da programmare (scrittura), se omesso è
perché se ne richiede il dato all'
encoder, ad esclusione dei Nomi di sola scrittura che non hanno
valore (n caratteri ASCII)
carattere di stop che individua la fine della trasmissione
In ricezione dall'
encoder si otterranno le seguenti risposte:
[?] oppure [!] oppure [$]<Valore>[%]
in cui:
?
!
$
Valore
in caso di nome non contemplato o incongruenza nel valore o timeout di trasmissione.
segnala la corretta esecuzione del comando.
carattere di start che identifica l’inizio trasmissione
Contiene il valore numerico in risposta ad una richiesta di dato o valore configurato
(n caratteri ASCII)
carattere di stop che individua la fine della trasmissione
%
Nota 1:
Nota 2:
Tutti i dati trasmessi e ricevuti sono in codice ASCII, tutti i parametri sono numerici ed espressi in
decimale, ad esclusione dei parametri di stato (16, 18) e di diagnostica errori (21), che vengono
espressi in esadecimali (sistema di numerazione a base 16).
Le velocità (V e M) sono espresse in giri/minuto (RPM).
Nota 3:
Il tempo di encoder fermo (H) è espresso in decimi di secondo.
Nota 4:
Le impostazioni di fine corsa (F) devono essere eseguite ad encoder fermo per evitare errori negli
stessi.
Nota 5:
Tipo di codice
0
1
2
3
: Gray
: Binario
: BCD
: Gray exc 3
Nota 6:
Protocollo SSI
0
1
2
3
4
:13 bit
: 21 bit allineati a destra
: 21 bit allineati al centro
: 25 bit allineati a destra
: 25 bit allineati al centro
Nota 7:
Controllo opzioni
Nota 8:
Stato encoder
bit 0 : LATCH (0 = SW, 1 = HW)
bit 1 : ENABLE (0 = SW, 1 = HW)
bit 2 : UP/DOWN (0 = SW, 1 = HW)
bit 0 : Albero fermo
bit 1 : Supero velocità programmata
bit 2 : Direzione encoder (1 = CW, 0 = CCW)
bit 3 : nullo
bit 4÷7 : dati temporanei
bit 8 : Fine Corsa 0 ÷ 3
bit 12÷15
: fine corsa 4 ÷ 7 (espansione)
Rev. 0
Num
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
31/40
Nome
A
P
G
C
U
Z
S
E
T
X
L
I
O
M
H
J
F
K
R
V
B
Manuale utente TKM60P
Valore (Limiti)
00 ÷ 99
0002 ÷ 8192
0000 ÷ 4096
0÷3
1, 0
Rd Wr Byte
Caratteristica
(x) x
2
Indirizzo RS485
x
x
4
Risoluzione base
x
x
4
Numero Giri
x
x
1
Tipo di codice
x
x
1
UP/DOWN
x
0
Zero set
00000000 ÷ 33554431
x
x
8
Presegno
0, 1
x
x
1
Enable
00000000 ÷ 33554431
x
8
Preset
0, 1
x
x
1
Parità
0, 1
x
x
1
Latch
0÷4
x
x
1
Protocollo SSI
0, 1
x
x
1
Negazione codice
0000 ÷ 9999
x
x
4
Velocità massima
00 ÷ 99
x
x
4
Encoder fermo
0÷F
x
x
1
Controllo Opzioni
00÷03 00000000÷33554431
x
x
2+8 Fine corsa 0..3
0000 ÷ FFFF
x
2
Stato encoder
00000000 ÷ 33554431
x
8
Lettura valore corrente
0000 ÷ 9999
x
4
Velocità di rotazione
00 ÷ 99
x
x
2
N. programma trasmesso
Tabella 4 riepilogo comandi
(vedi Nota 5)
(vedi Nota 6)
(vedi Nota 3)
(vedi Nota 7)
(vedi Nota 8)
4.3. Schemi di collegamento
Nel paragrafo in esame verranno riportati gli schemi di collegamento più utilizzati per realizzare una connessione
seriale RS232 / RS485 tra host PC ed encoder assoluto TKM60P.
In alcuni PC l’interfaccia seriale è disponibile con alloggiamento a 25 poli a vaschetta (DB25) anche se, almeno
nei PC di data più recente, tale interfaccia viene fornita quasi esclusivamente con connettore a vaschetta da 9
poli (DB9).
