IFM JN2100 Manuel du propriétaire

Manuel d'utilisation
Capteur d'inclinaison
2 axes
JN2100
11609305/00
04/2024
Firmware 2.5.4ou supérieur
FR
Capteur d'inclinaison JN
Contenu
1 Remarques préliminaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 Symboles utilisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1 Remarques générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 Cible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3 Raccordement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.4 Interventions sur l'appareil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 Fonctionnement et caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4 Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.1 Fixation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.2 Surface de montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
5 Schéma d'encombrement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
6 Raccordement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
6.1 Terminaison de bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
7 Interface CANopen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
7.1 Fonctions CANopen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
7.2 Mise en service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
7.3 NMT Start-Up (index RO 1F80h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
7.3.1 Slave Only (Default) (index RO 1F80h = 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
7.3.2 NMT Start Command (index RO 1F80h = 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
7.3.3 Autostart (index RO 1F80h = 8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7.4 Types de communication des objets de données process (PDO) . . . . . . . 9
7.4.1 Mode cyclique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7.4.2 Transmission synchronisée après réception d'un télégramme SYNC 9
7.5 Répertoire d'objets (RO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
7.5.1 Paramètres de communication (selon CiA DS-301) . . . . . . . . . . . . 14
7.6 Le mappage de l'objet de données de service (SDO) . . . . . . . . . . . . . . . 15
7.6.1 Réglages du système (index SDO 0x2000 - 0x203F) . . . . . . . . . . . 15
7.6.2 Applicatif (index SDO 0x2040 - 0x207F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
7.6.3 Réglages du système (index SDO 0x4000 - 0x403F) . . . . . . . . . . . 17
7.6.4 Informatif 0x4080 - 0x40BF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
7.6.5 Fonctionnalité supplémentaire 0x5C10 - 0x5D30 . . . . . . . . . . . . . . 18
7.6.6 Partie spécifique au profil (selon CiA DSP-410) 0x6000 – 0x9FFF . 18
8 Définition des angles (index SDO 2044h). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
8.1 Angle perpendiculaire (index SDO 2044 = 0). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
8.2 Angle d'Euler (index SDO 2044 = 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
8.3 Cardan x (index SDO 2044 = 2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
8.4 Cardan y (index SDO 2044 = 3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8.5 Exemple explicatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
9 D'autres fonctions du capteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
9.1 Node-ID (index SDO 2000h) et Baudrate (index SDO 2001h). . . . . . . . . 22
2
Capteur d'inclinaison JN
9.2 Fréquence limite du filtre numérique (index SDO 2043h) . . . . . . . . . . . . 23
9.3 Réglage du point zéro (index SDO 2046h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
9.4 Résistance de terminaison (index SDO 2045h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
9.5 Activation de l’apprentissage (index SDO 2042h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
9.6 La correction du quadrant (index SDO 2040h). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
9.7 Chauffage (index SDO 2041h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
9.8 Auto-test du MEMS (index SDO 4004h). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
9.9 Température de la cellule de mesure (index SDO 4080h) . . . . . . . . . . . . 25
9.10 Valeurs d'inclinaison longitudinales et latérales (index SDO 6010h et
index SDO 6020h). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
9.11 Clé de paramétrage (index SDO 3000h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
10 Mesure de la vibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
10.1 Mode de mesure (index SDO 2047h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
10.1.1 Mesure de la vibration (Veff & aPeak) (index SDO 2047 = 1) . . . . 27
10.1.2 Mesure de l'accélération brute (AC) (index SDO 2047h = 2). . . . . 27
10.1.3 Mesure de l'accélération brute (DC) (index SDO 2047h = 3) . . . . 27
10.2 Configurer le plan de mesure (index SDO 2048h) . . . . . . . . . . . . . . . . 28
10.3 Filtre FIR (index SDO 2049h). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
10.4 Etendue de mesure (index SDO 204Ah) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
11 Parameter (Connection Set) handling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
11.1 Sauvegarder le "Connection Set" (index RO 1010h) . . . . . . . . . . . . . . . 29
11.2 Reset Connection Set (index RO 1011h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
11.3 Factory Reset (index SDO 207Fh) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
12 Messages Emergency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
12.1 Surveillance de défaillance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
12.1.1 Node Guarding / Life Guarding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
12.1.2 Heartbeat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
12.2 COB-IDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
12.3 LED d'état. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
13 Maintenance, réparation et élimination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
14 Homologations/normes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
14.1 Référence à UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
15 Etat de livraison : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Ce document est la notice originale.
3
Capteur d'inclinaison JN
1 Remarques préliminaires
Ce document s'applique à l'appareil du type "capteur d'inclinaison" (référence :
JN2100). Il fait partie de l'appareil.
Ce document s'adresse à des personnes compétentes. Ce sont des personnes
qui sont capables - grâce à leur formation et expérience – d’envisager les risques
et d'éviter des dangers potentiels qui pourraient être causés par le fonctionnement
ou la maintenance de l'appareil. Ce document fournit des informations sur
l’utilisation correcte de l'appareil.
Lire ce document avant l'utilisation afin de vous familiariser avec les conditions
d'utilisation, l'installation et le fonctionnement. Garder ce document pendant tout le
temps d'utilisation de l'appareil.
Respecter les consignes de sécurité.
1.1 Symboles utilisés
►
>
[…]
→
Action à faire
Retour d'information, résultat
Désignation d'une touche, d'un bouton ou d'un affichage
Référence
Remarque importante
Le non-respect peut aboutir à des dysfonctionnements ou perturbations.
Information
Remarque supplémentaire
Avertissement général
Si ce symbole est présent, consulter le chapitre correspondant de la notice
d‘utilisation.
2 Consignes de sécurité
2.1 Remarques générales
Cette description fait partie de l'appareil. Elle fournit des textes et des figures pour
l'utilisation correcte de l'appareil et doit être lue avant installation ou emploi.
Respecter les indications de cette description. Le non-respect de ces consignes,
une utilisation en dehors des conditions définies ci-dessous, une mauvaise
installation ou utilisation peuvent avoir des conséquences graves pour la sécurité
des personnes et des installations.
2.2 Cible
Cette notice s'adresse à des personnes considérées comme compétentes selon
les directives CEM et basse tension. L'appareil doit être monté, raccordé et mis en
service par un électricien habilité.
4
Capteur d'inclinaison JN
2.3 Raccordement électrique
Mettre l'appareil hors tension en prenant des mesures externes avant toutes
manipulations.
Les bornes de raccordement ne doivent être alimentées que par les signaux
indiqués dans les données techniques et/ou sur l'étiquette de l'appareil et seuls les
accessoires homologués d'ifm doivent être raccordés.
2.4 Interventions sur l'appareil
En cas de mauvais fonctionnement de l'appareil ou en cas de doute prendre
contact avec le fabricant. Les interventions sur l'appareil peuvent avoir des
conséquences graves pour la sécurité des personnes et des installations. Toute
responsabilité est déclinée en cas de mauvaises manipulations et/ou modifications
de l'appareil.
3 Fonctionnement et caractéristiques
Le capteur d'inclinaison 2 axes avec interface CANopen permet le nivellement
d'angle et la détection de position d'engins mobiles.
Des applications typiques sont, par exemple, la détection de positions de
plateformes de travail, le nivellement de grues mobiles ou le réglage d'engins
mobiles.
