HBK HBM Bruel & Kjaer AD103C Operating Manual
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Summary of Contents for HBK HBM Bruel & Kjaer AD103C

  • Page 1 ENGLISH DEUTSCH Operating Manual Bedienungsanleitung AD103C...
  • Page 2 Hottinger Brüel & Kjaer GmbH Im Tiefen See 45 D-64293 Darmstadt Tel. +49 6151 803-0 Fax +49 6151 803-9100 info@hbkworld.com www.hbkworld.com Mat.: DVS: A05895 01 X00 00 07.2022 E Hottinger Brüel & Kjaer GmbH Subject to modifications. All product descriptions are for general information only.
  • Page 3 ENGLISH DEUTSCH Operating Manual AD103C...

  • Page 4: Table Of Contents

    TABLE OF CONTENTS Safety Instructions ..........Markings used .

  • Page 5: Safety Instructions

    SAFETY INSTRUCTIONS Intended use AD103C digital transducer electronics are part of the AED component family that digitally conditions signals from mechanical measurement sensors and networks them with bus capability. These include digital amplifier boards, basic devices and intelligent sensors with inte­ grated signal processing.
  • Page 6 Do not allow the equipment to become dirty or damp. During installation and when connecting the cables, take action to prevent electro­ static discharge as this may damage the electronics. The required power supply is an extra-low voltage (5V) with safe disconnection from the mains.

  • Page 7: Markings Used

    MARKINGS USED Markings used in this document Important instructions for your safety are highlighted. Following these instructions is essential in order to prevent accidents and damage to property. Icon Meaning This marking warns of a potentially dangerous situa­ WARNING tion in which failure to comply with safety require­ ments could result in death or serious physical injury.

  • Page 8: Symbols On The Device

    CE mark With the CE mark, the manufacturer guarantees that the product complies with the requirements of the relevant EC directives (the Declaration of Conformity can be found on the HBK website (www.hbm.com) under HBMdoc). Statutory waste disposal marking In accordance with national and local environmental protection...

  • Page 9: Special Features

    SPECIAL FEATURES ±5 % Supply voltage 5 V Transducer excitation via external power supply. Measurement input ohmic full bridges Nominal (rated) sensitivity ±2 mV/V RS232 serial interfaces Digital filtering and scaling of the measurement signal Correction of non-linearity Power failsafe storage of parameters Indestructible storage of factory defaults Choice of measured value output speed (max.

  • Page 10: Mechanical Construction

    MECHANICAL CONSTRUCTION AD amplifier boards are designed as plug-in boards and plug into the carrier board via a 25-pin sub-D connector. The use of an AED basic device (not supplied with the AD103C) adds the following char­ acteristics to extend the functionality: Mechanical protection (IP65) via AED9101D, AED9201B, AED9301B, AED9401A or AED9501A basic devices Overall bridge resistance (40) 80...4000 Ω...

  • Page 11: Amplifier Board Electrical Configuration

    AMPLIFIER BOARD ELECTRICAL CONFIGURATION The digital transducer electronics circuit basically comprises the following function groups: Amplifier Analog/digital converter (A/D) Evaluation unit (μP) Power failsafe parameter storage (EEPROM) RS232 serial interface Digital inputs/outputs (HCMOS) Power supply Hardware switch for write protection of LFT parameters Bus connection for DeviceNet, CANOpen and diagnostic functions CAUTION The analog part is supplied with power via the external 5 V...

  • Page 12: Function

    Function AED9101D 18...30 V Voltage AD103C EEPROM stabilizer Linearization Power supply unit Calibration Production number Measurement Digital filter mode Sample rate Computer Zero Sensitivity SG transducer Zero setting RS232 1200…115200 bauds RS485 RS485 2-wire 4-wire Digital I/O RS485 Diagnostic bus 2-wire Fig.

  • Page 13: Signal Conditioning

    With the pair of parameters LDW and LWT, you have the option of adapting the character­ istic curve to meet your requirements (scale curve) and to standardize the measured val­ ues to the required scaling value (e.g. 3000 d) using the NOV command. The AD103C also offers you the option of setting different increments (1 d, 2 d, 5 d, 10 d, 20 d, 50 d, 100 d) using the RSN command.

  • Page 14: Triggering

    The (LIC) command is available for linearization of the scale curve (with a third order polynomial). Polynomial parameters can be defined using the HBK PanelX PC software. The current measured value is read out using the MSV? command. The format of the measured value (ASCII or binary) is set with the COF command.

