IFM JN2300 Inclination sensor Manuel du propriétaire

Manuel d'utilisation
Capteur d'inclinaison
2 axes
80274575/00
04/2018
JN2300
à partir du firmware 2.5.4
FR
Capteur d'inclinaison JN
Contenu
1 Remarques préliminaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 Symboles utilisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1 Remarques générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Cible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Raccordement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Interventions sur l'appareil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
4
4
5
5
3 Fonctionnement et caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4 Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.1 Fixation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.2 Surface de montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
5 Schéma d'encombrement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
6 Raccordement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
6.1 Terminaison de bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
7 Interface SAE J1939 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
7.1 Aperçu et structure du protocole SAE J1939 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
7.1.1 PDU-Format 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
7.1.2 PDU-Format 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
7.2 Protocole PDU-Format 1 propriétaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
7.3 Exemples de configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7.4 Messages propriétaires PDU-Format 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7.5 Exemples de configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
8 Parameter Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
8.1 Profil de communication propriétaire (0x500 – 0x4003). . . . . . . . . . . . . . .11
8.2 Réglages du système (0x2000 – 0x207F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
8.2.1 Informatif (0x2080 – 0x2082) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
8.2.2 Upload/download (0x300) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
8.2.3 Données mesurées (0xA000 – 0xA011) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
8.2.4 Fonctionnalité supplémentaire (0xA100...0xA202) . . . . . . . . . . . . . 16
9 Définition des angles (0x2044) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1 Angle perpendiculaire (0x2044 = 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 Angle d'Euler (0x2044 = 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3 Cardan X (0x2044 = 2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.4 Cardan Y (0x2044 = 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.5 Exemple explicatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
17
17
18
18
18
10 D'autres fonctions du capteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.1 Adresse matérielle (0x2000) et débit de transmission (0x2001) . . . . . .
10.2 Address Claiming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.3 Fréquence limite du filtre numérique (0x2043). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.4 Réglage du point zéro (0x2046) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
19
19
20
20
2
Capteur d'inclinaison JN
10.5 Résistance de terminaison (0x2045) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.6 Activation de l'apprentissage (0x2042). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.7 Correction du quadrant (0x2040) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.8 Chauffage (0x2041) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.9 Température de la cellule de mesure MEMS (0x2081) . . . . . . . . . . . . .
10.10 Auto-test MEMS (0x4008 / 0x4009) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.11 Clé de paramétrage (0x3000). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
21
22
22
22
22
23
11 DTC – Diagnostic Trouble Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
12 LED d'état . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
13 Maintenance, réparation et élimination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
14 Homologations/normes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
14.1 Référence à UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
15 Etat de livraison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Ce document est la notice originale.
3
FR
Capteur d'inclinaison JN
1 Remarques préliminaires
Ce document s'applique à l'appareil du type "capteur d'inclinaison" (référence :
JN2300). 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. Il fournit des textes et des figures pour
l'utilisation correcte de l'appareil et doit être lu avant installation ou emploi.
Respecter les indications de cette notice. 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 seulement les accessoires homologués d'ifm doivent être raccordés.
2.4 Interventions sur l'appareil
FR
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 et garantie est déclinée en cas de de mauvaises manipulations et/
ou modifications de l'appareil.
3 Fonctionnement et caractéristiques
Le capteur d'inclinaison 2 axes avec interface SAE J1939 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 ±180° (0...360°)
● Haute précision et résolution
● Haut taux d'échantillonnage et grande largeur de bande
● Diagnostic Trouble Codes (DTC) disponibles
● Fréquence limite paramétrable (filtre numérique) pour la suppression de
vibrations
● Clé de paramétrage
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
Capteur d'inclinaison JN
5 Schéma d'encombrement
90
75
22
62
45
M12 x1
M12 x1
33,2
4,5
5,3
6 Raccordement électrique
Les capteurs d'inclinaison sont équipés de deux connecteurs ronds M12 à 5 pôles
(codage A). Le raccordement des broches correspond aux figures indiquées.
