PERICOLO questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi lesioni fisiche.

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1 Prefazione Guida alla documentazione 1 SIMATIC S7-1500, ET 200MP, ET 200SP, ET 200AL, ET 200pro, ET 200eco PN Manuale di guida alle funzioni Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2 Rappresentazione dei valori analogici 3 Collegamento di trasduttori di misura 4 Termocoppie 5 Collegamento di carichi/attuatori 6 Funzioni supportate 7 Moduli analogici High-Speed 8 06/2014 A5E AC

2 Avvertenze di legge Concetto di segnaletica di avvertimento Questo manuale contiene delle norme di sicurezza che devono essere rispettate per salvaguardare l'incolumità personale e per evitare danni materiali. Le indicazioni da rispettare per garantire la sicurezza personale sono evidenziate da un simbolo a forma di triangolo mentre quelle per evitare danni materiali non sono precedute dal triangolo. Gli avvisi di pericolo sono rappresentati come segue e segnalano in ordine descrescente i diversi livelli di rischio. PERICOLO questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi lesioni fisiche. AVVERTENZA il simbolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte o gravi lesioni fisiche. CAUTELA indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare lesioni fisiche non gravi. ATTENZIONE indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare danni materiali. Nel caso in cui ci siano più livelli di rischio l'avviso di pericolo segnala sempre quello più elevato. Se in un avviso di pericolo si richiama l'attenzione con il triangolo sul rischio di lesioni alle persone, può anche essere contemporaneamente segnalato il rischio di possibili danni materiali. Personale qualificato Il prodotto/sistema oggetto di questa documentazione può essere adoperato solo da personale qualificato per il rispettivo compito assegnato nel rispetto della documentazione relativa al compito, specialmente delle avvertenze di sicurezza e delle precauzioni in essa contenute. Il personale qualificato, in virtù della sua formazione ed esperienza, è in grado di riconoscere i rischi legati all'impiego di questi prodotti/sistemi e di evitare possibili pericoli. Uso conforme alle prescrizioni di prodotti Siemens Si prega di tener presente quanto segue: AVVERTENZA I prodotti Siemens devono essere utilizzati solo per i casi d impiego previsti nel catalogo e nella rispettiva documentazione tecnica. Qualora vengano impiegati prodotti o componenti di terzi, questi devono essere consigliati oppure approvati da Siemens. Il funzionamento corretto e sicuro dei prodotti presuppone un trasporto, un magazzinaggio, un installazione, un montaggio, una messa in servizio, un utilizzo e una manutenzione appropriati e a regola d arte. Devono essere rispettate le condizioni ambientali consentite. Devono essere osservate le avvertenze contenute nella rispettiva documentazione. Marchio di prodotto Tutti i nomi di prodotto contrassegnati con sono marchi registrati della Siemens AG. Gli altri nomi di prodotto citati in questo manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo da parte di terzi per i propri scopi può violare i diritti dei proprietari. Esclusione di responsabilità Abbiamo controllato che il contenuto di questa documentazione corrisponda all'hardware e al software descritti. Non potendo comunque escludere eventuali differenze, non possiamo garantire una concordanza perfetta. Il contenuto di questa documentazione viene tuttavia verificato periodicamente e le eventuali correzioni o modifiche vengono inserite nelle successive edizioni. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG GERMANIA A5E AC P 07/2014 Con riserva di modifiche Copyright Siemens AG Tutti i diritti riservati