  • Page 15: Filling Control

    output using the PVA command. The CPV command can be used at any time to clear the extreme values. Activation is achieved via the PVS command. 5.2.5 Filling control The filling and dosing function is activated via the IMD2; command. In this case, the limit value function settings and the trigger function for the digital inputs/ outputs are meaningless.

  • Page 16: Electrical Connection

    Make sure that a low-noise constant voltage source is used for the excitation voltage, as the quality of the power supply is directly reflected in the measurement result (see Calcula­ tion). 6.1.1 Connection in a 6-wire configuration Bu1 amplifier HBK color code socket Bridge excitation voltage (+) 9/21 Sense lead (+) Measurement signal (+) Measurement signal (–)

  • Page 17: Connection In A 4-Wire Configuration

    6.1.2 Connection in a 4-wire configuration Connection without an extension cable; sense lead bridged at the transducer electronics. Bu1 amplifier HBK color code socket Bridge excitation voltage (+) 9/21 Sense lead (+) Measurement signal (+) Measurement signal (–) Bridge excitation voltage (–) 12/13 Sense lead (–)

  • Page 18: Connecting The Supply Voltage

    Connecting the supply voltage The supply voltage must meet the following requirements: +5 V ±5 % Regulated DC voltage Residual ripple <10 mV (peak-to-peak) AD103C current consumption <120 mA (without SG bridge) AD103C Fig. 6.3 Connecting the supply voltage to the amplifier board AD103C ELECTRICAL CONNECTION...

  • Page 19: Connecting The Rs232 Serial Interface

    Connecting the RS232 serial interface The amplifier board is equipped with an RS232 interface as standard. Baud rates of 1200...115200 bit/s are available for this serial interface. In addition to the RxD (Receive Data) and TxD (Transmit Data) interface lines, a DTR (Data Terminal Ready) control line is also available for triggering bus driver modules (e.g.

  • Page 20: Connecting Can Bus Or Devicenet

    AED basic device. The following signals are directed via this two-row connec­ tor: Signal Signal Not connected Not connected DRxD (diagnosis) CRxD (CAN/DeviceNet) CTxD (CAN/DeviceNet) DDTR (diagnosis) DTxD (diagnosis) Not connected Not connected CDS (CAN/DeviceNet selec­ DIAG (digital outputs), for HBK tion) only I/O – input/output AD103C ELECTRICAL CONNECTION...

  • Page 21: Connecting The Diagnostic Interface

    CDS: Low = CANOpen protocol, High = DeviceNet protocol CAN bus connections: CRxD (Receive), CTxD (Send) Pin 1 of the connector is marked on the amplifier board. Information The signals are connected directly to the microprocessor and do not include protective circuitry or a driver.

  • Page 22: Connecting The Digital Inputs/Outputs

    Connecting the digital inputs/outputs 6.7.1 Hardware connection, signal level The AD103C has two digital inputs (IN1, IN2) and 6 control outputs (OUT1…6) that are triggered by various functions, depending on the selected operating mode. AD103C 1 OUT 6 IN 1 16 4 OUT 1 IN 2 17 5 OUT 2...
  • Page 23 Logical assignment of inputs for IMD1 IN1 = trigger Quiescent level = High level Trigger start = Low/ High edge IN2 = taring Quiescent level = High level High-Low-High pulse = taring (20 ms debounce time) Logical assignment of inputs for dosing (IMD2) IN1 = BRK Quiescent level = High level, High-Low-High pulse = RUN or BRK...

  • Page 24: Function Of Limit Value Outputs And Control Inputs

    6.7.2 Function of limit value outputs and control inputs The two OUT1/2 outputs of the amplifier board can be used either as limit value outputs (LIV command) or as digital outputs, which can be set via the POR command. The ampli­ fier board outputs can drive a standard TTL load.

  • Page 25: Function Of Inputs/Outputs For Dosing Control (Imd2)

    6.7.3 Function of inputs/outputs for dosing control (IMD2) Inputs IMD2; Dosing Stop (BRK) Start (RUN) The following output functions are available, depending on the output mode command (OMD, see PanelX Help AD103C; Description of commands for dosing control): Outputs OMD0 OMD1 OMD2 OUT1...