In commercio si trovano adattatori che consentono di trasformare l’uscita DB25 in DB9 (si veda a
tale scopo la figura 63).
In grassetto si riportano i segnali indispensabili per realizzare una connessione seriale di tipo minimo (senza
handshake hardware) che consentono la totale programmabilità dell’encoder TKM60P.
Per consentire la realizzazione del cavo, anche nel caso di connettore a vaschetta da 25 poli, si riporta nella
tabella seguente lo schema delle connessioni per tale tipo di connettore.
Assegnazione pin RS232 (porta seriale su PC tipo DB25)
Pin 1
Shield
Pin 2
Transmit Data (TX)
Pin 3
Received Data (RX)
Pin 4
-
Pin 5
-
Pin 6
-
Pin 7
Signal Ground (0 Volt)
Pin 8
-
Pin 20
-
Pin 22
Tabella 5
Rev. 0
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Manuale utente TKM60P
Il connettore a bordo PC è di tipo maschio, quindi si dovrà assemblare un cavo avente su un lato un connettore
DB25 femmina.
Lato DB9
Lato DB25
Fig. 63 Esempio di adattatore commerciale DB25 - DB9
Di seguito si riporta lo schema delle connessioni relative al connettore vaschetta da 9 poli, per la numerazione
dei pin lato saldature fare riferimento a quanto riportato nella figura 64:
Assegnazione pin RS232 (porta seriale su PC tipo DB9)
Pin 1
-
Pin 2
Received Data (RX)
Pin 3
Transmit Data (TX)
Pin 4
-
Pin 5
Signal Ground (0 Volt)
Pin 6
-
Pin 7
-
Pin 8
-
Pin 9
-
Tabella 6 Il connettore a bordo PC è di tipo maschio, quindi si dovrà
assemblare un cavo avente su un lato un connettore DB9 femmina.
A questo punto si dispone di un cavo intestato da un lato pronto per essere collegato al PC, per completare la
connessione anche dal lato encoder è indispensabile osservare quanto segue:
•
•
Il cavo di TX proveniente dal PC dovrà essere collegato con il cavo oppure il pin nel caso in cui l’encoder
abbia l’uscita su un connettore, di RX relativo all’encoder TKM60P.
Il cavo di RX proveniente dal PC dovrà essere collegato con il cavo oppure il pin nel caso in cui l’encoder
abbia l’uscita su un connettore, di TX relativo all’encoder TKM60P.
Questa inversione tra il segnale RX e TX presente tra il connettore lato PC ed il connettore/cavo lato
encoder è indispensabile affinché il PC possa comunicare correttamente con l’encoder, il non
collegare in modo corretto i segnali di RX e TX causa un errore di Timeout.
Fig. 64 Numerazione pin connettore femmina DB9 lato saldature.
Rev. 0
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Manuale utente TKM60P
5. L’interfaccia SSI
L’interfaccia SSI (Synchronous Serial Interface) consente di trasferire l’informazione di posizione dell’encoder
sotto forma di sequenza di bit su un supporto fisico costituito da due linee di dato e due linee riservate ad un
segnale definito clock che consente di sincronizzare il trasferimento del dato tra l’encoder ed il dispositivo
richiedente (master).
In sostanza il master acquisisce la parola relativa alla posizione assoluta dell’encoder sotto forma di flusso di bit,
l’invio dei bit da parte dell’encoder é subordinato alla richiesta inviata dal master, per questo motivo si parla di
trasmissione seriale sincrona.
Da un punto di vista circuitale l’interfaccia SSI si può schematizzare come illustrato nella figura 65.
Fig. 65 Schema logico-funzionale di principio per l’interfaccia SSI
L’inizio della trasmissione è comunicato dal master all’encoder portando lo stato della linea di clock da alto al
livello logico basso.
Il sistema di lettura rileva mediante modulazione di una fonte di luce ad alta efficienza la codifica presente sul
disco principale e sui dischi satellite dell’encoder, il dato, in seguito ad una richiesta di dato da parte del
dispositivo master, identificato nella figura 65 come un controllore logico programmabile (PLC), viene
immagazzinato in un registro definito PISO (Parallel Input Serial Output). In seguito ai segnali inviati sulla linea di
clock il PISO fa scorrere l’informazione del codice, 1 bit alla volta, attraverso il line-driver sulla linea di dato.