3 Prefazione Scopo della documentazione Nella presente documentazione sono descritti argomenti generali che non riguardano un prodotto specifico. Oltre alle informazioni introduttive relative all'elaborazione del valore analogico, il presente manuale contiene i seguenti argomenti: Collegamento di trasduttori di misura agli ingressi analogici Collegamento di attuatori/carichi alle uscite analogiche Compensazione della temperatura del giunto freddo Calibrazione di un modulo analogico Opzioni di diagnostica di un modulo analogico Moduli analogici high-speed Nozioni di base necessarie Per poter comprendere la documentazione si presuppongono le seguenti conoscenze: Conoscenze generali nel campo della tecnica di automazione Conoscenze dell'elaborazione del valore analogico (tecnologia analogica) Conoscenze del sistema di automazione industriale SIMATIC Conoscenze sull'uso di STEP 7 (TIA Portal) Campo di validità della documentazione Il presente manuale è valido come documentazione di base per tutte le unità di ingressi e uscite analogici delle famiglie di prodotti S7-1500, ET 200MP, ET 200SP, ET 200AL, ET 200pro e ET 200eco PN. Modifiche rispetto alla versione precedente Rispetto alla versione precedente (edizione 12/2013) sono state apportate le seguenti modifiche/integrazioni: Estensione del campo di validità al sistema di periferia decentrata ET 200AL Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC 3

4 Prefazione Convenzioni STEP 7: nella presente documentazione il nome "STEP 7" viene utilizzato come sinonimo di "STEP 7 a partire dalla versione V12 (TIA Portal)" e versioni successive. La presente documentazione contiene illustrazioni dei dispositivi descritti. Le riproduzioni possono differire nei particolari dal prodotto fornito. Osservare le note contrassegnate nel modo seguente: Nota Un'avvertenza contiene importanti informazioni su una parte di documentazione alla quale occorre prestare particolare attenzione. Ulteriore supporto Ulteriori informazioni relative ai prodotti SIMATIC sono disponibili in Internet. Anche le relative documentazioni si trovano in Internet. La documentazione tecnica relativa ai singoli prodotti SIMATIC e sistemi è disponibile in Internet (http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal). Il catalogo online e il sistema di ordinazione online si trovano in Internet (http://mall.automation.siemens.com): Indicazioni di sicurezza Siemens commercializza prodotti di automazione e di azionamento per la sicurezza industriale che contribuiscono al funzionamento sicuro di impianti, soluzioni, macchinari, apparecchiature e/o reti. Questi prodotti sono componenti essenziali di una concezione globale di sicurezza industriale. In quest ottica i prodotti Siemens sono sottoposti ad un processo continuo di sviluppo. Consigliamo pertanto di controllare regolarmente la disponibilità di aggiornamenti relativi ai prodotti. Per il funzionamento sicuro di prodotti e soluzioni Siemens è necessario adottare idonee misure preventive (ad es. un concetto di protezione di cella) e integrare ogni componente in un concetto di sicurezza industriale globale all avanguardia. Considerare in questo contesto anche i prodotti impiegati da altri costruttori. Per ulteriori informazioni sulla sicurezza industriale, vedere qui (http://www.siemens.com/industrialsecurity). Per restare informati sugli aggiornamenti cui vengono sottoposti i nostri prodotti, suggeriamo di iscriversi ad una newsletter specifica del prodotto. Per ulteriori informazioni, vedere qui (http://support.automation.siemens.com). 4 Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC

5 Indice del contenuto Prefazione Guida alla documentazione Nozioni utili sulla tecnologia analogica Panoramica Precisione/risoluzione Normalizzazione dei valori analogici Denormalizzazione dei valori analogici Errore di linearità Precisione di ripetibilità Limite errore di esercizio ed errore di base Errore di temperatura Soppressione frequenza disturbo Interferenze di modo comune (UCM) Interferenze di modo normale (USM) Soppressione della tensione di disturbo Diafonia tra i canali Diagnostica Stato del valore Tempo di conversione di un modulo analogico Tempo di ciclo di un modulo analogico Tempo di assestamento e di risposta delle unità di uscite analogiche Livellamento Carico con convertitori di misura a 2 fili Rappresentazione dei valori analogici Panoramica Rappresentazione delle aree di ingresso Rappresentazione delle aree di uscita Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC 5

