Grundlagen zur Funktion
Die analogen Eingangsklemmen
KL3011 und KL3012 verarbeiten Signale im Bereich von 0 mA bis 20 mA
KL3021 und KL3022 verarbeiten Signale im Bereich von 4 mA bis 20 mA
mit einer Auflösung von 12-Bit (4095 Schritte). Die Eingänge der Klemme sind Differenzeingänge und besitzen eine gemeinsame Masse. Aufgrund der Differenzeingänge eignen sich die Klemmen besonders gut für massefreie Messungen in Stromschleifen.
Von Spannungsunterschieden an den Eingangsklemmen verursachte Querströme führen bis zu einem Potentialunterschied von 35 V (UCM = 35 V) zu keinen nennenswerten Messverfälschungen.
Die LEDs geben den Betriebszustand des dazugehörigen Klemmenkanals wieder.
- grüne Run-LED:
- Ein: normaler Betrieb
- Aus: Watchdog-Timer Overflow ist aufgetreten. Werden vom Buskoppler 100 ms keine Prozessdaten übertragen, so erlöschen die grünen LEDs.
- rote Error-LED:
- Ein: Der Endanschlag des A/D-Wandlers ist erreicht. Der Strom ist größer als 21,5 mA.
- Aus: normaler Betrieb
Ausgabeformat der Prozessdaten
Die Prozessdaten werden im Auslieferungszustand im Zweierkomplement dargestellt (integer -1 entspricht 0xFFFF). Über das Feature-Register (R32) sind andere Darstellungsarten anwählbar (z. B. Betrags-Vorzeichendarstellung, Siemens-Ausgabeformat).
Messwert | Ausgabe | ||
|---|---|---|---|
KL3011, KL3012 | KL3021, KL3022 | dez | hex |
0 mA | 4 mA | 0 | 0x0000 |
10 mA | 12 mA | 16383 | 0x3FFF |
20 mA | 20 mA | 32767 | 0x7FFF |
Berechnung der Prozessdaten
Die Klemme nimmt permanent Messwerte auf und legt die Rohwerte ihres A/D-Wandlers ins Register R0 (RAM ). Nach jeder Erfassung des Analogsignals erfolgt die Korrekturberechnung mit den Abgleichwerten. Anschließend folgt noch die Hersteller- und die Anwenderskalierung:
Die Prozessdaten, die zum Buskoppler übertragen werden, berechnen sich aus den folgenden Gleichungen:
Y_a = (B_a + X_adc) * A_a | (1.0) | Weder Anwender noch Herstellerskalierung aktiv. |
Y_1 = B_h + A_h * Y_a | (1.1) | Herstellerskalierung aktiv: (Default-Einstellung) |
Y_2 = B_w + A_w * Y_a | (1.2) | Anwenderskalierung aktiv |
Y_1 = B_h + A_h * Y_a | (1.3) | Hersteller- und Anwenderskalierung aktiv |
Legende
Name | Bezeichnung | Register |
|---|---|---|
X_adc | Ausgabe Wert des A/D-Wandlers | - |
Y_aus | Prozessdaten zur Steuerung | - |
B_a | Hersteller-Abgleich: Offset | |
A_a | Hersteller-Abgleichs: Gain | |
B_h | Hersteller-Skalierung: Offset | |
A_h | Hersteller-Skalierung: Gain | |
B_w | Anwender-Skalierung: Offset | |
A_w | Anwender-Skalierung: Gain |
Die Geradengleichungen werden über Register R32 aktiviert
