AVENTICS Instrucciones de servicio: Acoplador de bus AES / Driver de válvula AV Profinet IO, Notice d’instruction: Coupleur de bus AES/pilote de vanne AV Profinet IO, Istruzioni per l'uso: accoppiatore bus AES/driver valvola AV Profinet IO, Bruksanvisning: Busskoppling AES / ventilförare AV Profinet IO Manuals & Guides [es]
Systembeschreibung | System Description | Description système |
Descrizione del sistema | Descripción de sistema | Systembeskrivning
Buskoppler AES/Ventiltreiber AV
Bus Coupler AES/Valve Driver AV
Coupleur de bus AES / Pilote de distributeur AV
Accoppiatore bus AES/driver valvole AV
Acoplador de bus AES/controladores de válvula AV
Bussomkopplare AES/ventildrivenhet AV
2.1Zu diesem Kapitel ........................................................................................................................................ 8
2.4Qualifikation des Personals ...................................................................................................................... 9
2.6Produkt- und technologieabhängige Sicherheitshinweise ............................................................ 10
2.7Pflichten des Betreibers ........................................................................................................................... 11
3Allgemeine Hinweise zu Sachschäden und Produktschäden ............................................. 12
4Zu diesem Produkt .................................................................................................................. 13
4.1.2 LED ................................................................................................................................................................. 16
12.2.9 Mögliche Kombinationen von Grundplatten und Platinen ............................................................. 44
12.3Identifikation der Module ......................................................................................................................... 45
12.3.1 Materialnummer des Buskopplers ....................................................................................................... 45
12.3.2 Materialnummer des Ventilsystems .................................................................................................... 45
12.3.3 Identifikationsschlüssel des Buskopplers .......................................................................................... 45
12.3.4 Betriebsmittelkennzeichnung des Buskopplers ............................................................................... 45
12.3.5 Typenschild des Buskopplers ................................................................................................................ 46
Diese Dokumentation gilt für den Buskoppler der Serie AES für PROFINET IO mit der
Materialnummer R412018223. Diese Dokumentation richtet sich an Programmierer, Elektroplaner,
Servicepersonal und Anlagenbetreiber.
Diese Dokumentation enthält wichtige Informationen, um das Produkt sicher und sachgerecht in
Betrieb zu nehmen, zu bedienen und einfache Störungen selbst zu beseitigen. Neben der
Beschreibung des Buskopplers enthält sie außerdem Informationen zur SPS-Konfiguration des
Buskopplers, der Ventiltreiber und der E/A-Module.
1.2Erforderliche und ergänzende Dokumentationen
O Nehmen Sie das Produkt erst in Betrieb, wenn Ihnen folgende Dokumentationen vorliegen und
Sie diese beachtet und verstanden haben.
Tabelle 1: Erforderliche und ergänzende Dokumentationen
DokumentationDokumentartBemerkung
AnlagendokumentationBetriebsanleitungwird vom Anlagenbetreiber erstellt
Dokumentation des
SPS-Konfigurationsprogramms
Montageanleitungen aller vorhandenen
Komponenten und des gesamten
Ventilsystems AV
Systembeschreibungen zum elektrischen
Anschließen der E/A-Module und der
Buskoppler
Betriebsanleitung der
AV-EP -Dru ckregelventile
SoftwareanleitungBestandteil der Software
MontageanleitungPapierdokumentation
Systembeschreibung pdf-Datei auf CD
Betriebsanleitungpdf-Datei auf CD
Alle Montageanleitungen und Systembeschreibungen der Serien AES und AV sowie die
SPS-Konfigurationsdateien finden Sie auf der CD R412018133.
1.3Darstellung von Informationen
Damit Sie mit dieser Dokumentation schnell und sicher mit Ihrem Produkt arbeiten können, werden
einheitliche Sicherheitshinweise, Symbole, Begriffe und Abkürzungen verwendet. Zum besseren
Verständnis sind diese in den folgenden Abschnitten erklärt.