6 Indice del contenuto 4 Collegamento di trasduttori di misura Panoramica Collegamento di ingressi analogici con collegamento MANA Collegamento di ingressi analogici senza collegamento MANA Collegamento di trasduttori di tensione Collegamento di trasduttori di corrente Collegamento di termoresistenze e resistenze Collegamenti di termocoppie Termocoppie Scelta delle termocoppie Struttura e funzionamento delle termocoppie Compensazione della temperatura del giunto freddo Panoramica Compensazione tramite il giunto freddo interno Compensazione tramite il canale di riferimento del modulo Compensazione canale di riferimento del gruppo Compensazione tramite temperatura di riferimento fissa Compensazione tramite temperatura di riferimento dinamica Compensazione esterna o non eseguita Tipo di compensazione RTD (0) Collegamento di carichi/attuatori Panoramica Collegamento di carichi/attuatori Funzioni supportate Calibrazione dei moduli analogici Panoramica Calibrazione dei moduli analogici Interruzione della calibrazione Reset delle impostazioni di fabbrica dei moduli analogici Moduli analogici High-Speed Nozioni di base Moduli ST e moduli HS a confronto Indice analitico Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC

7 Guida alla documentazione 1 Introduzione La documentazione dei prodotti SIMATIC ha una struttura modulare e contiene argomenti relativi al sistema di automazione. La documentazione completa per i sistemi S7-1500, ET 200MP, ET 200SP, ET 200AL, ET 200pro e ET 200eco PN è costituita dai relativi manuali di sistema, di guida alle funzioni e del prodotto. Panoramica della documentazione supplementare relativa all'argomento 'Elaborazione del valore analogico' La seguente tabella riporta ulteriori documentazioni che completano la presente descrizione per l'elaborazione del valore analogico. Tabella 1-1 Documentazione relativa all'argomento '' Argomento Documentazione Informazioni importanti Descrizione del sistema Manuale di sistema Sistema di automazione S (http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/ ) Manuale di sistema Sistema di periferia decentrata ET 200SP (http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/ ) Manuale di sistema Sistema di periferia decentrata ET 200MP (http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/ ) Manuale di sistema ET 200AL distributed I/O system (http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/ ) Istruzioni operative Sistema di periferia decentrata ET 200pro (http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/ ) Istruzione operative Sistema di periferia decentrata ET 200eco PN (http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/ ) Operazioni preliminari Montaggio Collegamento Messa in servizio Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC 7

8 Guida alla documentazione Argomento Documentazione Informazioni importanti Configurazione di controllori immuni ai disturbi Manuale di guida alle funzioni Configurazione dei controllori immuni ai disturbi (http://support.automation.siemens.com/ww/view/it/ ) Nozioni di base Compatibilità elettromagnetica Protezione antifulmini Modulo analogico Manuale del rispettivo modulo analogico Collegamento Parametri Dati tecnici Set di dati dei parametri Tabelle dei valori analogici Manuali SIMATIC In Internet (http://www.siemens.com/automation/service&support) si possono scaricare gratuitamente tutti i manuali attuali relativi ai prodotti SIMATIC. 8 Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC

9 Nozioni utili sulla tecnologia analogica Panoramica Introduzione Lo scopo di questo capitolo è di spiegare all'utente le principali grandezze caratteristiche delle unità di ingressi e uscite analogici partendo dalle basi della tecnologia analogica. Le spiegazioni e gli esempi forniti nelle pagine seguenti rappresentano un riferimento ai manuali specifici del modulo analogico in uso e intendono agevolarne l'utilizzo. Segnali analogici e binari I segnali binari possono assumere solo due stati, stato 1 (tensione presente) o stato 0 (tensione mancante). Oltre ai segnali binari, nella tecnica di controllo devono spesso essere letti, elaborati ed emessi anche segnali analogici. Rispetto ai segnali binari, i segnali analogici assumono un numero qualsiasi di valori all'interno di una determinata area. Le grandezze analogiche possono essere ad es.: Temperatura Pressione Numero di giri Livello di riempimento Valore ph Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC 9

