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smartIO 8x24

Descrizione​

PCB smartIO 8x24

Lo smartIO 8x24 offre possibilità di collegamento per 8 sorgenti di segnale analogiche per la misura di tensione o di corrente con i seguenti campi di misura selezionabili:

  • ±160V, ±80V, ±40V, ±20V, ±10V, ±5V
  • ±200mA, ±100mA, ±50mA, ±25mA, (protetto con 500mA)

Ulteriori parametri principali sono

  • Frequenza di campionamento fino a 1 kHz
  • Convertitore analogico-digitale a 24 bit
  • Tensione di modo comune fino a 100V
  • Ingresso di corrente con protezione da sovraccarico
  • Linearizzazione del sensore tramite polinomio
  • Diverse possibilità di filtraggio
  • Isolamento tra processo, alimentazione e interfacce digitali fino a 1700 V DC

La configurazione del modulo avviene tramite un'interfaccia seriale (USB) e l'ampio set di comandi SCPI con un qualsiasi programma terminale o, preferibilmente, optiCONTROL. Questa configurazione comprende anche gli indirizzi, le frequenze di invio e l'assegnazione dei messaggi CAN. Una configurazione sul campo può essere effettuata tramite il bus CAN con l'applicazione console smiocan. Questa fa parte delle versioni attuali dello Yocto Linux della famiglia smart (smartMINI, smartRAIL, …).

Ogni modulo, nella versione RAIL, viene testato singolarmente per quanto riguarda rigidità dielettrica e isolamento tra il lato di processo e il lato USB. Grazie al robusto alloggiamento in alluminio e alla vernice protettiva della scheda secondo EN50155 sono soddisfatti anche i requisiti per l'impiego su veicoli ferroviari.

Anche quando il modulo è integrato nell'alloggiamento dello smartRAIL, il collegamento per CAN e alimentazione avviene tramite i due connettori M12. Questi possono essere collegati in serie al connettore dello smartRAIL con un breve cavo di collegamento M12.

Per questi e per tutti gli altri dati, le descrizioni o gli esempi riportati relativi a questo prodotto, optiMEAS si riserva modifiche ed errori.

Funzione​

Schema del canale di ingresso

Lo smartIO 8x24 dispone di 8 ingressi, ciascuno con struttura identica:

  • I collegamenti dell'ingresso di tensione (U_IN, COM) sono collegati, ciascuno con alta impedenza di Rin=1MΩR_{\rm{in}} = 1 M\Omega, a un selettore della modalità operativa e al successivo amplificatore di ingresso con filtro Sallen-Key (SKF).

  • I collegamenti dell'ingresso di corrente (I_IN, COM) sono collegati tra loro tramite un fusibile (F)1 a protezione dal sovraccarico e una piccola resistenza di shunt RShunt=10ΩR_{\rm{Shunt}} = 10 \Omega. Il prelievo della tensione sullo shunt avviene con alta impedenza di Rin=1MΩR_{\rm{in}} = 1 M\Omega e porta, tramite il selettore della modalità operativa, al successivo amplificatore di ingresso con filtro Sallen-Key (SKF).

    warning

    Devono essere osservate le indicazioni di collegamento nella sezione Misura di corrente! Il fusibile (500mA, rapido) nel percorso di misura è previsto come elemento di protezione contro la distruzione dell'ingresso di misura dovuta a un cablaggio errato. Può essere sostituito esclusivamente dal servizio optiMEAS (a pagamento)! Per evitare tempi di fermo e costi inutili, il cablaggio deve essere controllato accuratamente prima della messa in servizio! Per evitare danni si rimanda inoltre a questo capitolo!

  • I collegamenti COM degli 8 canali sono collegati tra loro solo tramite le impedenze di ingresso RinR_{\rm{in}} e un punto di massa virtuale. In questo modo gli ingressi sono predisposti per la misura differenziale in ogni modalità operativa. Il collegamento COM a un potenziale di riferimento è quindi obbligatorio su ogni canale utilizzato.

  • La tensione di modo comune2 tra gli ingressi può arrivare fino a 100V DC.

  • Il filtro Sallen-Key limita la larghezza di banda dell'ingresso a 480 Hz e agisce così come filtro anti-aliasing per il successivo convertitore AD.