Caractéristiques :
● Capteurs d'inclinaison 2 axes avec une étendue de mesure de 360° (+/- 180°)
● Haute précision et résolution
● Interface CANopen selon CiA DS-301 et profil d'appareil CiA DSP-410
● Le module supporte "Node Guarding" et "Heartbeat" ; "Guard Time", "Life Time
Factor" et "Heartbeat Time" peuvent être configurés.
● Haut taux d'échantillonnage et grande largeur de bande
● Fréquence limite paramétrable (filtre numérique) pour la suppression de
vibrations
● Fonctions CANopen
– Transmit PDO (RTR, cyclique, synchronisé)
– Consommateur SYNC (transmission synchronisée du Transmit PDO après
la réception d'un télégramme SYNC)
– Producteur EMCY (dépassement de valeurs limite, surveillance de la
température intérieure de l'appareil)
– Contrôle de défaillance par Heartbeat ou Node Guarding / Life Guarding
● Mesure simultanée de l’inclinaison et de la vibration possible
● Clé de paramétrage
5
Capteur d'inclinaison JN
● Fonction autostart
4 Montage
4.1 Fixation
► Fixer l'appareil par 4 vis M5 sur une surface plane. Matière vis : acier ou acier
inox.
4.2 Surface de montage
Le boîtier ne doit être soumis à aucune force importante de torsion ni à
aucune contrainte mécanique.
► Si une surface de montage plane n'est pas disponible, utiliser des éléments de
compensation.
5 Schéma d'encombrement
90
75
22
62
45
M12 x1
M12 x1
33,2
4,5
5,3
6
Capteur d'inclinaison JN
6 Raccordement électrique
Les capteurs d'inclinaison sont équipés de deux connecteurs ronds M12 à 5 pôles
(codage A). Le raccordement des broches correspond à la spécification CANopen
CiA DR-303-1.
2
1
3
4
5
1: CAN_SHLD blindage CAN
2: CAN_V+ alimentation en tension 24 V DC (+Ualim)
3: CAN_GND masse
4: CAN_H CAN bus High
5: CAN_L CAN bus Low
Connecteur M12 CAN-In
1
2
4
3
5
1: CAN_SHLD blindage CAN
2: CAN_V+ alimentation en tension 24 V DC (+Ualim)
3: CAN_GND masse
4: CAN_H câble bus High
5: CAN_L câble bus Low
Prise M12 CAN-Out
6.1 Terminaison de bus
Les capteurs d'inclinaison ont une résistance de terminaison interne à activer via
l'interface CANopen → registres SDO.
7 Interface CANopen
Les capteurs d'inclinaison ont une interface CANopen standardisée selon CiA DS301 et un profil d'appareil selon CiA DSP-410. Toutes les valeurs mesurées et tous
les paramètres sont accessibles via le répertoire d'objets (RO). La configuration
individuelle peut être sauvegardée dans la mémoire permanente interne (flash).
7.1 Fonctions CANopen
Les fonctions CANopen suivantes sont disponibles :
● Plusieurs objets de données en transmission (TPDO) dans quatre modes de
fonctionnement possibles :
– Interrogation individuelle via un télégramme Remote-Transmit-Request
(RTR)
– Transmission cyclique par intervalle de temps
– Transmission synchronisée après réception d'un télégramme SYNC
– Un objet de données de service (SDO par défaut)
● Messages d'erreur par objet Emergency (EMCY) avec support :
– du registre d'erreurs général (Error Register)
7
Capteur d'inclinaison JN
– du registre d'état spécifique au fabricant (Manufacturer Status)
– de la liste d'erreurs (Pre-defined Error Field)
● Mécanismes de surveillance Heartbeat et Node Guarding / Life Guarding
● Indication d'état et d'erreur par LED
● Outre les fonctionnalités de base CANopen il y a d'autres caractéristiques
spécifiques au fabricant et au profil :
– Réglage du Node-ID et du Baudrate par RO
– Fréquence limite paramétrable (filtre numérique)
7.2 Mise en service
La norme CANopen CiA DS-301 définit trois états possibles pour les nœuds de
capteurs.
Pre-Operational
L'état "Pre-Operational" s'utilise pour le paramétrage du capteur ou comme
mode de veille. A l'état "Pre-Operational" il n'est pas possible de transmettre des
données process (messages PDO).
Operational
L'état "Operational" s'utilise pour l'échange des données process pendant le
fonctionnement. A l'état "Operational" tous les services de communication sont
effectués.
Stopped
L'état "Stopped" s'utilise pour la gestion du réseau, seulement des messages NMT
sont possibles.
Le maître ou le gestionnaire du réseau peut demander au capteur de changer
d'état via des messages NMT. Ceci permet une déconnexion presque complète
des capteurs redondants ou défectueux du bus.
7.3 NMT Start-Up (index RO 1F80h)
Le capteur dispose d'un comportement de démarrage sélectionnable. Les trois
variantes suivantes peuvent être sélectionnées sous l'index 1F80h.
7.3.1 Slave Only (Default) (index RO 1F80h = 0)
Le capteur démarre à l'état "Pre-Operational". (0x00h)
7.3.2 NMT Start Command (index RO 1F80h = 2)
Cette commande est utilisée pour les réseaux bus CAN sans maître NMT. Si le
sous-index 0x02h est sélectionné, le capteur démarre après un redémarrage
comme maître NMT à l'état "Operational" et met aussi les autres participants du
réseau de l'état "Pre-Operational" à l'état "Operational".
8
Capteur d'inclinaison JN
7.3.3 Autostart (index RO 1F80h = 8)
Si cette commande est écrite sous le sous-index 0x08h, le capteur démarre après
un redémarrage automatiquement à l'état "Operational".
7.4 Types de communication des objets de données process (PDO)
L'interrogation des objets de données process s'effectue via l'envoi d'un
télégramme Remote-Transmit-Request (RTR).
Les différents Transmit PDOs (TPDOx) peuvent être interrogés individuellement
et combinés à tout moment et dans tous les modes de fonctionnement du capteur
d'inclinaison.
7.4.1 Mode cyclique
La transmission cyclique d'un TPDO est activée si l'intervalle de temps (par ex.
index RO 1800h/05h pour TPDO0) contient une valeur supérieure à 0. Pour ce
faire, le type de transmission (par ex. index RO 1800h/02h pour TPDO0) doit être
réglé à "asynchrone – spécifique au fabricant" (valeur = FEh). Ensuite le capteur
d'inclinaison envoie le TPDOx de manière cyclique à l'état "Operational" avec
l'intervalle de temps réglé.
7.4.2 Transmission synchronisée après réception d'un télégramme SYNC
Pour la transmission synchronisée, CANopen met à disposition l'objet SYNC avec
lequel les TPDOs sont envoyés après chaque "nième" réception d'un télégramme
SYNC.
Chaque capteur d'inclinaison possède plusieurs objets de données process en
transmission (TPDOx). Le TPDO0 contient les valeurs d'inclinaison actuelles
(longitudinales et latérales) comme valeur de 16 bits.
Octet 0
Octet 1
Valeur d'inclinaison longitudinale
(axe x)
Index RO : 6010h
Octet 2
Octet 3
Valeur d'inclinaison latérale
(axe y)
Index RO : 6020h
Le deuxième objet de données process en transmission TPDO1 contient les
valeurs d'inclinaison comme valeur de 32 bits.
Octet 0 à Octet 3
Octet 4 à octet 7
Valeur d'inclinaison longitudinale
(axe x)
Index RO : 6110h
Valeur d'inclinaison latérale
(axe y)
Index RO : 6120h
9
Capteur d'inclinaison JN
Le troisième objet de données process en transmission TPDO2 contient les
valeurs de vibration (aPeak et Veff) comme valeur de 32 bits.