Questo tipo di trasmissione dell’informazione è molto semplice è consente di raggiungere delle velocità di
trasferimento (transfer rate) fino a 2 Mbit/secondo.
Una volta terminata la trasmissione dell’ultimo bit, il segnale della linea dati dell’interfaccia SSI permane al livello
logico basso per un tempo determinato dal cosiddetto tempo di monoflop che, in genere, risulta compreso tra 30
µs e 40 µs.
Trascorso tale intervallo di tempo la linea dati viene riportata nello stato di riposo o idle.
Un esempio di pacchetto relativo alla trasmissione dati è rappresentato nella figura 66.
10 µs (max)
DATA+
CLOCK+
START
MSB
MSB-1
LSB
35 µs
Fig. 66 Esempio di pacchetto dati nella trasmissione SSI.
40 µs
Rev. 0
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Manuale utente TKM60P
5.1. Caratteristiche tecniche
6
:5=:>
Caratteristica
Tipo di ingresso
Frequenza minima
Frequenza massima
Corrente minima @ 2 MHz
Corrente massima
Stato linea a riposo (idle)
6
Valore
Differenziale
100 kHz
2 MHz
6.6 mA
20 mA
1 logico (CLOCK+ = HIGH, CLOCK- = LOW)
Tabella 7
'2#=
Caratteristica
Valore
Differenziale compatibile RS422
26LS31 (5 Vcc)
1 logico (DATA+ = HIGH, DATA- = LOW)
Gray (standard), Binario
Tabella 8
Tipo uscita
Line Driver tipo
Stato linea a riposo (idle)
Formato dato in uscita
:
Caratteristica
Valore
4+2 alimentazione + Terra
Numero conduttori
(indipendente dalla risoluzione)
Caratteristiche del cavo di collegamento
3 doppini doppinati contenuti in un unico cavo
schermato (minimo percentuale schermatura 70 %)
Distanza di trasmissione consentita
≤ 50 m, ≤ 100 m, ≤ 200 m, ≤ 400 m
Baud rate (in funzione della distanza di trasmissione)
≤ 1.000 kHz, ≤ 500 kHz, ≤ 250 kHz, ≤ 100 kHz
Tabella 9
Caratteristica
Numero massimo di bit trasmessi
Risoluzione massima dato trasmesso
Formati di trasmissione Supportati
Giustificazione dei bit
Tempo di monoflop
Valore
25
8192 PPR x 4096 giri
13, 21, 25
A destra oppure al centro (standard)
35 µs
Tabella 10
Fare riferimento alle figure 67 e 68 rispettivamente per la struttura dei bit con allineamento al centro o a destra.
MSB
LSB
CKI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
4096
N12 N11 N10 N9 N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 P13 P12 P11 P10 P9
P8
P7
P6
P5
P4
P3
P2
P1
8192
N11 N10 N9 N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 P12 P11 P10 P9
P8
P7
P6
P5
P4
P3
P2
P1
0
4096
2048
0
1024
0
0
512
0
0
0
256
0
0
0
0
128
0
0
0
0
0
64
0
0
0
0
0
N10 N9 N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 P11 P10 P9
P8
P7
P6
P5
P4
P3
P2
P1
0
0
2048
N9 N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 P10 P9
P8
P7
P6
P5
P4
P3
P2
P1
0
0
0
1024
512
P9
P8
P7
P6
P5
P4
P3
P2
P1
0
0
0
0
P8
P7
P6
P5
P4
P3
P2
P1
0
0
0
0
0
256
N6 N5 N4 N3 N2 N1
P7
P6
P5
P4
P3
P2
P1
0
0
0
0
0
0
128
N5 N4 N3 N2 N1
P6
P5
P4
P3
P2
P1
0
0
0
0
0
0
0
64
P5
P4
P3
P2
P1
0
0
0
0
0
0
0
0
32
P4
P3
P2
P1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
16
N2 N1
P3
P2
P1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
8
N1
P2
P1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1
N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1
0
32
0
0
0
0
0
0
0
16
0
0
0
0
0
0
0
0
8
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
N. GIRI
N4 N3 N2 N1
N3 N2 N1
0
PASSI PER GIRO
Fig. 67 Protocollo SSI 25 bit allineato al centro.
