Funktionsweise IP/IE3202
Das analoge Eingangsmodul IP3202-Bxxx bzw. IE3202 erlaubt den direkten Anschluss von vier Widerstandssensoren. Die Widerstandssensoren können in 2, 3 oder 4 Leiteranschlusstechnik betrieben werden. Die Umrechnung und Linearisierung des Widerstandswertes in eine Temperatur erfolgt durch einen Mikro-Controller in dem Modul.
Temperaturen werden in 1/10°C (1 Digit = 0,1°C) ausgegeben. Darüber hinaus wird ein Drahtbruch bzw. Kurzschluss an den Slave bzw. an die Steuerung gemeldet und durch die Error-LED angezeigt.
Als Widerstandssensoren sind die Elemente PT100, NI100, PT200, PT500, NI120, NI1000 und PT1000 über ihren kompletten Messbereich implementiert. Das Modul ist über einen Feldbus vollständig konfigurierbar, so kann z.B. eine selbstdefinierte Skalierung der Ausgabe erfolgen, oder es kann die Temperaturumrechnung abgeschaltet werden. In diesem Fall erfolgt die Ausgabe des Messwerts in einem Bereich von 10 Ohm bis 1,2/5,0 kOhm mit einer Auflösung von 1/10 bzw. 1/2 Ohm (Die interne Auflösung des Widerstandswertes beträgt 1/255 Ohm).
Ausgabeformat der Prozessdaten
|
Prozessdaten (hex) |
Prozessdaten Dezimal (integer) |
Messwert |
|---|---|---|
|
0xF63C |
-2500 |
-250°C |
|
0xF830 |
-2000 |
-200°C |
|
0xFC18 |
-1000 |
-100°C |
|
0xFFFF |
-1 |
-0,1°C |
|
0x0000 |
0 |
0,0°C |
|
0x0001 |
1 |
0,1°C |
|
0x02E8 |
1000 |
100°C |
|
0x07D0 |
2000 |
200°C |
|
0x1388 |
5000 |
500°C |
|
0x2134 |
8500 |
850°C |
Prozessdaten
Die Prozessdaten, die zum K-Bus übertragen werden, berechnen sich aus folgenden Gleichungen:
X_RL: ADC-Wert der Zuleitung
X_RTD: ADC-Wert des Temperatursensors inklusive einer
Zuleitung
X_R: ADC-Wert des Temperatursensors
A_a, B_a: Hersteller, Gain und Offsetabgleich (R17,R18)
A_h, B_h: Hersteller-Skalierung
A_w, B_w: Anwender-Skalierung
Y_R: Widerstandswert des Temperatursensors
Y_T: gemessene Temperatur in 1/16°C
Y_THS: Temperatur nach Herstellerskalierung (1/10°C )
Y_TAS: Temperatur nach Anwenderskalierung
Y_AUS: Prozessdaten zur SPS- Steuerung
a) Berechnung des Widerstandswertes:
X_R = X_RTD-X_RL (1.0) Y_R = A_a * (X_R -B_a) (1.1)
b) Linearisierung der Kennlinie:
Y_T = a1 * Y_R^2 + b1* Y_R + c1 (1.2) oder Y_T = Y_R wenn Ausgabe
in Ohm (1.3)
c) weder Anwender noch Herstellerskalierung aktiv:
Y_AUS = Y_T (1.4)
d) Herstellerskalierung aktiv (Werkseinstellung):
Y_THS = A_h * Y_T + B_h (1.5) Y_AUS = Y_THS
e) Anwenderskalierung aktiv:
Y_TAS = A_w * Y_T + B_w (1.6) Y_AUS = Y_TAS
f) Hersteller- und Anwenderskalierung aktiv: (1.7)
Y_1 = A_h * Y_T + B_h Y_2 = A_w * Y_1 + B_w Y_AUS = Y_2
Ersatzschaltbild