10 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.1 Panoramica Trasduttori di misura I controllori possono elaborare valori analogici solo sotto forma di schema di bit. A tal fine i trasduttori di misura collegabili al modulo analogico rilevano le grandezze fisiche, ad es. pressione o temperatura. Il valore analogico viene misurato dal modulo di ingressi analogici sotto forma di corrente, tensione o resistenza. Perché la CPU possa elaborare il valore della corrente o della tensione rilevato, un convertitore analogico-digitale integrato nell'unità di ingressi analogici lo converte in un valore intero a 16 bit. A seconda del tipo di misura è possibile utilizzare i seguenti trasduttori di misura: Trasduttori di tensione Trasduttori di corrente Convertitore di misura a 2 fili Convertitore di misura a 4 fili Trasduttori di resistenza Connettore a 4 fili Connettore a 3 fili Connettore a 2 fili Termocoppie Per ulteriori informazioni sul collegamento dei diversi tipi di trasduttori agli ingressi analogici vedere il capitolo Collegamento di trasduttori di misura (Pagina 67). Esempio Per il rilevamento di un numero di giri viene utilizzato un trasduttore di misura che converte il campo del numero di giri di giri/min in un campo di tensione di V. Con un numero di giri misurato di 865 giri/min il trasduttore di misura emette un valore di tensione di 3,3 V. Il valore di tensione risultante si calcola nel modo seguente: Graficamente il valore della tensione rilevato si può rappresentare nel modo seguente: Figura 2-1 Rilevamento del numero di giri 10 Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC

11 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.1 Panoramica Conversione analogico-digitale Una CPU elabora le informazioni solo in formato digitale. Di conseguenza il valore analogico viene convertito in uno schema di bit. La conversione viene eseguita attraverso un CAD (convertitore analogico-digitale) integrato nell'unità di ingressi analogici. Nei prodotti SIMATIC il risultato di questa conversione per la CPU viene elaborato sempre come parola di 16 bit. Il CAD utilizzato digitalizza il segnale analogico da rilevare e ne approssima il valore in forma di una curva a gradini. I parametri più importanti di un CAD solo la relativa risoluzione e la velocità di conversione. 1 2 Figura 2-2 Valore analogico Valore digitale Approssimazione di un andamento analogico mediante una curva a gradini con risoluzione bassa e alta Conversione digitale-analogico Dopo che il segnale è stato elaborato nella CPU, un convertitore DAC (digitale-analogico) integrato converte il segnale analogico in un valore di corrente o di tensione. Il valore del segnale di uscita risultante corrisponde alla grandezza di uscita con cui vengono comandati gli attuatori analogici. Si può trattare ad es. di piccoli servoazionamenti o valvole proporzionali. Per ulteriori informazioni sul collegamento degli attuatori vedere il capitolo Collegamento di carichi/attuatori (Pagina 106). Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC 11

12 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.1 Panoramica Grandezze caratteristiche importanti dei moduli analogici Per la scelta del modulo analogico adeguato sono particolarmente importanti, oltre al tipo e al campo di misura, l'accuratezza, la risoluzione e il tempo di conversione. Per alcuni campi di impiego, ad es. impianti che occupano spazi estesi, sono importanti anche la tensione di modo comune (Common Mode) e la separazione di potenziale tra i canali. Le grandezze caratteristiche qui elencate vengono approfondite nelle pagine seguenti. Elaborazione di segnali analogici La figura seguente mostra l'elaborazione dei segnali analogici in un PLC. Figura Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC

13 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.2 Precisione/risoluzione 2.2 Precisione/risoluzione La risoluzione di un modulo analogico dipende dal convertitore utilizzato e dal suo circuito esterno. Il segnale analogico da acquisire o da emettere viene approssimato attraverso una curva a gradini. La risoluzione indica in quanti incrementi il valore analogico si suddivide su questa curva a gradini. Più alta è la risoluzione di un modulo, più bassi sono gli incrementi e più sensibilmente viene digitalizzato il segnale analogico. Approssimazione di un valore analogico Le figure seguenti mostrano l'approssimazione del valore analogico attraverso una curva a gradini. Se la risoluzione è bassa la curva vera e propria può essere approssimata solo grossomodo al segnale analogico (figura a sinistra), mentre con una risoluzione maggiore l'approssimazione migliora (figura a destra). 1 2 Valore analogico Valore digitale Figura 2-4 Approssimazione di un andamento analogico mediante una curva a gradini Rappresentazione del campo di misura con una risoluzione di 13 e 16 bit Se un modulo dispone di una risoluzione di 13 bit (= 12 bit + segno), un valore di misura unipolare viene suddiviso complessivamente in 2 12 = 4096 incrementi. Se il campo di misura va da 0 a 10 V il più piccolo valore rappresentabile, l'incremento, è di 10 V/4096, ovvero di 2,4 mv. Un modulo con risoluzione di 16 bit (= 15 bit + segno) fornisce un incremento di 0,3 mv. Se la risoluzione aumenta di un bit, il numero degli incrementi raddoppia mentre la larghezza di un incremento viene dimezzata. Se la risoluzione aumenta da 13 a 16 bit, il numero degli incrementi si ottuplica da 4096 a Con una risoluzione di 13 bit il valore minimo rappresentabile pertanto è 2,4 mv. Con una risoluzione di 16 bit invece il valore è 0,3 mv. Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC 13