  • Page 26: Index

    INDEX 4-wire configuration, 15 Hardware switch, for parameter protection, 19 Bridge resistance, 8, 14, 15 Limit value outputs, 12 Cable cross-section, 15 Mechanical construction, 8 Cable length, 15 Connection CAN bus, 18 Operating conditions, 3 DeviceNet, 18 Diagnostic interface, 19 Digital inputs/outputs, 20 Supply voltage, 16 Serial interface, 17...
  • Page 27 ENGLISH DEUTSCH Bedienungsanleitung AD103C...
  • Page 28 INHALTSVERZEICHNIS Verwendete Kennzeichnungen ........In dieser Anleitung verwendete Kennzeichnungen .
  • Page 29 SICHERHEITSHINWEISE Bestimmungsgemäße Verwendung Die digitale Aufnehmerelektronik AD103C gehört zur Familie der AED-Komponenten, wel­ che Signale von mechanischen Messwertgebern digital aufbereiten und busfähig ver­ netzen. Dazu zählen digitale Messverstärkerplatinen, Grundgeräte und intelligente Sensoren mit integrierter Signalverarbeitung. Aufgabe dieser Komponenten ist die direkte Digi­ talisierung und Konditionierung von Messsignalen am Aufnehmerort.
  • Page 30 Beachten Sie unbedingt die entsprechend dem Einzelfall geltenden Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften. Montage und Inbetriebnahme darf ausschließlich durch qualifiziertes Personal vorge­ nommen werden. Vermeiden Sie die Einwirkung von Schmutz und Feuchtigkeit. Treffen Sie bei der Montage und beim Anschluss der Leitungen Maßnahmen gegen elektrostatische Entladungen, um eine Beschädigung der Elektronik zu vermeiden.

  • Page 31: Verwendete Kennzeichnungen

    VERWENDETE KENNZEICHNUNGEN In dieser Anleitung verwendete Kennzeichnungen Wichtige Hinweise für Ihre Sicherheit sind besonders gekennzeichnet. Beachten Sie diese Hinweise unbedingt, um Unfälle und Sachschäden zu vermeiden. Symbol Bedeutung Diese Kennzeichnung weist auf eine mögliche gefähr­ WARNUNG liche Situation hin, die – wenn die Sicherheitsbestim­ mungen nicht beachtet werden –...

  • Page 32: Auf Dem Gerät Angebrachte Symbole

    Mit der CE‐Kennzeichnung garantiert der Hersteller, dass sein Produkt den Anforderungen der relevanten EG‐Richtlinien ent­ spricht (die Konformitätserklärung finden Sie auf der Website von HBK (www.hbm.com) unter HBMdoc). Gesetzlich vorgeschriebene Kennzeichnung zur Entsorgung Nicht mehr gebrauchsfähige Altgeräte sind gemäß den nationa­...

  • Page 33: Charakteristische Merkmale

    CHARAKTERISTISCHE MERKMALE ±5 % Versorgungsspannung 5 V Aufnehmerspeisung über die externe Spannungsversorgung. Messeingang ohmsche Vollbrücken Nennempfindlichkeit ±2 mV/V Serielle Schnittstellen RS232 Digitale Filterung und Skalierung des Messsignals Korrektur von Linearitätsfehlern Netzausfallsichere Speicherung der Parameter Unzerstörbar gespeicherte Werkseinstellung Wahl der Ausgabegeschwindigkeit der Messwerte (max. 1200 M/s) Alle Einstellungen erfolgen über die serielle Schnittstelle Nullabgleich ( ±2 %) Automatischer Nullnachlauf (0,5 d/s, ±2 %)

  • Page 34: Mechanischer Aufbau

    MECHANISCHER AUFBAU Die AD-Messverstärkerplatinen sind als Steckplatinen ausgeführt, und werden über einen 25-poligen Sub-D-Stecker auf die Trägerplatine aufgesteckt. Die Verwendung eines AED-Grundgerätes (nicht im Lieferumfang AD103C enthalten) erweitert die Funktionalität um folgende Eigenschaften: Mechanischer Schutz (IP65) über Grundgeräte AED9101D, AED9201B, AED9301B, AED9401A oder AED9501A Gesamtbrückenwiderstand (40) 80...4000 Ω...

