KROHNE OPTIBAR 5060 | 7060 Profibus Manuel du propriétaire

SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
Supplément au manuel
Transmetteur de pression OPTIBAR PC 5060 / PM 5060
Transmetteur de pression différentielle OPTIBAR DP
7060
Description de l'interface PROFIBUS PA
Ce document est complet uniquement s'il est associé au manuel d'utilisation de
l'appareil concerné.
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SOMMAIRE
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
1 Instructions de sécurité
3
1.1 Installation........................................................................................................................ 3
1.2 Domaine d'application de ce document........................................................................... 3
1.3 Description de la fourniture ............................................................................................. 3
2 PROFIBUS PA
4
2.1 Historique du logiciel ....................................................................................................... 4
2.2 Caractéristiques techniques ............................................................................................ 4
3 Raccordement électrique
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
6
Topologie d'un réseau PROFIBUS PA .............................................................................. 6
Raccordement électrique pour convertisseur................................................................. 7
Boîtier chambre simple.................................................................................................... 8
Boîtier chambre double.................................................................................................... 8
Mise en service ................................................................................................................. 9
4 Fonctionnement
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
10
Fichier principal de l'appareil ........................................................................................ 10
Numéro ID ...................................................................................................................... 10
Données cycliques.......................................................................................................... 10
Structure de télégramme............................................................................................... 12
Diagnostic ....................................................................................................................... 13
5 Notes
2
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INSTRUCTIONS DE SÉCURITÉ 1
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
1.1 Installation
Si le fichier de l'appareil OPTIBAR 5060 ou 7060 n'a pas encore été installé sur le système PDM,
cela doit être fait manuellement. Les fichiers nécessaires à l'installation se trouvent sur
www.krohne.com/dlc.
1.2 Domaine d'application de ce document
Ce supplément au manuel concerne les versions d'appareil PROFIBUS PA suivantes :
• Matériel (HW) 1.0.0 et ultérieure
• Logiciel (SW) 1.0.0 et ultérieure
Remarque : ce supplément au manuel couvre uniquement les fonctions de l'appareil spécifiques
à Profibus PA. Toutes les autres informations concernant l'utilisation prévue de l'appareil
figurent dans le manuel d'utilisation fourni.
1.3 Description de la fourniture
Un appareil pour la communication PROFIBUS comprend :
le supplément au manuel pour l'interface PROFIBUS PA (le présent document)
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2 PROFIBUS PA
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2.1 Historique du logiciel
Date de
création
Transmetteur
Programme
d'application
Intégration du système
Mois/
Année
Hardware
Microprogram Hardware
me
Logiciel
Excitateur
Version
07/12
Module
PROFIBUS
PA, N°
d'identification
4000769602
V2.1.x / 120717
Simatic
PCS7
ou
autre SPS
d'un autre
fabricant
Configuration
matérielle
ou
autre
logiciel d'un
autre
fabricant de
SPS
GSD
(Spécifique
à l'appareil)
KR014531.GSD
GSD
(spécifique
au profil)
PA139740.GSD
Ordinateur
portable /
PC
PDM
(≥ 6.0 SP5)
DD
(N° d'ident.)
PACTware
DTM ≥
2.2 Caractéristiques techniques
Hardware
Type
Interface PROFIBUS MBP selon IEC 61158-2 avec 31,25 kbit/s ;
Mode de tension (MBP = Manchester Coded, Bus Powered)
Polarité
Indépendant de la polarité au raccordement électrique
FDE
Raccordement séparé disponible en cas d'erreur
(FDE = Fault Disconnection Electronics)
Courant de défaut max.