Deutsch
1.3.1Sicherheitshinweise
In dieser Dokumentation stehen Sicherheitshinweise vor einer Handlungsabfolge, bei der die Gefahr
von Personen- oder Sachschäden besteht. Die beschriebenen Maßnahmen zur Gefahrenabwehr
müssen eingehalten werden.
W Warnzeichen: macht auf die Gefahr aufmerksam
W Signalwort: gibt die Schwere der Gefahr an
W Art und Quelle der Gefahr: benennt die Art und Quelle der Gefahr
W Folgen: beschreibt die Folgen bei Nichtbeachtung
W Abwehr: gibt an, wie man die Gefahr umgehen kann
Tabelle 2: Gefahrenklassen nach ANSI Z535.6-2006
Warnzeichen, SignalwortBedeutung
kennzeichnet eine gefährliche Situation, in der Tod oder schwere
GEFAHR
Körperverletzung eintreten werden, wenn sie nicht vermieden wird
kennzeichnet eine gefährliche Situation, in der Tod oder schwere
WARNUNGVORSICHT
ACHTUNG
Körperverletzung eintreten können, wenn sie nicht vermieden wird
kennzeichnet eine gefährliche Situation, in der leichte bis mittelschwere
Körperverletzungen eintreten können, wenn sie nicht vermieden wird
Sachschäden: Das Produkt oder die Umgebung können beschädigt
werden.
1.3.2Symbole
Die folgenden Symbole kennzeichnen Hinweise, die nicht sicherheitsrelevant sind, jedoch die
Verständlichkeit der Dokumentation erhöhen.
Tabelle 3: Bedeutung der Symbole
SymbolBedeutung
Wenn diese Information nicht beachtet wird, kann das Produkt nicht optimal genutzt bzw.
betrieben werden.
O
1.
2.
3.
einzelner, unabhängiger Handlungsschritt
nummerierte Handlungsanweisung:
Die Ziffern geben an, dass die Handlungsschritte aufeinander folgen.
In dieser Dokumentation werden folgende Bezeichnungen verwendet:
Tabelle 4: Bezeichnungen
BezeichnungBedeutung
Backplaneinterne elektrische Verbindung vom Buskoppler zu den Ventiltreibern und den
E/A-Modulen
linke SeiteE/A-Bereich, links vom Buskoppler, wenn man auf dessen elektrische
Anschlüsse schaut
rechte SeiteVentilbereich, rechts vom Buskoppler, wenn man auf dessen elektrische
Anschlüsse schaut
Stand-alone-SystemBuskoppler und E/A-Module ohne Ventilbereich
Ventiltreiberelektrischer Teil der Ventilansteuerung, der das Signal aus der Backplane in
den Strom für die Magnetspule umsetzt.
1.3.4Abkürzungen
In dieser Dokumentation werden folgende Abkürzungen verwendet:
Tabelle 5: Abkürzungen
AbkürzungBedeutung
AESAdvanced Electronic System
AVAdvanced Valve
DNSDomain Name System
E/A-ModulEingangs-/Ausgangsmodul
FEFunktionserde (Functional Earth)
GSDMLGeneric Station Description Markup Language
MAC-AdresseMedia Access Control-Adresse (Buskoppler-Adresse)
ncnot connected (nicht belegt)
PROFINET IOProcess Field Network Input Output
SPSSpeicherprogrammierbare Steuerung oder PC, der Steuerungsfunktionen
übernimmt
UAAktorspannung (Spannungsversorgung der Ventile und Ausgänge)
UA-ONSpannung, bei der die AV-Ventile immer eingeschaltet werden können
UA-OFFSpannung, bei der die AV-Ventile immer ausgeschaltet sind
ULLogikspannung (Spannungsversorgung der Elektronik und Sensoren)
Das Produkt wurde gemäß den allgemein anerkannten Regeln der Technik hergestellt. Trotzdem
besteht die Gefahr von Personen- und Sachschäden, wenn Sie dieses Kapitel und die
Sicherheitshinweise in dieser Dokumentation nicht beachten.
O Lesen Sie diese Dokumentation gründlich und vollständig, bevor Sie mit dem Produkt arbeiten.
