FD-H20 — raccordement IO-Link
Débitmètre à clipser avec afficheur, modèle standard. Premier débitmètre du site — se clipse sur un tuyau existant sans le percer, et intègre sa propre sonde de température de tuyau en plus du débit.
Caractéristiques de l’appareil
| Grandeur mesurée | Débit volumétrique + température du tuyau (sonde intégrée) |
|---|---|
| Principe de détection | Différence de temps de propagation + Doppler à impulsions (mode hybride) |
| Débit nominal | 30 L/min |
| Débit d’affichage de zéro | 0,5 L/min (réglable) |
| Diamètre de tuyau compatible | 1/2" (15A) à 3/4" (20A) — diamètre extérieur 18 à 28 mm |
| Matériaux de tuyau compatibles | Métal, plastique dur |
| Fluides compatibles | Liquides (eau, huile, produits chimiques…) |
| Température de fluide | 0 à 85 °C (modèle standard — la variante FD-H20K va jusqu’à 180 °C) |
| Précision | ±3,0 % de la valeur lue (10-100 % de l’échelle) après réglage du point zéro, à 25 °C |
| Alimentation | 20 à 30 V DC — 240 mA typique, 640 mA avec charges incluses |
| Interface | IO-Link 1.1 — COM2 (38,4 kBaud) |
| Raccordement natif | M12 mâle, 8 broches (port d’alimentation de l’unité d’affichage) |
| DeviceID · VendorID | 2016 · 509 |
| Affichage | Écran couleur LCD QVGA 2,0" + voyant d’état + bargraph de stabilité du signal |
| Protection | IP65 / IP67 (perdue pendant une connexion USB) |
| Température ambiante | Tête de détection : −20 à +60 °C · Unité d’affichage : −20 à +50 °C |
| Poids | Environ 480 g (modèle standard) |
Câblage
M12 mâle, 4 broches (via l’adaptateur de conversion 8→4 broches FD-HCC2/FD-HCC10/FD-HCC0 — le port natif de l’appareil est un M12 8 broches) — Câble d’alimentation dédié FD-H (FD-HCB2/FD-HCB10) + adaptateur de conversion M12 8→4 broches (FD-HCC2, FD-HCC10 ou connecteur FD-HCC0)
| Broche | Fil | Fonction |
|---|---|---|
| 1 | BN Marron | L+ — alimentation +20…30 V DC |
| 2 | WH Blanc | Ch2 — sortie de commande, sortie analogique ou entrée externe selon réglage |
| 3 | BU Bleu | L− — GND |
| 4 | BK Noir | Ch1 / C/Q — communication IO-Link (Ch1 doit rester hors mode « Analog ») |
Réglages sur l’appareil
Contrairement aux capteurs à boutons du site, le FD-H se règle entièrement depuis son écran couleur tactile-like à flèches (Menu/Select/flèches). Un assistant de démarrage initial est imposé au premier branchement — il ne peut pas être sauté.
| Étape de l’assistant | Options |
|---|---|
| A à C | Langue, orientation de l’écran, date/heure |
| D — Connected Sensors | Confirme les capteurs détectés sur le Multiport (aucun pour une installation FD-H seule) — se règle automatiquement si rien n’est connecté |
| E — Réglages initiaux [Capteur] | Sens d’écoulement (« From the LED side » / « Toward the LED side », à choisir selon l’illustration sur le boîtier), taille de tuyau (1/2" ou 3/4" pour le FD-H20), matériau (métal/résine) |
| F — Réglages initiaux [Unités] | Unité de débit : L/min (valeur d’usine), m3/h ou G/min |
| H — Réglages initiaux [E/S] | Affecte chaque canal Ch1-Ch4 à Output / Analog / Input — Ch1 doit rester sur une fonction compatible IO-Link (pas « Analog ») pour que la communication IO-Link soit possible |
| MENU → Settings → 3. System settings → Réglages de communication | IO-Link process data : choix de la disposition des données process — 0_Flow rate (par défaut, celle documentée ici), 1_Multi, 2_Heat |
Intégration dans TIA Portal
Procédure « Capteur IO-Link, via un maître Siemens configuré par S7 Port Configuration Tool » — commune à tous les appareils raccordés de cette façon.
