Betriebsmodi

Die EL3255 unterstützt drei verschiedene Betriebsmodi:

• Freerun (Filter ein, Timer-Interrupt)
• Synchron (Filter aus, SyncManager-Interrupt)
• Distributed Clock-getriggert (DC-Sync-Interrupt)

Nach folgendem Entscheidungsbaum ist die für die Applikation erforderliche Betriebsart auszuwählen:

Durch Aktivieren/Deaktivieren der Filter über den Index wechselt die Klemme zwischen den Betriebsarten Freerun (Filter an) und Synchron. Dies geschieht während die Klemme im OP-Betrieb bleibt. Durch die Umstellung können verlängerte Abtastzeiten auftreten sowie Sprünge in den Prozessdaten, bis die Filter eingeschwungen sind.

Der DC Betrieb kann nur bei abgeschalteten Filtern verwendet werden. Ebenso ist es nicht möglich, die Filter im DC-Betrieb einzuschalten. Der DC-Betrieb wird über den Reiter "DC" im TwinCAT System Manager parametriert.

Synchroner Betrieb

Im Synchronen Betrieb werden Prozessdaten Frame-getriggert erzeugt, so dass mit jedem PLC-Zyklus ein neuer Wert vorhanden ist. Der synchrone Betrieb automatisch verwendet wenn die Filter deaktiviert sind und kein DC aktiviert ist.

Die minimale zulässige Zykluszeit sind 500 µs im 5-kanaligen Betrieb, 300 µs im 2-kanaligen Betrieb.

DC-Betrieb

Im DC-Betrieb werden die Prozessdaten per DC-Interrupt angefordert. Dadurch wird der zeitliche Jitter zwischen zwei Frames ausgeglichen und der Sampling-Zeitpunkt systemweit auch über viele EtherCAT-Geräte gleich.

Der DC-Betrieb benötigt minimale Zykluszeiten von 500 µs im 5-kanaligen und 300 µs im 2-kanaligen betrieb. Der "Input Based" Betrieb verschiebt den Sync-Interrupt automatisch so, dass die Prozessdaten kurz vor dem aktuellen Prozessdatenzyklus fertig sind, deshalb wird er als die Standard-Einstellung für DC-Betrieb empfohlen.

Der Messwert wird typ. 500 ± 200 ns nach dem SYNC1-Interrupt gelesen. Zwischen SYNC0 und SYNC1 muss ein zeitlicher Abstand von 20 µs vorhanden sein.

Filter-Betrieb (FIR-und IIR), Index 0x8000:06, 0x8000:15

Die EL3255 ist mit einem digitalen Filter ausgestattet, das je nach Einstellung die Charakteristik eines Filter mit endlicher Impulsantwort (Finite Impulse Response filter, FIR-Filter) oder eines Filter mit unendlicher Impulsantwort (Infinite Impulse Response filter, IIR-Filter), annehmen kann. Der Filter ist per default deaktiviert. Zur Aktivierung mit Index 0x8000:06 bitte den folgenden Hinweis beachten.

Aktivierung des Filters mit Index 0x8000:06 und Einstellung der Filtereigenschaften über Index 0x8000:15 Die Filterfrequenzen werden für alle Kanäle derEL3255 zentral über den Index 0x8000:15 (Kanal 1) eingestellt. Die entsprechenden Indizes 80n0:15 der weiteren Kanäle haben keine Parametrierungsfunktion.

FIR-Filter

Das Filter arbeitet als Notch-Filter (Kerbfilter) und bestimmt die Wandlungszeit der Klemme. Es wird über den Index 0x8000:15 parametriert. Je höher die Filterfrequenz, desto schneller ist die Wandlungszeit. Es steht ein 50 und ein 60 Hz Filter zur Verfügung.
Kerbfilter bedeutet, dass der Filter bei der genannten Filterfrequenz und Vielfachen davon Nullstellen (Kerben) im Frequenzgang hat, diese Frequenzen also in der Amplitude dämpft.

Das FIR-Filter arbeitet als nicht-rekursives Filter.

IIR-Filter

Das Filter mit IIR-Charakteristik ist ein zeitdiskretes, lineares, zeitinvariantes Filter, welches in 8 Leveln eingestellt werden kann (Level 1 = schwaches rekursives Filter, bis Level 8 = starkes rekursives Filter)
Der IIR kann als gleitende Mittelwertberechnung nach einem Tiefpass verstanden werden.

Durch den Synchronisierungsmodus FreeRun arbeitet der IIR-Filter mit ca. 500 µs interner Zykluszeit.