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ORELL OPCOM II Handbuch

Partikelmonitor
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V1.05.13

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Inhaltszusammenfassung für ORELL OPCOM II

  • Seite 1 V1.05.13...

  • Seite 2: Sicherheits- Und Bedienhinweise

    Bei Fragen wenden Sie sich bitte an www.orelltec.com Das Gerät entspricht den CE-Anforderungen Das Unternehmen ORELL Tec leistet eine auf 2 Jahre ab dem Tag der Lieferung befristete Garantie dafür, dass dieses Gerät frei von Material- und Herstellungsfehlern ist. Sollte sich während dieses Zeitraums ein Fehler am Gerät herausstellen, steht es AHDE frei, das Gerät...
  • Seite 3 Warnung nicht fort, bevor Sie die angezeigten Bedingungen nicht völlig verstanden und hergestellt haben. Vorsicht Ein VORSICHT Zeichen deutet auf die Gefahr einer Schädigung des OPCom II hin. Sie fördert Aufmerksamkeit bei Verfahrensweisen, die bei falscher Durchführung oder Nichtbeachtung zu Schäden am Monitor führen können. Fahren Sie bei einer Warnung nicht fort, bevor Sie die angezeigten Bedingungen nicht völlig verstanden haben.
  • Seite 4 In keinem Fall dürfen Abdeckungen entfernt werden. Das Gerät verwendet einen Laser und der Benutzer riskiert Verletzungen durch Laserstrahlung. Der OPCom II enthält einen Lasersensor, der bei normaler Benutzung als ein Class 1 P rodukt (nach 21 C FR, Unterkapitel J, des Healthand SafetyAct von 1968) klassifiziert ist. Dieses Handbuch enthält keine Servicehinweise für eingebaute Teile.

  • Seite 5: Inhaltsverzeichnis

    Sicherheits- und Bedienhinweise Quick-Start ........................7 Technische Beschreibung .................... 9 Messprinzip ........................9 Kalibrierung ........................9 Technische Daten ......................10 Maßzeichnung ....................... 11 Installation ........................12 Einbauort ........................12 Randbedingungen ......................12 Elektrischer Anschluss ....................14 Pinbelegung ........................14 Analoger Stromausgang (4..20 mA) – Messung ohne Lastwiderstand ......15 Analoge Stromausgänge (4..20 mA) –Messung mit Lastwiderstand ......
  • Seite 6 Sicherheits- und Bedienhinweise 7.2.3 Service Data Object (SDO) .................... 34 7.2.4 Process Data Object (PDO) ................... 37 7.2.5 PDO Mapping ........................ 38 7.2.6 „CANopen Object Dictionary“ detalliert ................39 Fehlerbehebung ......................45 Zubehör ........................47 CE Konformität ......................48 Change Log ........................49...

  • Seite 7: Quick-Start

    1. Quick-Start 1 Quick-Start Im Folgenden ist beschrieben, welche Schritte für eine Erstinbetriebnahme des Partikelmonitors OPCOM II durchzuführen sind. Hierzu werden folgende Komponenten benötigt: 1. PC/Laptop mit RS232-Anschluss oder alternativ einem USB-Anschluss, der als Messrechner dient 2. Partikelmonitor OPCOM II (Bestellnummer: SPCO300-1000) 3.
  • Seite 8 1. Quick-Start 8. Schließen Sie nun sachgemäß Ihr Netzteil über den Kaltgerätestecker an die Netzspannung an. Ihr Sensor ist nun betriebsbereit. D) Sensoranschluss bei Datenerfassung über RS232 9. Schließen Sie das Sensorkabel mit dem M12-Stecker an den Sensor an. 10. Schließen Sie den 9p ol. D-Sub-Stecker des Kabels an die entsprechende serielle Schnittstelle Ihres PC/Laptops an.