23 mA
Courant de démarrage
après 10 ms
Inférieur au courant de base
Raccordements électriques
Tension d'alimentation VS Appareil non-Ex, Ex-d)
9...32 V CC
Appareil EEx-ia - alimentation modèle 9...17,5 VDC
FISCO
Appareils EEx-ia - alimentation
modèle ENTITY
Tension d'alimentation VS Appareil non-Ex, Ex-d)
module d'affichage et de Appareils EEx-ia - alimentation
réglage éclairé
modèle ENTITY
13,5...32 VDC
Appareils EEx-ia - alimentation
modèle ENTITY
13,5...24 V CC
Nombre de capteurs max. Non Ex
par coupleur de
Ex
segments DP/PA
4
9...24 V CC
13,5...17,5 VDC
32
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PROFIBUS PA 2
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Entrées et sorties
Signal de sortie
signal de sortie numérique, format selon IEE-754
Adresse du capteur
126 (Programmation usine)
Atténuation (63% de la
variable)
0...999 seconde(s), réglable
Profil Profibus PA
3,02
Nombre de blocs de
fonctions avec entrée
analogique
3
Valeurs par défaut
Valeur de courant
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1.FB
PV
2.FB
SV 1
3.FB
SV 2
10 mA, ±0,5 mA
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3 RACCORDEMENT ÉLECTRIQUE
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
3.1 Topologie d'un réseau PROFIBUS PA
Le schéma suivant illustre une configuration réseau type avec des appareils PROFIBUS PA dans
des zones à atmosphère explosive et non explosive et le raccordement d'appareils
non PROFIBUS traditionnels (par ex. avec des signaux 4...20 mA) à un réseau PROFIBUS.
Le segment PROFIBUS PA est raccordé à un coupleur de segments responsable de la
transformation, sur la ligne de bus PROFIBUS DP notamment. Il alimente également les
appareils PROFIBUS PA alimentés par bus. Lire les instructions du coupleur de segments pour
de plus amples informations concernant les paramètres du bus DP, tels les débits en bauds pris
en charge.
Figure 3-1: Réseau PROFIBUS PA
1
2
3
4
5
1 Système de commande (SPS), maître, classe 1
2 outils de process ou de système de commande de fonctionnement, maître, classe 2
Réseau PROFIBUS DP avec max. 12 Mbit/s
Coupleur de segments PROFIBUS PA DP / PA
Réseau PROFIBUS PA avec 31,25 kbit/s
6 Appareil HART®
7 Autres appareils avec 4...20 mA
8 Module d'E/S analogique
Voir également le Guide d'utilisation et d'installation PROFIBUS PA (version 2.2, février 2003, n°
de commande 2.092).
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RACCORDEMENT ÉLECTRIQUE 3
3.2 Raccordement électrique pour convertisseur
Blindage et mise à la terre du câble de bus
Les données du modèle FISCO ne s'appliquent que si le câble de bus utilisé répond aux
spécifications requises.
Pour garantir la compatibilité électromagnétique des systèmes, il est important de blinder les
composants du système, en particulier le câble de bus. Ces blindages doivent présenter le
moins d'espaces possible.
L'inversement de la polarité n'a aucun effet sur le fonctionnement. Il faut utiliser la plus courte
longueur possible pour raccorder le blindage du câble à la terre de protection (FE)
Figure 3-2: Raccordement électrique
1
2
3
4
Profibus DP
Appareil de liaison / barrière
Alimentation du bus
Profibus PA / bipolaire avec blindage
Série OPTIBAR 5060 / 7060
•
•
•
•
•
Bipolaire, alimentation par bus
Protection contre l'inversement de la polarité
Foundation Fieldbus
Alimentation par bus 9...32 V CC
Courant nominal 16 mA
DANGER !
Le convertisseur doit être correctement raccordé à la terre pour protéger les utilisateurs contre
les chocs électriques. Aucun des schémas de raccordement, directions ou caractéristiques de
fonctionnement ne s'applique aux appareils utilisés dans les zones à atmosphère explosive.
Dans ces cas, il est impératif de lire le manuel de référence « Ex » spécial !
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3 RACCORDEMENT ÉLECTRIQUE
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
3.3 Boîtier chambre simple
DANGER !
Les appareils utilisés en atmosphère explosive sont soumis à des spécifications de sécurité
supplémentaires ; consulter à ce sujet la documentation Ex.
L'illustration ci-après s'applique à la fois a la version non-Ex ainsi qu'aux versions Ex ia, Ex d et
Ex d ia.
1
2
3
4
5
Alimentation / sortie signal
Adaptateur d'interface pour le module d'affichage et de réglage
Commutateur pour adresse de bus
Interface numérique
Borne de mise à la terre pour le raccordement du blindage du câble
3.4 Boîtier chambre double
DANGER !
