Datenstrom und Messbereiche

Inhaltsverzeichnis

Datenstrom
Korrekturberechnung
Kalibrierung
Hersteller-Abgleich
Anwender-Abgleich
Anwender-Skalierung

Datenstrom

Im unteren Flussdiagramm (Abb. Darstellung des Datenstroms EL31xx) ist der Datenstrom der EL31xx (Verarbeitung der Rohdaten) dargestellt.

Datenstrom und Messbereiche 1:
Darstellung des Datenstroms EL31xx

Berechnung der Prozessdaten

Der bei Beckhoff historisch begründete Begriff „Kalibrierung“ wird hier verwendet, auch wenn er nichts mit Abweichungsaussagen eines Kalibrierungszertifikates zu tun hat. Es werden hier faktisch die hersteller- oder kundenseitigen Abgleichdaten/Justagedaten beschrieben die das Gerät im laufenden Betrieb verwendet um die zugesicherte Messgenauigkeit einzuhalten.

Die Klemme nimmt permanent Messwerte auf und legt die Rohwerte ihres A/D-Wandlers ins ADC raw value-Objekt 0x80nE:01. Nach jeder Erfassung des Analogsignals erfolgt die Korrekturberechnung mit den Hersteller- und Anwender Abgleichdaten sowie der Anwenderskalierung wenn diese aktiviert sind (siehe Abb. Darstellung des Datenstroms EL31xx).

Berechnung

Bezeichung

XF = f(XADC)

Ausgabe Wert nach dem Filter

YH = (XF – BH) x AH x 2-14

Messwert nach Hersteller-Abgleich,

YA = (YH – BA) x AA x 2-14

Messwert nach Hersteller- und Anwender -Abgleich

YS= YA x AS x 2-16 + BS

Messwert nach Anwender-Skalierung

Name

Bezeichnung

Index

XADC

Ausgabe Wert des A/D Wandlers

0x80nE:01

XF

Ausgabe Wert nach dem Filter

-

BH

Offset der Hersteller-Abgleich (nicht veränderbar)

0x80nF:01

AH

Gain der Hersteller-Abgleich (nicht veränderbar)

0x80nF:02

BA

Offset der Anwender-Abgleich (aktivierbar über Index 0x80n0:0A)

0x80n0:17

AA

Gain der Anwender-Abgleich (aktivierbar über Index 0x80n0:0A)

0x80n0:18

BS

Offset der Anwender-Skalierung (aktivierbar über Index 0x80n0:01)

0x80n0:11

AS

Gain der Anwender-Skalierung (aktivierbar über Index 0x80n0:01)

0x80n0:12

YS

Prozessdaten zur Steuerung

-

Datenstrom und Messbereiche 2:

Messergebnis

Die Genauigkeit des Ergebnisses kann sich verringern, wenn durch eine oder mehrere Multiplikationen der Messwert kleiner als 32767 / 4 beträgt.

Messbereiche

Die unteren Diagramme zeigen die Ausgabewerte der Messbereiche sowie das Verhalten beim Überschreiten der Grenzbereiche.

EL310x, EL3112-0011, EL3142-0010

Datenstrom und Messbereiche 3:
Messbereiche ± 10 V, ± 10 mA und ± 20 mA (zutreffendes wie in der folgenden Tabelle mit „X“ angegeben)

Klemme

Messbereich

± 10 V

± 10 mA

± 20 mA

EL310x

X

-

-

EL3112-0011

-

-

X

EL3142-0010

-

X

-

EL311x, EL314x

Datenstrom und Messbereiche 4:
Messbereich 0...20 mA

EL312x, EL315x

Datenstrom und Messbereiche 5:
Messbereich 4...20 mA

EL316x

Datenstrom und Messbereiche 6:
Messbereich 0...10 V

EL3172, EL3174, EL3174-00xx Scaler: Extended Range/ Legacy Range

Die EL3174 bzw. die EL3174-00xx hat die Skalierung (Scaler, AI Advanced settings Objekt 0x80nD:12) “Extended Range” voreingestellt. Diese Skalierungsart erlaubt ein Über- bzw. Unterschreiten des eigentlichen Messbereichs um c.a. 7%. Der technisch nutzbare Bereich liegt also bei -107% bis +107% vom jeweiligen Messbereichsendwert. Beispiel: Messbereichsendwert = ±10 V dann ist der technische Messbereich c.a. -10,7 V...+10,7 V. Der Legacy Range hingegen gibt dabei den herkömmlichen Bereich von -100% bis + 100% wieder (z.B. nutzbarer Bereich -10 bis +10 V) und +100% entsprechen hierbei +32767 (-100% -32768).

Für den Extended Range ist bei 16 Bit als 100% der PDO-Wert ±30518 (0x7736) festgelegt worden. Daraus resultierend ergibt sich die Bitbedeutung mit dem (vom Anwender ausgewählten Messbereich) Messbereichsendwert (MBE) wie folgt:

Datenstrom und Messbereiche 7:

Nachfolgend sind die zu allen Messbereichen zugehörigen Diagramme dargestellt:

Messbereich ±10 V (Bipolar):

Datenstrom und Messbereiche 8:
EL3172, EL3174, EL3174-0002, EL3174-0090; Messbereich -10…+10 V

Messbereich ±3 V (Bipolar):

Datenstrom und Messbereiche 9:
EL3174-0032; Messbereich -3…+3 V

Messbereich ±30 V (Bipolar):

Datenstrom und Messbereiche 10:
EL3174-0042; Messbereich -30…+30 V

Messbereich ±60 V (Bipolar):

Datenstrom und Messbereiche 11:
EL3174-0042; Messbereich -60…+60 V

Messbereich 0…10 V (Unipolar):

Datenstrom und Messbereiche 12:
EL3172, EL3174, EL3174-0002, EL3174-0090; Messbereich 0…10 V

Messbereich 0…3 V (Unipolar):

Datenstrom und Messbereiche 13:
EL3174-0032; Messbereich 0…3 V

 

Messbereich ±20 mA (Bipolar):

Datenstrom und Messbereiche 14:
EL3172, EL3174, EL3174-00xx; Messbereich -20…+20 mA

 

Messbereich 0…20 mA (Stromschleife):

Datenstrom und Messbereiche 15:
EL3172, EL3174, EL3174-00xx; Messbereich 0…20 mA

 

Messbereich 4...20 mA (Stromschleife):

Datenstrom und Messbereiche 16:
EL3172, EL3174, EL3174-00xx; Messbereich 4…20 mA

 

Messbereich 4...20 mA, NAMUR NE43 (Stromschleife):

Datenstrom und Messbereiche 17:
EL3172, EL3174, EL3174-00xx; Messbereich 4…20 mA (NAMUR NE43)

Kalibrierung

Hersteller-Abgleich, Index 0x80n0:0B

Die Freigabe des Hersteller-Abgleichs erfolgt über den Index 0x80n0:0B. Die Parametrierung erfolgt über die Indizes

Anwender-Abgleich, Index 0x80n0:0A

Die Freigabe des Anwender-Abgleichs erfolgt über den Index 0x80n0:0A. Die Parametrierung erfolgt über die Indizes

Anwender-Skalierung, Index 0x80n0:01

Die Freigabe der Anwender-Skalierung erfolgt über den Index 0x80n0:01. Die Parametrierung erfolgt über die Indizes

Datenstrom und Messbereiche 18:

Herstellerabgleich

Der Hersteller behält sich den Abgleich der Klemmen vor. Der Herstellerabgleich ist daher nicht veränderbar.