  • Seite 9: Technische Beschreibung

    2 Technische Beschreibung 2.1 Messprinzip OPCom II ist ein optischer Partikelmonitor, der nach dem Prinzip der Lichtextinktion arbeitet (siehe Abbildung 2.1: Aufbau und Messprinzip eines Partikelmonitors Er besteht aus einer durchströmten Messzelle (A), einem Laser (B) und einer Fotodiode (C). Der Laser durchstrahlt die Messzelle und t rifft auf die Fotodiode.

  • Seite 10: Technische Daten

    2. Technische Beschreibung 2.3 Technische Daten Sensordaten Größe Einheit 420 (dynamisch) Max. Betriebsdruck 600 (statisch) Betriebstemperaturbereich Flüssigkeit -10 … 60 °C Betriebstemperaturbereich Umgebung -10 … 60 °C Lagertemperaturbereich -20 … 80 °C Umgebungsfeuchtigkeit 0 … 95 (nicht % r.H. kondensierend) Beständigkeit Druckflüssigkeiten Mineral- und Esterflüssigkeiten, Polyalphaolefine, Dieselkraftstoffe...

  • Seite 11: Maßzeichnung

    2. Technische Beschreibung 2.4 Maßzeichnung Abbildung 2.2: Maßzeichnung OPCOM II...

  • Seite 12: Installation

    3 Installation 3.1 Einbauort Der OPCom II ist in der Regel per T-Verzweigung im Nebenstrom an eine Druckleitung anzuschließen. Der Sensor verfügt über zwei ¼“ Verschraubungen bzw. wird ab Werk mit Minimessanschlüssen ausgeliefert. Dabei sorgt der Systemdruck für den erforderlichen Durchfluss und muss ggf.
  • Seite 13 Ist eine Pumpe zur Erzeugung eines Durchflusses erforderlich, so ist diese möglichst pulsationsarm auszuführen und v or den OPCom II zu setzen, da durch den Unterdruck bei Anordnung auf der Saugseite u.U. Blasen generiert werden, die zu Fehlzählungen führen können.

  • Seite 14: Elektrischer Anschluss

    4. Elektrischer Anschluss 4 Elektrischer Anschluss Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden. Es sind die nationalen und internationalen Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen zu befolgen. Spannungsversorgung nach EN50178, SELV, PELV, VDE0100-410/A1. Schalten Sie für die Installation die Anlage spannungsfrei und schließen Sie das Gerät gemäß den folgenden Abschnitten an.

  • Seite 15: Analoger Stromausgang (4

    4. Elektrischer Anschluss 4.2 Analoger Stromausgang (4..20 mA) – Messung ohne Lastwiderstand Die Strommessung sollte mit einem geeigneten Strommessgerät entsprechend der Abbildung 4.2 erfolgen. Draufsicht Sensordeckel Abbildung 4.2: Vermessung des analogen 4..20 mA Ausgangs ohne Lastwiderstand Die Ordnungszahl kann aus dem Strom I1 und der Formel (4-2) berechnet werden 4.3 Analoge Stromausgänge (4..20 mA) –Messung mit Lastwiderstand den S trom...

  • Seite 16: Lastwiderstand

    4. Elektrischer Anschluss 4.4 Lastwiderstand Der Lastwiderstand kann nicht beliebig gewählt werden. Er muss entsprechend der Versorgungsspannung des Sensors angepasst sein. Der maximale Lastwiderstand kann mit der Formel (4-1).Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. berechnet werden. Alternativ steht die Tabelle 4.1 zur Verfügung. Ausgabegröße Größengleichung Formel...

  • Seite 17: Sequenzielle Datenausgabe

    4. Elektrischer Anschluss 4.6 Sequenzielle Datenausgabe Abbildung 4.4: Sequenz bei der Ausgabe aller Parameter nacheinander 4.7 Digitaler Schaltausgang Der Schaltausgang ist nicht kurzschlussfest, hat keine Überstrom- oder Übertemperatursicherung. Die maximale Schaltspannung beträgt 36 VDC. Abbildung 4.5: Digitaler Schaltausgang...