Les appareils utilisés en atmosphère explosive sont soumis à des spécifications de sécurité
supplémentaires ; consulter à ce sujet la documentation Ex.
Figure 3-3: Boîtier électronique boîtier à chambre double
1 Raccordement interne au boîtier de raccordement.
2 Adaptateur d'interface pour le module d'affichage et de réglage
3 Commutateur pour adresse de bus
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RACCORDEMENT ÉLECTRIQUE 3
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
3.5 Mise en service
Les options de menu et paramètres suivants ont été ajoutés pour les convertisseurs ayant une
électronique Profibus PA:
Mise en service Adresse de
l'appareil
Chaque appareil Profibus PA doit recevoir une adresse. Chaque adresse ne peut être
assignée qu'une seule fois dans un réseau Profibus PA. Le capteur n'est détecté par
le système de commande que quand l'adresse est définie correctement.
La programmation usine pour l'adresse est 126. Cette adresse ne doit être utilisée
que pour tester la fonction de l'appareil et pour le raccorder à un réseau Profibus PA
existant. Cette adresse doit par la suite être modifiée pour inclure d'autres appareils.
Il est possible de régler l'adresse de l'une des manières suivantes :
• en utilisant le commutateur d'adresse dans le boîtier électronique de l'appareil
(paramètre d'adresse matérielle)
• en utilisant le module d'affichage et de réglage (paramètre d'adresse logicielle)
• avec PACTware / DTM (paramètre d'adresse logicielle)
Mise en service AI FB1
Du fait que le paramétrage du bloc de fonctions 1(FB1) est très exhaustif, il a été
catégorisé en sous-menus individuels.
« Start-up » -> « Channel » (Mise en service -> Canal)
Mise en service AI FB1 « Channel »
(Canal)
Dans l'option de menu « Channel » (Canal), spécifier le signal d'entrée pour le
traitement plus avancé dans AI FB1. Les valeurs de sortie des blocs transmetteurs
de niveau (TB) peuvent être sélectionnées comme signaux d'entrée.
« Channel » -> « PV (lin- Proz.) » (Canal -> PV (pourcentage linéaire))
Mise en service AI FB1 - « Scaling
unit » (Unité de
calibration)
Dans l'option de menu « Scaling unit » (Unité de calibration), définir les variables de
calibration et l'unité de calibration pour la valeur de sortie de FB1.
« Start-up » -> « Scaling unit » -> « Pressure » -> « mbar » (Mise en service -> Unité
de calibration -> Pression -> mbar)
Mise en service AI FB1 « Scaling »
(Calibration)
Dans l'option de menu « Scaling » (Calibration), affecter les valeurs min. et max. du
signal d'entrée (canal) aux valeurs respectives de la sortie (calibrage extérieur). Les
unités correspondent à la sélection précédemment effectuée.
« Start-up » -> « Scaling » -> « Out Scale Decimal Point » (Mise en service ->
Calibration -> Point décimal de calibrage extérieur) (XXX.XX)
Valeurs min. pour « PV (lin Proz) » (PV (pourcentage linéaire)) et « Out Scale process
pressure » (Pression de process de calibrage extérieur) en bar : 000,00 % ou
000,00 bar
Valeurs max. pour « PV (lin Proz) » (PV (pourcentage linéaire)) et « Out Scale process
pressure » (Pression de process de calibrage extérieur) en bar : 100,00 % ou
100,00 bar
Mise en service AI FB1 Amortissement
Pour absorber les fluctuations de mesure se rapportant au process, régler le temps
dans cette option de menu entre 0...999 secondes. L'amortissement s'applique à la
mesure de niveau et d'interface.
« AI FB1 » -> « Damping » -> « PV FTime » (AI FB1 -> Amortissement -> PV FTime)
La programmation usine est un amortissement de 0 seconde.
Info - Profibus N°
d'identification
Cette option de menu affiche le numéro d'identification Profibus du capteur.
