IFM JN2201 Manuel du propriétaire

Manuel d'utilisation
Capteur d'inclinaison
2 axes
11593000/01
04/2024
JN2201
Firmware 1.14
FR
Capteur d'inclinaison JN
Contenu
1 Remarques préliminaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 Symboles utilisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1 Remarques générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 Cible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3 Raccordement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.4 Interventions sur l'appareil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 Fonctionnement et caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4 Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.1 Fixation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.2 Surface de montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
5 Schéma d'encombrement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
6 Raccordement électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
7 Interface IO-Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
8 Réglages principaux du système et diagnostic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
8.1 Chauffage (index ISDU 4102) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
8.2 Température de la cellule de mesure et température ambiante, puissance
du chauffage (index ISDU 4110...4112) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
8.3 Auto-test MEMS (commande de système 0xB2 et index ISDU 4114) . . . 12
9 Paramétrage de la mesure de l'inclinaison (index ISDU 4106) . . . . . . . . . . . . 12
10 Calcul de l'angle (index ISDU 4100). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
10.1 Angle perpendiculaire (index ISDU 4100 = 0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
10.2 Angle d'Euler (index ISDU 4100 = 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
10.3 Cardan x (ISDU index 4100 = 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
10.4 Cardan y (index ISDU 4100 = 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
10.5 Exemple explicatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
10.6 Fréquence limite du filtre numérique (index ISDU 4101) . . . . . . . . . . . . 16
10.7 Correction du quadrant (index ISDU 4103) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
10.8 Réglage du point zéro (commande de système 0xE2 et 0xE3 et index
ISDU 4105) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
10.9 Réglage du point zéro (commande de système 0xE0 et 0xE1 et index
ISDU 4104) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
11 Transmission des données process via IO-Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
12 Paramétrage des sorties analogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
12.1 Sortie analogique comme source de tension 2...10 V . . . . . . . . . . . . . . 23
12.2 Apprentissage de l'ASP et de l'AEP à l'aide de commandes de système 24
12.3 Signalisation d'erreur sur les sorties analogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
13 Paramétrage des sorties de commutation TOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
13.1 Fonction de sortie ou1 et ou2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2
Capteur d'inclinaison JN
13.2 Fonction de sortie "hystérésis (normalement DESACTIVEE; NO)" [Hno]29
13.3 Fonction de sortie "hystérésis (normalement ACTIVEE ; NF)" [Hnc] . . . 30
13.4 Sortie de commutation "fenêtre (normalement DESACTIVEE ; NO)" [Fno]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
13.5 Sortie de commutation "fenêtre (normalement ACTIVEE ; NF)" [Fnc] . . 32
13.6 Seuils de commutation SP et seuils de déclenchement rP . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
13.6.1 Réglage via les index ISDU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
13.7 Apprentissage du SP et du rP à l'aide de commandes de système . . . . 33
13.8 Temporisation de commutation dS1 / dS2 et temporisation au déclenchement dr1 / dr2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
13.9 Opération logique des sorties de commutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
13.10 Fonction des sorties de commutation en cas de défaut FOU1 ou FOU2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
13.11 Temporisation des sorties de commutation en cas de défaut (dFo) . . . 36
13.12 Etage de sortie PnP ou nPn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
13.13 Restaurer les réglages usine (commande de système 0x82) . . . . . . . 37
14 LED d'état . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
15 Maintenance, réparation et élimination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
16 Homologations/normes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
16.1 Référence à UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
17 Etat de livraison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Ce document est la notice originale.
3
Capteur d'inclinaison JN
1 Remarques préliminaires
Ce document s'applique à l'appareil du type "capteur d'inclinaison (référence :
JN2201). 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 notice 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 electronic gmbh doivent être
raccordés.
2.4 Interventions sur l'appareil
En cas de mauvais fonctionnement de l'appareil ou en cas de doute prendre
contact avec le fabricant. Les interventions sur l'appareil peuvent avoir des
conséquences graves pour la sécurité des personnes et des installations. Toute
responsabilité 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 IO-Link permet le nivellement
d'angle et la détection de positions de machines et d'installations.
Des applications typiques sont, par exemple, le nivellement de grues mobiles, la
mise en place d'engins mobiles ou la surveillance d'éoliennes.
Propriétés
● Interface IO-Link V1.1 et IO Device Description V1.1 selon CEI 61131-9
● Capteur d'inclinaison 2 axes avec une étendue de mesure de ± 45°
● Différentes options de mesure
● Haute précision et résolution
● Haut taux d'échantillonnage et grande largeur de bande
● Fréquence limite paramétrable (filtre numérique)
● Boîtier métallique robuste
● Adapté aux applications industrielles
4 Montage
4.1 Fixation
► Fixer l'appareil par 4 vis M5 sur une surface plate.
Matière vis : acier ou acier inox.
5
Capteur d'inclinaison JN
4.2 Surface de montage
Le boîtier ne doit être soumis à aucune force importante de torsion ni à
aucune contrainte mécanique.
► Si une surface de montage plane n'est pas disponible, utiliser des éléments de
compensation.
5 Schéma d'encombrement
90
75
22
62
45
M12 x1
M12 x1
33,2
4,5
5,3
6 Raccordement électrique
Les capteurs d'inclinaison sont équipés de deux connecteurs ronds M12 à 4 pôles
(classe A) selon CEI 60947-5-2. Les connecteurs M12 sont codés mécaniquement
(codage A) selon CEI 61076-2-101.
4
3
1
2
1: L+
2: OUT2
3: L4: OUT1
Connecteur M12 (à gauche)
6
24 V DC (+Ub-D)
sortie de commutation 2
masse (GND)
sortie de commutation 1 ou IO-Link
Capteur d'inclinaison JN
4
3
1
2
1: L+
2: A2
3: L4: A1
24 V DC (+Ub-A)
sortie analogique 2
masse (GND)
sortie analogique 1
Connecteur M12 (à droite)
Les deux raccordements à la terre des deux connecteurs ronds M12 sont
directement reliés en interne ; les raccordements à la tension d'alimentation
sont séparés l'un de l'autre.
7 Interface IO-Link
Les capteurs d'inclinaison ont une interface IO-Link V1.1 standardisée et une
IO-Device-Description V1.1 selon CEI 61131-9. Tous les paramètres et valeurs
mesurées sont accessibles via "Indexed Service Data Unit" (ISDU).
La configuration individuelle peut être sauvegardée dans la mémoire permanente
interne (EEPROM).