O Bewahren Sie die Dokumentation so auf, dass sie jederzeit für alle Benutzer zugänglich ist.
O Geben Sie das Produkt an Dritte stets zusammen mit den erforderlichen Dokumentationen
weiter.
2.2Bestimmungsgemäße Verwendung
Der Buskoppler der Serie AES und die Ventiltreiber der Serie AV sind Elektronikkomponenten und
wurden für den Einsatz in der Industrie für den Bereich Automatisierungstechnik entwickelt.
Der Buskoppler dient zum Anschluss von E/A-Modulen und Ventilen an das Feldbussystem
PROFINET IO. Der Buskoppler darf ausschließlich an Ventiltreiber der Firma AVENTICS sowie an
E/A-Module der Serie AES angeschlossen werden. Das Ventilsystem darf auch ohne pneumatische
Komponenten als Stand-alone-System eingesetzt werden.
Der Buskoppler darf ausschließlich über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), eine
numerische Steuerung, einen Industrie-PC oder vergleichbare Steuerungen in Verbindung mit einer
Busmasteranschaltung mit dem Feldbusprotokoll PROFINET IO angesteuert werden.
Ventiltreiber der Serie AV sind das Verbindungsglied zwischen dem Buskoppler und den Ventilen.
Die Ventiltreiber erhalten vom Buskoppler elektrische Informationen, die sie als Spannung an die
Ventile zur Ansteuerung weitergeben.
Buskoppler und Ventiltreiber sind für den professionellen Gebrauch und nicht für die private
Verwendung bestimmt. Sie dürfen Buskoppler und Ventiltreiber nur im industriellen Bereich
einsetzen (Klasse A). Für den Einsatz im Wohnbereich (Wohn-, Geschäfts- und Gewerbebereich) ist
eine Einzelgenehmigung bei einer Behörde oder Prüfstelle einzuholen. In Deutschland werden
solche Einzelgenehmigungen von der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post
(RegTP) erteilt.
Buskoppler und Ventiltreiber dürfen in sicherheitsgerichteten Steuerungsketten verwendet werden,
wenn die Gesamtanlage darauf ausgerichtet ist.
O Beachten Sie die Dokumentation R412018148, wenn Sie das Ventilsystem in
Weder Buskoppler noch Ventiltreiber sind ATEX-zertifiziert. Nur ganze Ventilsysteme können
ATEX-zertifiziert sein. Ventilsysteme dürfen nur dann in Bereichen in explosionsfähiger
Atmosphäre eingesetzt werden, wenn das Ventilsystem eine ATEX-Kennzeichnung trägt!
O Beachten Sie stets die technischen Daten und die auf dem Typenschild der gesamten Einheit
angegebenen Grenzwerte, insbesondere die Daten aus der ATEX-Kennzeichnung.
Der Umbau des Ventilsystems beim Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre ist in dem Umfang
zulässig, wie er in den folgenden Dokumenten beschrieben ist:
W Montageanleitung der Buskoppler und der E/A-Module
W Montageanleitung des Ventilsystems AV
W Montageanleitungen der pneumatischen Komponenten
2.3Nicht bestimmungsgemäße Verwendung
Jeder andere Gebrauch als in der bestimmungsgemäßen Verwendung beschrieben ist nicht
bestimmungsgemäß und deshalb unzulässig.
Zur nicht bestimmungsgemäßen Verwendung des Buskopplers und der Ventiltreiber gehört:
W der Einsatz als Sicherheitsbauteil
W der Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen in einem Ventilsystem ohne ATEX-Zertifikat
Wenn ungeeignete Produkte in sicherheitsrelevanten Anwendungen eingebaut oder verwendet
werden, können unbeabsichtigte Betriebszustände in der Anwendung auftreten, die Personenund/oder Sachschäden verursachen können. Setzen Sie daher ein Produkt nur dann in
sicherheitsrelevanten Anwendungen ein, wenn diese Verwendung ausdrücklich in der
Dokumentation des Produkts spezifiziert und erlaubt ist. Beispielsweise in Ex-Schutz-Bereichen
oder in sicherheitsbezogenen Teilen einer Steuerung (funktionale Sicherheit).