« Info » -> « Profibus Ident Number » (Info -> N° d'identification Profibus) -> 3065
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4 FONCTIONNEMENT
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
4.1 Fichier principal de l'appareil
Le fichier principal de l'appareil contient les caractéristiques techniques de l'appareil Profibus
PA. Les vitesses de transmission autorisées et les informations concernant les valeurs de
diagnostic et le format de la mesure fournie par l'appareil PA sont comprises dans ces données.
Un fichier bitmap est également fourni pour l'outil de projection du réseau Profibus. Celui-ci est
automatiquement installé avec le fichier principal de l'appareil. Le fichier bitmap affiche
symboliquement l'appareil PA dans l'outil de configuration.
4.2 Numéro ID
Chaque appareil Profibus reçoit un numéro d'ID unique comme numéro d'identification de
l'organisation des utilisateurs Profibus (PUO). Ce numéro d'identification est également présent
dans le nom du fichier principal de l'appareil. En option pour ce fichier principal de l'appareil
spécifique au fabricant, le PUO fournit également un fichier général nommé fichier principal
d'appareil spécifique au profil. Si ce fichier principal d'appareil général est utilisé, il faut
convertir le capteur au numéro d'identification spécifique au profil à l'aide du logiciel DTM. Le
capteur fonctionne par défaut avec le numéro d'ID spécifique au fabricant. Lors de l'utilisation
d'appareils sur un coupleur de segments SK-2 ou SK-3, aucun fichier principal d'appareil
spécial n'est nécessaire. Le tableau suivant indique l'ID d'appareil et les noms des fichiers
principaux d'appareils pour la série Optibar.
Nom de l'appareil
OPTIBAR 5060
ID d'appareil
Nom de fichier GSD
KROHNE
Classe d'appareil
dans le profil 3.02
KROHNE
Spécifique au profil
0x0045
0x45c9
KR010BF9.GSD
PA129702.GSD
4.3 Données cycliques
À partir de l'appareil maître classe 1 (par ex. SPS), les données de mesure fournies par le
capteur sont lues de façon cyclique pendant le fonctionnement. Les données auxquelles le SPS a
accès sont affichées dans le schéma fonctionnel ci-dessous.
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FONCTIONNEMENT 4
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
Figure 4-1: Schéma fonctionnel avec valeurs de sortie AI FB 1 ... AI FB 3
TB - Bloc transducteur
FB - Bloc de fonctions
AI - Entrée analogique
Modules de capteurs PA
Les modules suivants sont disponibles pour le trafic de données cyclique :
• AI FB1 (SORTIE)
Valeur de sortie d'AI FB1 après calibration
• AI FB2 (SORTIE)
Valeur de sortie d'AI FB2 après calibration
• AI FB3 (SORTIE)
Valeur de sortie d'AI FB3 après calibration
• Espace libre
Ce module doit être utilisé lorsqu'une valeur dans la base de données ne doit pas être utilisée
(par ex., Remplacement de la valeur de température et de la valeur cyclique supplémentaire)
Il peut y avoir trois modules actifs au maximum. Avec l'aide du logiciel de configuration maître
Profibus, il est possible de déterminer la structure du télégramme de données cyclique. La
procédure dépend du logiciel de configuration concerné.
INFORMATION !
Il y a deux versions de modules :
• Une courte pour le Profibus maître qui ne prend en charge qu'un octet de « Format
d'identificateur », par ex., Allen Bradley
• Une longue pour le Profibus maître qui ne prend en charge que l'octet « Format
d'identificateur », par ex. Siemens S7-300/400
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4 FONCTIONNEMENT
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
4.4 Structure de télégramme
Les éléments suivants sont des exemples de la manière dont les modules peuvent être
combinés et dont le télégramme de données correspondant est construit.
Exemple 1
• AI FB1 (SORTIE)
• AI FB2 (SORTIE)
• AI FB3 (SORTIE)
N° d'octet
1
2
3
4
5
6
Format
Nombre à
virgule
flottante
IEEE-754
Valeur
AI FB1 (SOR AI FB1
TIE)
7
8
Status
Nombre à
virgule
flottante
IEEE-754
9
10
1
1
Status
Nombre à
virgule
flottante
IEEE-754
AI FB2 (SOR AI FB2
TIE)
1
2
1
3
1
4
15
Status
AI FB3 (SOR AI FB3
TIE)
Exemple 2
• AI FB1 (SORTIE)
• Espace libre
• Espace libre
N° d'octet
1
2
3
4
5
Format
Nombre à virgule flottante IEEE-754
Status
Valeur
AI FB1 (SORTIE)
AI FB1
INFORMATION !
