Sondes de validation embarquées

1. Matériel

Le système demande l’utilisation de sondes et de transmetteur convertissant les mesures en signaux analogiques 4 à 20 mA (ou 0-10VDC). Ces signaux analogiques sont connectés sur un convertisseur radio transmettant les données à un récepteur radio connecté sur un port RS-232 du PC de commande.

1.1 Le modem radio

Le modem utilisé est un appareil de chez B&B-Electronics type ZLinx ZP24D-250RM-SR. Ce modem permet la réception des données jusqu’à une distance d’environ 100 mètres de l’émetteur. La fréquence radio utilisée est sur la bande ISM de 2.4 à 2.4385 GHz avec une modulation de type FSK (Frequency Shift Keying).

1.2 Le protocole de communication

Le modem implémente le protocole Modbus. Un nouveau driver « Zlinx » a été créé.

1.3 Considération relative aux émissions radio.

Lors de l'installation d’équipements de radio, il est important d'accorder une attention à l'emplacement de l'installation et de ses environs. La transmission et la réception radio est affectée par l'absorption, la réflexion et la réfraction des signaux radio. Ces facteurs sont déterminées par la distance entre les antennes d'émission et de réception, le type, la position et la quantité des obstacles, la hauteur des antennes, la bande passante et de la puissance RF utilisée, et ainsi que d'autres facteurs.

Il y a plusieurs façons d'optimiser l'environnement RF pour assurer une performance satisfaisante.

• Sélectionnez l'option Zlinx radio sans fil I / O qui fournit une puissance suffisante pour votre application. Les basses fréquences voyage plus loin et sont moins affectées par l'absorption des matériaux. Un niveau de puissance plus élevé offre généralement une plus grande pénétration à travers des objets.

• Sélectionnez les emplacements d'installation qui soient aussi proches que possible du modem.

• Évitez les endroits où des objets métalliques soient susceptibles de bloquer, de réfléchir, réfracter ou causer des perturbations de fréquences radio. Dans certains cas, des réflexions peuvent améliorer la réception, mais dans d'autres cas elles peuvent causer des problèmes.

• Evitez les endroits où d’autres équipements qui peuvent provoquer des interférences.

2. Configuration

2.1 Configuration « Hardware »

Le modem ainsi que les modules de transmission sont configurés avec le logiciel ZlinxMgr.exe. Ce logiciel fait partie du Kit de configuration ZZ-ProgKit de chez B&B Electronics.

Connexion du modem par RS-232

Le modem doit être connecté sur un port com du PC.

DB9 Femal Pin connection

1 Data Carrier Detect* ---

2 Receive Data Out

3 Transmit Data In

4 Data Terminal Ready In

5 Signal Ground ---

6 Data Set Ready* ---

7 Request To Send In

8 Clear To Send Out

9 Not used –

Connexion du modem par RS-485/RS-422

Dans le cas où le modem se trouve à plus de 5 mètres du PC, la connexion RS-485/RS-422 est requise. Cela demande l’utilisation d’un convertisseur RS-232/RS-422 du côté du PC.

Connexion des entrées courant

Les entrées 4-20mA seront câblées comme suit :

Connexion des entrées tension

Les entrées 0-10VDC seront câblées comme suit :

Connexion des entrées RTD

Les entrées Pt100 seront câblées comme suit :

2.2 Configuration « Software »

Configuration du modem

La définition du « Device »

Dans le fichier VKServer.ini, un nouveau « Device » doit être défini comme suit :

[DeviceX]
Protocol=Zlinx
Comport=N° de com port utilisé sur le PC.
Baudrate=9600
Parity=none
StopBits=1
Databits=8
Timeout=1000
Repeat=5
packetsize=16

La définition du « Databank »

Il est nécessaire de définir un « Databank » pour pouvoir utiliser les données des sondes. Dans le fichier VKServer.ini, un nouveau « DataBank » doit être défini comme suit :

[DataBankn]
Device=X
Channel=1 //adresse du module
Regi=30001
Regf=300xx //selon le nombre de modules utilisés
Pool=0

Les registres Modbus suivants sont disponibles :