Für Schäden bei nicht bestimmungsgemäßer Verwendung übernimmt die AVENTICS GmbH keine
Haftung. Die Risiken bei nicht bestimmungsgemäßer Verwendung liegen allein beim Benutzer.
2.4Qualifikation des Personals
Die in dieser Dokumentation beschriebenen Tätigkeiten erfordern grundlegende Kenntnisse der
Elektrik und Pneumatik sowie Kenntnisse der zugehörigen Fachbegriffe. Um die sichere
Verwendung zu gewährleisten, dürfen diese Tätigkeiten daher nur von einer entsprechenden
Fachkraft oder einer unterwiesenen Person unter Leitung einer Fachkraft durchgeführt werden.
Eine Fachkraft ist, wer aufgrund seiner fachlichen Ausbildung, seiner Kenntnisse und Erfahrungen
sowie seiner Kenntnisse der einschlägigen Bestimmungen die ihm übertragenen Arbeiten
beurteilen, mögliche Gefahren erkennen und geeignete Sicherheitsmaßnahmen treffen kann. Eine
Fachkraft muss die einschlägigen fachspezifischen Regeln einhalten.
W Beachten Sie die gültigen Vorschriften zur Unfallverhütung und zum Umweltschutz.
W Berücksichtigen Sie die Bestimmungen für explosionsgefährdete Bereiche im Anwenderland.
W Beachten Sie die Sicherheitsvorschriften und -bestimmungen des Landes, in dem das Produkt
eingesetzt/angewendet wird.
W Verwenden Sie Produkte von AVENTICS nur in technisch einwandfreiem Zustand.
W Beachten Sie alle Hinweise auf dem Produkt.
W Personen, die Produkte von AVENTICS montieren, bedienen, demontieren oder warten, dürfen
nicht unter dem Einfluss von Alkohol, sonstigen Drogen oder Medikamenten, die die
Reaktionsfähigkeit beeinflussen, stehen.
W Verwenden Sie nur vom Hersteller zugelassene Zubehör- und Ersatzteile, um
Personengefährdungen wegen nicht geeigneter Ersatzteile auszuschließen.
W Halten Sie die in der Produktdokumentation angegebenen technischen Daten und
Umgebungsbedingungen ein.
W Sie dürfen das Produkt erst dann in Betrieb nehmen, wenn festgestellt wurde, dass das
Endprodukt (beispielsweise eine Maschine oder Anlage), in das die Produkte von AVENTICS
eingebaut sind, den länderspezifischen Bestimmungen, Sicherheitsvorschriften und Normen
der Anwendung entspricht.
2.6Produkt- und technologieabhängige Sicherheitshinweise
GEFAHR
Explosionsgefahr beim Einsatz falscher Geräte!
Wenn Sie in explosionsfähiger Atmosphäre Ventilsysteme einsetzen, die keine
ATEX-Kennzeichnung haben, besteht Explosionsgefahr.
OSetzen Sie in explosionsfähiger Atmosphäre ausschließlich Ventilsysteme ein, die auf dem
Typenschild eine ATEX-Kennzeichnung tragen.
Explosionsgefahr durch Trennen von elektrischen Anschlüssen in explosionsfähiger
Atmosphäre!
Trennen von elektrischen Anschlüssen unter Spannung führt zu großen Potentialunterschieden.
OTrennen Sie niemals elektrische Anschlüsse in explosionsfähiger Atmosphäre.
OArbeiten Sie am Ventilsystem nur bei nicht explosionsfähiger Atmosphäre.
Explosionsgefahr durch fehlerhaftes Ventilsystem in explosionsfähiger Atmosphäre!
Nach einer Konfiguration oder einem Umbau des Ventilsystems sind Fehlfunktionen möglich.
OFühren Sie nach einer Konfiguration oder einem Umbau immer vor der
Wiederinbetriebnahme eine Funktionsprüfung in nicht explosionsfähiger Atmosphäre durch.