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 CAN bus High
5: CAN_L CAN bus Low
Prise M12 CAN-Out
6.1 Terminaison de bus
Les capteurs d'inclinaison ont une résistance de terminaison intérieure de
120 Ohm (index 0x2045).
6
Capteur d'inclinaison JN
7 Interface SAE J1939
Les capteurs d'inclinaison ont une interface SAE J1939 standardisée. Toutes
les valeurs mesurées et tous les groupes de paramètres sont accessibles via
le protocole J1939. La configuration individuelle peut être sauvegardée dans la
mémoire permanente interne (flash).
7.1 Aperçu et structure du protocole SAE J1939
FR
Le protocole SAE J1939 utilise des identifiants CAN 29 bits (Extended Frame
Format CAN 2.0B). Un message SAE J1939 est donc structuré comme suit :
Message SAE J1939
Identifiant CAN 29 bits
Priorité
28…26
PGN
25...8
Données
Adresse de source
7...0
Données utiles du
message
Byte 0…8
PDU-Format (PF)
23…16
Adresse cible / Group
Extension (PS) 15…8
Parameter Group Number (PGN)
Ext. Data Page 25
Data Page 24
PDU-Format 1 (specific)
00h - EFh
23…16
Adresse cible (DA)
15…8
PDU-Format 2 (global)
F0h - FFh
23…16
Group Extension (GE)
15…8
7.1.1 PDU-Format 1
Ce format définit un message qui est envoyé à un appareil spécifique. Dans ce
cas, le PDU Specific Byte (PS) est l'adresse cible (DA) de l'appareil. Si la valeur
du champ PDU-Format (PF) est entre 0x00 et 0xEF, il s'agit d'un message PDUFormat 1.
La valeur PDU-Format 0xEF est prévue pour les messages propriétaires
(spécifiques au fabricant). Ext. Data Page Bit = 0 et Data Page Bit = 0.
7.1.2 PDU-Format 2
Ce format définit un message qui est envoyé de manière globale. Dans ce cas,
le PDU Specific Byte (PS) correspond à la Group Extension (GE). Si la valeur du
champ PDU-Format (PF) est entre 0xF0 et 0xFF, il s'agit d'un message PDUFormat 2.
Les domaines (PDU-Format (PF) et Group Extension (GE)) 0xFF00 – 0xFFFF
sont prévus pour les messages propriétaires (spécifiques au fabricant).
Ext. Data Page Bit = 0 et Data Page Bit = 0
7
Capteur d'inclinaison JN
7.2 Protocole PDU-Format 1 propriétaire
Les paramètres du capteur JN2300 figurent sur une table qui est adressée via un
index 16 bits. Le message PDU-Format 1 s'utilise afin de permettre un accès en
lecture ou en écriture aux paramètres du capteur. PDU-Format (PF) correspond à
la valeur 0xEF. Dans ce cas, le PDU Specific Byte (PS) est l'adresse cible (DA) de
l'appareil à laquelle le message est à envoyer.
Exemple
Adresse appareil cible (ECU) : 0x19
Adresse Control Unit / adresse Maître : 0x14
Priorité du message 3
Identifiant CAN
Trame de données 8 bytes
ID 29 bits
Parameter Index 2 bytes
Read/Write 1 byte
Status 1 byte
Données 4
bytes
Demande : Maître → ECU
0xCEF1914
LSB
MSB
RW
0
LSB
..
..
MSB
RW
SC
LSB
..
..