Dans le cadre de ce manuel d'utilisation, le principe de fonctionnement d'IO-Link
est supposé connu. Dans ce contexte, nous référerons aux documents publiés par
le consortium IO-Link (http://www.io-link.com) "Présentation du système IO-Link",
"IO-Link Interface and System Specification V1.1.2" et "IO Device Description V1.1
Specification".
Les caractéristiques suivantes décrivent l'interface IO-Link :
Communications
● Révision IO-Link V1.1
● Bitrate 38400 bits/s (COM2)
● Minimale Cycle Time 5 ms
● Les paramètres sont vérifiés en vue de valeurs valables (range check)
Support de
● Mode SIO
● Paramétrage en bloc
● Stockage de données
● Device Access Locks
● Device Status and Detailed Device Status
ID du fabricant et de l'appareil
Vendor ID
310 / 0x0136
Vendor Name
ifm electronic gmbh
7
Capteur d'inclinaison JN
Vendor Text
www.ifm.com
Device ID
417 / 0x0001A1
Product Name
JN2201
Product ID
JN2201
Product Text
2-axis inclination sensor
Les paramètres prescrits par la spécification IO-Link dans la plage d'index de
0...63 sont résumés dans le tableau suivant
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
Longueur
Octet
0
1...16
UINT8
Direct
Parameter
Page 1
Voir spécification IO-Link
R
par 1
1
1...16
UINT8
Direct
Parameter
Page 2
Voir spécification IO-Link
R
par 1
2
0
UINT8
Commande de
système
0x82
→ Réglages usine
W
1
0xB2
→ Démarrage autotest
→ Set Teach XYZ
→ Reset Teach XYZ
→ Set Zero XYZ
→ Reset Zero XYZ
0xE0
0xE1
0xE2
0xE3
0xC3
0xC5
0xC4
0xC6
0xCB
0xCC
0xCD
0xCE
8
→ Teach SP1
→ Teach rP1
→ Teach SP2
→ Teach rP2
→ Teach ASP1
→ Teach AEP1
→ Teach ASP2
→ Teach AEP2
3
0
UINT8
Data Storage
Voir spécification IO-Link
R/W
Var.
12
0
UINT16
Device Access
Locks
Voir spécification IO-Link
R/W
2
Capteur d'inclinaison JN
Index
Sousindex
13
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
Longueur
Octet
0
Profile
Characteristic
0x0001 8000 8002 8003
0001 → Smart Sensor Profile
(DeviceProfileID)
8000 → Device Identification
Objects (FunctionClassID)
8002 → ProcessDataVariable
(Function-ClassID)
8003 → Diagnosis
(FunctionClassID)
R
8
14
0
PD Input
Descriptor
0x010600 020808 031010
031020
010600→Type=SetOfBool,
Len=6, Offset=0
020808→Type=UInteger, Len=8,
Offset=8
031010→Type=Integer, Len=16,
Offset=16
031020→Type=Integer, Len=16,
Offset=32
R
12
16
0
ASCII
Vendor Name
ifm electronic gmbh
R
19
17
0
ASCII
Vendor Text
www.ifm.com
R
11
18
0
ASCII
Product Name
JN2201
R
6
19
0
ASCII
Product ID
JN2201
R
6
20
0
ASCII
Product Text
2-axis inclination sensor
R
25
21
0
ASCII
Serial Number
R
12
22
0
ASCII
Hardware
Revision
XX
R
2
23
0
ASCII
Firmware
Revision
Vx.xx
R
5
24
0
ASCII
Application
Specific Tag
***
R/W
Max. 16
36
0
UINT8
Device Status
00 → Device operating
properly
R
1
→ Maintenance required
02 → Out-of-Specification
03 → Functional-Check
04 → Failure
01
9
Capteur d'inclinaison JN
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
Longueur
Octet
37
0
UINT8
Detailed
Device Status
Array [13] of Events
(respectivement 1 octet
EventQualifier
+ 2 octets EventCode)
R
39
40
0
---
Process Data
Input
0x cccc bbbb aaaa
R
6
cccc → PDVal2 (INT16)
bbbb → PDVal1 (INT16)
aaaa → Bool/DevStatus
(UINT16)
Bit 0→ --SW 1
Bit 1→ --SW 2
Bit 2→ -Bit 3→ -mesure
Bit 4→ Méthode de
Bit 5→ AutoTestActif
Bit 6→ -Bit 7→ --
LSB
Bit 8→ DeviceStatus
Bit 9→ DeviceStatus
MSB
Bit 10→ DeviceStatus
Bit 11→ -Bit 12→ -Bit 13→ -Bit 14→ -Bit 15→ --
8 Réglages principaux du système et diagnostic
Le capteur d’inclinaison JN2201 est utilisé pour la mesure d'inclinaison. Toutes les
valeurs de paramètres qui ne sont pas importantes pour la méthode de mesure
choisie sont néanmoins toujours accessibles et sauvegardées dans la mémoire
interne. Ainsi, elles font partie du stockage de données IO-Link.
10
Capteur d'inclinaison JN
Les valeurs caractéristiques des capteurs telles que la température de la cellule
de mesure et la puissance actuelle du chauffage ainsi que les résultats du dernier
auto-test peuvent être lus via des index ISDU internes.
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
4102
0
UINT8
Chauffage
0 → chauffage éteint
R/W
Longueur
Octet
1 → chauffage allumé
4106
0
UINT8
Méthode de
mesure
0 → angle [0,01°]
R/W
4110
0
INT16
Température
MEMS
[1/10 °C]
R
2
4111
0
UINT16
Puissance du
chauffage
[mW]
R
2
4112
0
INT16
Température
ambiante
[1/10 °C]
R
2
4113
0
UINT8
Etat de l'autotest
0 → auto-test non actif
R
1
R
1
4114
0
UINT8
Résultat de
l'auto-test
1 → auto-test actif
Bit2 = 1 → axe x OK
Bit2 = 0 → axe x erreur
Bit1 = 1 → axe y OK
Bit1 = 0 → axe y error
Bit0 = 1 → axe z OK
Bit0 = 0 → axe z erreur
8.1 Chauffage (index ISDU 4102)
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.
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 ISDU 4102).
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
11
Capteur d'inclinaison JN
8.2 Température de la cellule de mesure et température ambiante,
puissance du chauffage (index ISDU 4110...4112)
La température de la cellule de mesure et la température ambiante à l'intérieur
du boîtier sont déterminées toutes les 200 ms. Elles peuvent être lues via l'accès
ISDU (n'importe quel état d'appareil). Les valeurs 16 bits avec signe (complément
à deux) indiquent les températures en 1/10 °C
8.3 Auto-test MEMS (commande de système 0xB2 et index ISDU 4114)
Afin de contrôler le bon fonctionnement des axes de mesure, un auto-test de la
cellule de mesure peut être effectué.