  • Page 35: Elektrischer Aufbau Messverstärkerplatine

    ELEKTRISCHER AUFBAU MESSVERSTÄRKERPLATINE Die Schaltung der digitalen Aufnehmerelektronik besteht im wesentlichen aus folgenden Funktionsgruppen: Verstärker Analog-Digital-Umsetzer (A/D) Auswerteeinheit (μP) Netzausfallsicherer Parameter-Speicher (EEPROM) Serielle Schnittstelle RS232 Digitale Ein-/Ausgänge (HCMOS) Spannungsversorgung Hardwareschalter für den Schreibschutz eichrelevanter Parameter Busanschluss für DeviceNet, CANOpen und Diagnosefunktionen VORSICHT Die Spannungsversorgung des Analogteils erfolgt über die externe Versorgungsspannung 5 , die gleichzeitig als Brückenspeisespannung verwendet wird.

  • Page 36: Funktion

    Funktion AED9101D 18...30 V Spannungs- AD103C EEPROM stabilisator Linearisierung Netzteil Kalibrierung Fertigungs-Nummer Messmodus Digitalfilter Null Messrate Rechner Empfindlichkeit DMS- Nullpunkt-Einstellung Aufnehmer RS232 1200…115200 Baud RS485 RS485 2-Draht 4-Draht DigitaleI/O RS485 Diagnose-Bus 2-Draht Abb. 5.1 Grundgerät AED9101D mit Messverstärkerplatine (Beispiel) Das analoge Aufnehmersignal wird zunächst verstärkt, gefiltert und im Analog-Digital- Umsetzer in einen Digitalwert umgewandelt.

  • Page 37: Signalverarbeitung

    Sie haben die Möglichkeit, mit dem Parameterpaar LDW und LWT die Kennlinie Ihren Anforderungen (Waagenkennlinie) entsprechend anzupassen und die Messwerte über den Be- fehl NOV auf den gewünschten Skalierungswert (z. B. 3000 d) zu normieren. Die AD103C bietet zusätzlich die Möglichkeit, verschiedene Ziffernschritte (1 d, 2 d, 5 d, 10 d, 20 d, 50 d, 100 d) über den Befehl RSN einzustellen.

  • Page 38: Triggerung

    Zero Tracking-Funktion (ZTR) und eine Nullstellfunktion (CDL) vorhanden. Für eine Linearisierung der Waagenkennlinie steht der Befehl (LIC) zur Verfügung (mit einem Polynom 3. Ordnung ). Die Polynomparameter können über die HBK-PC-Software PanelX bestimmt werden. Der aktuelle Messwert wird über den Befehl MSV? ausgelesen. Das Format des Mess­...

  • Page 39: Extremwerte

    5.2.4 Extremwerte Die AED enthält eine Extremwertfunktion, die wahlweise Brutto- oder Nettomesswerte oder Triggerergebnisse (MAV) überwachen kann. Die Ausgabe der beiden Extremwerte (MIN und MAX) wird über den Befehl PVA realisiert. Über den Befehl CPV können die Extremwerte zu jeder Zeit gelöscht werden. Die Aktivierung erfolgt über den Befehl PVS. 5.2.5 Abfüllsteuerung Die Abfüll- bzw.

  • Page 40: Elektrischer Anschluss

    Achten Sie darauf, dass für die Speisespannung eine rauscharme Konstantspannungs­ quelle verwendet wird, da die Qualität der Spannungsversorgung direkt in das Messergeb­ nis eingeht (siehe Berechnung). 6.1.1 Anschluss in 6-Leiter-Technik Messverstärker HBK Ader­ Stift- farbe buchse Brückenspeisespannung (+) 9/21 Fühlerleitung (+) Messsignal (+) Messsignal (–)

  • Page 41: Anschluss In 4-Leiter-Technik

    6.1.2 Anschluss in 4-Leiter-Technik Anschluss ohne Verlängerungskabel; Fühlerleitung an der Aufnehmerelektronik gebrückt. Messverstärker HBK Ader­ Stift- farbe buchse Brückenspeisespannung (+) 9/21 Fühlerleitung (+) Messsignal (+) Messsignal (–) Brückenspeisespannung (–) 12/13 Fühlerleitung (–) Kabelschirm Gehäuse (Steckerrückseite) Abb. 6.2 Aufnehmeranschluss Speiseleitungen und Fühlerleitungen in 4-Leiter-Technik ohne Kabelverlängerung...