Octet 0 à
Octet 3
Veff
Index RO : 5C10h
Octet 4 à
octet 7
aPeak
Index RO : 5C11h
Le quatrième objet de données process en transmission TPDO3 contient les
valeurs de l'accélération brute (avec ou sans force de gravitation) comme valeur
de 16 bits.
Octet 0
Octet 1
aVecteur axe x
Index RO : 5D10h
Octet 2
Octet 3
aVecteur axe y
Index RO : 5D11h
Octet 4
Octet 5
aVecteur axe z
Index RO : 5D12h
La résolution de la valeur d'inclinaison (index SDO 6000h) peut être paramétrée.
Pour les réglages voir le profil d'appareil des capteurs d'inclinaison (CiA DSP-410 :
index SDO 0x6000 – 0x9FFF).
Vous trouverez une liste des valeurs individuelles dans le chapitre "7.6.6 Partie
spécifique au profil".
Pour la transmission en 16 bits, l'étendue de mesure de 0...360° ne peut être représentée
correctement sur toute sa plage qu'avec une résolution de 0,1° (débordement de la plage de chiffres).
En cas de résolutions supérieures, les valeurs d'angle doivent être transmises avec 32 bits.
10
Capteur d'inclinaison JN
7.5 Répertoire d'objets (RO)
Index
Sousindex
Nom (paramètre)
Type
Valeur par défaut
1000h
0
Type d'appareil
(profil d'appareil 410, 2 axes)
const
u32
4019Ah
1001h
0
Registre d'erreurs
ro
u8
0
1003h
Champ d'erreurs prédéfinies
Sauvegarder
0
Nombre d'entrées d'erreur
rw
u32
0
1...50
Code d'erreur
(erreur la plus ancienne sur
l'index le plus haut)
ro
u32
0
1005h
0
Message sync COB-ID
rw
u32
80h
1008h
0
Nom du produit
const
VSTR
JN2100
1009h
0
Version du matériel
const
VSTR
x.y.z
100A h
0
Version du logiciel ("xyy")
const
VSTR
x.y.z
100C h
0
Guard Time (multiple de 1 ms)
rw
u16
0
oui
100D h
0
Life Time Factor
rw
u8
0
oui
1010h
Sauvegarder les paramètres
1011h
0
Sous-index supporté le plus haut
r0
u32
1
1
Sauvegarder tous les paramètres
(commande : "save" -65766173h)
rw
u32
0
Récupérer les paramètres usine
u32
0
Sous-index supporté le plus haut
r0
u32
1
1
Restaurer tous les paramètres
usine
(commande : "load" - 64616F6
Ch)
rw
u32
0
1014h
0
COB-ID EMCY (message
Emergency)
ro
u32
80h + Node-ID
1015h
0
Durée de désactivation entre les
messages EMCY
(multiple de 100 μs)
rw
u16
0
oui
1017h
0
Intervalle de temps du Heartbeat
(multiple de 1 ms, 0 désactivé)
rw
u16
0
oui
1018h
Objet d'identité
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
4
1
Vendor ID
ro
u32
6D666900
2
Code produit
ro
u32
00
3
Numéro de révision
ro
u32
AA
4
Numéro de série
ro
u32
typique
11
Capteur d'inclinaison JN
Index
Sousindex
1029h
Error behaviour object
1200h
1800h
1801h
1802h
12
Nom (paramètre)
Type
Valeur par défaut
Sauvegarder
0
Number of error classes
ro
u8
1
non
1
Error behaviour
rw
u8
0
0x0
Paramètres SDO serveur
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
2
1
COB-ID client to server
ro
u32
600h + Node-ID
2
COB-ID server to client
ro
u32
580h + Node-ID
Paramètres de communication du Transmit PDO0
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
5
1
COB-ID
ro
u32
180h + Node-ID
2
Type de transmission
(synchrone + asynchrone
spécifique au fabricant)
rw
u8
1
3
Durée de désactivation entre
deux messages TPDO
(multiple de 100 μs)
rw
u16
0
5
Intervalle de temps pour envoi
cyclique (multiple de 1 ms, 0
désactivé)
rw
u16
10
oui
oui
Paramètres de communication du Transmit PDO1
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
5
1
COB-ID
ro
u32
280h + Node-ID
2
Type de transmission (synchrone/
asynchrone)
rw
u8
1
3
Durée de désactivation entre
deux messages TPDO
(multiple de 100 μs)
rw
u16
0
5
Intervalle de temps pour envoi
cyclique (multiple de 1 ms, 0
désactivé)
rw
u16
10
Paramètres de communication du Transmit PDO2
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
5
1
COB-ID
ro
u32
380h + Node-ID
2
Type de transmission (synchrone/
asynchrone)
rw
u8
1
3
Durée de désactivation entre
deux messages TPDO
(multiple de 100 μs)
rw
u16
0
5
Intervalle de temps pour envoi
cyclique (multiple de 1 ms, 0
désactivé)
rw
u16
10
oui
oui
Capteur d'inclinaison JN
Index
Sousindex
1803h
Paramètres de communication du Transmit PDO3
1A00h
1A01h
1A02h
1A03h
1F80h
Nom (paramètre)
Type
Valeur par défaut
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
5
1
COB-ID
ro
u32
480h + Node-ID
2
Type de transmission (synchrone/
asynchrone)
rw
u8
1
3
Durée de désactivation entre
deux messages TPDO (multiple
de 100 μs)
rw
u16
0
5
Intervalle de temps pour envoi
cyclique (multiple de 1 ms, 0
désactivé)
rw
u16
10
Sauvegarder
Paramètres de mappage du Transmit PDO0 (mappage fixe)
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
2
1
Valeur d'inclinaison longitudinale
(axe x)
ro
u32
60100010h
2
Valeur d'inclinaison latérale
(axe y)
ro
u32
60200010h
oui
Paramètres de mappage du Transmit PDO1 (mappage fixe)
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
2
1
Valeur d'inclinaison longitudinale
(axe x)
ro
u32
61100020h
2
Valeur d'inclinaison latérale
(axe y)
ro
u32
61200020h
oui
Paramètres de mappage du Transmit PDO2 (mappage fixe)
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
2
1
Veff
ro
u32
5C100020h
2
aPeak
ro
u32
5C110020h
oui
Paramètres de mappage du Transmit PDO3 (mappage fixe)
0
Sous-index supporté le plus haut
ro
u8
3
1
aVecteur axe x
ro
u32
5D100020h
2
aVecteur axe y
ro
u32
5D110020h
3
aVecteur axe z
ro
u32
5D120020h
oui
NMT Start-Up
0
Slave only
rw
2
Start-Up capable Device
NMT Start Command
rw
8
Start-Up capable Device
Autostart feature only
rw
13
Capteur d'inclinaison JN
Valeurs pour "Error behaviour" (voir 1029h)
0 = pre-operational (seulement si l'état actuel est "operational")
1 = no state change
2 = stopped
3 .. 127 = réservé
7.5.1 Paramètres de communication (selon CiA DS-301)
Registre d'erreurs (index RO 1001h)
Le registre d'erreurs indique l'état d'erreur général de l'appareil. Chaque bit
représente un groupe d'erreurs. Si un bit est mis à 1, au moins une erreur de
ce groupe est actuellement active. Le contenu de ce registre est transmis dans
chaque message Emergency (EMCY).