  • Seite 18: Menü Und Bedienung

    ISO 4406:99 von 15 und besser sollten mit mindestens 120 Sekunden geprüft werden. Der digitale Eingang des OPCOM II ist aktiv, wenn der Anschluss des Eingangs mit Masse verbunden wird. Es stellt sich dann folgender Strom ein: I = (U-1,1V) / 5600Ohm mit U = Versorgungsspannung.
  • Seite 19 5. Menü und Bedienung ↵ Startbildschirm Betriebsart Zeitgesteuert Wartezeit Zeit einstellen ↵ Digital I/O Messzeit Zeit einstellen Taste ↵ Grenzwerte Automatik Std. Alarm einstellen ↵ Konfigurieren Grenzwerte Alarmtyp Filtermodus Alarm einstellen Bestätigung Alarmspeicher manuell / auto ↵ Tiefpassfilter Filterlänge Analoge Ausgabe wählen Einstellungen Standard...

  • Seite 20: Alarm" Setzen

    Beleuchtung dauerhaft eingeschaltet werden. 5.7 „Durchfluss“ vorgeben OPCom II erfasst zusätzlich zur Partikelgröße und Anzahl auch den D urchfluss, um daraus die Konzentration errechnen zu können. Jede Messung ist mit einer Ungenauigkeit behaftet. Daher besteht die Möglichkeit, bei bekanntem Durchfluss diesen am Gerät einzustellen. Die...

  • Seite 21: Kommunikation" Wählen

    5. Menü und Bedienung 5.8 „Kommunikation“ wählen Hier kann gewählt werden, wie die digitale Schnittstelle konfiguriert ist. Folgende Optionen sind möglich: 1. Seriell RS232: Siehe Kapitel Konfiguration der seriellen Schnittstelle und Befehlsliste 2. CAN: Siehe Kapitel CAN-BUS 5.9 Anzeige Parameter Unter diesem Menüpunkt kann die gemessene Partikelkonzentration sowie eine Reihe von Diagnoseparametern angezeigt werden.

  • Seite 22: Kommunikation

    6 Kommunikation 6.1 Serielle Schnittstelle Der Partikelmonitor OPCOM II verfügt über eine serielle Schnittstelle, über welche er ausgelesen und konfiguriert werden kann. Dazu wird ein PC und ei nes entsprechendes Terminalprogramm bzw. eine Auslesesoftware benötigt. Beides wird in den nächsten Punkten genauer beschrieben.
  • Seite 23 6. Kommunikation i[s];Htime:%i[s];CRC:x[CR][LF] RMemS[CR] Anzahlmax. Datensätze MemS:%i[-][CR][LF] MemU:%i[-][CR][LF] RMemU[CR] Anzahl aktuelle Datensätze Time;ISO4um;ISO6um;ISO14um;ISO RMemO[CR] Speicherorganisation 21um;SAE4um;SAE6um;SAE14um;S AE21um;Conc4um;Conc6um;Conc14 um;Conc21um;FIndex;MTime;ERC1; ERC2;ERC3;ERC4 $x.xxx;x.xxxx;x.xxxx;x.xxxx; x.xxxx;... RMem[CR] Lesen aller gespeicherten ;CRC:x[CR][LF] Messwerte … $x.xxx;x.xxxx;x.xxxx;x.xxxx; x.xxxx;... ;CRC:x[CR][LF] RMem-n[CR] Lesen der letzten n $x.xxx;x.xxxx;x.xxxx;x.xxxx; x.xxxx;... Datensätze im Speicher mit ;CRC:x[CR][LF] anschließender …...