14 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.2 Precisione/risoluzione Campi di misura Quando rappresenta il campo di misura la CPU SIMATIC S7 distingue tra il campo nominale, il campo di sovra/sottocomando, l'overflow e l'underflow. Sulla base di questa distinzione si stabilisce se il valore di misura rientra nel campo specificato nei dati tecnici o lo ha superato. I campi overflow e underflow sono riservati al rilevamento degli errori. Con una risoluzione di 16 bit i incrementi teoricamente possibili vengono distribuiti in un campo di tensione di 11,852 V. Per la risoluzione di un campo di misura di 10 V restano quindi a disposizione incrementi. il che equivale a un valore minimo rappresentabile di 0,3617 mv (vedere tabella). Tabella 2-1 Esempio di risoluzione del campo di misura V di un modulo SIMATIC S7 Valore (incrementi) Campo di misura della corrente Decimale V Campo ,852 V Overflow ,759 V Campo di sovracomando ,0 V Campo nominale ,5 V 1 361,7 μv 0 0 V Non rilevante per questo esempio poiché non sono possibili valori negativi Campo di sottocomando Underflow Per una rappresentazione digitalizzata delle aree di ingresso, divisa in aree di ingresso bipolari e unipolari, consultare la sezione Rappresentazione delle aree di ingresso (Pagina 64). Per una rappresentazione digitalizzata delle aree di uscita, divisa in aree di uscita bipolari e unipolari, consultare la sezione Rappresentazione delle aree di uscita (Pagina 65). Una panoramica di tutti i campi di misura utilizzabili con i diversi moduli analogici è riportata nel manuale del prodotto specifico. 14 Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC

15 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.2 Precisione/risoluzione Campo di sovra e di sottocomando Nelle operazioni di regolazione con gradini elevati del segnale può accadere che la curva di assestamento di quest'ultimo abbandoni per qualche istante, fino al raggiungimento del setpoint, il campo nominale. I campi di sovra/sottocomando prevengono che con l'abbandono del campo nominale vengano emesse segnalazioni di errore. Tuttavia quando il segnale oltrepassa il campo di sovra/sottocomando e raggiunge quello dell'overflow o dell'underflow, viene diagnosticato lo stato di errore "Overflow" e "Underflow". Il campo di sovra/sottocomando corrisponde quindi a un campo di tolleranza compreso tra il campo nominale e l'overflow - underflow. Per maggiori informazioni sul tempo di assestamento consultare il capitolo Tempo di assestamento e di risposta delle unità di uscite analogiche (Pagina 54). La seguente immagine illustra il campo nominale, il campo di sovracomando e l'overflow di un campo di misura unipolare. Durante la fase di assestamento il segnale abbandona brevemente il campo nominale. 1 te t1 t2 Segnale di uscita analogico Tempo transitorio di assestamento del segnale sul setpoint Il modulo termina la conversione sul morsetto del canale di uscita analogico ed emette il segnale Il segnale si è assestato e la grandezza di uscita analogica specificata è raggiunta Precisione di un modulo analogico La precisione di un modulo analogico viene indicata in valore percentuale o assoluto, ad es. in K o C, e caratterizza l'errore complessivo del rilevamento del valore di misura. In conformità con la norma internazionale IEC 61131, sulla quale si basa anche la norma europea EN 61131, vengono indicati il limite di errore di base a 25 C e il limite di errore di esercizio. Una descrizione dettagliata del limite di errore d'esercizio e del limite di errore di base si trova nella sezione Limite errore di esercizio ed errore di base (Pagina 23). Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC 15