Groupes d'erreurs
Bits 5...7
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
Non utilisé
Erreur de
communication
(overrun)
Température
Tension
Non utilisé
Au moins une
erreur active
Champ d'erreurs prédéfinies (index RO 1003h)
Chaque capteur d'inclinaison a une liste d'erreurs contenant les 50 dernières
erreurs survenues. Le champ d'erreurs prédéfinies (index RO 1003h) contient le
nombre des entrées d'erreur (index RO 1003h/00h).
Les autres sous-index contiennent les états d'erreur sauvegardés dans l'ordre
chronologique ; la dernière erreur survenue est toujours en-dessous du sous-index
le plus bas (index RO 1003h/01h).
L'erreur la plus ancienne se trouve dans le sous-index le plus haut disponible
et est la première à être enlevée de la liste lorsque plus de 50 erreurs se sont
produites.
Si une erreur se produit, une nouvelle entrée d'erreur est effectuée dans le champ
d'erreurs (index RO 1003h) et est également communiquée par message EMCY.
14
Capteur d'inclinaison JN
Structure d'entrée d'erreur
Octet 0
Octet 1
Erreur d'urgence
Code
Octet 2
Octet 3
Octet 4
Octet 5
Registre d'erreurs
(objet 1001h)
Champ d'erreurs spécifique au fabricant
Code d'erreur Emergency
Descriptif
00xxh
Error Reset or No Error
10xxh
Generic Error
31xxh
Mains Voltage
32xxh
Voltage inside the device
41xxh
Ambient Temperature
42xxh
Device Temperature
80xxh
Monitoring
81xxh
Communication
8110h
CAN Overrun (Objects lost)
8120h
CAN in Error Passive Mode
8130h
Life Guard Error or Heartbeat Error
8140h
Recovered from bus off
8150h
Transmit COB-ID
82xxh
Protocol Error
8210h
PDO not processed due to length error
8220h
PDO length exceeded
90xxh
External Error
F0xxh
Additional Functions
Octet 6
Octet 7
7.6 Le mappage de l'objet de données de service (SDO)
7.6.1 Réglages du système (index SDO 0x2000 - 0x203F)
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
0x2000
0x0
u8
Node-ID
0x2001
0x0
u16
Baudrate
0x2002
0x0
u8
Signal pour réinitialiser le capteur
Signal = 1 réinitialisation du capteur
Unité
kbit
r/w
Reset
rw
x
rw
x
rw
15
Capteur d'inclinaison JN
7.6.2 Applicatif (index SDO 0x2040 - 0x207F)
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
0x2040
0x0
u8
Signal pour la correction du quadrant
0 : désactivé
1 : activé ± 180°
2 : activé 0...360°
rw
0x2041
0x0
u8
Signal pour le chauffage
Signal = 0 : chauffage éteint
Signal = 1 : chauffage allumé
rw
0x2042
0x0
u8
Apprentissage des valeurs d’index
des axes x/y/z
0 : aucun changement
1 : activation de l’apprentissage,
mesure relative
2 : réinitialisation de l’index, mesure
absolue
rw
0x2043
0x0
u8
Filtre FIR pour la mesure de l'angle
0 : FIR désactivé
1 : FIR 10 Hz
2 : FIR 5 Hz
3 : FIR 1 Hz
4 : FIR 0,5 Hz
rw
0x2044
0x00
u8
Calcul de l'angle
0 : perpendiculaire
1 : Euler
2 : Cardan 1x
3 : Cardan 1y
rw
0x2045
0x00
u8
Résistance de terminaison CAN 120
Ω
0 : résistance désactivée
1 : résistance activée
rw
0x2046
0x0
u8
Réglage du point zéro des axes x/y
0: aucun changement
1: apprentissage du zéro (correspond
à la mesure relative)
2: réinitialisation du zéro (correspond
à la mesure absolue)
rw
0x2047
0x0
u8
Valeur de sortie
0: angle
1 : Veff & aPeak
2: aVecteur x / y / z sans force de
gravitation (dynamique)
3: aVecteur x / y / z avec force de
gravitation (statique)
rw
→ Changement automatique à ± 2 g
16
Unité
r/w
Reset
Capteur d'inclinaison JN
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
Unité
r/w
0x2048
0x0
u8
Sélection des axes pour Veff & aPeak
Axe x actif -> bit 2 = 1
Axe x inactif -> bit 2 = 0
Axe y actif -> bit 1 = 1
Axe y inactif -> bit 1 = 0
Axe z actif -> bit 0 = 1
Axe z inactif -> bit 0 = 0
rw
0x2049
0x0
u8
Filtre FIR pour la mesure de la
vibration
0: FIR désactivé
1: FIR passe-bande 0,1 - 1 Hz
2: FIR passe-bande 0,1 - 10 Hz
3: FIR passe-bande 1 - 10 Hz
4: FIR passe-bande 2 - 400 Hz
5: FIR passe-bande 10 - 400 Hz
rw
0x204A
0x0
u8
Etendue de mesure pour Veff &
aPeak et l'accélération brute sans
force de gravitation
0 : ± 2g
1 : ± 4g
2 : ± 8g
rw
0x207F
0x0
u8
Factory Reset
1: effectuer un Factory Reset
rw
0x3000
0x0
ASCII
Clé de paramétrage
rw
Reset
7.6.3 Réglages du système (index SDO 0x4000 - 0x403F)
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
Unité
r/w
0x4004
0x0
u8
Auto-test du MEMS
Numéro sous-index
r
0x4004
0x01
u8
Signal pour activer l'auto-test
Signal = 1 → démarrage auto-test
rw
Reset
17
Capteur d'inclinaison JN
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
0x4004
0x02
u8
Registre auto-test
Axe x réussi → bit 2 = 1
Axe x échoué → bit 2 = 0
Axe y réussi → bit 1 = 1
Axe y échoué → bit 1 = 0
Axe z réussi → bit 0 = 1
Axe z échoué → bit 0 = 0
Unité
r/w
Reset
r
7.6.4 Informatif 0x4080 - 0x40BF
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
Unité
r/w
0x4080
0x0
Entier 32
Température MEMS
1/10 °C
r
0x4081
0x0
u16
Puissance du chauffage
mW
r
Reset
7.6.5 Fonctionnalité supplémentaire 0x5C10 - 0x5D30
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
Unité
r/w
0x5C10
0x0
u32
Veff
1/10
mm/s
r
0x5C11
0x0
u32
aPeak
mg
r
0x5D10
0x0
Entier 16
aVecteur axe x
mg
r
0x5D11
0x0
Entier 16
aVecteur axe y
mg
r
0x5D12
0x0
Entier 16
aVecteur axe z
mg
r
Reset
7.6.6 Partie spécifique au profil (selon CiA DSP-410) 0x6000 – 0x9FFF
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
0x6000
0x0
u16
Résolution
1d
= 0.001°
10d = 0.01°
100d = 0.1°
1000d = 1.0°
0x6010
0x0
Entier 16
Axe x longitudinal
0x6011
0x0
u8
Slope long16 operating parameter
0x6020
0x0
Entier 16
Axe y latéral
0x6021
0x0
u8
Slope lateral16 operating parameter
0x6110
0x0
Entier 32
Axe x longitudinal
0x6111
0x0
u8
Slope long32 operating parameter
18
Unité
r/w
rw
Angle [°]
r
r
Angle [°]
r
r
Angle [°]
r
r
Reset
Capteur d'inclinaison JN
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
Unité
r/w
0x6120
0x0
Entier 32
Axe y latéral
Angle [°]
r
0x6121
0x0
u8
Slope lateral32 operating parameter
Reset
r
8 Définition des angles (index SDO 2044h)
Pour adapter le capteur d'inclinaison aux différentes applications le plus facilement
possible, l'information d'inclinaison mesurée est convertie en différentes
indications d'angle. L'indication d'angle souhaitée est réglée par la sélection de
l'option correspondante.