► Activer l'auto-test MEMS via commande de système IO-Link 0xB2 (index ISDU
2 = 0xB2).
L'auto-test prend environ 2 s. Lors de l'auto-test, le signal d'état est mis à "1" tant
dans l'index ISDU 4113 que dans les données process (index ISDU 40).
Quand l'auto-test est fini, ces signaux sont remis à "0". Pendant l'auto-test, aucune
valeur process ne peut être mesurée.
Le résultat du test pour les axes individuels est codé dans un octet et peut être lu
dans le registre de l’auto-test (index 4114).
00000xxxb
les 3 bits de poids faible codent les axes de mesure internes x, y, z
Bit 0 : axe défectueux
Bit 1 : axe fonctionnel
9 Paramétrage de la mesure de l'inclinaison (index ISDU
4106)
Les paramètres suivants permettent une adaptation optimale de la mesure de
l'inclinaison à toute application.
Index
Sous
-index
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
4100
0
UINT8
Calcul de l'angle
0 → Perpendiculaire
R/W
1 → Euler
2 → Cardan 1X
3 → Cardan 1Y
4101
0
UINT8
Niveau du filtre FIR
angle
0 → FIR désactivé
1 → FIR 10 Hz
2 → FIR 5 Hz
3 → FIR 1 Hz
4 → FIR 0.5 Hz
12
R/W
Longueur
Octet
Capteur d'inclinaison JN
Index
Sous
-index
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
Longueur
Octet
4103
0
UINT8
Correction
du quadrant
0 → désactivé
R/W
1
Etat apprentissage
axe x / y / z
1 → Apprentissage actif
(mesure relative)
R
1
R
1
4104
0
UINT8
1 → activé (± 180°)
2 → Apprentissage inactif
(mesure absolue)
4105
0
UINT8
Zéro état axe x /
y/z
1 → Zéro actif
(mesure relative)
2 → Zéro inactif
(mesure absolue)
10 Calcul de l'angle (index ISDU 4100)
Pour adapter le capteur d'inclinaison le plus facilement possible aux différentes
applications, l'information d'inclinaison mesurée est convertie en différentes
indications d'angle. L'indication d'angle souhaitée est réglée par la sélection de
l'option correspondante.
Pour cette définition d'angle un système de coordonnées du capteur est utilisé et
est défini comme suit :
– Le plan de montage correspond au plan xy
– L'axe z est perpendiculaire au plan de montage (selon la règle de la main
droite)
– L'axe x est représenté par le bord de la platine de montage qui montre en
direction de la flèche x imprimée
– L'axe y est ensuite perpendiculaire au plan défini par les axes z et x
10.1 Angle perpendiculaire (index ISDU 4100 = 0)
A l'aide de l'indication des deux angles perpendiculaires, l'inclinaison du système
de coordonnées du capteur par rapport à la direction de la gravitation est décrite.
La première valeur fournie correspond à une rotation autour de l'axe y du capteur
et est appelée "valeur d'inclinaison longitudinale" (index 40, données process
PDVal1).
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 40, données process PDVal2).
La valeur correspond à l'angle [°] défini par le vecteur de gravitation avec le plan
xz du capteur.
13
Capteur d'inclinaison JN
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.
10.2 Angle d'Euler (index ISDU 4100 = 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 x [°] d’inclinaison x de l'axe z du capteur. La "valeur d'inclinaison latérale"
correspond alors à l'angle y [°] de rotation y du capteur autour de l’axe z (incliné).
Interprétation
La première valeur d'angle correspond à l'angle x entre le vecteur de gravitation et
l'axe z du capteur (inclinaison de la pente, dénivelé) alors que la deuxième valeur
d'angle y indique la direction dans laquelle l'inclinaison de la pente correspond au
système de coordonnées.
Plage de valeurs de cette option
– Valeur d'inclinaison longitudinale (dénivelé) : -45°…+45°
– Valeur d'inclinaison latérale (angle de direction) : -180°…+180°
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.
10.3 Cardan x (ISDU index 4100 = 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 x [°] 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 y [°]
"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 : -45°…45°
– Valeur d'inclinaison latérale : -45°…45°
14
Capteur d'inclinaison JN
Point critique
Pour une inclinaison longitudinale de ± 90° (l'avion vole verticalement vers le bas
ou vers le haut) l'angle de roulis effectue une rotation autour de l'axe de gravitation
qui ne peut pas être détecté par le capteur d'inclinaison. Dans cet état la valeur
d'inclinaison latérale est insignifiante. Dans la pratique, la valeur d'inclinaison
latérale varie très fortement lorsqu'elle est proche de cet état même en cas de
mouvement faibles.
10.4 Cardan y (index ISDU 4100 = 3)
Ce réglage correspond au réglage décrit dans 10.3 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 y [°] "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 x [°] 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.
15
Capteur d'inclinaison JN
10.5 Exemple explicatif
A l'aide d'un exemple simple les différentes définitions d'angle sont illustrées. Une
pelleteuse monte et descend sur un talus courbé (illustration). L'angle du talus est
continuellement 30°. Le capteur d'inclinaison est monté de manière à ce que l'axe
y du capteur montre en direction de conduite de la pelleteuse.
4
3
5
1
6
2
Position
de la
pelleteuse
Angle
perpendiculaire
Euler
Cardan x
Cardan y
Longitudinal
Latéral
Longitudinal
Latéral
Longitudinal
Latéral
Longitudinal
Latéral
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°
10.6 Fréquence limite du filtre numérique (index ISDU 4101)
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 ISDU 4101).
10.7 Correction du quadrant (index ISDU 4103)
Pour le JN2201, cette fonction consiste à étendre la valeur de la mesure d'angle à
l'étendue de mesure ± 180°
10.8 Réglage du point zéro (commande de système 0xE2 et 0xE3 et index
ISDU 4105)
Pour définir le point zéro, le capteur est orienté dans la position souhaitée et la
position actuelle est mise à "0". Pour cela, la commande de système 0xE2 doit
être transmise via l'interface IO-Link (index ISDU 2 = 0xE2).
16
Capteur d'inclinaison JN
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.
Pour supprimer le point de zéro, la commande de système 0xE3 doit être envoyée
via l'interface IO-Link (index ISDU 2 = 0xE3). L'état du point de zéro (sélectionné
ou supprimé) peut être lu à tout moment via l'index ISDU 4105.