VORSICHT
Unkontrollierte Bewegungen beim Einschalten!
Es besteht Verletzungsgefahr, wenn sich das System in einem undefinierten Zustand befindet.
OBringen Sie das System in einen sicheren Zustand, bevor Sie es einschalten.
OStellen Sie sicher, dass sich keine Person innerhalb des Gefahrenbereichs befindet, wenn Sie
das Ventilsystem einschalten.
Verbrennungsgefahr durch heiße Oberflächen!
Berühren der Oberflächen der Einheit und der benachbarten Teile im laufenden Betrieb kann zu
Verbrennungen führen.
OLassen Sie den relevanten Anlagenteil abkühlen, bevor Sie an der Einheit arbeiten.
OBerühren Sie den relevanten Anlagenteil nicht im laufenden Betrieb.
Als Betreiber der Anlage, die mit einem Ventilsystem der Serie AV ausgestattet werden soll, sind Sie
dafür verantwortlich,
W dass die bestimmungsgemäße Verwendung sichergestellt ist,
W dass das Bedienpersonal regelmäßig unterwiesen wird,
W dass die Einsatzbedingungen den Anforderungen an die sichere Verwendung des Produktes
entsprechen,
W dass Reinigungsintervalle gemäß den Umweltbeanspruchungen am Einsatzort festgelegt und
eingehalten werden,
W dass beim Vorhandensein von explosionsfähiger Atmosphäre Zündgefahren berücksichtigt
werden, die durch den Einbau von Betriebsmitteln in Ihrer Anlage entstehen,
W dass bei einem aufgetretenen Defekt keine eigenmächtigen Reparaturversuche unternommen
Allgemeine Hinweise zu Sachschäden und Produktschäden
3Allgemeine Hinweise zu Sachschäden und
Produktschäden
ACHTUNG
Trennen von Anschlüssen unter Spannung zerstört die elektronischen Komponenten des
Ventilsystems!
Beim Trennen von Anschlüssen unter Spannung entstehen große Potenzialunterschiede, die das
Ventilsystem zerstören können.
OSchalten Sie den relevanten Anlagenteil spannungsfrei, bevor Sie das Ventilsystem
montieren bzw. elektrisch anschließen oder trennen.
Eine Änderung der Adresse im laufenden Betrieb wird nicht übernommen!
Der Buskoppler arbeitet weiterhin mit der alten Adresse.
OÄndern Sie die Adresse niemals im laufenden Betrieb.
OTrennen Sie den Buskoppler von der Spannungsversorgung UL, bevor Sie die Stellungen an
den Schaltern S1 und S2 ändern.
Störungen der Feldbuskommunikation durch falsche oder ungenügende Erdung!
Angeschlossene Komponenten erhalten falsche oder keine Signale. Stellen Sie sicher, dass die
Erdungen aller Komponenten des Ventilsystems
– miteinander
– und mit der Erde
gut elektrisch leitend verbunden sind.
OStellen Sie den einwandfreien Kontakt zwischen dem Ventilsystem und der Erde sicher.
Störungen der Feldbuskommunikation durch falsch verlegte Kommunikationsleitungen!
Angeschlossene Komponenten erhalten falsche oder keine Signale.
OVerlegen Sie die Kommunikationsleitungen innerhalb von Gebäuden. Wenn Sie die
Kommunikationsleitungen außerhalb von Gebäuden verlegen, darf die außen verlegte Länge
nicht mehr als 42 m betragen.
Das Ventilsystem enthält elektronische Bauteile, die gegenüber elektrostatischer Entladung
(ESD) empfindlich sind!
Berühren der elektrischen Bauteile durch Personen oder Gegenstände kann zu einer
elektrostatischen Entladung führen, die die Komponenten des Ventilsystems beschädigen oder
zerstören.
OErden Sie die Komponenten, um eine elektrostatische Aufladung des Ventilsystems zu
vermeiden.
OVerwenden Sie ggf. Handgelenk- und Schuherdungen, wenn Sie am Ventilsystem arbeiten.