Pour cette définition d'angle un système de coordonnées du capteur est utilisé et
est défini comme suit :
– Le plan de montage correspond au plan xy
– L'axe z est perpendiculaire au plan de montage (selon la règle de la main
droite)
– L'axe x est représenté par le bord de la platine de montage qui montre en
direction de la flèche x imprimée
– L'axe y est ensuite perpendiculaire au plan défini par les axes z et x
8.1 Angle perpendiculaire (index SDO 2044 = 0)
A l'aide de l'indication des deux angles perpendiculaires, l'inclinaison du système
de coordonnées du capteur par rapport à la direction de la gravitation est décrite.
La première valeur fournie correspond à une rotation autour de l'axe y du capteur
et est appelée "valeur d'inclinaison longitudinale" (index SDO 6010h ou 6110h).
La valeur correspond à l'angle [°] défini par le vecteur de gravitation avec le plan
yz du capteur.
La deuxième valeur fournie correspond à une rotation autour de l'axe x du capteur
et est appelée "valeur d'inclinaison latérale" (index SDO 6020h ou 6120h). La
valeur correspond à l'angle [°] défini par le vecteur de gravitation avec le plan xz
du capteur.
Lors de l'inclinaison dans un plan (rotation d'un axe, le second axe reste en position
perpendiculaire) l'angle perpendiculaire et le cardan sont toujours identiques.
19
Capteur d'inclinaison JN
8.2 Angle d'Euler (index SDO 2044 = 1)
Avec ce réglage les deux valeurs d'angle fournies sont à interpréter comme angle
d'Euler.
La position actuelle du capteur est déterminée par deux rotations successives à
partir de la position horizontale.
La "valeur d'inclinaison longitudinale" indique l'angle [°] d’inclinaison de l'axe z du
capteur. La "valeur d'inclinaison latérale" correspond alors à l'angle [°] de rotation
du capteur autour de l’axe z (incliné).
Interprétation
La première valeur d'angle correspond à l'angle entre le vecteur de gravitation et
l'axe z du capteur (inclinaison de la pente, dénivelé) alors que la deuxième valeur
d'angle indique la direction dans laquelle l'inclinaison de la pente correspond au
système de coordonnées.
Plage de valeur de cette option :
– Valeur d'inclinaison longitudinale (dénivelé) : -90°…+90°
– Valeur d'inclinaison latérale (angle de direction) : 0°…360°
Point critique
Avec un angle d’inclinaison de 0° le capteur est en position horizontale. Dans cette
position, le deuxième angle (angle de direction) n’a aucun sens. En pratique, il faut
s’attendre à ce que la valeur du deuxième angle varie très fortement même si le
capteur est quasiment immobile.
8.3 Cardan x (index SDO 2044 = 2)
Comme pour l'angle d'Euler, l'orientation actuelle du capteur est décrite par deux
rotations successives à partir de la position horizontale.
Mais maintenant, l'orientation actuelle résulte d'une rotation autour de l'axe y de
la valeur d'angle [°] indiquée par la "valeur d'inclinaison longitudinale" puis d’une
rotation autour de l'axe x pivoté (découlant de la 1ière rotation) de l'angle [°]
"valeur d'inclinaison latérale".
Interprétation
Si vous imaginez le capteur comme un avion dont la carlingue est dans la direction
x et l'aile dans la direction y, la valeur d'inclinaison longitudinale correspond à
l'inclinaison longitudinale (angle de tangage) de l'avion et la valeur d'inclinaison
latérale à l'angle de virage (angle de roulis) de l'avion.
Plage de valeurs
– Valeur d'inclinaison longitudinale : -90°…90°
– Valeur d'inclinaison latérale : -180°…180°
20
Capteur d'inclinaison JN
Point critique
Pour une inclinaison longitudinale de ± 90° (l'avion vole verticalement vers le bas
ou vers le haut) l'angle de roulis effectue une rotation autour de l'axe de gravitation
qui ne peut pas être détecté par le capteur d'inclinaison. Dans cet état la valeur
d'inclinaison latérale est insignifiante. Dans la pratique, la valeur d'inclinaison
latérale varie très fortement lorsqu'elle est proche de cet état même en cas de
mouvement faibles.
8.4 Cardan y (index SDO 2044 = 3)
Ce réglage correspond au réglage décrit dans 8.3 avec la différence que l'ordre
des deux rotations est inversé.
Dans cette option l'objet mesuré fait d’abord une rotation autour de son axe x de
l'angle [°] "valeur d'inclinaison latérale". Ensuite l'objet mesuré fait alors une 2ième
rotation autour de l'axe y (qui se trouve maintenant dans la position inclinée) avec
la valeur d'angle [°] indiquée par la "valeur d'inclinaison longitudinale" du capteur.
Il en résulte que les valeurs mesurées des cardans x et y sont identiques tant
que l'objet mesuré est seulement tourné autour de l'un des axes du capteur.
Seulement en cas d'une rotation générale autour des deux axes de sensibilité les
valeurs mesurées des deux options sont différentes.
21
Capteur d'inclinaison JN
8.5 Exemple explicatif
A l'aide d'un exemple simple les différentes définitions d'angle sont illustrées. Une
pelleteuse monte et descend sur un talus courbé (illustration). L'angle du talus est
continuellement 30°. Le capteur d'inclinaison est monté de manière à ce que l'axe
y du capteur montre en direction de conduite de la pelleteuse.
4
3
5
1
6
2
Position
de la
pelleteuse
Angle
perpendiculaire
Euler
Cardan x
Cardan y
Longitudinal
Latéral
Longitudinal
Latéral
Longitudinal
Latérale
Longitudinal
Latérale
1
0°
0°
0°
non défini
0°
0°
0°
0°
2
0°
-30°
30°
0°
0°
-30°
0°
-30°
3
20°
-20°
30°
45°
20°
-22°
22°
-20°
4
30°
0°
30°
90°
30°
0°
30°
0°
5
30°
0°
30°
90°
30°
0°
30°
0°
6
0°
30°
30°
180°
0°
30°
0°
30°
9 D'autres fonctions du capteur
9.1 Node-ID (index SDO 2000h) et Baudrate (index SDO 2001h)
En cas de changement, le Node-ID et le Baudrate ne sont effectifs qu'après un
Reset (Application Reset, Communication Reset ou Hardware Reset).
Le capteur d'inclinaison ifm est livré avec un Node-ID de 10 et un Baudrate de 125 kBit/s.
Après un reset tous les COB-IDs sont recalculés et configurés selon le "Pre-Defined Connection Set".
Les taux de transmission suivants [kbit/s] sont supportés : 10, 20, 50, 125, 250, 500, 800, 1000.
22
Capteur d'inclinaison JN
9.2 Fréquence limite du filtre numérique (index SDO 2043h)
Le capteur permet de rendre les valeurs d'angle qui se produisent continuellement
moins sensibles aux vibrations parasites externes.
Les vibrations parasites peuvent être supprimées à l’aide d’un filtre paramétrable
(filtre FIR numérique). La fréquence limite du filtre est réglée via le niveau du filtre
FIR (index SDO 2043h).