MSB
Réponse : Maître ← ECU
0xCEF1419
Index
Parameter Index : Parameter Index 2 bytes
RW : Read Parameter → 0x00 / Write Parameter → 0x01
SC : Status Code
0x00 : OK
0x01 : valeur de paramètre trop basse
0x02 : valeur de paramètre trop haute
0x03 : index de paramètres n'existe pas
0x04 : paramètre seulement à lire
0x05 : paramètre seulement à écrire
0x06 : aucun accès au paramètre
0x07 : taille des données non valable
0x08 : écriture de paramètres bloquée (p.ex. : si une valeur d'un paramètre est
écrite qui est identique à celle déjà réglée dans le capteur)
0x09 : commande non valable
0x0A : erreur inconnue
8
Capteur d'inclinaison JN
7.3 Exemples de configuration
Adresse appareil cible (ECU) : 0x19
Adresse Control Unit / adresse Maître : 0x14
Priorité du message 3
FR
Exemple :
régler filtre FIR sur Lowpass 5 Hz pour la mesure de l'angle, Index 0x2043/2
Maître → ECU
Identifiant CAN
0xCEF1914
Trame de données 8 bytes
0x43
0x20
0x01
0x00
0x02
0x00
0x00
0x00
0x02
0x00
0x00
0x00
Réponse du Maître ← ECU, code d'état : OK
0xCEF1419
0x43
0x20
0x01
0x00
Exemple : lire filtre FIR pour la mesure de l'angle, Index 0x2043
Maître → ECU
Identifiant CAN
0xCEF1914
Trame de données 8 bytes
0x43
0x20
0x00
0x00
0x00
0x00
0x00
0x00
0x02
0x00
0x00
0x00
Réponse du Maître ← ECU, code d'état : OK
0xCEF1419
0x43
0x20
0x00
0x00
7.4 Messages propriétaires PDU-Format 2
Les données mesurées du capteur JN2300 sont envoyées à l'aide de messages
PDU-Format 2 cycliques. PDU-Format (PF) correspond à la valeur 0xFF. Dans ce
cas, le PDU Specific Byte (PS) est la Group Extension (GE) qui peut être réglée
par l'utilisateur selon une plage de 0x00 – 0xFF.
Ces groupes de paramètres seront désignés Transmit PGN (TxPGN) dans ce qui
suit.
Le JN2300 supporte quatre TxPGN :
TxPGN0
Information d'angle longitudinal x 2 bytes, information d'angle latéral y 2 bytes
TxPGN1
Information d'angle longitudinal x 4 bytes, information d'angle latéral y 4 bytes
9
Capteur d'inclinaison JN
TxPGN2
V_efficace 4 bytes, aPeak 4 bytes
TxPGN3
Accélération x 2 bytes, accélération y 2 bytes, accélération z 2 bytes
7.5 Exemples de configuration
Les valeurs suivantes sont utilisées dans les exemples :
Adresse JN2300 (ECU) : 0x19, priorité : 1
TxPGN0 Default Group Extension (GS) : 0x00
x: valeur d'angle longitudinale x
y: valeur d'angle latérale y
Identifiant CAN
0x4FF0019
Trame de données 8 bytes
LSB (x)
MSB (x)
LSB (y)
MSB (y)
-
-
-
-
..
..
MSB (y)
..
..
MSB (a)
MSB (z)
-
-
TxPGN1 Default Group Extension (GS): 0x01
x: valeur d'angle longitudinale x
y: valeur d'angle latérale y
Identifiant CAN
0x4FF0119
Trame de données 8 bytes
LSB (x)
..
..
MSB (x)
LSB (y)
TxPGN2 Default Group Extension (GS): 0x02
v: V efficace
a: a peak
Identifiant CAN
0x4FF0219
Trame de données 8 bytes
LSB (v)
..
..
MSB (v)
LSB (a)
TxPGN3 Default Group Extension (GS): 0x03
x: accélération axe x
y: accélération axe y
z: accélération axe z
Identifiant CAN
0x4FF0319
10
Trame de données 8 bytes
LSB (x)
MSB (x)
LSB (y)
MSB (y)
LSB (z)
Capteur d'inclinaison JN
8 Parameter Mapping
8.1 Profil de communication propriétaire (0x500 – 0x4003)
Index
Type
Valeur
Unité
R/W
Reset
0x500
ASCII
Device Name
R
0x501
ASCII
Software Version (version du
logiciel)
R
0x800
UNSIGNED8
Diagnostic Trouble Code
0: désactivé
1: activé
R/W
X
0xFFF
UNSIGNED8
Reset all TxPGN settings to
Default
R/W
X
0x1000
UNSIGNED8
Groupes de paramètres de
transmission numéro 0 activé.