  • Page 42: Anschluss Der Versorgungsspannung

    Anschluss der Versorgungsspannung Die Spannungsversorgung muss folgenden Anforderungen genügen: +5 V ±5 % geregelte Gleichspannung Restwelligkeit <10 mV (peak to peak) Stromaufnahme AD103C <120 mA (ohne DMS-Brücke) AD103C Abb. 6.3 Anschluss der Versorgungsspannung an die Messverstärkerplatine Anschluss der seriellen Schnittstelle RS232 Die Messverstärkerplatine ist serienmäßig mit einer RS232 Schnittstelle ausgerüstet.
  • Page 43 Messverstärker AD103C RS232: RxD, RxD < -3 V -> Ruhepegel TxD, TxD < -3 V -> Ruhepegel GND, Schnittstelle DTR, DTR < -3 V -> Ruhepegel DTR, DTD > +3 V -> Sender aktiv (Steckerrückseite) Abb. 6.4 Anschlussbelegung der Schnittstelle RS232 an den Messverstärkerplatinen Anschluss der AED an einen Rechner über die Schnittstelle RS232 Rechner AD103C...

  • Page 44: Anschluss Von Can-Bus Oder Devicenet

    Not connected Not connected CDS (Auswahl CAN / DIAG (digitale Ausgänge), nur DeviceNet) für HBK I/O – Ein-/ Ausgang CDS: Low = CANopen-Protokoll, High = DeviceNet-Protokoll CAN-Bus-Anschlüsse: CRxD (Empfang), CTxD (Sender) Der Pin 1 des Steckverbinders ist auf der Messverstärker-Leiterplatte gekennzeichnet.

  • Page 45: Anschluss Der Digitalen Ein-/Ausgänge

    Position 0: eichrelevante Parameter sind geschützt, Position 1: eichrelevante Parameter sind nicht geschützt Wenn die Parameter geschützt sind, so wird jedes Schreiben von eichrelevanten Parame­ tern abgewehrt (Antwort mit ? crlf). Um eichrelevante Parameter zu ändern, ist der Hardwareschalter in die Position 1 zu stellen und der Befehl LFT0;...
  • Page 46 Die Signale an den Eingängen IN1, IN2 der Messverstärkerplatine arbeiten mit HCMOS- Pegel. Die Pegel an den Ausgänge OUT1...OUT6 der Messverstärkerplatine sind HCMOS- Pegel. HCMOS-Pegel (elektrische Daten) High-Pegel 3,2...5 V Low-Pegel 0...0,8 V auf GND bezogen Ausgangsstrom < 2 mA <...

  • Page 47: Funktion Der Grenzwert-Ausgänge, Steuereingänge

    Die Grundgeräte unterscheiden sich in folgender Funktionalität: Grundgerät AED9101D Unterstützt den Eingang IN1 Grundgerät AED9201B Unterstützt die Eingänge IN1, IN2 sowie OUT1...OUT6 Grundgerät AED9301B und Unterstützt die Eingänge IN1, IN2 sowie AED9401A OUT1...OUT4 Grundgerät AED9501A Unterstützt den Eingang IN1 Die Ein-/Ausgänge der Grundgeräte AED9201B, AED9301B und AED9401A sind potential­ getrennt.
  • Page 48 In Abhängigkeit vom Befehl Ausgabemodus (OMD, siehe PanelX-Hilfe AD103C; Beschreibung der Befehle für die Dosiersteuerung) ergeben sich die folgenden Ausgabe­ funktionen: Ausgänge OMD0 OMD1 OMD2 OUT1 Grobstrom Grobstrom Grobstrom OUT2 Feinstrom Feinstrom Feinstrom OUT3 Fertigmeldung / Fertigmeldung / Fertigmeldung / Entleeren Entleeren Entleeren...

  • Page 49: Stichwortverzeichnis

    STICHWORTVERZEICHNIS 4-Leiter-Technik, 15 Grenzwertausgänge, 12 6-Leiter-Technik, 14 Hardwareschalter, für Parameterschutz, Abfüllsteuerung, 13 Leitungslänge, 15 Anschluss Leitungsquerschnitt, 15 Aufnehmer, 14 CAN-Bus, 18 DeviceNet, 18 Diagnose-Schnittstelle, 18 Mechanischer Aufbau, 8 Digitale Ein-/Ausgänge, 19 Merkmale, 7 Versorgungsspannung, 16 Serielle Schnittstelle, 16 Betriebsbedingungen, 3 Signalflussplan, 11 Brückenwiderstand, 8, 14, 15 Signalpegel, 19...
  • Page 50 HBK - Hottinger Brüel & Kjaer www.hbkworld.com info@hbkworld.com...

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