Rev. 0
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Manuale utente TKM60P
DESTRA
CKI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
512 x 256
0
0
0
0
16
G
15
G
14
G
13
G
12
G
11
G
10
G
9
G
8
G
7
G
6
G
5
G
4
G
3
G
2
G
1
G
0
G
Fig. 68 Protocollo SSI 21 bit allineato a destra
5.2. Connessioni interfaccia SSI
Per gli schemi di collegamento fare riferimento a quanto riportato nel catalogo alla sezione ENCODER
ASSOLUTI - Connessioni serie TKC - TKM .
Se si dispone di accesso ad Internet è anche possibile consultare i fogli tecnici relativi all’interfaccia SSI, la
documentazione on-line è reperibile in formato elettronico (pdf) all’indirizzo:
http://www.tekel.it/EncAss.htm
6. Interfaccia di uscita parallela
6.1. Introduzione
In contrapposizione all’interfaccia di uscita seriale (sia essa la seriale di programmazione sia l’interfaccia SSI) in
cui la posizione assoluta dell’encoder viene presentata sotto forma di sequenza di bit, nel caso delle interfacce
parallele la posizione viene presentata in uscita in modo parallelo, cioè, teoricamente, tutti i bit del codice
vengono resi disponibili all’utente contemporaneamente su un numero di linee in uscita direttamente
proporzionale ai bit della risoluzione.
Con le uscite parallele si una maggior velocità di trasmissione dei dati, ma un numero di linee in uscita
all’encoder tanto più alto quanto maggiore risulta la risoluzione in bit dell’encoder, per esempio un encoder con
risoluzione pari 8192 PPR x 4096 giri con codice di uscita Gray oppure Binario richiede in uscita 25 bit, quindi 25
linee di dato, mentre richiede addirittura 30 bit nel caso di rappresentazione BCD.
L’utilità dell’interfaccia parallela si ha ad esempio quando il PLC deve poter processare le informazioni
provenienti da più trasduttori in tempi relativamente brevi, in questo caso un singolo ciclo di lettura consente di
acquisire direttamente la posizione dell’encoder, altre applicazioni vedono l’interfacciamento diretto delle uscite
dell’encoder con visualizzatori ad ingresso BCD, in questo modo si rende disponibile immediatamente
all’operatore, in modo visuale, l’informazione di posizione rilevata dall’encoder.
6.2. Tipologie di interfaccia
Anche se il modo di trasmettere l’informazione è unico, tutti i dati sono su un bus parallelo avente tante linee
quanto è il numero di bit massimo della risoluzione dell’encoder, la modalità con cui l’informazione può essere
trasmessa ad una scheda di acquisizione dati oppure ad un PLC sono differenti. In commercio esistono infatti
diverse tipologie di interfacce e la diversità risiede proprio nella struttura di ingresso dell’interfaccia stessa.
A tale scopo sono disponibili per il TKM60P vari tipi di elettronica di uscita:
• NPN (logica negativa) con carico interno (pull-up) oppure open-collector
• PNP (logica positiva) con carico interno (pull-down) oppure open emitter.
• PUSH-PULL
Di seguito verrà illustrato per ciascun tipo di interfaccia lo schema elettrico equivalente e le caratteristiche
elettriche.
%
7-7
Viene realizzata utilizzando dei driver integrati modello TD62083AF, ciascuna linea di uscita è protetta contro le
sovratensioni mediante diodo zener da 33 V e contro il corto circuito mediante PTC.
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Manuale utente TKM60P
Le uscite sono quindi protette sia al cortocircuito verso lo 0 Volt, sia al cortocircuito verso l’alimentazione e verso
il cortocircuito tra canale e canale. Lo schema equivalente dello stadio di uscita, disegnato per semplicità senza i
sistemi di protezione, è riportato nella figura 69.
+Vin
RL
IL (sink)
USCITA ENCODER
INGRESSO PLC
0 Volt
Fig. 69 Schema equivalente stadio di uscita elettronica NPN
Nel caso di elettronica NPN standard (codice di ordinazione 23) tra ogni singola linea di dato e la linea di
alimentazione, internamente all’encoder, si ha un resistore di carico RL avente valore pari a 4.7 kΩ, la tensione di
alimentazione risulta pari a 11-30 V. Il segnale di uscita assume una tensione minima inferiore ad 1,1 V mentre il
valore massimo risulta prossimo alla tensione di alimentazione.