| 01 Insérer le maître Siemens dans le projet | Module de communication CM 4xIO-Link ou CM 8xIO-Link, dans le rack d’une station ET 200SP (ou intégré à une CPU compacte selon le modèle). Depuis le catalogue matériel : modules de communication → maître IO-Link. |
|---|---|
| 02 Installer S7-PCT | Le S7 Port Configuration Tool est un logiciel séparé, téléchargeable chez Siemens. Redémarrer TIA Portal après l’installation, sinon l’outil n’apparaît pas. |
| 03 Récupérer et installer l’IODD du capteur | L’IODD décrit le capteur : paramètres, données process, plages. Source officielle : IODDfinder, ou le site du fabricant. Prendre la version correspondant au firmware. |
| 04 Ouvrir S7-PCT depuis TIA | Clic droit sur le module maître dans la vue appareil, puis « Démarrer l’outil d’appareil ». S7-PCT s’ouvre avec son propre catalogue. |
| 05 Affecter le capteur à un port | Dans le catalogue S7-PCT : rechercher le fabricant puis la référence exacte du capteur (l’IODD doit être installée pour qu’il apparaisse). Glisser sur le port voulu. |
| 06 Charger dans les appareils | Clic droit sur le maître → « Charger avec les appareils ». La configuration part vers le maître ET vers le capteur. Étape distincte du chargement du programme CPU. |
| 07 Relever la plage d’adresses d’entrée | S7-PCT indique les entrées numériques attribuées au port. C’est l’adresse de base des données process du capteur dans le programme. |
Structure des données process
| Fichier IODD | KEYENCE-FD-H20-20240108-IODD1.1.xml |
|---|---|
| Version · date | 1.1 — 2024-01-08 |
| VendorID · DeviceID | 509 · 2016 |
| Variantes couvertes | FD-H20 uniquement — chaque référence de la gamme (FD-H10, FD-H20, FD-H32, variantes K et F) a son propre fichier IODD |
| Famille IODD | KEYENCE FD-H / FI-1000 — unités d’affichage multiprocessus — structure de données process commune à toute la gamme |
| Data Storage | ✅ Pris en charge — le maître sauvegarde le paramétrage. Un capteur remplacé est reconfiguré automatiquement. |
MSB
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LSB
MSB
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LSB
MSB
LSB
MSB
LSB
| Donnée | Offset bit | Longueur | Type | Plage brute | Conversion |
|---|---|---|---|---|---|
| Débit instantané | 160 | 32 bits | INT 32 | -9999999 … 9999999 | ÷ 1000 → L/min |
| Débit cumulé | 128 | 32 bits | UINT 32 | 0 … 999999999 | ÷ 10000 → L |
| Température 1 | 112 | 16 bits | INT 16 | -9999 … 9999 | ÷ 10 → °C |
| Température 2 | 96 | 16 bits | INT 16 | -9999 … 9999 | ÷ 10 → °C |
| Stabilité du signal débit | 16 | 4 bits | UINT 4 | 0 … 4 | niveau 0 (aucun signal) à 4 (signal élevé) |
Bits de diagnostic
Tout ce que le capteur affiche à l’écran remonte en cyclique. Aucune lecture acyclique n’est nécessaire pour construire une supervision complète.