TxPGN0
Angle longitudinal x sur 2 bytes
Angle latéral y sur 2 bytes
R/W
FR
0: n'est pas envoyé de manière
cyclique
1: envoyé de manière cyclique
0x1001
UNSIGNED8
1 byte TxPGN0 LSB
R/W
X
R/W
X
R/W
X
PGN0 : 0xFFXX
par défaut : 0xFF00
0x1002
UNSIGNED16
TxPGN0 temps de cycle
par défaut : 15 ms
min. 15 ms / max. 50000 ms
0x1003
UNSIGNED8
TxPGN0 priorité
défaut : 1
min. 0 / max. 7
0x1100
UNSIGNED8
Groupes de paramètres de
transmission numéro 1
activé.
par
ms
R/W
TxPGN1
Angle longitudinal x sur 4 bytes
Angle latéral y sur 4 bytes
0: n'est pas envoyé de manière
cyclique
1: envoyé de manière cyclique
11
Capteur d'inclinaison JN
Index
Type
Valeur
0x1101
UNSIGNED8
1 byte TxPGN1
Unité
LSB
R/W
Reset
R/W
X
PGN1 : FFXX
par défaut : 0xFF01
0x1102
UNSIGNED16
TxPGN1 temps de cycle
par défaut : 15 ms
min. 15 ms / max. 50000 ms
R/W
X
0x1103
UNSIGNED8
TxPGN1 priorité par défaut : 1
min. 0 / max. 7
R/W
X
0x1200
UNSIGNED8
Groupes de paramètres de
transmission numéro 2 activé
R/W
TxPGN2
v eff 4 bytes
a peak 4 bytes
0: n'est pas envoyé de manière
cyclique
1: envoyé de manière cyclique
0x1201
UNSIGNED8
1 byte TxPGN2
LSB
R/W
X
R/W
X
R/W
X
PGN2 : FFXX
par défaut : 0xFF02
0x1202
UNSIGNED16
TxPGN2 temps de cycle
par défaut : 25 ms
ms
min. 25 ms / max. 50000 ms
0x1203
UNSIGNED8
TxPGN2 priorité par défaut : 1
min. 0 / max. 7
0x1300
UNSIGNED8
Groupes de paramètres de
transmission numéro 3 activé.
TxPGN3
Accélération axe x sur 2 bytes
Accélération axe y sur 2 bytes
Accélération axe z sur 2 bytes
0: n'est pas envoyé de manière
cyclique
1: envoyé de manière cyclique
12
R/W
Capteur d'inclinaison JN
Index
Type
Valeur
0x1301
UNSIGNED8
1 byte TxPGN3 LSB
Unité
R/W
Reset
R/W
X
R/W
X
PGN3 : FFXX
par défaut : 0xFF03
0x1302
UNSIGNED16
TxPGN3 temps de cycle
par défaut : 5 ms
ms
FR
min. 5 ms / max. 50000 ms
0x1303
UNSIGNED8
R/W
TxPGN3 priorité
par défaut : 1
X
min. 0 / max. 7
0x4003
UNSIGNED32
Numéro de série
R
8.2 Réglages du système (0x2000 – 0x207F)
Index
Type
Valeur
0x2000
UNSIGNED8
Adresse matérielle
par défaut 25
0x2001
UNSIGNED16
Débit de transmission
par défaut 250
0x2002
UNSIGNED8
Signal pour remettre MC
Unité
kbit
R/W
Reset
R/W
X
R
X
R/W
Signal = 1 → reset MC
0x2040
UNSIGNED8
Signal pour la correction du
quadrant
0: désactivé
R/W
1: activé → ± 180°
2: activé → 0° - 360°
0x2041
UNSIGNED8
Signal pour le chauffage
R/W
Signal = 0 → chauffage éteint
Signal = 1 → chauffage allumé
0x2042
UNSIGNED8
Index pour les valeurs
d’apprentissage
des axes x / y / z
0: aucun changement
1: activation de l’apprentissage,
mesure relative
2: réinitialisation de l’index,
mesure absolue
R/W
13
Capteur d'inclinaison JN
Index
Type
Valeur
0x2043
UNSIGNED8
FIR niveau du filtre pour la
mesure de l'angle
0 : FIR désactivé
1 : FIR lowpass 10 Hz
2 : FIR lowpass 5 Hz
3 : FIR lowpass 1 Hz
4 : FIR lowpass 0,5 Hz
R/W
0x2044
UNSIGNED8
Calcul de l'angle
0: perpendiculaire
1: Euler
2: cardan 1X
3: cardan 1Y
R/W
0x2045
UNSIGNED8
Résistance de terminaison CAN
120 Ω
0: résistance désactivée
1: résistance activée
R/W
0x2046
UNSIGNED8
Index pour la remise à zéro des
axes x / y / z