  • Il convertitore AD a delta-sigma è configurabile fino a frequenze di campionamento di 1 kHz, in modo sincrono per tutti i canali di ingresso. L'amplificazione di ingresso programmabile consente diversi campi di misura; la risoluzione di conversione è di 24 bit.

  • Per ogni amplificazione e modalità operativa (U/I) è memorizzato un set di dati di calibrazione, con il quale viene calcolata la tensione o la corrente di misura all'ingresso.

  • Questa grandezza di misura calibrata può essere elaborata con un polinomio utente3 per riprodurre la curva caratteristica di un sensore. In questo modo il modulo può emettere direttamente tramite CAN la grandezza fisica misurata dal sensore.

  • Questa grandezza fisica viene inviata in parallelo a diversi stadi di filtro:

    • un filtro passa-basso del 1° ordine
    • un filtro a media mobile
    • un filtro RMS mobile

L'ampiezza della finestra dei filtri mobili e la costante di tempo dei filtri passa-basso sono impostabili in comune per tutti i canali. Con un'ampiezza della finestra di 300 campioni è possibile misurare direttamente anche valori True-RMS per segnali AC con le frequenze tipiche di 50 Hz (15 periodi), 60 Hz (18 periodi) e 16 2/3 Hz (5 periodi).


Comunicazione​

I valori misurati vengono trasmessi sul bus CAN in singoli messaggi. È possibile configurare fino a 20 messaggi CAN con:

  • ID CAN (11 bit, 29 bit)
  • Frequenza di invio in ms, dopo l'avvio del dispositivo o RTR
  • Contenuto

Per il contenuto è disponibile un'ampia scelta di elementi di dati, che comprendono non solo i valori misurati filtrati, ma anche informazioni di stato del canale, la temperatura interna del modulo, la versione di firmware e hardware o l'unità fisica. I valori misurati vengono trasmessi preferibilmente come <float> a 4 byte, per cui, con un'adeguata pianificazione e configurazione del modulo, non è necessaria un'ulteriore scalatura lato ricevitore. È possibile anche la trasmissione come <int16>. In questo caso, però, la scalatura della grandezza di uscita dipende dal campo di misura scelto o dal polinomio utente, per sfruttare al meglio il campo di valori limitato.

La configurazione avviene con l'ausilio di un protocollo SCPI esteso tramite l'interfaccia seriale4 disponibile sul collegamento USB di configurazione (COM, /dev/tty). All'interfaccia seriale è possibile accedere con un qualsiasi programma terminale5. Il modulo integra l'immissione dei comandi modificabile con cronologia e offre un output opzionalmente colorato. Per determinati comandi che agiscono contemporaneamente su più canali, l'output è strutturato in modo leggibile. Inoltre il fine riga utilizzato (CR, LF, CRLF) viene rilevato automaticamente, consentendo così il funzionamento con un terminale (classico). Con il comando __? è possibile richiamare direttamente dal dispositivo un elenco dettagliato e documentato di tutti i comandi. I comandi critici sono protetti da un passcode. Il software di configurazione optiCONTROL mette a disposizione, per la configurazione del modulo, maschere di immissione di facile utilizzo per le impostazioni principali.

Tramite due messaggi CAN riservati (0x011, 0x012)6 è possibile stabilire una connessione di servizio con la nuova famiglia smartIO anche sul campo. Tramite i messaggi viene eseguito un protocollo ISO-TP esteso. Oltre alla vera e propria connessione dati (ASCII/binaria) vengono implementate in modo asincrono anche informazioni di stato per la gestione della connessione e per l'elaborazione del comando lato dispositivo. In questo modo è possibile selezionare un singolo dispositivo per la comunicazione sugli stessi messaggi CAN e trasmettere in modo sicuro e bidirezionale anche grandi quantità di dati. Inoltre è implementata una protezione dell'accesso tramite procedura seed-key.

Tramite questa connessione di servizio

  • viene gestito il set di comandi SCPI del dispositivo per la configurazione e
  • può essere eseguito un aggiornamento firmware del software del dispositivo.