9.3 Réglage du point zéro (index SDO 2046h)
Pour définir le point zéro, le capteur est orienté dans la position souhaitée et la
position actuelle est mise à "0". Pour ce faire, la valeur du paramètre "Réglage du
point zéro des axes x et y" (index SDO 2046h) est mise à 1.
Le capteur calcule ensuite l’offset par rapport au décalage du zéro et enregistre le
résultat dans la mémoire permanente. A partir de cet instant, l'offset est soustrait
de l'angle.
9.4 Résistance de terminaison (index SDO 2045h)
D’un point de vue topologie de bus, le système CANopen est terminé avec des
résistances de terminaison (120 Ω) au début et à la fin. Lorsque le capteur se
trouve au début ou à la fin, la résistance de terminaison intégrée (index SDO
2045h) peut être activée par l'écriture de la valeur 1.
9.5 Activation de l’apprentissage (index SDO 2042h)
Au cas où il ne serait pas possible d'intégrer le capteur d'inclinaison dans l'objet
mesuré de manière à ce que les systèmes de coordonnées du capteur et de l'objet
se correspondent, la fonction d’apprentissage permet la création d'un nouveau
système de référence.
Le nouveau système de référence xb,yb,zbest défini de manière à ce que la
direction zb correspond à la direction de gravitation au moment de l’apprentissage.
La direction xb du système de référence résulte de la projection de l'axe xs du
capteur dans le plan xbyb du système de référence.
L'axe yb correspond à la direction qui est perpendiculaire aux axes zb et xb.
23
Capteur d'inclinaison JN
Il en résulte qu'au moment de l’apprentissage l'axe xs ne doit pas être parallèle à la direction de
gravitation. Tant que la valeur pour l'index SDO 2042h est "1", toutes les indications d'angle sont
converties dans le nouveau système de référence.
L'opération d’apprentissage peut, par exemple, être effectuée comme suit :
L'objet mesuré avec le capteur d'inclinaison non aligné est tourné dans une
position horizontale connue. Dans cette position, l’apprentissage est effectué et
le nouveau système de référence est défini. Ensuite toutes les valeurs d'angles
fournies se réfèrent à ce nouveau système de référence.
Noter aussi pour le capteur d'inclinaison installé en biais que l'axe x du capteur (axe xs) se trouve
parallèle au plan xbzb du système de référence souhaité.
Exemple explicatif
Capteur d'inclinaison installé en biais dans le
système de coordonnées de la pièce à usiner.
Grâce au réglage par "apprentissage" du capteur
d'inclinaison avec la pièce à usiner en position
horizontale, le système de coordonnées du capteur
est transféré dans le système de coordonnées de la
pièce à usiner.
Les données brutes du capteur sont indiquées dans
le système de coordonnées du capteur.
En mode apprentissage, elles sont converties dans
le système de coordonnées de la pièce à usiner.
Dans l'exemple, une rotation de 30° autour de l'axe y du système de coordonnées
de la pièce à usiner est montrée.
Angle perpendiculaire
sans apprentissage
Mode apprentissage
Angle perpendiculaire
sans apprentissage
Mode apprentissage
Valeur d'angle
longitudinale
Valeur d'angle
latérale
Valeur d'angle
longitudinale
Valeur d'angle
latérale
Valeur d'angle
longitudinale
Valeur d'angle
latérale
Valeur d'angle
longitudinale
Valeur d'angle
latérale
-13,2°
-29,3°
0°
0°
-45,5°
-29,5°
-30°
0°
24
Capteur d'inclinaison JN
9.6 La correction du quadrant (index SDO 2040h)
La correction du quadrant consiste à étendre la valeur de la mesure d'angle aux
plages de mesure ± 180° (correspond à 2040h = 1) ou 0...360° (correspond à
2040h = 2).
Les conditions suivantes s'appliquent aux différents calculs d'angle :
Angle perpendiculaire : longitudinal (x) et latéral (y) sont corrigés.
Euler : seulement latéral (y) est corrigé.
9.7 Chauffage (index SDO 2041h)
Afin de garantir une bonne stabilité de la mesure sur toute la plage de température
de fonctionnement, la cellule de mesure est régulée à une température constante
grâce à un régulateur PID. La régulation du chauffage est activée par défaut et
peut être désactivé par l'écriture de la valeur 0 sur le paramètre du chauffage
(index SDO 2041h).
Ceci a les conséquences suivantes :
> Réduction de la stabilité de la température
> Diminution de la consommation à l'état de fonctionnement
> Les exactitudes diffèrent des indications de la fiche technique
9.8 Auto-test du MEMS (index SDO 4004h)
Afin de contrôler le bon fonctionnement des axes de mesure, un auto-test de la
cellule de mesure peut être effectué. Pour ce faire l'auto-test du MEMS (index
SDO 4004/01h) doit être activé par l'écriture de la valeur 1. L'auto-test prend env.
2 s, après la fin de l'auto-test le signal (index SDO 4004/01h) est de nouveau mis
à la valeur 0.
Le résultat du test est codé dans un octet et peut être lu dans le registre de l’autotest (index SDO 4004/02h).
00000111 : les 3 bits de poids faible codent les axes de mesure internes x, y, z
Bit 0 : axe défectueux / bit 1 : axe fonctionnel
9.9 Température de la cellule de mesure (index SDO 4080h)
La température de la cellule de mesure est déterminée toutes les 200 ms et mise
à jour dans le répertoire d'objets. Elle est accessible par SDO dans le répertoire
d'objets (à chaque état de fonctionnement) et par TPDO. La valeur de 32 bits
signée (complément à deux) indique la température en °C.
25
Capteur d'inclinaison JN
9.10 Valeurs d'inclinaison longitudinales et latérales (index SDO 6010h et
index SDO 6020h)
Les valeurs d'angle actuelles des axes d'inclinaison sont accessibles par SDO
dans le répertoire d'objets (à chaque état de fonctionnement) et par TPDO. La
conversion du facteur 100 de la valeur d'inclinaison de 16 bits signée (complément
à deux) est comme suit :
Valeur de l'index SDO 6010h = -2370, ainsi l'angle est -2370 / 100 = -23,70°
9.11 Clé de paramétrage (index SDO 3000h)
Le capteur peut transformer le paramétrage de manière unique en une clé codée
de Base64. A l'aide de cette clé, les capteurs peuvent être facilement dupliqués
avec les mêmes paramètres.
La clé de paramétrage peut être lue et écrite sur index SDO 3000h sous-index 0.
Pour que seulement des clés valables soient acceptées du firmware, un checksum
(CRC) de 2 octets est calculé et ajouté à la fin de la clé.