10.9 Réglage du point zéro (commande de système 0xE0 et 0xE1 et index
ISDU 4104)
S'il n'est 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 correspond à la direction de gravitation au moment de l’apprentissage. La
direction xb du système de référence résulte de la projection de l'axe xs du capteur
dans le plan xbyb du système de référence. L'axe yb correspond à la direction qui
est perpendiculaire aux axes zb et xb.
Pour définir le point d'apprentissage, la commande de système 0xE0 doit être
transmise via l'interface IO-Link (index ISDU 2 = 0xE0). Pour supprimer le point
d'apprentissage, la commande de système 0xE1 doit être transmise via l'interface
IO-Link (index ISDU 2 = 0xE1).
L'état du point d'apprentissage (sélectionné ou supprimé) peut être lu à tout
moment via l'index ISDU 4104.
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 ISDU 4104 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.
17
Capteur d'inclinaison JN
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.
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°
11 Transmission des données process via IO-Link
Les capteurs transmettent les données process cycliques (Process Data
Exchange) sans influence mutuelle par la transmission simultanée de paramètres,
commandes ou événements (On-request Data).
Le bit d'état indique si les valeurs process ne sont pas représentatives à cause
d'un auto-test en cours (en plus de l'index ISDU 4113).
L'état d'appareil est indiqué à tout moment via un champ de bit (en plus de l'index
ISDU 36).
Nom
Type de
données
Offset
en bits
Longueur
en bits
Plage de valeurs
Sortie de
commutation 1
Boolean
0
1
0 = inactif
1 = actif
Sortie de
commutation 2
Boolean
1
1
0 = inactif
1 = actif
18
Unité
Capteur d'inclinaison JN
Nom
Type de
données
Offset
en bits
Longueur
en bits
Plage de valeurs
Unité
Méthode de
mesure
Boolean
4
1
0 = inclinaison
Auto-test actif
Boolean
5
1
0 = auto-test inactif
1 = auto-test en cours
Device Status
UInt
8
3
000 = l'appareil fonctionne sans
erreur
001 = entretien nécessaire
010 = appareil en dehors de la
spécification
011 = vérifier la fonction
100 = erreur
Valeur process
1
Int
16
16
Angle x
1/100 °
Valeur process
2
Int
32
16
Angle y
1/100 °
12 Paramétrage des sorties analogiques
Le capteur est équipé de deux sorties analogues (connecteur M12 droit) pour la
transmission de valeurs process (angle d'inclinaison) mesurées à un API.
4
3
1
2
1: L+
2: A2
3: L4: A1
24 V DC (+Ub-A)
sortie analogique 2
masse (GND)
sortie analogique 1
Connecteur M12 (à droite)
Via les paramètres suivants, les caractéristiques des sorties analogiques peuvent
être adaptées à l'application souhaitée.
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
620
INT16
Mesure d'inclinaison ASP1
(axe x)
[1/100 °]
R/W
621
INT16
Mesure d'inclinaison AEP1
(axe x)
[1/100 °]
R/W
630
INT16
Mesure d'inclinaison ASP2
(axe y)
[1/100 °]
R/W
631
INT16
Mesure d'inclinaison AEP2
(axe y)
[1/100 °]
R/W
660
UINT8
Analog Output Mode
0→ Voltage Output
R/W
Longueur
1
1→ Current Output
19
Capteur d'inclinaison JN
Via l'index ISDU 660, l'utilisateur peut régler les deux sorties analogiques
simultanément comme une source de courant avec un courant de boucle de 4...20
mA (index ISDU 660 = 1) ou comme une source de courant avec une tension de
sortie de 2...10 V (index ISDU 660 = 0).
L'affectation des variables physiques à la sortie 1 ou la sortie 2 dépend de la
méthode de mesure (index ISDU 4106) et de la méthode de calcul de l'angle
(index ISDU 4100) choisie :
Méthode de mesure
Sortie 1
Sortie 2
Mesure d'inclinaison
Perpendiculaire
Index 4106 : 0
Index 4100
:0
Angle perpendiculaire longitudinal
Angle perpendiculaire latéral
Mesure d'inclinaison Euler
Index 4106 : 0
Index 4100 :
1
Angle d’Euler longitudinal
Angle d'Euler latéral
Mesure d'inclinaison Cardan 1X
Index 4106 : 0
Index 4100 :
2
Cardan x longitudinal
Cardan x latéral
Mesure d'inclinaison Cardan 1y
Index 4106 : 0
Index 4100 :
3
Cardan y longitudinal
Cardan y latéral
Les valeurs process peuvent être fournies dans la plage du signal de sortie de
4...20 mA ou de 2...10. Pour cela, il y a les paramètres ASP respectifs (analogue
starting point = point de départ analogique) et AEP (analogue end point = point
final analogique) à partir de l'index ISDU 620.
L'indication des points de départ/finaux est réalisée comme une valeur 16bit
entière avec signe suivant la méthode de mesure, par exemple -4500 pour
-45,00 °.
Le point de départ analogique ASP doit toujours être inférieur au point final analogique AEP ; sinon le
capteur refuse la sélection du paramètre.
La distance minimale lors de la mesure d'inclinaison entre ASP et AEP d'1 ° doit toujours être
respectée ; sinon le capteur refuse la sélection du paramètre.
Si un ASP doit être réglé sur une nouvelle valeur qui est supérieure à l'AEP, l'AEP doit d'abord être
réglé sur une valeur qui est clairement supérieure. Sinon le capteur refuse la sélection du paramètre.
De la même manière, l'ASP doit être adapté quand l'AEP est changé.
Les valeurs paramétrées pour le point de départ et le point final analogiques restent inchangées
même si d'autres paramètres (p. ex., correction du quadrant index ISDU 4103 et méthode de calcul
de l'angle index ISDU 4100 en cas de mesure d'inclinaison) sont changés.
Si les paramètres sont changés directement sur le capteur, l'utilisateur doit veiller à ce que les
valeurs pour le point de départ et le point final soient dans une plage qui permet de bénéficier de la
plage complète des valeurs de sortie pour le courant (4...20 mA) ou la tension (2...10 V).
20
Capteur d'inclinaison JN
Exemple (réglage initial)
Calcul de l'angle
perpendiculaire (index ISDU 4100 : 0)
Correction du quadrant désactivée
(index ISDU 4103 : 0)
Analog Output Mode
courant (index ISDU 660 : 1)
Point de départ analogique 2
- 90,00 ° (index ISDU 630 : -9000)
Point final analogique 2
+ 90,00 ° (index ISDU 631 : 9000)
Les valeurs d'angle mesurées pour le deuxième axe varient à cause du calcul
d'angle sélectionné et la correction de quadrant désactivée dans la plage de -90°
à +90°. Il en résulte une plage de valeurs linéaire de 4...20 mA (indiquée en vert)
pour la deuxième sortie courant.