Der Buskoppler der Serie AES für PROFINET IO stellt die Kommunikation zwischen der
übergeordneten Steuerung und den angeschlossenen Ventilen und E/A-Modulen her. Er ist
ausschließlich für den Betrieb als Slave an einem Bussystem PROFINET IO nach IEC 61158
bestimmt. Der Buskoppler muss daher konfiguriert werden. Zur Konfiguration befindet sich eine
GSDML-Datei auf der mitgelieferten CD R412018133 (siehe Kapitel 5.2 „Gerätestammdaten laden“
auf Seite 19).
Der Buskoppler kann bei der zyklischen Datenübertragung 512 Bits Eingangsdaten an die Steuerung
senden und 512 Bits Ausgangsdaten von der Steuerung empfangen. Um mit den Ventilen zu
kommunizieren, befindet sich auf der rechten Seite des Buskopplers eine elektronische
Schnittstelle für den Anschluss der Ventiltreiber. Auf der linken Seite befindet sich eine
elektronische Schnittstelle, die die Kommunikation mit den E/A-Modulen herstellt. Beide
Schnittstellen sind voneinander unabhängig.
Der Buskoppler kann max. 64 einseitig oder beidseitig betätigte Ventile (128 Magnetspulen) und bis
zu zehn E/A-Module ansteuern. Er unterstützt eine Datenkommunikation von 100 Mbit Full Duplex
sowie ein minimales Aktualisierungsintervall von 2 ms.
Alle elektrischen Anschlüsse befinden sich auf der Vorderseite, alle Statusanzeigen auf der
Oberseite. Der Buskoppler erfüllt die Anforderungen der Conformance Class A (CC-A).
Nicht angeschlossene Stecker erreichen nicht die Schutzart IP65!
Wasser kann in das Gerät dringen.
OMontieren Sie auf alle nicht angeschlossen Stecker Blindstopfen, damit die Schutzart IP65
erhalten bleibt.
Der Buskoppler hat folgende elektrische Anschlüsse:
W Buchse X7E1 (5): Feldbusanschluss
W Buchse X7E2 (6): Feldbusanschluss
W Stecker X1S (7): Spannungsversorgung des Buskopplers mit 24 V DC
W Erdungsschraube (8): Funktionserde
Das Anzugsmoment der Anschlussstecker und -buchsen beträgt 1,5 Nm +0,5.
Das Anzugsmoment der Mutter M4x0,7 (SW7) an der Erdungsschraube beträgt 1,25 Nm +0,25.
FeldbusanschlussDie Feldbusanschlüsse X7E1 (5) und X7E2 (6) sind als M12-Buchse, female, 4-polig, D-codiert
ausgeführt.
O Entnehmen Sie die Pinbelegung der Feldbusanschlüsse der Tabelle 6. Dargestellt ist die Sicht
Der Buskoppler der Serie AES für PROFINET IO hat einen 100 Mbit Full Duplex 2-Port Switch, so dass
mehrere PROFINET IO-Geräte in Reihe geschaltet werden können. Sie können dadurch die
Steuerung entweder am Feldbusanschluss X7E1 oder an X7E2 anschließen. Die beiden
Feldbusanschlüsse sind gleichwertig.
Feldbuskabel
ACHTUNG
Gefahr durch falsch konfektionierte oder beschädigte Kabel!
Der Buskoppler kann beschädigt werden.
OVerwenden Sie ausschließlich geschirmte und geprüfte Kabel.
Falsche Verkabelung!
Eine falsche oder fehlerhafte Verkabelung führt zu Fehlfunktionen und zur Beschädigung des
Netzwerks.
OHalten Sie die PROFINET-IO-Spezifikationen ein.
OVerwenden Sie nur Kabel, die den Spezifikationen des Feldbusses sowie den Anforderungen
bzgl. Geschwindigkeit und Länge der Verbindung entsprechen.
OMontieren Sie Kabel und Stecker fachgerecht entsprechend der Montageanweisung, damit
Schutzart und Zugentlastung gewährleistet sind.