Les paramètres suivants sont codés par la clé
Paramètre
Index SDO
Sous-index SDO
Node-ID
0x2000
0x00
Baudrate
0x2001
0x00
Correction du quadrant
0x2040
0x00
Chauffage allumé
0x2041
0x00
Index apprentissage
0x2042
0x00
Filtre FIR pour la mesure de l'angle
0x2043
0x00
Calcul de l'angle
0x2044
0x00
Résistance CAN 120 ohms
0x2045
0x00
Réglage du point zéro
0x2046
0x00
Valeur de sortie
0x2047
0x00
Sélection des axes pour Veff & aPeak
0x2048
0x00
Filtre FIR pour la mesure de la vibration
0x2049
0x00
Etendue de mesure pour la mesure de la vibration
0x204A
0x00
Résolution
0x6000
0x00
En usine, la clé de paramétrage est préréglée comme suit :
D0UfZEgRKHAl5Ag=
26
Capteur d'inclinaison JN
10 Mesure de la vibration
10.1 Mode de mesure (index SDO 2047h)
Le capteur JN2100 peut travailler dans quatre différents modes de mesure :
● Mesure de l'angle (index SDO 2047h = 0)
● Mesure de la vibration (Veff & aPeak) (index SDO 2047h = 1)
● Accélération brute (mesure AC / dynamique) (index SDO 2047h=2)
● Accélération brute (mesure DC / statique) (index SDO 2047h=3) →
Changement automatique à ±2 g
Pour les combinaisons des réglages possibles voir le tableau :
Index RO 0x204A
Index RO 0x2047
Etendue de mesure
Mesure de l'angle
Veff & aPeak
Accélération brute
Mesure AC
Accélération brute
Mesure DC
± 2g
X
X
X
X
± 4g
O
X
X
O
± 8g
O
X
X
O
(X → possible; O → pas possible
La mesure de l'angle et l'accélération brute (mesure DC) ne peut être effectuée qu'à ± 2 g.
10.1.1 Mesure de la vibration (Veff & aPeak) (index SDO 2047 = 1)
Si la mesure de la vibration est activée, le capteur fournit deux différentes valeurs
caractéristiques.
La première valeur caractéristique (index SDO 5C10h) fournit la vitesse de
vibration (v effective [1/10 mm/s]) et la deuxième valeur caractéristique (index
SDO 5C11h) l'accélération maximale (a Peak [mg]).
La sélection des axes n'est possible que dans cette option.
10.1.2 Mesure de l'accélération brute (AC) (index SDO 2047h = 2)
Dans ce mode, les valeurs des 3 axes (x/y/z) sont fournies avec des signes. Les
valeurs de sortie de tous les axes sont 0 mg.
Cette option est possible jusqu'à une étendue de mesure de ± 8 g.
10.1.3 Mesure de l'accélération brute (DC) (index SDO 2047h = 3)
Si cette option est active, les valeurs des 3 axes (x/y/z) sont fournies avec des
signes.
27
Capteur d'inclinaison JN
A la différence de l'option précédente, maintenant la mesure s'effectue
statiquement à ± 2 g et, en position horizontale du capteur, l'attraction terrestre
agit sur l'axe z (9,81 m/s² → 1000 mg).
Index SDO 5D10 = 0 mg
Index SDO 5D11 = 0 mg
Index SDO5D12 = 1000 mg
10.2 Configurer le plan de mesure (index SDO 2048h)
Par défaut, les paramètres sont calculés à partir des axes de mesure de la cellule
interne de mesure d'accélération comme suit :
v effective = √(vx2+ vy2+ vz2)
a Peak=√(ax2+ ay2+ az2)
La définition du système de coordonnées de la cellule de mesure d'accélération
correspond au système de coordonnées du capteur.
Le plan de montage correspond au plan xy et l'axe z est perpendiculaire au plan
de montage.
Les trois derniers bits de poids faible du paramètre pour la configuration du plan
de mesure (index SDO 2048h) règlent quels axes de mesure sont intégrés dans le
calcul du résultat final. Par défaut, les valeurs caractéristiques de la mesure de la
vibration sont mesurées pour tous les 3 axes.
Axe x actif : bit 2 = 1
Axe x inactif : bit 2 = 0
Axe y actif : bit 1 = 1
Axe y inactif : bit 1 = 0
Axe z actif : bit 0 = 1
Axe z inactif : bit 0 = 0
Exemple :
Index SDO 2048h décimal
Index SDO 2048 binaire
Axe(s) de mesure actif(s)
1
001
Axe z
2
010
Axe y
6
110
Axes x et y
7
111
Axes x, y et z
28
Capteur d'inclinaison JN
10.3 Filtre FIR (index SDO 2049h)
Le capteur permet de filtrer le signal de vibration. La gamme de fréquence à
mesurer peut être adaptée en fonction de l'application. La fréquence limite du filtre
est réglée via le niveau du filtre FIR (index SDO 2049h).
Après un changement du filtre FIR pour la mesure de la vibration, les valeurs
mesurées ne sont transmises que lorsque les filtres sont à l'état stabilisé. Ce
temps de stabilisation dépend de la valeur réglée et est indiqué dans le tableau
suivant :
0,1...1 Hz : env. 70 s
0,1...10 Hz : env. 70 s
1...10 Hz : env. 12 s
2...400 Hz : env. 9 s
10...400 Hz : env. 5 s
10.4 Etendue de mesure (index SDO 204Ah)
L'étendue de mesure de la mesure de vibration peut être réglée jusqu'à une valeur
maximale. Pour différentes applications, l'étendue de mesure de la cellule interne
de mesure d'accélération peut être limitée à 4 g (g = accélération de la pesanteur)
ou 2 g, la valeur maximale est 8 g.
11 Parameter (Connection Set) handling
Les identifiants CAN (COB-IDs) des objets de communication sont déterminés
selon le "Pre-Defined Connection Set" à chaque reset (Communication,
Application et Hardware Reset) en fonction du Node-ID réglé (index SDO 2000h).
S'assurer que les paramètres actuels (Connection Set) correspondent toujours au
Node-ID actuel.
Le Connection Set se réfère toujours au Node-ID actuel. De ce fait, régler le NodeID à la valeur souhaitée avant de sauvegarder le Connection Set.
Si le Node-ID est changé après la sauvegarde du Connection Set, le Connection
Set doit d'abord être remis au réglage usine. Après une nouvelle sauvegarde
du Connection Set tous les COB-IDs calculés par rapport au Node-ID sont de
nouveau mappés correctement.
11.1 Sauvegarder le "Connection Set" (index RO 1010h)
Les changements de paramètres dans le répertoire d'objets sont effectifs tout de
suite sauf le Node-ID (index SDO 2000h) et le Baudrate (index SDO 2001h). Pour
assurer que les paramètres changés du profil de communication (CiA DS-301)
sont aussi actifs après un reset, ils doivent être sauvegardés dans la mémoire
rémanente interne (flash).
29
Capteur d'inclinaison JN
Grâce à l'écriture de la commande "save" (65766173h) pour sauvegarder les
paramètres (index RO 1010h/01h), tous les paramètres actuels du répertoire
d'objets relatifs à la communication sont transmis dans la mémoire flash. Le profil
de communication sauvegardé est appelé "Pre-Defined Connection Set".
11.2 Reset Connection Set (index RO 1011h)
Le profil de communication sauvegardé (index RO 1000h - 1FFFh) peut être
réinitialisé au réglage usine via l’entrée 1011h/01h par l'écriture de la commande
"load" (64616F6Ch) sur cette entrée. Après un "Application Reset" (commande
NMT) ou un "Hardware Reset" les changements deviennent effectifs. Si un
"Communication Reset" (commande NMT) est envoyé, seulement les réglages
usine des paramètres de communication deviennent d'abord effectifs.
11.3 Factory Reset (index SDO 207Fh)
Pour récupérer les réglages usine des paramètres spécifiques au fabricant du
capteur d'inclinaison (index SDO 2000h - 5FFFh), la valeur 1 doit être écrite sur le
paramètre correspondant (index SDO 207Fh).
Si à la lecture de ce paramètre la valeur 1 est lue, le "Factory Reset" a été effectué
avec succès. Si la valeur 0 est lue, le "Factory Reset" a échoué.