Les octets 6 à 15 ne sont pas occupés dans cet exemple
Format de données du signal de sortie
Octet 4
Octet 3
Status
Valeur IEEE-754
Octet 2
Octet 1
Octet 0
L'octet d'état correspond au profil 3.02 « Profil Profibus PA pour les appareils de contrôle de
process ». L'état « Measurement OK » (Mesure OK) est codé en tant que 80 (hex) (Bit7 = 1 Bit6...0
= 0). La mesure est transférée en tant que nombre à virgule flottante 32 bit dans le format IEEE754.
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FONCTIONNEMENT 4
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
Format flottant
Octet n
Octet n+1
Bit
7
Bit 6
Bit
7
Bit 6
VZ
27
20
2-1
26
25
24
23
22
21
Exposant
2-4
2-5
2-6
2-7
2-19
2-20
2-21
2-22
2-23
Octet n+3
Bit 7
2
2-3
Important
Octet n+2
-8
2-2
Bit 7
2
-9
-10
2
-11
2
-12
2
-13
2
-14
2
-15
2
Important
2-16
2-17
2-18
Important
Valeur = (-1) VZ x 2(Exposant - 127) x (1 + Important)
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4 FONCTIONNEMENT
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
4.5 Diagnostic
Des informations supplémentaires concernant le codage des octets d'état sont disponibles dans
la description de l'appareil 3.02 sous www.profibus.com.
14
Code d'état
Description selon la norme Profibus
Cause possible
0x00
mauvais - non spécifique
Mise à jour rapide active
0x04
mauvais - erreur de configuration
Erreur de réglage
Erreur de configuration sur l'échelle PV
(plage PV trop petite)
Anomalie concernant l'unité
Erreur dans le tableau de linéarisation
0x0c
mauvais - défaillance de capteur
Défaut de matériel
Erreur du convertisseur
Erreur d'impulsion de fuite
Erreur au niveau du déclenchement
0x10
mauvais - défaillance de capteur
Erreur de récupération de mesure
Erreur de mesure de température
0x1f
mauvais - constante hors-service
Mode « Hors-service » activé
0x44
incertain - dernière valeur instable
Valeur de remplacement à sécurité intégrée
(mode à sécurité intégrée = « dernière
valeur valide » et mesure déjà valide depuis
la mise sous tension)
0x48
ensemble de substitution incertain
Lancer la simulation
Valeur de remplacement à sécurité intégrée
(mode à sécurité intégrée = « Fsave value »
(valeur à sécurité intégrée))
0x4c
incertain - valeur initiale
Valeur de remplacement à sécurité intégrée
(mode à sécurité intégrée = « dernière
valeur valide » et aucune mesure valide
depuis la mise sous tension)
0x51
incertain - capteur ; conversion imprécise valeur basse limitée
Valeur du capteur < seuil inférieur
0x52
incertain - capteur ; conversion imprécise valeur haute limitée
Valeur du capteur > seuil supérieur
0x80
bon (sans cascade) - OK
OK
0x84
bon (sans cascade) - alarme de bloc active
Révision statique (FB, TB) modifiée (active
pendant 10 secondes, après l'écriture des
paramètres de la catégorie statique)
0x89
bon (sans cascade) - message
d'avertissement actif - valeur basse limitée
Lo-Alarm (Alarme de niveau bas)
0x8a
bon (sans cascade) - message
d'avertissement actif - valeur haute limitée
Hi-Alarm (alarme de niveau haut)
0x8d
bon (sans cascade) - message
d'avertissement actif - valeur basse limitée
Lo-Lo-Alarm (alarme de niveau très bas)
0x8e
bon (sans cascade) - message
d'avertissement actif - valeur haute limitée
Hi-Hi-Alarm (alarme de niveau très haut)
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NOTES 5
SÉRIE OPTIBAR 5060 / 7060
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5 NOTES
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