16 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.2 Precisione/risoluzione Correlazione tra risoluzione e precisione Per ottenere una determinata precisione (errore d'esercizio) deve essere indicata una determinata risoluzione. Esempio Errore di misura attraverso la digitalizzazione con una risoluzione di 8 e 14 bit Il campo di misura di un modulo analogico è compreso tra 0 e 10 V. Una risoluzione di 8 bit rappresenta complessivamente 256 valori. Ciò corrisponde a un salto di tensione minimo possibile di 39 mv ovvero dello 0,4 % riferito al valore finale del campo di misura. Una risoluzione di 14 bit rappresenta complessivamente valori. Ciò corrisponde a un salto di tensione minimo possibile di 0,61 mv ovvero dello 0,006 % riferito al valore finale del campo di misura. Le indicazioni percentuali rilevate in questo modo sono contemporaneamente i valori teorici Best Case per il limite di errore d'esercizio. Con una risoluzione di 8 bit e un campo di misura di V non è quindi possibile ottenere una precisione migliore dello 0,4%. A seconda della realizzazione della tecnica di attivazione, nella pratica questo valore sarebbe nettamente peggiore. Calcolo dell'errore di misura massimo Con il campo di misura di un modulo analogico da 0 a 10 V e un limite di errore di esercizio di ±0,5 % nell'intero campo della temperatura l'errore di misura massimo si calcola nel modo seguente: 10 V 0,5/100 = 50 mv Pertanto l'errore di misura massimo è di ±50 mv. Di conseguenza, per l'ingresso analogico ogni tensione nell'intero campo d'ingresso comprende un'indeterminazione di ±50 mv. Una tensione da misurare di 3,5 V può essere quindi rappresentata con un valore qualsiasi compreso tra 3,45 V e 3,55 V. Una descrizione dettagliata del limite di errore d'esercizio e del limite di errore di base si trova nella sezione Limite errore di esercizio ed errore di base (Pagina 23). 16 Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC

17 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.3 Normalizzazione dei valori analogici 2.3 Normalizzazione dei valori analogici Normalizzazione Per la rielaborazione dei valori analogici digitalizzati è spesso necessario calcolare la grandezza di processo effettiva in luogo degli incrementi (ad es. 10 V = incrementi) La conversione di un campo valori (ad es fino a incrementi) nella grandezza fisica originale (ad es litri) viene definita normalizzazione o anche graduazione. Blocchi standardizzati Per la normalizzazione dei valori analogici STEP 7 offre il blocco di programma adatto. Il blocco SCALE è compreso nella fornitura di STEP 7 e consente l'inserimento di un valore limite superiore e inferiore (ad es. da 0 a 500 litri). Esempio Nell'esempio seguente si ipotizza la misura del livello di riempimento di una cisterna la cui capacità è di 500 litri. Il trasduttore di misura impiegato misura una tensione di -10 V a cisterna vuota e una tensione di +10 V a cisterna piena. Il modulo analogico trasforma il campo di tensione -10 V V nel campo di valori e lo converte nella grandezza originale litri con il blocco di programma SCALE. Figura 2-5 Normalizzazione nel blocco di programma SCALE Il valore analogico sull'ingresso IN viene letto direttamente dal modulo o da un'interfaccia dati in formato INT. Tramite l'ingresso LO_LIM si determina il valore limite inferiore (0 litri) della grandezza fisica e tramite HI_LIM quello superiore (500 litri). L'uscita OUT emette il valore normalizzato (grandezza fisica) come numero reale (LO_LIM <= OUT <= HI_LIM). Sull'ingresso BIPOLAR è possibile definire se debbano essere convertiti soltanto i valori positivi oppure anche quelli negativi. Quando al parametro viene inoltrato un operando con lo stato '0', si ha una normalizzazione unipolare. Un operando con lo stato '1' genera una normalizzazione bipolare. Se si verificano errori durante l'esecuzione (ad es. overflow) l'uscita RET_VAL emette un codice di errore, se non se ne verificano emette il valore '0'. Per maggiori informazioni sul blocco SCALE consultare la Guida in linea di STEP 7. Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC 17