Nelle versioni attuali dell'ambiente YOCTO, sui dispositivi della famiglia smart può essere utilizzata l'applicazione console smiocan per la comunicazione tramite questa connessione di servizio. L'app offre le seguenti possibilità:

  • Eseguire la ricerca dei dispositivi
  • Impostare ora/data del dispositivo
  • Diversi output del registro eventi
  • Eseguire comandi da
    • riga di comando Linux
    • un file batch oppure
    • in modo interattivo
  • Eseguire aggiornamenti firmware per un dispositivo specifico o per tutti i dispositivi

Isolamento dei gruppi di collegamento​

Il gruppo di ingresso per tensione di alimentazione e bus CAN, l'interfaccia di configurazione USB e i collegamenti al processo sono isolati tra loro, idonei all'uso ferroviario per impianti con tensione nominale di esercizio di 110V, fino a una tensione di isolamento di 1,7kV DC.

Isolamento ESP32

Gli ingressi di processo, a seconda della versione del modulo, sono collegati ad alta impedenza al punto di riferimento analogico interno (GND virtuale) e quindi – in genere in modo trascurabile - anche tra loro.

Interfacce del modulo​

Ingressi di misura (X10)​

Per gli ingressi di misura [X10] vengono utilizzati morsetti Phoenix a doppia fila con passo 3,5 mm. La posizione del pin 1 e il senso di numerazione sono contrassegnati sull'alloggiamento.

Ingresso di misura X10

CanaleI_INCOMU_IN
1Pin 1Pin 3Pin 5
2Pin 2Pin 4Pin 6
3Pin 7Pin 9Pin 11
4Pin 8Pin 10Pin 12
5Pin 13Pin 15Pin 17
6Pin 14Pin 16Pin 18
7Pin 19Pin 21Pin 23
8Pin 20Pin 22Pin 24

I connettori Phoenix adatti sono

  • Codice art. 1790399, DFMC 1,5/12-STF-3,5
  • Codice art. 1790580, DFMC 1,5/12-ST-3,5-LR

L'alloggiamento base del connettore sullo smartIO e i connettori possono essere contrassegnati in modo univoco tramite il profilo di codifica, se necessario, qualora vengano utilizzati più moduli smartIO. In questo modo sono possibili un premontaggio dei connettori e un collegamento a prova di scambio.

  • Codice art. 1790647, CP-DMC 1,5 NAT - profilo di codifica

Misura di tensione​

Per una misura di tensione devono essere utilizzati gli ingressi U_IN e COM. La misura è differenziale, devono essere sempre utilizzati entrambi i collegamenti. Tra i diversi canali di ingresso la differenza di potenziale deve rientrare nel campo della tensione di modo comune ammessa.

Nella configurazione dello smartIO, per il canale corrispondente deve essere disattivata la misura di corrente (adc:current N, 0) e deve essere scelto un campo di misura adatto (adc:gain N, G). Per la configurazione si raccomanda il software optiCONTROL; è possibile anche una configurazione tramite le interfacce SCPI.

L'esempio seguente mostra la misura di tensione su un componente qualsiasi del processo:

Misura di tensione

Il collegamento di un sensore attivo con amplificatore integrato e uscita in tensione (bipolare) avviene ad es. come segue:

Misura di tensione_2

Sono impostabili i seguenti campi di misura:

Gain GCampo di misura
1±160V\pm160\rm{V}
2±80V\pm80\rm{V}
4±40V\pm40\rm{V}
8±20V\pm20\rm{V}
16±10V\pm10\rm{V}
32±5V\pm5\rm{V}

Misura di corrente​

warning

Il fusibile (500mA, rapido) nel percorso di misura è previsto come elemento di protezione contro la distruzione dell'ingresso di misura dovuta a un cablaggio errato. Può essere sostituito esclusivamente dal servizio optiMEAS (a pagamento)! Per evitare tempi di fermo e costi inutili, il cablaggio deve essere controllato accuratamente prima della messa in servizio! Per evitare danni si rimanda inoltre a questo capitolo!

Per una misura di corrente devono essere utilizzati gli ingressi I_IN e COM. La misura è differenziale sulla resistenza di shunt interna, devono essere sempre utilizzati entrambi i collegamenti. La misura può essere effettuata in qualsiasi posizione nel circuito di misura della sorgente di segnale (high-side/low-side). Tra i diversi canali di ingresso la differenza di potenziale deve rientrare nel campo della tensione di modo comune ammessa.

Nella configurazione dello smartIO, per il canale corrispondente deve essere attivata la misura di corrente (adc:current N, 1) e deve essere scelto un campo di misura adatto (adc:gain N, G). Per la configurazione si raccomanda il software optiCONTROL; è possibile anche una configurazione tramite le interfacce SCPI.