| Octet | Bit | Signification |
|---|---|---|
| 23 | 0 | Sortie Ch1 — état actif/inactif selon l’affectation et la logique N.O./N.C. |
| 23 | 1 | Sortie Ch2 — état actif/inactif |
| 23 | 2 | Sortie Ch3 — état actif/inactif |
| 23 | 3 | Sortie Ch4 — état actif/inactif |
| 23 | 4 | Erreur commune — au moins une erreur active sur l’appareil |
| 23 | 5 | Erreur débitmètre |
| 23 | 6 | Erreur capteur de concentration (FI-C, si connecté sur le Multiport) |
| 23 | 7 | Erreur capteur de température 1 |
| 22 | 8 | Erreur capteur de température 2 (si connecté sur le Multiport) |
| 22 | 9 | Erreur capteur de niveau (FR, si connecté sur le Multiport) |
Programmation
// FD-H20 — adresses à adapter à la plage attribuée au port. // ⚠ Diviseurs valables pour la disposition « 0_Flow rate » et // les résolutions d'usine (voir pièges de mise en service). Réseau 1 — Débit instantané (octets 0-3) ┌──────────────┐ ┌──────────┐ │ CONV │ │ DIV │ ──────────────┤ DInt → Real ├────┤ Real ├──( debitInst ) flowInstBrut│IN flowInstBrut│ │IN2 1000.0│ └──────────────┘ └──────────┘ Réseau 2 — Débit cumulé (octets 4-7) ┌──────────────┐ ┌──────────┐ │ CONV │ │ DIV │ ──────────────┤ DInt → Real ├────┤ Real ├──( debitCumule ) flowTotalBrut│IN flowTotalBrut│ │IN2 10000.0│ └──────────────┘ └──────────┘ Réseau 3 — Température de tuyau (octets 8-9) ┌──────────────┐ ┌──────────┐ │ CONV │ │ DIV │ ──────────────┤ Int → Real ├────┤ Real ├──( tempTuyau ) temp1Brut │IN temp1Brut│ │IN2 10.0│ └──────────────┘ └──────────┘ Réseau 4 — Stabilité (octet 21, nibble de poids faible) ┌──────────────┐ │ AND │ ──────┤ Byte ├──────────( stabilite ) │IN stabiliteBrut│ │IN2 16#0F│ └──────────────┘ Réseau 5 — Sorties et erreurs (octet 23, lecture directe) etatOctet23.%X0 ────┤ ├──────────────────────────────( sortieCh1 ) etatOctet23.%X4 ────┤ ├──────────────────────────────( erreurCommune ) etatOctet23.%X5 ────┤ ├──────────────────────────────( erreurDebit ) etatOctet23.%X7 ────┤ ├──────────────────────────────( erreurTemp1 )
// FD-H20 en IO-Link — disposition « 0_Flow rate » (celle d'usine) // Trame partagée par toute la plate-forme d'affichage KEYENCE FD-H/FI-1000. // ⚠ Cette disposition est un PARAMÈTRE (index IO-Link 4009), pas une // constante : si quelqu'un la change pour « 1_Multi » ou « 2_Heat », // ces offsets ne correspondent plus à rien. // ⚠ Les diviseurs 1000.0 et 10000.0 sont les résolutions d'usine // (index 4010/4011) pour l'unité L/min — à revérifier si l'unité de // débit de l'appareil a été changée (m3/h, G/min). FUNCTION_BLOCK "FB_FD_H20" VAR_INPUT flowInstBrut : DINT; // octets 0-3 flowTotalBrut : DINT; // octets 4-7 (positif uniquement, tient dans un DINT) temp1Brut : INT; // octets 8-9 — Température 1 (voir le guide pour le capteur physique concerné) stabiliteBrut : BYTE; // octet 21 — nibble de poids faible etatOctet22 : BYTE; // octet 22 — erreurs Temp2 / Level etatOctet23 : BYTE; // octet 23 — sorties Ch1-4 + erreurs communes END_VAR VAR_OUTPUT debitInst : REAL; // L/min debitCumule : REAL; // L tempTuyau : REAL; // °C stabilite : USINT; // 0 = aucun signal … 4 = signal élevé sortieCh1 : BOOL; sortieCh2 : BOOL; erreurCommune : BOOL; erreurDebit : BOOL; erreurTemp1 : BOOL; END_VAR BEGIN // ---- Mise à l'échelle ---- #debitInst := DINT_TO_REAL(#flowInstBrut) / 1000.0; #debitCumule := DINT_TO_REAL(#flowTotalBrut) / 10000.0; #tempTuyau := INT_TO_REAL(#temp1Brut) / 10.0; // ---- Octet 21 : stabilité sur le nibble de poids faible ---- #stabilite := BYTE_TO_USINT(#stabiliteBrut) AND 16#0F; // ---- Octet 23 : sorties et erreurs, lecture directe des bits ---- #sortieCh1 := #etatOctet23.%X0; #sortieCh2 := #etatOctet23.%X1; #erreurCommune := #etatOctet23.%X4; #erreurDebit := #etatOctet23.%X5; #erreurTemp1 := #etatOctet23.%X7; END_FUNCTION_BLOCK
Les pièges