  • Seite 24: Befehlsliste: Schreibbefehle

    6. Kommunikation beliebigem Tastendruck RMemH-n[CR] Lesen der Datensätze der $x.xxx;x.xxxx;x.xxxx;x.xxxx; x.xxxx;... letzten n Stunden im ;CRC:x[CR][LF] Speicher mit anschließender … Checksumme (CRC) pro $x.xxx;x.xxxx;x.xxxx;x.xxxx; x.xxxx;... Datensatz, Trennung der ;CRC:x[CR][LF] Daten mit Semikolon, Trennung der Datensätze mit [CR][LF], beginnend mit dem ältesten Datensatz, Unterbrechung mit beliebigem Tastendruck...
  • Seite 25 6. Kommunikation x=2: ISO 6µm x=3: ISO 14µm x=4: ISO 21µm x=5: sequenziell SBRRSx[CR] Setzen der Übertragungsrate RSBR:x;CRX:z[CR][LF] 1: 9600 ( CAN-Modus: Siehe Kapitel CAN-BUS) 2: 57600 SCTRMx[CR] CAN Terminierung CTRM:x;CRC:z[CR][LF] x=0: aus x=1: ein SAutoTx[CR] Datentransfer: AutoT:x;CRC:z[CR][LF] x=0: auf Anfrage x=1: automatisch SComMode[CR] Kommunikation:...

  • Seite 26: Crc Berechnung

    6. Kommunikation Tabelle 6.2: Schreibbefehle Hinweis: [CR] = Carriage Return [LF] = Line Feed 6.5 CRC Berechnung Jedes Zeichen, dass im String gesendet wird (ink. Linefeed und Carriage Return), muss aufsummiert werden, wobei ein Wertebereich von 8 Bit (0255) zugrunde liegt. Ist das Ergebnis gleich NULL, so ist kein Fehler vorhanden.

  • Seite 27: Erc Description

    6. Kommunikation 6.6 ERC Description Table 6.4: ERC description...

  • Seite 28: Terminalprogramm (Beispiel: Microsoft Windows Hyper Terminal)

    6. Kommunikation 6.7 Terminalprogramm (Beispiel: Microsoft Windows Hyper Terminal) Ist der Sensor mit einem PC verbunden und wird mit Spannung versorgt, kann mit ihm, unter Benutzung eines beliebigen Terminalprogramms, kommuniziert werden. Im Internet werden verschiedene Terminalprogramme als Freeware angeboten. Die einfachste Möglichkeit besteht darin, dass im Lieferumfang von Microsoft Windows enthaltene „Hyper Terminal“...
  • Seite 29 6. Kommunikation Abbildung 6.2: Microsoft Windows Hyperterminal - Wahl der Schnittstelle zur Kommunikation. Hier COM Port 1. Abbildung 6.3: Microsoft Windows Hyperterminal - Wahl der Schnittstellen-parameter.

  • Seite 30: Tcp/Ip-Verbindung

    6. Kommunikation In dem nachfolgenden Eingabefenster können die entsprechenden Befehle zum Auslesen oder Konfigurieren eingegeben werden. Die Befehlsliste ist unter Kapitel 6.3 und 6.4 aufgeführt. Beachten Sie hierbei, dass standardmäßig alle Zeichen, welche in das Terminalprogramm über die Tastatur eingegeben werden, nicht auf dem Bildschirm angezeigt werden. Dies kann im Hyper Terminal über die Option „Lokales Echo aktivieren“...

  • Seite 31: Can

    7. CAN 7 CAN 7.1 CAN Kommunikation Die CAN-Schnittstelle entspricht der „CAN 2.0B Active Specification“. Die Datenpakete entsprechen Abbildung gezeigten Format. Abbildung dient Anschauungszwecken, die Umsetzung entspricht der CAN 2.0B Spezifikation. Der Sensor unterstützt eine begrenzte Anzahl an Übertragungsgeschwindigkeiten auf dem CAN- Bus (vgl.

  • Seite 32: Canopen

    7. CAN Start CAN-ID DLC Data Space Bis zu 8 Byte Nachrichtenende Nutzdaten Data Length Code Empf. zieht Bit auf „Low“ Adresse, Servicetyp (PDO, SDO, etc.) Cyclic Redundancy Nachrichtenbeginn Checksum Abbildung 7.1: CAN Nachrichtenformat 7.2 CANopen CANopen definiert das was, nicht das wie wird etwas beschrieben. Mit den implementierten Verfahren wird ein verteiltes Kontrollnetz umgesetzt das von sehr einfachen Teilnehmern bis zu sehr komplexen...