18 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.3 Normalizzazione dei valori analogici Campo di misura unipolare e bipolare Nell'esempio la misura del livello di riempimento è stata effettuata entro un campo di misura bipolare. Il trasduttore di misura fornisce in questo caso, oltre alla tensione positiva, anche quella negativa. Poiché il volume del serbatoio viene mappato sul campo di a incrementi, la misura del livello di riempimento viene effettuata con una risoluzione doppia (Δ) rispetto al campo di misura unipolare. Nota Trasduttori di misura La misura nel campo di misura bipolare presuppone che il trasduttore di misura impiegato supporti questa funzione. Figura 2-6 Campo di misura bipolare Nel campo di misura bipolare il livello di riempimento viene misurato con una risoluzione doppia (Δ) rispetto a quella utilizzata nel campo unipolare. Figura 2-7 Campo di misura unipolare 18 Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC

19 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.4 Denormalizzazione dei valori analogici 2.4 Denormalizzazione dei valori analogici Denormalizzazione Per l'emissione dei valori analogici normalizzati è spesso necessaria la conversione del valore analogico calcolato dal programma utente nel campo valori dell'unità di uscite analogiche. Questo tipo di conversione viene definito denormalizzazione o descalazione. Blocchi di denormalizzazione Per la denormalizzazione dei valori analogici STEP 7 offre il blocco di programma adatto. Il blocco UNSCALE è compreso nella fornitura di STEP 7 e consente l'inserimento di un valore limite superiore e inferiore nell'ambito del quale oscilla il valore di programma. Esempio Il valore analogico da 0,0 a 100,0 % calcolato dal programma utente deve essere convertito, avvalendosi del blocco UNSCALE, nel campo di valori da a Con l'emissione del valore denormalizzato su un'unità di uscite analogiche, il modulo comanda un attuatore analogico (ad es. una valvola di regolazione). L'attuatore deve essere comandato, con un valore di programma dello 0 %, con il valore minimo (-10 V o -20 ma) e, con un valore di programma del 100 %, con il valore massimo (+10 V o +20 ma). Figura 2-8 Denormalizzazione nel blocco di programma UNSCALE Il valore calcolato dal programma deve essere inoltrato in formato REAL (IN). Tramite l'ingresso LO_LIM si determina il valore limite inferiore (0,0 %) e tramite HI_LIM il valore limite superiore (100,0 %) all'interno del quale si muove il programma. L'uscita OUT emette il valore denormalizzato in formato INT. Sull'ingresso BIPOLAR è possibile definire se debbano essere convertiti soltanto i valori positivi oppure anche quelli negativi. Quando al parametro viene inoltrato un operando con lo stato '0', si ha una normalizzazione unipolare. Un operando con lo stato '1' genera una normalizzazione bipolare. In caso di errore l'uscita RET_VAL emette un codice di errore, nel caso di un'esecuzione esente da errori emette invece il valore '0'. Per maggiori informazioni sul blocco UNSCALE consultare la Guida in linea di STEP 7. Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC 19

20 Nozioni utili sulla tecnologia analogica 2.4 Denormalizzazione dei valori analogici Campo di misura unipolare e bipolare La seguente figura mostra la normalizzazione per un attuatore che viene comandato con il valore minimo 0 (0 V o 0 ma) quando il valore del programma è 0 % e con il valore massimo (10 V o 20 ma) quando il valore del programma è del 100 % (+27648). Figura 2-9 Campo di misura unipolare La seguente figura mostra la normalizzazione per un attuatore che viene comandato con il valore minimo 0 (-10 V o -20 ma) quando il valore del programma è 0 % (-27648) e con il valore massimo (+10 V o +20 ma) quando il valore del programma è del 100 % (+27648). Figura 2-10 Campo di misura bipolare 20 Manuale di guida alle funzioni, 06/2014, A5E AC

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