Il collegamento di un sensore a 2 fili che modula la grandezza di misura come segnale di corrente 4-20mA sulla tensione di alimentazione avviene secondo lo schema seguente:

Misura di corrente

Se viene utilizzato un sensore con amplificatore integrato e uscita in corrente (bipolare) (ad es. trasduttore di corrente LEM), il collegamento avviene come segue:

Misura di corrente_2

Sono impostabili i seguenti campi di misura:

Gain GCampo di misura
1±200mA\pm200\rm{mA}
2±100mA\pm100\rm{mA}
4±50mA\pm50\rm{mA}
8±25mA\pm25\rm{mA}
note

I fattori di scala 16 e 32 non sono calibrati e non devono essere utilizzati per le misure.

suggerimento

Per un cablaggio ordinato dei sensori a 2 fili è adatto ad es. il morsetto per sensori di prossimità 270-560 di Wago con i relativi accessori (morsetto di alimentazione -564, ponticello -409, piastre terminali -319). Questo garantisce la distribuzione della tensione di alimentazione e il ritorno di massa per tutti i sensori e offre un numero sufficiente di collegamenti per i cavi dei sensori e gli ingressi di misura dello smartIO 8x24.

Wago 270 560

warning

Il fusibile (500mA, rapido) nel percorso di misura è previsto come elemento di protezione contro la distruzione dell'ingresso di misura dovuta a un cablaggio errato. Può essere sostituito esclusivamente dal servizio optiMEAS (a pagamento)! Per evitare tempi di fermo e costi inutili, il cablaggio deve essere controllato accuratamente prima della messa in servizio! Per evitare danni si rimanda inoltre a questo capitolo!

Scalatura del sensore​

Le grandezze di ingresso misurate, tensione o corrente, vengono trasmesse con le impostazioni di fabbrica in formato float tramite il bus CAN. Non è necessaria una scalatura sul campo di misura utilizzato nel file DBC. La scalatura sulla grandezza fisica rilevata dal sensore può avvenire nel file DBC o, meglio, tramite la definizione del polinomio nello smartIO. Quest'ultima consente anche la corretta rappresentazione dei valori True-RMS calcolati nello smartIO.

Scalatura del sensore

Di seguito è riportato un esempio per la determinazione dei coefficienti per il collegamento di un sensore di pressione 4-20mA:

Il polinomio da determinare esprime la relazione tra il segnale di misura xx (tensione o corrente all'ingresso di misura) e la grandezza fisica misurata yy del sensore:

y(x)=Polynom(x)=∑k=0n−1akxk=…+a2x2+a1x+a0y(x)=scale⋅x+offset\begin{array}{l} y(x) = Polynom(x) = \sum\limits_{k = 0}^{n - 1} {{a_k}{x^k} = \ldots + {a_2}{x^2} + {a_1}x + {a_0}} \\ y(x) = \it{scale} \cdot x + \it{offset} \end{array}

Dalla scheda tecnica del sensore sono da ricavare i seguenti dati:

[xmin⁡xmax⁡]=[4mA20mA][ymin⁡ymax⁡]=[−50hPa150hPa]\begin{array}{l} \left[{\begin{array}{cc} {{x_{\min }}}&{{x_{\max }}} \end{array}} \right] = \left[ {\begin{array}{cc} {4{\rm{mA}}}&{20{\rm{mA}}} \end{array}} \right]\\ \left[ {\begin{array}{cc} {{y_{\min }}}&{{y_{\max }}} \end{array}} \right] = [\begin{array}{cc} { - 50{\rm{hPa}}}&{150{\rm{hPa}}} \end{array}] \end{array}

Inserendo questi punti nell'equazione precedente si ottiene:

scale=ymax⁡−ymin⁡xmax⁡−xmin⁡=12.5hPamAoffset=y(xmin⁡)−scale⋅xmin⁡=ymin⁡−scale⋅xmin⁡=−100hPa\begin{array}{l} \it{scale} = \frac{{{y_{\max }} - {y_{\min }}}}{{{x_{\max }} - {x_{\min }}}} = 12.5\frac{{hPa}}{{mA}}\\ \it{offset} = y({x_{\min }}) - \it{scale} \cdot {x_{\min }} = {y_{\min }} - scale \cdot {x_{\min }} = - 100hPa \end{array}

In questo caso, per il canale N=2 si imposterebbe nello smartIO il seguente polinomio:

adc:polynom 2, 12.5, -100.0
adc:unit 2, "hPa"

La configurazione guidata tramite finestre di dialogo con optiCONTROL è decisamente più semplice:

Impostazione del polinomio in optiCONTROL

Tutti i valori risultanti sul bus CAN sono quindi scalati correttamente in hPa per questo canale.