  • Seite 33: Canopen Communication Objects

    7. CAN 0080 009F Komplexe Datentypen (geräteprofilspezifisch) 00A0 0FFF reserviert 1000 1FFF Communication Profile Area (z.B. Gerätetyp, Fehlerregister, unterstützte PDOs,..) 2000 5FFF Communication Profile Area (herstellerspezifisch) 6000 9FFF Geräteprofilspezifische Device Profile Area (z.B. “DSP-401 Device Profile for I/O Modules”) A000 FFFF reserviert Tabelle 7.3:...

  • Seite 34: Service Data Object (Sdo)

    7. CAN Nach Anlegen des Stromes verschickt der Sensor eine Boot-Up Nachricht innerhalb von ca. 5 Sekunden und sobald der Preoperational-Zustand erreicht Warten auf Boot-Up oder ist. In diesem Zustand werden vom Sensor nur die Heart-Beat vom Sensor Heartbeat-Nachrichten verschickt, falls er entsprechend konfiguriert ist (Punkt A in Abbildung 7.2).
  • Seite 35 7. CAN Der Sensor kann ausschließlich als Server funktionieren, beantwortet also nur SDO-Nachrichten und schickt von sich aus keine Anfragen an andere Teilnehmer. Die SDO-Nachrichten vom Sensor an Client haben als ID die NodeID+0x580. Bei Anfragen vom Client an den S ensor (Server) wird bei der SDO-Nachricht als ID die NodeID+0x600 erwartet.
  • Seite 36 7. CAN 11 Bit Tabelle 7.5: Aufbau einer SDO Nachricht Ein Beispiel für eine SDO Abfrage der Seriennummer des Sensors aus dem Objektverzeichnis an Index 0x1018, Subindex 4, mit Datenlänge 32 Bit ist im Folgenden dargestellt. Der Client (Steuerung) schickt dazu eine Leseanfrage an den Sensor mit der ID „NodeID“.(vgl. Tabelle 7.6) Nutzdaten CAN Message CAN-ID COB-ID...

  • Seite 37: Process Data Object (Pdo)

    7. CAN Sensor an Client NodeID Tabelle 7.9: SDO Uploadantwort durch den Server an den Client 7.2.4 Process Data Object (PDO) PDOs sind ein oder mehrere Datensätze, die aus dem Objektverzeichnis in die bis zu 8 Bytes einer CAN-Nachricht gespiegelt sind um Daten schnell und mit möglichst wenig Zeitaufwand von einem „Producer“...

  • Seite 38: Pdo Mapping

    7. CAN PDO Producer (Sensor)  Nachricht PDO Consumer (Aktor) PDO Consumer (Steuerung) Abbildung 7.4: PDO Consumer/Producer Beziehung 7.2.5 PDO Mapping Der Sensor unterstützt drei bis vier Transmit PDOs (TPDOs) um einen möglichst effizienten Betrieb des CAN-Busses zu ermöglichen. Der Sensor unterstützt kein dynamisches Mapping von PDOs, die Mappingparameter im OD sind also nur lesbar, aber nicht beschreibbar.