| Le connecteur natif est en 8 broches, pas en 4 — un adaptateur est nécessaire pour IO-Link | Le port d’alimentation de l’unité d’affichage est un M12 8 broches (6 utilisées : alimentation, GND, Ch1 à Ch4). Pour raccorder un maître IO-Link, KEYENCE prévoit un câble ou connecteur de conversion 8→4 broches (FD-HCC2, FD-HCC10 ou FD-HCC0) — c’est ce connecteur 4 broches, pas le port natif, qui porte le brochage IO-Link documenté ci-dessous. Chercher un M12 4 broches directement sur l’appareil ne mène nulle part : il n’existe pas physiquement. |
|---|---|
| L’adaptateur de conversion sacrifie Ch3 et Ch4 | Le passage en 4 broches ne conserve que Marron (alimentation), Bleu (GND), Noir/Ch1 (IO-Link) et Blanc/Ch2 — Gris (Ch3) et Rose (Ch4) restent électriquement présents dans le câble d’alimentation dédié mais ne sont plus accessibles une fois l’adaptateur en place. Pour combiner IO-Link sur Ch1 avec une sortie ou une entrée câblée sur Ch3/Ch4 en parallèle, il faut câbler le connecteur 8 broches natif directement (sans l’adaptateur), pas la solution la plus simple mais la seule qui garde les quatre canaux. |
| La disposition des données process est un paramètre, pas une constante de l’appareil | Contrairement aux autres capteurs du site où l’IODD décrit une trame fixe, le FD-H expose un paramètre IO-Link dédié (« IO-Link process data », menu Réglages de communication) qui bascule entre trois dispositions complètement différentes : 0_Flow rate (par défaut — débit + température tuyau, celle documentée ici), 1_Multi (privilégie les capteurs Multiport connectés) et 2_Heat (quantité de transfert de chaleur). Un programme automate écrit pour la disposition par défaut lira n’importe quoi si quelqu’un change ce paramètre en configuration — à verrouiller ou au minimum à vérifier avant mise en service. |
| L’échelle des valeurs de débit est elle-même paramétrable, pas fixée dans l’IODD | À la différence du LDH292 (gradient toujours ÷10) ou du PN7093, l’IODD du FD-H ne fixe pas de facteur d’échelle unique pour le débit : deux paramètres en lecture seule (résolution débit, résolution débit cumulé) indiquent le facteur réellement appliqué — ×0,001 ou ×0,01 pour le débit instantané, ×0,0001 ou ×0,001 pour le débit cumulé. Les valeurs d’usine (×0,001 et ×0,0001, documentées ici) correspondent à l’unité L/min réglée par défaut ; changer l’unité de débit sur l’appareil (m3/h, G/min) change ce que représente la valeur brute sans changer ces paramètres de résolution. |
| Aucune valeur brute sentinelle pour signaler « pas de capteur » | L’IODD du LDH292 réserve des valeurs hautes (32760-32764) pour signaler dépassement ou capteur absent. Rien de tel ici : quand aucun capteur Multiport n’est connecté, le champ Température 2 ne contient aucun code particulier — il faut lire le bit d’erreur dédié (Temp2Error, Temp1Error, LevelError…) plutôt que de déduire une absence de capteur d’une valeur à 0, qui est une lecture parfaitement valide par ailleurs. |
| Le sens d’écoulement se règle logiciellement et n’est pas visible de l’extérieur | Le capteur se clipse dans un seul sens mécanique, mais l’assistant de démarrage impose en plus de déclarer si le fluide s’écoule « depuis le côté LED » ou « vers le côté LED » (choix à faire via un pictogramme, pas un texte explicite). Un mauvais réglage ici ne provoque pas d’erreur affichée — il fausse silencieusement le signe et la stabilité de la mesure. À vérifier en écoulement réel avant de figer un seuil de détection. |
| « Température 1 » n’est pas toujours la sonde de tuyau intégrée | Sur un FD-H seul, Température 1 correspond à la sonde de température de tuyau intégrée au capteur. Mais l’ordre de priorité documenté par KEYENCE est : (1) capteur FI-T sur le Multiport, (2) sonde intégrée du FD-H, (3) capteur FI-C. Si un FI-T est connecté au Multiport en plus du FD-H, c’est la température du FI-T qui occupe Température 1, et la sonde intégrée du FD-H bascule sur Température 2. Le champ ne dit jamais lui-même quel capteur physique il représente — il faut connaître la configuration réelle de l’installation. |
Sources
Manuel d’instructions FD-H Series (référence KEYENCE AS_149495, 17982FR, éd. 2124_1a) · IODD KEYENCE FD-H20 rév. 1.1 (20240108, DeviceID 2016, VendorID 509)