Parametro
Valori permessi (V)
Condizioni di prova
Tensione di uscita
Vcc
Vcc=11-30 V ; IL=25 mA, Ta=25 °C
al livello logico alto VOH
Tensione di uscita
Vcc=11-30 V ; IL=25 mA, Ta=25 °C
≤ 1,1
a livello logico basso VOL
Tabella 11 caratteristiche elettriche interfaccia di uscita parallela NPN standard
Per l’elettronica NPN di tipo Open-Collector (codice di ordinazione 22), quindi senza resistore interno RL, il livello
massimo della tensione di uscita è pari a 30 V, per il livello minimo vale quanto riportato nella tabella 11.
Per ogni canale si garantisce il rispetto dei valori riportati nella tabella 11 se la corrente
assorbita risulta minore o uguale a 25 mA.
%
-7-
Viene realizzata utilizzando dei driver integrati modello TD62783AF, ciascuna linea di uscita è protetta contro le
sovratensioni mediante diodo zener da 33 V e contro il corto circuito mediante PTC. Le uscite sono quindi
protette sia al cortocircuito verso lo 0 Volt, sia al cortocircuito verso l’alimentazione e verso il cortocircuito tra
canale e canale. Lo schema equivalente dello stadio di uscita, disegnato per semplicità senza i sistemi di
protezione, è riportato nella figura 70.
IL (source)
RL
USCITA ENCODER
INGRESSO PLC
0 Volt
Fig. 70 Schema equivalente stadio di uscita elettronica PNP
Nel caso di elettronica PNP standard (codice di ordinazione 21) tra ogni singola linea di dato e la linea dello 0
volt, internamente all’encoder, si ha un resistore di carico RL avente valore pari a 4.7 kΩ, la tensione di
alimentazione risulta pari a 11-30 V. Il segnale di uscita assume una tensione minima prossima allo 0 V mentre il
valore massimo risulta sempre maggiore o uguale a (Vcc-2) V.
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Manuale utente TKM60P
Parametro
Valori permessi (V)
Condizioni di prova
Tensione di uscita
Vcc=11-30 V ; IL=25 mA, Ta=25 °C
≥ Vcc-2
al livello logico alto VOH
Tensione di uscita
0
Vcc=11-30 V ; IL=25 mA, Ta=25 °C
a livello logico basso VOL
Tabella 12 caratteristiche elettriche interfaccia di uscita parallela PNP standard
Per l’elettronica PNP di tipo Open-Emitter (codice di ordinazione 20), quindi senza resistore interno RL, la
tensione di uscita al livello logico alto assume valori in accordo a quelli riportati nella tabella 12.
Per ogni canale si garantisce il rispetto dei valori riportati nella tabella 12 se la corrente
assorbita dall’uscita risulta minore o uguale a 25 mA
%
-%6;/-%55
Viene realizzata utilizzando dei driver veloci di tipo integrato modello L6374, caratteristica principale di questo
tipo di driver è la totale protezione (di tipo attivo) contro qualsiasi tipo di cortocircuito in uscita, si ha quindi
completa ed indefinita protezione, per ogni linea di uscita, nelle seguenti condizioni:
•
•
•
corto circuito verso 0 Volt;
corto circuito verso la linea di alimentazione;
corto circuito tra le linee di dato.
La caratteristica fondamentale dell’uscita PUSH-PULL rispetto alle uscite NPN oppure PNP, risiede nel basso
valore dell’impedenza di uscita sia al livello logico alto sia a quello basso. Questa proprietà rende l’uscita PUSHPULL immune a disturbi di tipo elettromagnetico in particolare modo sulle linee di trasmissione dati aventi
2
lunghezze dell’ordine delle decine di metri .
Lo schema equivalente semplificato dello stadio di uscita è riportato nella figura 71.
+Vin
IL
USCITA ENCODER
INGRESSO PLC
0 Volt
Fig. 71 Schema equivalente stadio di uscita elettronica PUSH-PULL
Le caratteristiche elettriche dei livelli di tensione presenti in uscita per una alimentazione di tipo 11-30 Vcc sono
riportati nella tabella 13.
