Messwertverarbeitung
Der vom ADC erfasste und digitalisierte elektrische Messwert muss bzw. kann im Gerät verändert werden um
- Hardware-Abhängigkeit zu kompensieren (Stichwort: Abgleich)
- oder applikationsseitig eine Umdeutung des Messwerts vorzunehmen (z. B. das elektrische 0..10V Signal eines Drucksensors in einen Druckwert umzurechnen).
Hinweis: In diesem CoE wird der bei Beckhoff historisch begründete Begriff "Kalibrierung" verwendet, obwohl er nichts mit Abweichungsaussagen eines Kalibrierungszertifikats zu tun hat. Es werden hier die hersteller- oder kundenseitigen Abgleichdaten/Justagedaten beschrieben, die das Gerät im laufenden Betrieb verwendet, um die zugesicherte analoge Genauigkeit einzuhalten.
Der Messwert kann in 3 Funktionseinheiten verändert werden, alle drei können gleichzeitig aktiv sein:
- Vendor Calibration
Der elektrische Kanal wird von Beckhoff in der Funktionseinheit „Vendor Calibration“ auf Einhaltung der gegebenen Unsicherheitsspezifikation (siehe Technische Daten, früher: Messfehler) abgeglichen. Die Herstellerabgleichdaten von Beckhoff liegen in diesem Bereich vor.
Parameter:
Index (hex) | Name | Datentyp | Bedeutung |
|---|---|---|---|
80n0:0B | Enable vendor calibration | BOOL | default aktiviert, die Daten werden berücksichtigt. |
80nF | Vendor calibration data | - | nicht zur anwenderseitigen Veränderung vorgesehen |
Der Zwischenwert nach dieser Funktionseinheit kann im Index 0x90n0:05 unter „Vendor Calibration“ eingesehen werden.
Die Anzahl der Einstellungsveränderungen in dieser Funktionseinheit wird im Index 0x90n2:12 als „Vendor Calibration Counter“ hochgezählt und ist nicht löschbar.
Wenn ein beliebiger Parameter im Data-Bereich geändert wird, wird der Counter inkrementiert. Weitere Änderungen im Data-Bereich innerhalb der nächsten 30 Sekunden werden nicht für den Counter gewertet. Nach Ablauf dieser Zeit wird eine Parameteränderung den Zähler wieder inkrementieren.
- User Calibration
Die Funktionseinheit „User calibration“ kann anwenderseitig benutzt werden, wenn dauerhaft mit alternativen, anlagenabhängigen Korrekturwerten gearbeitet werden soll.
Um sowohl mit INT16-basierenden Gain/Offset-Werten als auch Real32-Koeffizienten arbeiten zu können, verläuft die Verarbeitung in „User Calibration“ (wenn „Enable User calibration“ = 1) wie folgt:
- für Sollwert >= 0: “Value after User calibration” = S0 + “Value after Vendor calibration” * S1 +(“Value after Vendor calibration”)² * S2
- für Sollwert < 0: “Value after User calibration” = S0 + “Value after Vendor calibration” * S1n +(“Value after Vendor calibration”)² * S2
Parameter:
Index (hex) | Name | Datentyp | Bedeutung |
|---|---|---|---|
80n0:0A | Enable User Calibration | BOOL | default deaktiviert, Berechnung erfolgt erst bei TRUE |
80n0:17 | User Calibration Offset | SINT16 | 1 Bit = MBEnorm./32767, default: 0 |
80n0:18 | User Calibration Gain | UINT16 | 1 Bit entspricht 2-16, „1“ entspricht also 0x7FFF/32767dez |
80nC:01 | User Calibration Data | BYTE4 | 4 Byte freier Speicherraum, hier besteht die Möglichkeit, z.B. in Form von 8 CHAR das Kalibrierdatum zu hinterlegen |
80nC:03…0D | User Scale Gain (Real32) | REAL32 | Real32-Koeffizienten S0/S1/S2/S3/S1n des Berechnungspolynoms |
Der Zwischenwert nach dieser Funktionseinheit ist in Index 0x90n0:0B „Value after user calibration“ einsehbar.
Die Anzahl der Einstellungsveränderungen in dieser Funktionseinheit wird in Index 90n2:11 „User Calibration Counter“ hochgezählt (nicht löschbar).
Verfahren: bei der ersten Änderung eines beliebigen Parameters im Data-Bereich Index 80nC oder Index 80n0:17/18 wird der Counter inkrementiert, weitere Änderungen im Data-Bereich in den folgenden 30 Sekunden werden nicht für den Counter gewertet. Nach Ablauf dieser Zeit wird eine Parameteränderung den Zähler wieder inkrementieren.
- User Scale
Die Funktionseinheit User Scale ist für Umdeutungen/Transformationen des Messwertes vorgesehen, aus „10 V“ können so also mit Gain=5 „50 kg“ werden. Er ist als lineare Transformation mit Gain/Offset implementiert.
Parameter:Parameter:
Index (hex) | Name | Datentyp | Bedeutung |
|---|---|---|---|
80n0:01 | Enable User Scale | BOOL | default deaktiviert, Berechnung erfolgt erst bei TRUE |
80n0:11 | User Scale Offset | SINT16 | wird direkt in Digit addiert. |
80n0:12 | User Scale Gain | UINT16 | 1 Bit entspricht 2-16, „1“ entspricht also 0x7FFF/32767dez |
80nD:1C | User Scale Offset (Real32) | REAL32 | - |
80nD:1D | User Scale Gain (Real32) | REAL32 | - |
Der Zwischenwert nach dieser Funktionseinheit ist in Index 0x90n0:0B „Value after user scale“ einsehbar.
Hinweis | ||
 | Verändern des Interface Beim Verändern des Interface werden Gain und Offset auf 1 bzw. 0 zurückgesetzt! | |
Passwortschutz für Anwenderdaten
Einige Anwenderdaten sind durch ein zusätzliches Passwort, das in CoE 0xF009 einzutragen ist, vor unerwünschtem oder irrtümlichem Beschreiben geschützt:
- CoE-Schreibzugriffe durch den Anwender, PLC- oder Startup-Einträge im Single- oder CompleteAccess-Zugriff
- Überschreiben der Werte durch RestoreDefaultParameter Zugriff auf 0x80n0 (bzw. 0x80nD, falls vorhanden)
Verwendung von CoE 0xF009
- Eintragen von 0x12345678 aktiviert den Passwortschutz → Objekt zeigt "1" (eingeschaltet) an
Geschützte Objekte können nun nicht mehr geändert werden, bei einem Schreibzugriff kommt keine Fehlermeldung! - Eintragen von 0x11223344 deaktiviert den Passwortschutz → Objekt zeigt "0" (ausgeschaltet) an
Der Passwortschutz greift bei folgenden AI-Einstellungen:
Index (hex) | Bezeichnung |
|---|---|
80n0:0A | Enable User calibration |
80n0:0B | Enable Vendor calibration |
80n0:17 | User calibration offset |
80n0:18 | User calibration gain |
80nC | User calibration Data |
80nD:17 | Low Range Error |
80nD:18 | High Range Error |
80nD:27 | Low Range Error (REAL32) |
80nD:28 | High Range Error (REAL32) |