Nouveau réglage : Calcul de l'angle
Euler (index ISDU 4100 : 1)
Maintenant, les valeurs d'angles mesurées pour le deuxième axe varient à cause
du calcul d'angle changé dans la plage de 0° à +180°.
Comme le point de départ et le point final analogiques restent réglés à -90 ° /
+90 °, seulement l'étendue de mesure angulaire entre 0 ° et +90° peut être fournie
dans une plage de valeurs de 12 mA à 20 mA à la sortie courant (indiquée en
rouge).
Comme les valeurs d'angle entre -90 ° et 0 ° ne sont jamais "atteintes", la sortie
courant reste basse (0 °) à 12 mA et pas à 4 mA.
4 mA
8 mA
12 mA
16 mA
20 mA
Courant
- 90 °
- 45 °
0°
+ 45 °
+ 90 ° + 135 ° + 180 ° + 225 ° + 270 ° + 315 ° + 360 °
Angles
21
Capteur d'inclinaison JN
Sortie analogique comme source de courant 4...20 mA
Si les deux sorties analogiques sont réglées comme une source de courant, les
angles mesurées sont fournies (en fonction de la méthode de mesure sélectionnée
comme angles perpendiculaire, Euler ou cardan) selon le standard industriel
comme un courant de boucle dans la plage de valeurs de 4...20 mA.
Capteur d'inclinaison JN2201
API commande machine
+ 24 V
4...20 mA
OUT1
I1
RL
4...20 mA
mA
R L ≤ 500 Ω
OUT2
I2
RL
mA
La conversion des valeurs mesurées en fonction du courant mémorisé dans la
boucle de courant se fait comme décrit ci-dessous. Des valeurs d'angle inférieures
au point de départ réglé sont constamment fournies avec la valeur la plus basse
de 4 mA. Les valeurs d'angle supérieures au point final réglé sont constamment
fournies avec la valeur la plus élevée de 20 mA.
I [mA]
20
4
Angle [°]
ASP
p. ex. - 45 ° → ASP = -4500
22
AEP
p. ex. + 45 ° → AEP = +4500
Capteur d'inclinaison JN
12.1 Sortie analogique comme source de tension 2...10 V
Les deux sorties analogiques peuvent alternativement être réglées comme une
source de tension. Ainsi, les angles mesurées sont fournies (en fonction de la
méthode de mesure sélectionnée comme angles perpendiculaire, Euler ou cardan)
comme tension de sortie dans la plage de valeurs de 2...10 V.
A cause de détails internes du circuit, la tension de la sortie ne peut pas être
réduite à 0 V. C'est pour cela que, contrairement au standard largement répandu
de 0...10 V, l'excursion de tension de sortie est limitée à 2...10 V.
Capteur d'inclinaison JN2201
API commande machine
+24 V
2...10 V
OUT1
U1
2...10 V
RL
V
R L ≥10 kΩ
OUT2
U2
RL
V
23
Capteur d'inclinaison JN
La conversion des valeurs mesurées en fonction de la tension mémorisée sur les
sorties se fait comme montrée dans le diagramme ci-après. Les valeurs d'angle
inférieures au point de départ réglé sont constamment fournies avec la valeur
la plus basse de 2 V. Les valeurs d'angle supérieurs au point final réglé sont
constamment fournies avec la valeur la plus élevée de 10 V.
U [V]
10
2
Angle [°]
ASP
p. ex. -60° → ASP = -6000
AEP
p. ex. +120° → AEP = +12000
12.2 Apprentissage de l'ASP et de l'AEP à l'aide de commandes de
système
Les points de départ analogiques ASP1 et ASP2 ainsi que les points finaux
analogiques AEP1 et AEP2 peuvent être réglés (apprentissage) via des
commandes de système IO-Link (index ISDU 2).
Lors de la transmission des commandes de système correspondantes, le point de
départ et le point final sont adoptés en fonction de la valeur process actuelle.
Commande de système
(index ISDU 2)
Action
0xCB
Teach ASP1
0xCC
Teach AEP1
0xCD
Teach ASP2
0xCE
Teach AEP2
24
Capteur d'inclinaison JN
Après le réglage par apprentissage d'un point de départ ou d'un point final analogiques par
transmission d'une commande de système, les nouvelles valeurs pour le point de départ ou le point
final doivent être vérifiés par lecture de l'index ISDU correspondant.
C'est la seule manière de vérifier si l'apprentissage est réussi ou s'il a été refusé par le capteur à
cause du non-respect des règles "ASP < AEP" et "AEP – ASP ≥ distance minimale".
12.3 Signalisation d'erreur sur les sorties analogiques
En cas d'un défaut du capteur (cellule MEMS défectueuse), une tension constante
de 1,0 V ou un courant constant de 2 mA est fourni selon la fonction de sortie
réglée (index ISDU 660).
Ces valeurs peuvent être différenciées des entrées habituelles de l'API de l'état
"rupture d'un fil" (0 V ou 0 mA) et sont clairement en dehors de la plage normale
de valeurs de 2...10 V ou 4...20 mA.
13 Paramétrage des sorties de commutation TOR
Le capteur dispose de deux sorties de commutation TOR (connecteur M12 droit).
Celles-ci transmettent les valeurs process mesurées (seuils de commutation
réglés par l'utilisateur) par exemple à un API.
4
3
1
2
1: L+
2: OUT2
3: L4: OUT1
24 V DC (+Ub-D)
sortie de commutation 2
masse (GND)
sortie de commutation 1 ou IO-Link
Connecteur M12 (à gauche)
En même temps, la sortie de commutation 1 représente la ligne de communication
pour IO-Link et est appelée "C/Q" (Port Class A) dans la spécification IO-Link. La
sortie de commutation 2 utilise la broche appelée "DI/DQ" dans la spécification
IO-Link.
L'utilisation comme une sortie de commutation est seulement possible si aucun
maître IO-Link n'essaie de communiquer avec le capteur et si le capteur se trouve
en mode SIO.