Alimentazione, bus CAN, configurazione (X20 - X22)​

Tensione di alimentazione e bus CAN sono disponibili su due connettori M12 (codifica A) [X20] e [X22] secondo la piedinatura Device-Net. L' alimentazione a 24V viene fatta passare dal connettore alla presa, come pure il collegamento al bus CAN. In questo modo è possibile collegare in serie più moduli smartIO diversi. Se non segue alcun altro modulo smartIO, il bus CAN deve essere terminato con un connettore con resistenza di terminazione integrata (120 Ω) oppure direttamente sul morsetto Phoenix. CAN-GND coincide con la massa di alimentazione.

Connettore M12, USB

CAN In/Out (X20, X22)​

I due collegamenti [X20] e [X22] sono collegati internamente 1:1 e hanno funzionalità identica. L'esecuzione come coppia maschio/femmina consente di proseguire direttamente il bus CAN aggirando lo smartIO.

PinSegnaleDescrizione
1CAN-ShieldSchermatura del cavo, viene fatta passare
2+24 VAlimentazione +24V (nom., vedere dati tecnici)
3GNDMassa di riferimento per alimentazione e bus CAN
4CAN HBus CAN: CAN-High
5CAN LBus CAN: CAN-Low

È possibile utilizzare cavi Device-Net disponibili in commercio, che vanno da presa a connettore. Per i cavi confezionati, per le coppie di collegamento 2 e 3 nonché 4 e 5 devono essere scelti rispettivamente fasci di conduttori twisted pair.

Lo smartIO non ha di per sé alcuna resistenza di terminazione interna per il bus CAN. Questa è disponibile come accessorio in formato M12.

  • Codice art. 1507816, SAC-5P-M12MS CAN TR (maschio)

  • Codice art. 1529344, SAC-5P-M12FS CAN TR (femmina)

Per la realizzazione di reti bus CAN e la relativa terminazione si rimanda a questo articolo.

USB (X21)​

Dietro l'interfaccia di configurazione USB-UART [X21] si trova un convertitore USB-seriale (CP2102N), che sotto Windows viene mappato come porta COM virtuale e sotto Linux come /dev/tty* e /dev/serial/by*… Anche questo collegamento è isolato elettricamente rispetto al livello di processo. Per la configurazione del modulo viene utilizzato il protocollo SCPI basato su ASCII. Per la configurazione dei moduli smartIO si raccomanda tuttavia il software optiCONTROL di optiMEAS, che offre un'interfaccia utente grafica con finestre di dialogo appositamente predisposte.

Certificazioni​

Dichiarazione di conformità CE​

CE

Il marchio CE indica la conformità alla

  • Direttiva EMC,
  • RoHS 2011/65/UE (08.06.2011) e alla
  • Direttiva Bassa Tensione.

Applicazioni ferroviarie - Apparecchiature elettroniche su veicoli ferroviari, EN 50155:2017​

ArgomentoDescrizioneNorma
EN50155Per la versione smartRAIL, oltre
alla dichiarazione di conformità CE, vengono effettuate anche le seguenti
classificazioni e certificazioni secondo EN50155:
EN50155 KlimaCondizioni ambientali:
- AX (2000m)
- TX (...)
- Freddo
- Caldo secco
- Caldo umido ciclico

EN 50125-1 §4.2.1
EN 50155 §4.1.2
EN 50155 §13.4.4
EN 50155 §13.4.5
EN 50155 §13.4.7
IEC61373Vibrazioni e urti
- Vibrazioni
- Urti

IEC61373 §8 + 9
IEC61373 §10
EN50121EMC + isolamento
Le prove individuali vengono eseguite e documentate
secondo EN50155 §12.2

- Controllo visivo
- Isolamento 500V DC
- Tensione di tenuta 1.7kV
EN50121-3-2
EN 61000-3-2/3
EN 55016-2-1/2