Parametro
Valori permessi (V)
Condizioni di prova
Tensione di uscita
Vcc=11-30 V ; IL=25 mA, Ta=25 °C
≥ Vcc-2
al livello logico alto VOH
Tensione di uscita
Vcc=11-30 V ; IL=25 mA, Ta=25 °C
≤2
a livello logico basso VOL
Tabella 13 caratteristiche elettriche interfaccia di uscita parallela PUSH-PULL.
Per ogni canale si garantisce il rispetto dei valori riportati nella tabella 12 se la corrente
assorbita dall’uscita risulta minore o uguale a 25 mA
2
Ovviamente l’immunità massima a qualsiasi tipo di disturbo (sia esso condotto sia irradiato) si ottiene utilizzando cavi schermati aventi
parametri elettrici (Ω/m, pF/m) in accordo con le caratteristiche del dato da trattare.
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Manuale utente TKM60P
6.3. Schemi di collegamento
Per gli schemi di collegamento fare riferimento a quanto riportato nel catalogo alla sezione ENCODER
ASSOLUTI - Connessioni serie TKC-TKM oppure al sito internet:
http://www.tekel.it/EncAss.htm
7. Condizioni di garanzia
1. Gli encoder, sia incrementali che assoluti, sono garantiti per un periodo di ventiquattro mesi dalla data della
fattura di acquisto. L'
invocazione della garanzia non esonera dall'
osservanza degli obblighi di pagamento.
2. Per garanzia si intende la sostituzione o la riparazione gratuita delle parti che presentano difetti di
fabbricazione o vizi del materiale o dei componenti riconosciuti difettosi. Gli encoder saranno controllati e/o
riparati esclusivamente presso i nostri laboratori al seguente indirizzo:
TEKEL Instruments S.r.l.
Via Torino 13/1 - 10060 Roletto (TO)
Tel. ++39 0121 343 811 – Fax ++39 0121 343 888
http: www.tekel.it e-mail: [email protected]
I costi ed i rischi di trasporto da e per la nostra sede saranno a carico del mittente.
Spedizioni in porto assegnato saranno respinte.
I rientri dovranno essere concordati con il nostro servizio di assistenza post-vendita: non verranno accettati
rientri di materiale se non dotati dell’apposito numero di rientro.
3. Sono escluse dalla garanzia le parti estetiche, i danni provocati da incuria, uso ed installazione errati od
impropri o comunque da fenomeni non dipendenti dal normale funzionamento del trasduttore.
4. Inoltre la garanzia decade quando:
a) l'
apparecchio sia stato manomesso o riparato da personale non autorizzato;
b) il numero di matricola sia stato alterato o cancellato, o il marchio TEKEL eliminato;
c) l’etichetta d’identificazione sia stata rimossa.
5. La garanzia esclude la sostituzione del trasduttore ed il prolungamento della stessa a seguito di intervenuto
guasto.
6. È escluso il risarcimento di danni diretti o indiretti di qualsiasi natura a persone o cose per l'
uso o la
sospensione d'
uso del trasduttore.
GARANZIA EXTRA DI CINQUE ANNI
I nostri encoder sono equipaggiati con sorgenti di luce a stato solido. Qualora, entro 5 anni dalla data di
consegna, si verificasse un'
avaria su questi componenti, TEKEL si impegna a sostituirli gratuitamente presso i
propri laboratori (se spediti in porto franco) all’indirizzo sopra riportato.
Il reso di materiale deve sempre essere concordato con il servizio post-vendita Tekel, che rilascerà un
numero di rientro, in mancanza del quale il materiale non potrà essere accettato al ricevimento.
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Manuale utente TKM60P
8. Operazioni da non fare
L’encoder assoluto TKM60P è costituito dall’insieme di componenti elettronici e meccanici pertanto è soggetto da
parte dell’utente ad alcuni accorgimenti atti a prevenire malfunzionamenti oppure danni permanenti al dispositivo.
8.1. OPERAZIONI MECCANICHE SCONSIGLIATE
1° Non smontare l'
encoder; smontarlo significa perdere la garanzia e l'
assistenza. Le riparazioni vengono
accettate solo per apparecchi inviati in PORTO FRANCO a:
TEKEL Instruments S.r.l.
Via Torino 13/1 - 10060 Roletto (TO)
Tel. +39 0121 343 811 – Fax. +39 0121 343 888
http: www.tekel.it e-mail: [email protected]
2° Non collegare l'
alberino ad organi in movimento con giunti rigidi, ma esclusivamente con giunti flessibili. Un
montaggio non corretto riduce drasticamente la vita dei cuscinetti ed esclude ogni forma di garanzia.