L'affectation des sorties de commutation est indiquée dans le tableau suivant en
fonction de la méthode de mesure sélectionnée (index ISDU 4106) et la méthode
de calcul de l'angle (index ISDU 4100)
25
Capteur d'inclinaison JN
Méthode de mesure
Sortie 1
Sortie 2
Mesure d'inclinaison
Perpendiculaire
Index 4106 : 0
Index 4100 : 0
Angle perpendiculaire longitudinal
Angle perpendiculaire latéral
Mesure d'inclinaison Euler
Index 4106 : 0 Index 4100 : 1
Angle d'Euler longitudinal
Angle d'Euler latéral
Mesure d'inclinaison Cardan 1X
Index 4106 : 0 Index 4100 : 2
Cardan x longitudinal
Cardan x latéral
Mesure d'inclinaison Cardan 1y
Index 4106 : 0 Index 4100 : 3
Cardan y longitudinal
Cardan y latéral
Pour la sortie de commutation 1, les paramètres suivants peuvent être réglés via
IO-Link
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
Longueur
531
0
UINT8
FOU1 sortie 1
en cas de défaut
1 → OU (aucune
signalisation d'erreurs)
R/W
1
R/W
1
2 → ON (closed)
4 → OFF (open)
8 → TOGGLE (2 Hz)
580
0
UINT8
ou1 sortie 1
Fonction
3 → Hysteresis normally
open [Hno]
4 → Hysteresis normally
closed [Hnc]
5 → Window normally
open [Fno]
6 → Window normally
closed [Fnc]
581
0
UINT16
dS1
Temporisation de
commutation
[ms], Step/Round 10
0 ≤ DFO ≤ 10000 8 ms
R/W
2
582
0
UINT16
dr1
Temporisation au
déclenchement
[ms], Step/Round 10
0 ≤ DFO ≤ 10000 8 ms
R/W
2
583
0
INT16
SP1
en cas de mesure
d'inclinaison
Angle [1/100 °]
R/W
2
584
0
INT16
rP1
en cas de mesure
d'inclinaison
Angle [1/100 °]
R/W
2
26
Capteur d'inclinaison JN
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
Longueur
4115
0
UINT8
LOGIC_OUT1
Fonction logique
pour la sortie de
commutation 1
0 → pas de fonction
R/W
1
1 → log. OU avec sortie 2
2 → log. ET
avec sortie 2
Pour la sortie de commutation 2, les paramètres suivants peuvent être réglés via
IO-Link
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
Longueur
532
0
UINT8
FOU2 sortie 2
en cas de défaut
1 → OU (aucune
signalisation d'erreurs)
R/W
1
R/W
1
2 → ON (closed)
4 → OFF (open)
8 → TOGGLE (2 Hz)
590
0
UINT8
ou2 sortie 2
Fonction
3 → Hysteresis normally
open [Hno]
4 → Hysteresis normally
closed [Hnc]
5 → Window normally
open [Fno]
6 → Window normally
closed [Fnc]
591
0
UINT16
dS2
Temporisation de
commutation
[ms], Step/Round 10
0 ≤ DFO ≤ 10000 8 ms
R/W
2
592
0
UINT16
dr2
Temporisation au
déclenchement
[ms], Step/Round 10
0 ≤ DFO ≤ 10000 8ms
R/W
2
593
0
INT16
SP1
en cas de mesure
d'inclinaison
Angle [1/100 °]
R/W
2
594
0
INT16
rP1
en cas de mesure
d'inclinaison
Angle [1/100 °]
R/W
2
4116
0
UINT8
LOGIC_OUT2
Fonction logique
pour la sortie de
commutation 2
0 → pas de fonction
R/W
1
1 → log. OU avec sortie 1
2 → log. ET
avec sortie 1
27
Capteur d'inclinaison JN
De plus, il est possible de régler simultanément les paramètres suivants pour les
deux sorties de commutation (via IO-Link)
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture /
Ecriture
Longueur
500
0
UINT8
P-n
Mode de commutation
0 → PnP
(sortie sur +Ub)
R/W
1
R/W
2
1 → nPn
(sortie sur GND)
530
0
UINT16
dFo
Temporisation en cas
de défaut
[ms], Step/Round 10
0 ≤ DFO ≤ 10000 8 ms
13.1 Fonction de sortie ou1 et ou2
Via les index ISDU 580 et 590, il est possible de régler la fonction de sortie OU
pour les deux sorties de commutation, respectivement sur l'une des valeurs
suivantes :
● 3 = hystérésis (normalement DESACTIVEE ; NO) [Hno]
● 4 = hystérésis (normalement ACTIVEE ; NF) [Hnc]
● 5 = fenêtre (normalement DESACTIVEE ; NO) [Fno]
● 6 = fenêtre (normalement ACTIVEE ; NF) [Fnc]
28
Capteur d'inclinaison JN
13.2 Fonction de sortie "hystérésis (normalement DESACTIVEE; NO)"
[Hno]
Pour les valeurs process mesurées, il est possible de définir le seuil de
commutation SP depuis lequel la sortie de commutation correspondante (chemin
rouge) est activée en cas de valeur process croissante.
En-dessous de ce seuil, la sortie reste désactivée. Une fois le seuil de
commutation SP atteint, les valeurs process mesurées doivent d'abord tomber
en-dessous du seuil de déclenchement rP réglé afin de désactiver la sortie de
commutation (chemin vert).
L’hystérésis ainsi réalisée peut être utilisée pour éviter une activation et
désactivation alternante en cas de fluctuations minimes des valeurs process.
Les paramètres SP (seuil de commutation) et rP (seuil de déclenchement) servent
au réglage.
Sortie de commutation
On
Off
Angle [°]
Hystérésis
rP
par ex. 45 ° → rP = 4500
SP
par ex.60 ° → SP = 6000
29
Capteur d'inclinaison JN
13.3 Fonction de sortie "hystérésis (normalement ACTIVEE ; NF)" [Hnc]
Contrairement à la fonction de sortie précédente, la fonction de sortie "hystérésis
(normalement ACTIVEE)" fonctionne avec une logique inversée. Ainsi, la sortie est
d'abord activée pour de faibles valeurs process.
Si le seuil de commutation SP réglé est dépassé, la sortie correspondante est
désactivée (chemin rouge).
Une fois le seuil de commutation SP atteint, les valeurs process mesurées doivent
d'abord tomber en-dessous du seuil de déclenchement rP réglé afin d'activer la
sortie de commutation (chemin vert).
Sortie de commutation
On
Off
Angle [°]
Hystérésis
rP
par. ex. 45 ° → rP = 4500
30
SP
par ex. 60 ° → SP = 6000
Capteur d'inclinaison JN
13.4 Sortie de commutation "fenêtre (normalement DESACTIVEE ; NO)"
[Fno]
Avec la fonction de sortie "fenêtre (normalement DESACTIVEE)", il est possible
d'activer les sorties de commutation tant que les valeurs process mesurées sont
dans la plage de valeurs réglée.