Le "Factory Reset" concerne aussi les réglages du protocole de communication
(CiA DS-301), par ex. le Node-ID ou le Baudrate. Si le Node-ID ou le Baudrate
ont été changés, les changements ne deviennent effectifs qu'après un reset de
l'appareil.
Ce n'est qu'après ce reset que les données du réglage usine (Node-ID = 10,
Baudrate = 125 kbit) sont de nouveau valables.
12 Messages Emergency
Chaque capteur d'inclinaison supporte des messages EMCY qui sont envoyés en
cas d'erreurs du capteur, de température, du matériel ou de Guarding.
Si une de ces erreurs se produit, le registre d'erreurs (index RO 1001h) et le
champ d'erreurs prédéfinies (index RO 1003h) sont mis à jour.
Après rectification de l'erreur, l'appareil envoie un message EMCY avec le code
"Error Reset" (0h) et l'état actuel du registre d'erreurs et d'état fabricant. L'état
actuel de l'appareil (Pre-Operational, Operational ou Stopped) n'est pas influencé
par les états d'erreur (exception erreur Guarding).
12.1 Surveillance de défaillance
Comme dans un réseau CANopen les nœuds ne répondent pas à intervalle
régulier en cas de transmission commandée par événement, des mécanismes
Heartbeat et Node Guarding / Life Guarding sont disponibles pour la
surveillance de défaillance.
Seulement une des deux méthodes de surveillance peut être utilisée.
30
Capteur d'inclinaison JN
12.1.1 Node Guarding / Life Guarding
Node Guarding est la surveillance d'un ou de plusieurs nœuds par le maître
NMT. Le maître NMT transmet un télégramme RTR périodiquement à l'esclave
à surveiller, celui-ci répond avec son état et un Toggle Bit.
Si le bit d'état ou Toggle Bit ne correspond pas à la réponse attendue par le
Guarding Master ou aucune réponse n'est donnée, le maître suppose une
erreur de l'esclave.
Grâce à ce mécanisme, le nœud à surveiller peut aussi détecter la défaillance
du Guarding Master.
Pour ce faire, deux paramètres sont utilisés. L'intervalle de temps utilisé par le
Guarding Master pour interroger le capteur à surveiller est le "Guard Time" (100C
h).
Le deuxième paramètre, le "Life Time Factor" (100D h), définit un facteur
multiplicateur.
Le résultat de "Guard Time" et "Life Time Factor" définit la durée de vie du nœud
("Node Life Time"). La durée de vie indique après quel temps la connexion est
considérée comme interrompue.
"Node Life Time" = "Guard Time" × "Life Time Factor"
Si le capteur ne reçoit aucune demande du Guarding Master pendant
ce temps, il suppose une défaillance du maître. Il envoie un télégramme
Emergency et retourne à l'état "Pre-Operational". Si un des deux paramètres
est à "0" (réglage par défaut), le maître n'est pas surveillé (pas de Life
Guarding).
12.1.2 Heartbeat
Le Heartbeat est un mécanisme de surveillance de défaillance qui n'a pas besoin
de télégrammes RTR. Le capteur transmet cycliquement un message Heartbeat
qui contient l'état de l'appareil et qui peut être surveillé par le maître. Le Heartbeat
est activé tant qu'une valeur supérieure à 0 est saisie dans le registre intervalle de
temps du Heartbeat (index RO 1017h).
Le Heartbeat a une influence notable sur la charge de bus du réseau CANopen - mais génère
seulement la moitié de la charge de bus que Node Guarding / Life Guarding.
31
Capteur d'inclinaison JN
12.2 COB-IDs
Les identifiants CAN des objets de communication sont déterminés selon le
"Pre-Defined Connection Set" à chaque reset (Communication, Application et
Hardware Reset) en fonction du Node-ID réglé (index SDO 2000h).
Objet de communication
Calcul du COB-ID
Valeur par défaut (Node-ID = 10)
NMT0 h
0h
SYNC
80h
80h
EMCY
80h + Node-ID
8Ah
TPDO0
180h + Node-ID
18Ah
TPDO1
280h + Node-ID
28Ah
TPDO2
380h + Node-ID
38Ah
TPDO3
480h + Node-ID
48Ah
SDO par défaut
(Client →serveur)
580h + Node-ID
58Ah
Heartbeat
700h + Node-ID
70Ah
12.3 LED d'état
Les LEDs intégrées indiquent l'état actuel de l'appareil (LED Run, verte) et, le cas
échéant, des erreurs de communication CAN (LED Error, rouge).
Couleur LED
Fréquence de clignotement
Descriptif
Verte
Constamment éteinte
L'appareil est à l'état "Reset" ou
aucune alimentation en courant
n'est disponible
Constamment allumée
L'appareil est à l'état "PreOperational"
Clignote
L'appareil est à l'état
"Operational"
Allumage bref unique
L'appareil est à l'état "Stopped"
Constamment éteinte
Aucune erreur
Constamment allumée
L'appareil est à l'état "bus off"
Allumage bref unique
Compteur d'erreurs :
Le contrôleur CAN a atteint
ou dépassée sa limite
d'avertissement.
Allumage bref double
L'appareil a détecté la défaillance
du Guarding Master (Node Guard
Event)
Rouge
13 Maintenance, réparation et élimination
L'appareil est sans maintenance.
32
Capteur d'inclinaison JN
► Respecter la réglementation du pays en vigueur pour la destruction écologique
de l‘appareil.
14 Homologations/normes
La déclaration de conformité CE et les homologations sont disponibles sur :
www.ifm.com.
14.1 Référence à UL
L‘alimentation en tension externe et les circuits externes devant être connectés
à l‘appareil doivent être séparées galvaniquement du réseau électrique ou des
tensions appliquées et doivent correspondre aux valeurs limites indiquées dans
UL 61010-1, paragraphes 6.3 et 9.4.
Température de tenue haute minimum et diamètre du câble qui doit être raccordé
au capteur : au moins 75°C, au moins 22 AWG ou 0,34 mm².
15 Etat de livraison :
Index
SDO
Sousindex
Type
Valeur
Livraison
0x2000
0x0
u8
Node-ID
10
0x2001
0x0
u16
Baudrate
125 kbit
0x2040
0x0
u8
Signal pour la correction du
quadrant
2: correspond à "0° ... 360°"
0x2041
0x0
u8
Signal pour le chauffage
1: correspond à "chauffage allumé"
0x2042
0x0
u8
Apprentissage des valeurs d’index
des axes x/y/z
2: correspond à "mesure absolue"
0x2043
0x0
u8
Niveau du filtre FIR angle
2: correspond à "FIR lowpass 5
Hz"
0x2044
0x0
u8
Calcul de l'angle
0: correspond à "perpendiculaire"
0x2045
0x0
u8
Résistance de terminaison CAN
120 Ω
1: correspond à "activée"
0x2046
0x0
u8
Réglage du point zéro des axes x/y
2: correspond à "mesure absolue"
0x2047
0x0
u8
Valeur de sortie
0: correspond à "angle"
0x2048
0x0
u8
Sélection des axes pour Veff &
aPeak
7: correspond à "x/y/z" activés
0x2049
0x0
u8
Filtre FIR pour la mesure de la
vibration
5: correspond à "10...400 Hz"
0x204A
0x0
u8
Etendue de mesure pour la mesure
de la vibration
2: correspond à "8 g"
0x6000
0x0
u16
Résolution
100d : correspond à "0,1°"
33
">