EN50155 §12.2.1
EN50155 §12.2.9.1
EN50155 §12.2.9.2
EN45545Protezione antincendioEN45545-2

Dati tecnici​

Tensione di alimentazione / condizioni ambientali​

ParametroNoteMinTipMaxUnità
Tensione di alimentazionecon protezione da inversione di polarità836V
Protezione da sovratensioneno
Protezione ESDdiodo TVS40V
Assorbimento di corrente@ 24V5060mA
Connettorecodifica A (M + F)M12
Temperatura di esercizioEN 50155 / campo TX7-4085°C
Umidità relativa(con condensa)595%
Rivestimento PCBEN50155PC2
AlloggiamentoAlluminio
Lunghezza(senza connettore)124mm
Larghezza85mm
Altezza35mm
Peso330g
Raffreddamentopassivo
Classe di protezioneISO 20653IP54
Montaggioguida di supporto (EN 50022)TS 35
Versione RAIL
Resistenza di isolamento@ 500V10GΩG\Omega
Prova di tensione di tenuta60s1.7kV

CPU​

ParametroNoteValoreUnità
ProcessoreESP32-S3
FamigliaXtensa® 32-bit LX7
Clock240MHz
ROMFLASH384kB
RAMSRAM512kB
Bus dati32bit

Ingressi analogici, digitalizzazione​

ParametroNoteMinTipMaxUnità
NumeroTensione, differenziale88
Campo di misuraGain = 1-160160V
Gain = 2-8080V
Gain = 4-4040V
Gain = 8-2020V
Gain = 16-1010V
Gain = 32-55V
Precisionerms(ΔU)/URangerms(\Delta U)/U_{\rm{Range}}0,02% FS
Resistenza di ingressoRinR_{\rm{in}} verso MP virt.1MΩM\Omega
NumeroCorrente, differenziale88
Gain = 1-200200mA
Gain = 2-100100mA
Gain = 4-5050mA
Gain = 8-2525mA
Precisionerms(ΔI)/IRangerms(\Delta I)/I_{\rm{Range}}0,50% FS
Reiezione di modo comuneΔc/cmax\Delta c/c_{\rm{max}}0,05% FS
ShuntRShuntR_{\rm{Shunt}}, 1.5W710Ω\Omega
Fuse32V, fast
Sostituzione solo da parte del servizio optiMEAS
500mA
Resistenza di ingressoRinR_{\rm{in}} verso MP virt.1MΩM\Omega
Filtro anti-aliasingFiltro Sallen-Key, 2° ord., commutabile480Hz
ConvertitoreDelta-Sigma24bit
Frequenza di campionamento1000Hz
Frequenza di uscitatramite CAN01000Hz
Filtro softwarePassa-basso, 1° ord.01000ms
Media mobile, RMS300500Samples
LinearizzazionePolinomioa0⋅x0a_0\cdot x^0a14⋅x14a_{14}\cdot x^{14}

Interfacce​

ParametroNoteMinTipMaxUnità
NumeroCAN 2.0 B1
Baudrateparametrizzabile5001000kbit/s
Connettorecodifica A (M + F)M12
Resistenza di terminazioneno
NumeroSeriale /USB1
Baudratefissa38400kbit/s
ConnettoreMicro-USB
ChipsetAlimentazione tramite USBCP2102N
ProtocolloSCPI

Entrambe le interfacce sono isolate l'una dall'altra e dall'ingresso di misura.

Alla richiesta SCPI *idn? il modulo risponde con un'identificazione secondo il seguente schema, in cui numero di serie, versioni e data/timestamp varieranno:

optiMEAS, smartIO, 8X24, 1, 24006200011, 1.35, 0, Nov 22 2024 15:50:07, 20240610

Immagine di processo​

I seguenti messaggi sono riservati per la famiglia smartIO con controller ESP:

CAN-Id (dec)CAN-Id (hex)Tipo di datiDirezioneDescrizioneUnità
160x010uint48a tutti gli smartIOTimestamp (Unix, 1970-01-01)ms
uint80
uint8Checksum
170x011ISO-TP+9a tutti gli smartIOInterfaccia di diagnostica
180x012ISO-TP+9dallo smartIO attivatoInterfaccia di diagnostica