Une fois le seuil rP dépassé, la sortie correspondante passe à l'état logique
"ACTIVEE". Quand les valeurs mesurées continuent à dépasser le seuil SP, la
sortie est désactivée à nouveau. (chemin rouge). De la même manière, le chemin
vert s'entend pour les valeurs d'angle décroissantes.
Le comportement de commutation ainsi réalisé correspond à une évaluation "La
valeur est dans une fenêtre valable".
Sortie de commutation
On
Off
Angle [°]
Fenêtre
rP
par ex. 45 ° → rP = 4500
SP
par. ex. 60 ° → SP = 6000
31
Capteur d'inclinaison JN
13.5 Sortie de commutation "fenêtre (normalement ACTIVEE ; NF)" [Fnc]
Contrairement à la fonction de sortie précédente, la fonction de sortie "fenêtre
(normalement ACTIVEE)" ne fonctionne qu'avec une logique inversée. Pour le reste, le
comportement est complètement analogique.
Sortie de commutation
On
Off
Angle [°]
Fenêtre
rP
par ex. 45 ° → rP = 4500
SP
par. ex. 60 ° → SP = 6000
13.6 Seuils de commutation SP et seuils de déclenchement rP
Les seuils de commutation SP et les seuls de déclenchement rP qui contrôlent le
comportement de la fonction de sortie "ou" peuvent être réglés à volonté dans les
plages de valeurs admissibles.
Point de commutation
Méthode de mesure
Minimum
Maximum
Unité
SP1
Mesure d'inclinaison
-8900
+9000
1/100 °
rP1
Mesure d'inclinaison
-9000
+8900
1/100 °
SP2
Mesure d'inclinaison
-8900
+9000
1/100 °
rP2
Mesure d'inclinaison
-9000
+8900
1/100 °
Le seuil de commutation SP doit toujours être inférieur au point de déclenchement rP correspondant.
Sinon le capteur refuse la sélection du paramètre.
La distance minimale entre SP et RP d'1° doit toujours être respectée. Sinon le capteur refuse la
sélection du paramètre.
Si un rP doit être réglé sur une nouvelle valeur qui est supérieure au SP, le SP doit d'abord être réglé
à une valeur qui est clairement supérieure. Sinon le capteur refuse la sélection du paramètre.
De la même manière, le rP doit, le cas échéant, être adapté quand le SP est changé.
32
Capteur d'inclinaison JN
13.6.1 Réglage via les index ISDU
Les seuils de commutation SP1 et SP2 ainsi que les seuils de déclenchement rP1
et rP2 peuvent être réglés via des index ISDU.
Index
Sous
index
Type
Valeur
Contenu
Lecture
Ecriture
Longueur
583
0
INT16
SP1 en cas de mesure
d'inclinaison
Angle x
[1/100 °]
R/W
2
584
0
INT16
rP1 en cas de mesure
d'inclinaison
Angle x
[1/100 °]
R/W
2
593
0
INT16
SP2 en cas de mesure
d'inclinaison
Angle y
[1/100 °]
R/W
2
594
0
INT16
rP2 en cas de mesure
d'inclinaison
Angle y
[1/100 °]
R/W
2
13.7 Apprentissage du SP et du rP à l'aide de commandes de système
Les seuils de commutation SP1 et SP2 ainsi que les seuils de déclenchement
rP1 et rP2 peuvent être réglés par apprentissage (teach) via des commandes de
système IO-Link (index ISDU 2).
Ainsi, lors de l'envoi de la commande de système correspondante, les seuils de
commutation et de déclenchement sont adoptés en fonction de la valeur process
actuelle.
Commande de système
(Index ISDU 2)
Action
0xC3
Apprentissage SP1
0xC5
Apprentissage rP1
0xC4
Apprentissage SP2
0xC6
Apprentissage rP2
13.8 Temporisation de commutation dS1 / dS2 et temporisation au
déclenchement dr1 / dr2
Après évaluation de la fonction de sortie, un seuil de commutation ou de
déclenchement peut être réglé respectivement pour les deux sorties de
commutation TOR via les index ISDU 581 et 582 ou 591 et 592.
Si aucune temporisation (0 ms) n'est spécifiée, la commutation et le
déclenchement des sorties TOR se fait selon la fonction de commutation réglée
ou1 ou ou2, directement en fonction des valeurs process attribuées.
Temporisations de commutation jusqu'à 10 000 ms maximum
L'activation physique de la sortie de commutation s'effectue seulement si la valeur
process attribuée provoque une activation permanente de la sortie pour au moins
le temps réglé selon la fonction de commutation ou1 ou ou2.
33
Capteur d'inclinaison JN
Conformément à cela, une valeur process doit provoquer une désactivation
permanente pour au moins le temps de déclenchement selon la fonction de
commutation ou1 ou ou2 avant que la sortie n'est physiquement désactivée.
Les temporisations qui sont réellement effectives sont arrondies en interne vers 10
ms.
Fonction des temporisations de commutation et de déclenchement
Valeur process
SP
rP
t
Hystérésis
t
Sortie de
commutation
dS
dr
dS
t
13.9 Opération logique des sorties de commutation
Via les index ISDU 580 et 590, les deux sorties de commutation peuvent être
reliées logiquement au moyen de la fonction de sortie "ou" et la considération
ultérieure des temporisations de commutation et au déclenchement (après
évaluation des valeurs process).
Le résultat de cette combinaison logique est fourni physiquement comme
commutation niveau haut (high side) ou niveau bas (low side), suivant le réglage
de l'index ISDU 500.
Les options suivantes sont au choix pour la combinaison logique
● 0 = aucune combinaison logique
La sortie de commutation est uniquement commutée en fonction de la valeur
process attribuée (par référence à l'évaluation du niveau par la fonction de
sortie sélectionnée et après évaluation temporelle par les temporisations de
commutation et au déclenchement dS et dr).
La sortie de commutation est seulement commutée en fonction de la valeur
process 1 (angle x) ; la sortie de commutation 2 seulement en fonction de la
valeur process 2 (angle y).
34
Capteur d'inclinaison JN
● 1 = combinaison logique OU
Le résultat de l'évaluation du niveau par la fonction de sortie sélectionnée
et l'évaluation temporelle par les temporisations de commutation et au
déclenchement d'une valeur process est relié respectivement à l'autre valeur
process logique OU évaluée.
● 2 = combinaison logique ET
Le résultat de l'évaluation du niveau par la fonction de sortie sélectionnée
et l'évaluation temporelle par les temporisations de commutation et au
déclenchement d'une valeur process est relié respectivement à l'autre valeur
process logique ET évaluée.