  • Seite 39: Canopen Object Dictionary" Detalliert

    7. CAN Vollständiges OD, u.a. mit mapp-fähigen Objekten TPDO2 Mappingparameter im OD, an Index Objekt Index 0x1A01 … … … … Wert 2000 Betriebsstundenzeitstempel … … … … 2002 SAE4µm 20000220h … … … … 20020108h 2002 SAE6µm 20020208h … …...
  • Seite 40 Numberofentries largestsubindex unsigne Vendor ID 000000E6h Argo Hytos d 32 unsigne Product Code 00004F4Ch OpCom II d 32 unsigne Revision Number 1000 Device dependant d 32 unsigne Serial Number Device dependant d 32 1800 Transmit PDO1 record...
  • Seite 41 7. CAN COB-ID used by PDO, range: unsigne COB-ID 280h+NodeID 281h..2FFh, can be changed d 32 while not operational cyclic+synchronous, unsigne transmission type asynchronous values: 1-240, 254, 255 unsigne event timer in ms for eventtimer 1F4h d 16 asynchronous TPDO2 1802 Transmit PDO3 record...
  • Seite 42 7. CAN 1A02 TPDO3 Mapping record Parameter unsigne Numberofentries largestsubindex PDO Mapping for 1st unsigne 20000120h Betriebsstundenzähler, 4 Byte app obj. to be mapped d 32 PDO Mapping for 2nd unsigne 20030108h Öl-Zustandsbitsbits, 1 Byte app obj. to be mapped d 32 PDO Mapping for 3rd unsigne...
  • Seite 43 7. CAN unsigne reserved unsigne reserved unsigne reserved unsigne reserved unsigne reserved 0 Messung läuft 1 Messmodus auto unsigne Measurement info 2 Messmodus I/O 3 Messmodus manuell 4 Alarmmodus Filter / Standard 0 Laserstrom hoch 1 Laserstrom niedrig unsigne 2 Photospannnung hoch Sensor alarm 3 Photospannung niedrig 4 Temperatur hoch...
  • Seite 44 7. CAN unsigne Numberofentries largestsubindex unsigne devicedependa Size ofhistorymemory size of memory in datasets d 32 used datasets within memory unsigne Usedhistorymem (corresponds internaly to write d 32 pointer) autoincrementing read pointer to unsigne a dataset for history memory Reading pointer, dataset d 32 reading;...

  • Seite 45: Fehlerbehebung

    8. Fehlerbehebung 8 Fehlerbehebung Fehler: Kein Kommunikation (ComPort) oder Stromausgänge < 4mA Ursache Maßnahme Kabel ist nicht korrekt angeschlossen Überprüfen Sie bitte zunächst den   korrekten elektrischen Anschluss des Sensors bzw. des Daten- und Stromkabels. Berücksichtigen Sie bitte die vorgeschriebene Anschlussbelegung.
  • Seite 46 8. Fehlerbehebung Ursache Maßnahme  Luft im Öl OPCom II druckseitig anschließen  Entfernung von der Pumpe erhöhen  Fehler: Fehlmessung der analogen Stromausgänge Ursache Maßnahme  Es wird ein falscher Parameter Korrigieren Sie die Zuordnung der  ausgegeben. Messwerte zu den Stromausgängen.

  • Seite 47: Zubehör

    9. Zubehör 9 Zubehör Netzteil Beschreibung: 24V Netzteil zum Anschluss an konfektioniertes Datenkabel SCSO 100-5030 Bestellnummer: SCSO 100-5080 Leitungsdose Beschreibung: 8-polige, geschirmte M12-Kabeldose geeignet für Kabeldurchmesser 6…8 mm, Schutzklasse IP67, Temperaturbereich -40°C … 85°C Bestellnummer: SCSO 100-5010 Konfektioniertes Datenkabel mit offenen Enden Beschreibung: Geschirmtes Sensorkabel, Schutzklasse IP67, Temperaturbereich -20°C...85°C, ölfest, Seite 1 - Sensorstecker umspritzt, Seite 2 - 8 Einzellitze...

  • Seite 48: Change Log

    11. Change Log 11 Change Log 30.10.2012: Korrektur der Formel (3-2), Konformitätserklärung überarbeitet - RCK 13.11.2012: Version auf 1.04.12 hochgesetzt um mit der englischen Version synchron zu sein, und Objektverzeichnis für CANopen aktualisiert – HD 15.11.2012: Korrektur der Formel (3-2) – KN 30.11.2012: Punkt 2.2 Kalibrierung eingefügt –...

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