L'immagine di processo per dati di misura e informazioni di stato viene configurata liberamente tramite l'interfaccia SCPI. Con le impostazioni di fabbrica vengono inviati i seguenti messaggi e contenuti in formato Motorola (MSB) con un baudrate di 500kBit:

can:msg 0x0F0, -2, 9000, 9001, 9002
can:msg 0x0F1, 10, 0, 1
can:msg 0x0F2, 10, 2, 3
can:msg 0x0F3, 10, 4, 5
can:msg 0x0F4, 10, 6, 7
can:msg 0x0F5, 100, 200, 201
can:msg 0x0F6, 100, 202, 203
can:msg 0x0F7, 100, 204, 205
can:msg 0x0F8, 100, 206, 207
can:msg 0x0FD, 1000, 8000, 8001, 8002, 8300, 8301, 8110
CAN-Id (dec)CAN-Id (hex)Param.-IDTipo di datiCadenza di uscitaDescrizioneUnità
2400x0F09000uint40Startup + RTRSerial Number
240062#####
9001uint8HW Version
9002uint16SW Version⋅0.01\cdot 0.01
2410x0F10float10 msInput 1, PT1-FilterV, mA, X
1floatInput 2, PT1-FilterV, mA, X
2420x0F22float10 msInput 3, PT1-FilterV, mA, X
3floatInput 4, PT1-FilterV, mA, X
2430x0F34float10 msInput 5, PT1-FilterV, mA, X
5floatInput 6, PT1-FilterV, mA, X
2440x0F46float10 msInput 7, PT1-FilterV, mA, X
7floatInput 8, PT1-FilterV, mA, X
2450x0F5200float100 msInput 1, RMS[300]V, mA, X
201floatInput 2, RMS[300]V, mA, X
2460x0F6202float100 msInput 3, RMS[300]V, mA, X
203floatInput 4, RMS[300]V, mA, X
2470x0F7204float100 msInput 5, RMS[300]V, mA, X
205floatInput 6, RMS[300]V, mA, X
2480x0F8206float100 msInput 7, RMS[300]V, mA, X
207floatInput 8, RMS[300]V, mA, X
2530x0FD8000uint81000 msCPU0 load%
8001uint8CPU1 load%
8002uint16PCB Temperature0.1 °C
8300uint8Status SK-Filter, bool[8]
8301uint8Current-Modes, bool[8]
8110uint16Missing ADC
cycles

Footnotes​

  1. Se il fusibile è stato distrutto da un sovraccarico, il dispositivo deve essere controllato e riparato dal servizio optiMEAS. La sostituzione del componente SMD da parte dell'utente non è prevista. ↩

  2. A partire dal potenziale di tensione medio tra U_IN ovvero I_IN e COM. ↩

  3. Polinomio fino a a14⋅x14+...a2⋅x2+a1⋅x+a0a_{14}\cdot x^{14} + ... a_2 \cdot x^2 + a_1 \cdot x + a_0; il polinomio viene calcolato secondo lo schema di Horner ↩

  4. 38400 baud, 8 dati, 1 stop, No Parity, [x] Local Echo, [x] Implicit CR with LF (ricezione) ↩

  5. Ad es. PuTTY o TeraTerm – questi non sono compresi nella fornitura ↩

  6. Gli indirizzi utilizzati rappresentano lo standard optiMEAS per l'amministrazione della famiglia smartIO. Per ambiti di impiego particolari possono essere modificati, per evitare una collisione con protocolli di comunicazione esistenti. Nello standard CANopen questi messaggi sono liberi. ↩

  7. Le correnti misurate vengono convertite direttamente negli shunt in una corrispondente potenza termica fino a 0.4W / canale a 200mA. Se tutti i canali funzionano costantemente a 200 mA, sul modulo si genera una potenza termica aggiuntiva di 3.2W! Questa è collaudata e ammessa come carico continuo, ma comporta, a seconda delle condizioni ambientali, un netto riscaldamento dell'intero modulo. Per un tipico funzionamento di misura con segnali di misura dinamici non sono da attendersi effetti negativi. ↩ ↩2

  8. Per ogni ingresso deve essere selezionata la modalità operativa di misura di tensione oppure di misura di corrente. ↩ ↩2

  9. Per l'interfaccia di diagnostica il protocollo ISO-TP è esteso con il Type Code 0xE0 per il Connection Management Layer (CML). I pacchetti di dati hanno, a seconda del contenuto e della funzione, una lunghezza da 1 a 8 byte. ↩ ↩2