0: aucun changement
1: activer mise à zéro, mesure
relative
2: reset mise à zéro, mesure
absolue
R/W
0x2047
UNSIGNED8
Valeur de sortie
0: angle
1: V_eff (vitesse efficace)
et
a_Peak
(accélération maximale)
2: aVecteur x / y / z
sans force de gravitation
(dynamique)
3: aVecteur x / y / z
avec force de gravitation
(statique)
R/W
→ Changement automatique à
l'étendue de mesure ± 2 g
14
Unité
R/W
Reset
Capteur d'inclinaison JN
Index
Type
Valeur
0x2048
UNSIGNED8
Sélection des axes
v eff / a peak
Unité
R/W
Reset
R/W
Axe x actif → Bit2 = 1
Axe x inactif → Bit2 = 0
Axe y inactif → Bit1 = 1
FR
Axe y inactif → Bit1 = 0
Axe z inactif → Bit0 = 1
Axe z inactif → Bit0 = 0
0x2049
UNSIGNED8
FIR niveau du filtre pour
mesure v eff / a peak
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
R/W
0x204A
UNSIGNED8
Etendue de mesure pour la
mesure de la vibration et de
l'accélération dynamique
0: ± 2 g
1: ± 4 g
2: ± 8 g
R/W
0x207F
UNSIGNED8
Factory Reset
1: Effectuer Factory Reset
R/W
15
Capteur d'inclinaison JN
8.2.1 Informatif (0x2080 – 0x2082)
Index
Type
Valeur
Unité
R/W
0x2080
ENTIER16
Température ambiante
1/10 °C
R
0x2081
ENTIER16
Température MEMS
1/10 °C
R
0x2082
UNSIGNED16
Puissance du
chauffage
mW
R
Reset
8.2.2 Upload/download (0x300)
0x3000
ASCII
Clé de paramétrage
R/W
8.2.3 Données mesurées (0xA000 – 0xA011)
0xA000
ENTIER16
Axe x longitudinal
°
R
0xA001
ENTIER16
Axe y latéral
°
R
0xA010
ENTIER 32
Axe x longitudinal
°
R
0XA011
ENTIER 32
Axe y latéral
°
R
8.2.4 Fonctionnalité supplémentaire (0xA100...0xA202)
0xA100
UNSIGNED32
Vecteur v efficace
1/10 mm/s
R
0xA101
UNSIGNED32
Vecteur a peak
mg
R
0xA200
ENTIER16
aVecteur axe x
mg
R
0xA201
ENTIER16
aVecteur axe y
mg
R
0XA202
ENTIER16
aVecteur axe z
mg
R
9 Définition des angles (0x2044)
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
16
Capteur d'inclinaison JN
– L'axe y est ensuite perpendiculaire au plan défini par les axes z et x
9.1 Angle perpendiculaire (0x2044 = 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".
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.
9.2 Angle d'Euler (0x2044 = 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.
17
FR
Capteur d'inclinaison JN
9.3 Cardan X (0x2044 = 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°
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.
9.4 Cardan Y (0x2044 = 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.
9.5 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.
18
Capteur d'inclinaison JN
4
3
5
1
6
FR
2
Position de
la pelleteuse
Angle
perpendiculaire
Euler
Cardan X
Cardan Y
Longitudinal
Latérale
Longitudinal
Latérale
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°
10 D'autres fonctions du capteur
10.1 Adresse matérielle (0x2000) et débit de transmission (0x2001)
En cas de changement, l'adresse matérielle et le débit de transmission ne sont
effectifs qu'après un Reset ("Application Reset", "Communication Reset" ou
"Hardware Reset").
Le capteur d'inclinaison ifm est livré avec une adresse matérielle (ECU) de 25 et un débit de
transmission de 250 Kbit/s.