Registre	Description	Range	Type
30001	Entrée analogique 0 du module de base	0-4095	0-10VDC/0-20mA
30002	Entrée analogique 1 du module de base	0-4095	0-10VDC/0-20mA
30017	Entrée analogique 0 du premier module	0-4095 0-65535	0-10VDC/0-20mA RTD
30018	Entrée analogique 1 du premier module	0-4095 0-65535	0-10VDC/0-20mA RTD
30019	Entrée analogique 2 du premier module	0-4095 0-65535	0-10VDC/0-20mA RTD
30020	Entrée analogique 3 du premier module	0-4095 0-65535	0-10VDC/0-20mA RTD
30033	Entrée analogique 0 du deuxième module	0-4095	0-10VDC/0-20mA
30034	Entrée analogique 1 du deuxième module	0-4095	0-10VDC/0-20mA
30035	Entrée analogique 2 du deuxième module	0-4095	0-10VDC/0-20mA
30036	Entrée analogique 3 du deuxième module	0-4095	0-10VDC/0-20mA

La définition des « XForm »

La conversion des valeurs lues en unités de mesure se fait dans le fichier XForm.ini. Pour chaque registre, un Xform doit être défini. Exemple :

;********* Fréquence ***************
[XForm200]
DB=60
Reg=30002
Function=Offset
MinWord=819
MaxWord=4096
MinValue=0
Maxvalue=160
;********* Puissance ***************
[XForm201]
DB=60
Reg=30001
Function=Offset
MinWord=835
MaxWord=4096
MinValue=0
MaxValue=250
;********* Conductivité uS***************
[XForm202]
DB=60
Reg=30017
Function=Offset
MinWord=805
MaxWord=4096
MinValue=0
MaxValue=10

La définition des « I/O »

Une I/O sera définie pour chaque sonde. Exemple :

510=0,Sonde embarquée fréquence US,W,R,60,30002,$ffff,0,$ffff
511=0,Sonde embarquée puissance US,W,R,60,30001,$ffff,0,$ffff
512=0,Sonde embarquée conductivité,W,R,60,30017,$ffff,0,$ffff

Configuration de la validation

La validation sera définie dans le fichier IO.ini dans une nouvelle section [EPV] (Embedded Probes for Validation). Le numéro du porte-rack équipé de sondes embarquées est défini dans le mot clef Jig=N° du rack.

Configuration du « Databank »

Le databank regroupant des données des sondes à valider sera défini dans le mot clef DB=N° du databank. Le databank sera partagé en sections de 5 registres correspondant aux données des sondes :

Reg.	Type	Description	Rafraîchit par
0	Float	Valeur actuelle de la sonde à valider	Automate
1	Float	Valeur actuelle de la sonde embarquée ou de la deuxième sonde.	PC ou Automate
2	Float	Ecart maximum autorisé	PC
3	Word	Status de la validation : Bit 0 : Alarme de validation. Bit 1 : Présence de la charge équipée de sondes. Bit 2 : Validation terminée ou en cours Bit 3 : Valeur continue de sonde en cours.	PC
4	Word	Status de l’automate : Bit 0 : Alarme de validation (si deux sondes) Bit 1 : Autorisation de validation	Automate

Exemple de définition d’un DB pour 10 sondes :

[Databank61]
Device=1
Regi=0
Regf=49
Pool=1000
RegType=Struct(Real=3,Word=2)10;

Configuration des sondes

Pour chaque sonde, un mot clef sera défini (PROBEx=). 100 sondes pourront être définies.

Elles seront définies comme suit :

[EPV]
DB=N° du Databank
Jig=N° du porte-rack dédié équipé de sondes embarquées.
Probe1=Position,Type,N° I/O Sonde embarquée,Délai,N° texte d’alarme,N° texte de l’unité,décimales.
Probe2=…

Champ	Type	Description
Position	Integer	N° de la position machine
Type	Integer	Type de validation : 0 : Validation par sonde embarquée 1 : Lecture continue depuis sonde embarquée 2 : Deuxième sonde (validation par PC) 3 : Deuxième sonde (validation par automate)
N° I/O	Integer	Numéro de l’I/O correspondant à la sonde embarquée à comparer.
Délai	Integer	Délai en secondes avant d’effectuer la validation. Le temps commence une fois le porte-rack déposé.
N° texte alarme	Integer	Numéro du texte à afficher lors d’une alarme de validation.
N° texte unité	Integer	Numéro du texte correspondant à l’unité de mesure.
Décimales	Integer	Nombre de décimales affichées

La sonde N° 1 correspondra aux registres 0 à 4, la sonde N° 2 correspondra aux registres 5 à 9, et ainsi de suite.

3. Fonctionnement

3.1 Fonctionnement validation Type 0

3.2 Fonctionnement validation Type 1

3.3 Fonctionnement validation Type 2

3.4 Fonctionnement validation Type 3

Dans ce mode, la validation est effectuée dans l’automate programmable.