● 3 = constamment DÉSACTIVÉE (open)
La sortie de commutation est constamment désactivée (indépendamment de la
valeur process)
● 4 = constamment ACTIVÉE (closed)
La sortie de commutation est constamment activée (indépendamment de la
valeur process)
13.10 Fonction des sorties de commutation en cas de défaut FOU1 ou
FOU2
Via l'index ISDU 531 ou 532, le comportement des sorties de commutation en cas
de défaut ou de perturbation peut être défini en tenant compte de la temporisation
réglée (voir chapitre suivant).
● 1 = fonction de sortie (aucune signalisation d'erreur)
Dans ce réglage de base, les sorties de commutation réagissent seulement
aux valeurs process mesurées. Un défaut du capteur (cellule MEMS
défectueuse) n'a aucune influence sur les états des sorties de commutation.
● 2 = sortie ACTIVÉE (closed)
En cas de défaut du capteur, la sortie de commutation est constamment
activée pendant la durée de la perturbation. Après élimination de la
perturbation, la sortie revient à l'état correspondant à la fonction et au seuil de
commutation suivant les valeurs process mesurées.
● 4 = sortie DÉSACTIVÉE (open)
En cas de défaut du capteur, la sortie de commutation est constamment
désactivée pendant la durée de la perturbation. Après élimination de la
perturbation, la sortie revient à l'état correspondant à la fonction et au seuil de
commutation suivant les valeurs process mesurées.
● 8 = sortie TOGGLE (2 Hz)
En cas de défaut du capteur, la sortie de commutation est activée et désactivée
en alternance avec une fréquence de 2 Hz pendant la durée de la perturbation.
Après élimination de la perturbation, la sortie revient à l'état correspondant
à la fonction de commutation et au seuil de commutation suivant les valeurs
process.
35
Capteur d'inclinaison JN
13.11 Temporisation des sorties de commutation en cas de défaut (dFo)
Via l'index ISDU 530, une temporisation peut être réglée simultanément pour les
deux sorties de commutation.
Aucune temporisation (0 ms)
La signalisation de l'erreur se fait selon la fonction d'erreur FOU1 ou FOU2 réglée
(si ON, OFF ou TOGGLE est sélectionné) dès que le défaut du capteur se produit
(cellule MEMS défectueuse). Elle se termine immédiatement quand le défaut du
capteur est éliminé.
Temporisation jusqu'à 10 000 ms maximum
La signalisation de l'erreur se fait selon la fonction d'erreur FOU1 ou FOU2 réglée
(si ON, OFF ou TOGGLE est sélectionné) seulement si un défaut du capteur
(défaut de la cellule MEMS) existe constamment pour au moins le temps réglé.
Conformément à cela, un défaut du capteur doit également être éliminé pour au
moins le temps préréglé avant que la signalisation d'erreur ne soit terminée et les
sorties de commutation passent aux états correspondants aux valeurs process.
La temporisation réellement effective est arrondie en interne vers 10 ms.
36
Capteur d'inclinaison JN
13.12 Etage de sortie PnP ou nPn
Via l'index ISDU 500, le comportement de commutation physique peut être défini
pour les deux sorties TOR :
● 0 = commutation niveau haut (High-Side-Switch) (PnP) : une fois activée, la
sortie est commutée vers +Ub
● 1 = commutation niveau bas (Low-Side-Switch) (nPn): une fois activée, la
sortie est commutée vers la masse
Sortie de commutation
Sortie de commutation
PnP
nPn
+24V
+24V
OUT1/IO-Link
OUT1/IO-Link
OUT2
OUT2
13.13 Restaurer les réglages usine (commande de système 0x82)
Afin de remettre les paramètres spécifiques à l'utilisateur aux réglages usine, la
commande de système IO-Link 0x82 "Factory Reset" (index ISDU 2 = 0x82) doit
être envoyé au capteur.
Grâce à la commande de système "Factory-Reset", les paramètres sont remis aux réglages usine.
Cette opération n'est pas réversible.
Recommandation supplémentaire : déconnecter brièvement le capteur de la tension d’alimentation.
37
Capteur d'inclinaison JN
14 LED d'état
Les LED intégrés dans les deux connecteurs indiquent l'état correspondant de
l'appareil.
Couleur LED
Fréquence de clignotement
Description
Vert (connecteur gauche)
Constamment allumée
L'appareil est à l'état "RUN"
Clignote
Communication IO-Link
Constamment allumée
Etat de commutation OUT1 / OUT2
Jaune (connecteur droit)
15 Maintenance, réparation et élimination
L'appareil est sans maintenance.
►Respecter la réglementation du pays en vigueur pour la destruction écologique
de l'appareil.
16 Homologations/normes
La déclaration de conformité CE et les homologations sont disponibles sur :
www.ifm.com.
16.1 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.
17 Etat de livraison
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture/
Ecriture
500
0
UINT8
Comportement de commutation
des sorties TOR
0 → PnP
(high side switch; +Ub)
R/W
580
0
UINT8
ou1 configuration de sortie
6 → FNC
R/W
583
0
INT16
SP1 angle x
+ 2250 → + 22,5°
R/W
584
0
INT16
rP1 angle x
- 2250 → - 22,5°
R/W
590
0
UINT8
ou2 configuration de sortie
6 → FNC
R/W
593
0
INT16
SP2 angle y
+ 2250 → + 22,5°
R/W
594
0
INT16
rP2 angle y
- 2250 → - 22,5°
R/W
38
Capteur d'inclinaison JN
Index
Sousindex
Type
Valeur
Contenu
Lecture/
Ecriture
620
0
INT16
ASP1 angle x
-4500 → - 45°
R/W
621
0
INT16
AEP1 angle x
+4500 → + 45°
R/W
630
0
INT16
ASP2 angle y
-4500 → - 45°
R/W
631
0
INT16
AEP2 angle y
+4500 → + 45°
R/W
660
0
UINT8
Type de sortie analogique
1 → Sortie courant
4...20mA
R/W
4100
0
UINT8
Calcul de l'angle
0 → Perpendiculaire
R/W
4101
0
UINT8
Niveau du filtre FIR angle
2 → Lowpass 5Hz
R/W
4102
0
UINT8
Chauffage
1 → Chauffage allumé
R/W
4103
0
UINT8
Correction du quadrant
1 → ± 180°
R/W
4104
0
UINT8
Apprentissage axe x/y/z
2 → mesure absolue
R
4105
0
UINT8
Axe zéro x/y/z
2 → mesure absolue
R
Mesure d'inclinaison
SP1/rP1 et SP2/rP2 = 50% de la VEM respective ;
ASP1/AEP2 et ASP2/AEP2 = 100% de la VEM respective
*VEM = valeur finale de l'étendue de mesure
39
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