10.2 Address Claiming
Le capteur JN2300 avec le protocole SAE J1939 supporte le "dynamic address
claiming". En usine, le capteur est préréglé avec l'adresse matérielle 25.
Avec cette adresse, le capteur se connecte au réseau pendant le démarrage. Tant
qu'il n'y a aucun conflit d'adresses (aucun autre participant du réseau n'a la même
adresse), le capteur démarre automatiquement la communication.
Arbitrary Address Capable (CA)
19
Capteur d'inclinaison JN
Si l'adresse matérielle du capteur est déjà utilisée dans le réseau, le participant
avec la priorité plus importante est accepté par le réseau. Le participant du réseau
rejeté en raison de sa priorité moins importante est attribué une autre adresse
valable.
Dans ce cas, l'adresse matérielle change de 25 à 128 (ou supérieur).
Des valeurs valables pour l'adresse matérielle peuvent être attribuées de 0 à 253.
(Adresse matérielle 254 → 0 ; 255 → globale)
10.3 Fréquence limite du filtre numérique (0x2043)
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 2043h).
10.4 Réglage du point zéro (0x2046)
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 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.
10.5 Résistance de terminaison (0x2045)
D’un point de vue topologie de bus, le système 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 2045h) peut être activée
par l'écriture de la valeur 1.
20
Capteur d'inclinaison JN
10.6 Activation de l'apprentissage (0x2042)
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,zb est défini de manière à ce que la
direction zb correspond à la direction de gravitation au moment de l’apprentissage.
FR
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.
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 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 fournies 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.
21
Capteur d'inclinaison JN
Angle perpendiculaire
sans apprentissage
Mode apprentissage
Angle perpendiculaire
sans apprentissage
Mode apprentissage
Valeur d'angle
Valeur d'angle
Valeur d'angle
Valeur d'angle
Valeur d'angle
Valeur d'angle
Valeur d'angle
Valeur d'angle
longitudinale
latérale
longitudinale
latérale
longitudinale
latérale
longitudinale
latérale
-13,2°
-29,3°
0°
0°
-45,5°
-29,5°
-30°
0°
10.7 Correction du quadrant (0x2040)
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.
Pour les cardans, l'angle de roulis est corrigé.
– Cardan X : longitudinal x (angle de tangage), latéral y (angle de roulis)
– Cardan Y : longitudinal x (angle de roulis), latéral y (angle de tangage)
10.8 Chauffage (0x2041)
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 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
10.9 Température de la cellule de mesure MEMS (0x2081)
La température de la cellule de mesure est déterminée toutes les 200 ms et mise
à jour dans le protocole sous "informatif". Elle peut être lu en consultant l'index
2081h. La valeur de 16 bits signée indique la température en 1/10 °C.
10.10 Auto-test MEMS (0x4008 / 0x4009)
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 4008/1) 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
4008/1) est de nouveau mis à la valeur 0.
Le résultat du test est codé dans un byte et peut être lu dans le registre de l’autotest (index 4009h).
22
Capteur d'inclinaison JN
00000111 → valeur des axes de mesure x, y, z
Bit 0 : axe défectueux / bit 1 : axe fonctionnel
10.11 Clé de paramétrage (0x3000)
Le capteur peut transformer le paramétrage de manière unique en une clé codée
de Base64.
FR
A l'aide de cette clé, les capteurs peuvent être facilement dupliqués avec les
mêmes paramètres.
La clé de paramétrage peut être écrite sur index 3000h. Pour que seulement des
clés valables soient acceptées du firmware, un checksum (CRC) de 2 bytes est
calculé et ajouté à la fin de la clé.