3° Non sottoporre l'
encoder a urti: è possibile provocare la rottura degli organi interni escludendo ogni forma di
garanzia.
4° Non eseguire lavorazioni di alcun genere sull'
albero e sulla custodia dell’encoder. Ciò provoca la perdita della
garanzia. Per lavorazioni su specifica vedere quanto riportato a pagina 40.
5° Non esercitare pressioni, flessioni, torsioni anomale sull'
albero dell'
encoder, ciò può provocare la rottura del
disco interno oppure il deterioramento dei cuscinetti. Questa operazione provoca la perdita della garanzia.
6° Non eseguire montaggi diversi da quelli previsti. Ciò provoca la perdita della garanzia.
8.2. OPERAZIONI ELETTRICHE SCONSIGLIATE
1° Una volta acceso l’encoder attendere almeno 10s prima di iniziare ad acquisire il dato oppure effettuare
operazioni di programmazione, questo tempo è necessario per la configurazione dell’elettronica di
elaborazione interna.
2° Non utilizzare fonti di alimentazione che non assicurino l’isolamento galvanico dalla rete di alimentazione.
3° Non fare scorrere i cavi di uscita o di programmazione parallelamente a linee ad alta tensione oppure a linee
di alimentazione di potenza. Non riunire i cavi nella medesima cabaletta. Questa precauzione è da osservare
sempre per evitare problemi di interferenza e di errata lettura delle uscite dell’encoder.
4° Non lasciare aperti ingressi di comando (ad esempio UP7DOWN, LATCH, ENABLE, ZERO-SET) ciò può
provocare cambi di configurazione dell’encoder non previsti, in base al tipo di ingresso scelto NPN oppure
PNP terminare sempre la linea localmente (il più vicino possibile all’encoder) rispettivamente con resistori da
PULL-UP e PULL-DOWN di valore compreso tra 4.7 kΩ e 10 kΩ per alimentazione pari a 11-30 Vcc.
5° Non utilizzare cablaggi di lunghezza superiore al necessario. E’ fondamentale cercare di mantenere la
lunghezza del cavo il più possibile ridotta in modo da evitare l’influsso di disturbi di natura elettrica.
6° Non effettuare collegamenti qualora sorgessero dubbi circa gli stessi (vedere schema connessioni
sull’etichetta dell’encoder oppure consultare la scheda tecnica del prodotto). Connessioni errate possono
provocare guasti ai circuiti interni dell’encoder.
7° Non collegare la linea di schermo dell’encoder al potenziale di riferimento dell’alimentazione 0 Volt.
Lo schermo deve essere sempre connesso a TERRA. Il punto di connessione dello schermo a terra può
essere lato encoder oppure lato utilizzatore, in ogni caso la condizione ottimale (minimo disturbo captato lato
utilizzatore) dovrà essere ricercata in base al tipo di impianto ed è a carico dell’utente finale.
8° Non optare per elettroniche di tipo NPN oppure PNP di tipo open collector oppure open emitter con
collegamenti superiori a 6 m. In tal caso è consigliato l’utilizzo dell’interfaccia PUSH-PULL.
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Manuale utente TKM60P
8.3. ESECUZIONI PERSONALIZZATE
La TEKEL è disposta ad analizzare e realizzare (custom) modifiche ai propri prodotti a catalogo secondo
le necessità del cliente in merito a montaggi meccanici non previsti a catalogo (ad esempio corpi di tipo
differente, flangie di adattamento, alberi con diametri a specifica oppure con lavorazioni legate a
fresature e tagli per chiavette oppure fori di diversa natura), oppure a modifiche di natura
elettrica/elettronica del prodotto (ad esempio tensioni di alimentazione di valore differente, opzioni su
specifica come allarmi e segnalazioni di altro tipo).
In caso di necessità è possibile contattare il servizio commerciale / tecnico della
TEKEL INSTRUMENTS srl
ai seguenti numeri telefonici:
tel. +39 0121 343 811 – fax. +39 0121 343 888
oppure utilizzando il servizio di posta elettronica all’indirizzo:
[email protected]
tutta la documentazione inviata verrà gestita in accordo alle vigenti norme per l’immagazzinamento ed il
trattamento dei dati personali.
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* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

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