Les paramètres suivants sont codés par la clé
Paramètre
Index
Adresse matérielle (ECU)
0x2000
Débit de transmission
0x2001
Correction du quadrant
0x2040
Chauffage
0x2041
Index apprentissage
0x2042
Filtre FIR pour la mesure de l'angle
0x2043
Calcul de l'angle
0x2044
Résistance CAN 120 Ω
0x2045
Réglage du point zéro
0x2046
Valeur de sortie
0x2047
Sélection des axes pour Veff & aPeak
0x2048
Filtre FIR pour la mesure de la vibration
0x2049
Etendue de mesure pour la mesure de la vibration
0x204A
En usine, la clé de paramétrage est préréglée comme suit :
jwx9yJAiUOBKAOuL
23
Capteur d'inclinaison JN
11 DTC – Diagnostic Trouble Codes
Si la fonction de diagnostic est activé via l'index 0x800h/01h, les messages DTC
suivants sont envoyés toutes les secondes.
DM1
SPN
(19
bits)
FMI
(5
bits)
CM
(1 bit)
OC
(7
bits)
Signification du message
DTC1
521001
4
0
-
Sous-tension
DTC2
521001
3
0
-
Surtension
DTC3
521002
1
0
-
Température ambiante interne trop basse
DTC4
521002
0
0
-
Température ambiante interne trop haute
DTC5
521003
1
0
-
Température MEMS trop basse
DTC6
521003
0
0
-
Température MEMS trop élevée
DTC7
522001
10
0
0x01
Timeout d'un message en transmission
DTC8
522002
10
0
0x01
Timeout interruption CAN
DTC9
522003
10
0
0x01
Timeout d’un message en réception
(SPN – Suspected Parameter Number ; FMI – Failure Mode Identifier; CM – SPN
Conversion Method; OC – Occurrence Count/compteur d'erreurs)
Les Diagnostic Trouble Codes sont toujours transmis comme valeur 4 bytes.Ce
message DM1 de 4 bytes est à interpréter comme suit
DTC
Byte 2
Bit 8 est MSB
Byte 1
8 bit de poids faible du SPN
Bit 8 est MSB
SPN
3
1
3
0
2
9
2
8
2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
1
9
1
8
1
7
1
6
2
1
0
DTC
Byte 4
Byte 3
3 MSB du SPN
5 bits du FMI
SPN
1
5
24
1
4
FMI
1
3
1
2
1
1
1
0
CM
9
8
7
OC
6
5
4
3
Capteur d'inclinaison JN
Exemple en cas de la détection d'une sous-tension (< 9,2 V)
FF FF 29 F3 E4 01
16 bits état global des lampes (désactivé) -> FFh
19 bits SPN -> 7F329h -> 521001d
5 bits FMI -> 4
FR
1 bit CM -> 0 (toujours 0)
7 bits OC -> 1
12 LED d'état
La LED intégrée indique l'état actuel de l'appareil.
Couleur LED
Fréquence de clignotement
Description
vert (connecteur gauche)
constamment allumée
L'appareil est à l'état "Run"
rouge (connecteur droit)
constamment allumée
Auto-test MEMS non réussi
13 Maintenance, réparation et élimination
L'appareil est sans maintenance.
► 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.
25
Capteur d'inclinaison JN
15 Etat de livraison
Index
Type
Valeur
Livraison
0x1100
u8
TxPGN1 actif
1: envoyé de manière cyclique
0x2000
u8
Adresse matérielle
25
0x2001
u16
Débit de transmission
250 Kbits
0x2040
u8
Signal pour la correction du
quadrant
2: correspond à 0....360°
0x2041
u8
Signal pour le chauffage
1: correspond à "chauffage allumé"
0x2042
u8
Apprentissage des valeurs d’index
des axes x/y/z
2: correspond à "mesure absolue"
0x2043
u8
Niveau du filtre FIR
2: correspond à "FIR lowpass 5 Hz"
0x2044
u8
Calcul de l'angle
0: correspond à "perpendiculaire"
0x2045
u8
Résistance de terminaison CAN
120 Ω
1: correspond à "activée"
0x2046
u8
Réglage du point zéro des axes x/y
2: correspond à "mesure absolue"
0x2047
u8
Valeur de sortie
0: correspond à l'"angle"
0x2048
u8
Sélection des axes
7: correspond à "x/y/z" activés
0x2049
u8
Filtre FIR pour V_eff / a_Peak
5: correspond à "10...400 Hz"
0x204A
u8
Etendue pour V_eff / a_Peak
2: correspond à "8 g"
26
Capteur d'inclinaison JN
FR
27