OSchließen Sie niemals die beiden Feldbusanschlüsse X7E1 und X7E2 am gleichen
Switch/Hub an.
OStellen Sie sicher, dass keine Ring-Topologie ohne Ring-Master entsteht.
Verletzungsgefahr!
OVerwenden Sie für die Buskoppler ausschließlich die folgenden Spannungsversorgungen:
– 24-V-DC-SELV- oder PELV-Stromkreise, jeweils mit einer DC-Sicherung, die einen Strom
von 6,67 A innerhalb von max. 120 s unterbrechen kann, oder
– 24-V-DC-Stromkreise entsprechend den Anforderungen an energiebegrenzte
Stromkreise gemäß Abschnitt 9.4 der UL-Norm UL 61010-1, dritte Ausgabe, oder
– 24-V-DC-Stromkreise entsprechend den Anforderungen an leistungsbegrenzte
Stromquellen gemäß Abschnitt 2.5 der UL-Norm UL 60950-1, zweite Ausgabe, oder
– 24-V-DC-Stromkreise entsprechend den Anforderungen der NEC Class II gemäß der
UL-Norm UL 1310.
OStellen Sie sicher, dass die Spannungsversorgung des Netzteils immer kleiner als 300 V AC
(Außenleiter - Neutralleiter) ist.
Der Anschluss für die Spannungsversorgung X1S (7) ist ein M12-Stecker, male, 4-polig, A-codiert.
O Entnehmen Sie die Pinbelegung der Spannungsversorgung der Tabelle 7. Dargestellt ist die
W Die Spannungstoleranz für Elektronikspannung beträgt 24 V DC ±25%.
W Die Spannungstoleranz für Aktorspannung beträgt 24 V DC ±10%.
W Der maximale Strom beträgt für beide Spannungen 4 A.
W Die Spannungen sind intern galvanisch getrennt.
Anschluss FunktionserdeO Verbinden Sie zur Ableitung von EMV-Störungen den FE-Anschluss (8) am Buskoppler über eine
niederimpedante Leitung mit der Funktionserde.
Der Leitungsquerschnitt muss der Anwendung entsprechend ausgelegt sein.
Der Buskoppler verfügt über 6 LEDs.
Die Funktionen der LEDs sind in der nachfolgenden Tabelle beschrieben. Eine ausführliche
Beschreibung der LEDs finden Sie in Kapitel 11 „LED-Diagnose am Buskoppler“ auf Seite 36.
Tabelle 8: Bedeutung der LEDs im Normalbetrieb
BezeichnungFunktionZustand im Normalbetrieb
UL (14)Überwachung der Spannungsversorgung der
Elektronik
UA (15)Überwachung der Aktorspannungleuchtet grün
IO/DIAG (16)Überwachung der Diagnosemeldungen aller
Module
RUN/BF (17)Überwachung des Datenaustauschsleuchtet grün
L/A 1 (18)Verbindung mit Ethernet-Gerät am
Feldbusanschluss X7E1
L/A 2 (19)Verbindung mit Ethernet-Gerät am
Feldbusanschluss X7E2
leuchtet grün
leuchtet grün
leuchtet grün und blinkt
gleichzeitig schnell gelb
leuchtet grün und blinkt
gleichzeitig schnell gelb
4.1.3Adressschalter
S1
S1
S2
S2
Abb. 2: Lage der Adressschalter S1 und S2
Die beiden Drehschalter S1 und S2 für die manuelle Namensvergabe des Ventilsystems befinden
sich unter dem Sichtfenster (3).
W Schalter S1: Am Schalter S1 wird die höherwertige Stelle der Hex-Zahl im Namen eingestellt.
Der Schalter S1 ist im Hexadezimalsystem von 0 bis F beschriftet.
W Schalter S2: Am Schalter S2 wird die niederwertige Stelle der Hex-Zahl im Namen eingestellt.
Der Schalter S2 ist im Hexadezimalsystem von 0 bis F beschriftet.
Eine ausführliche Beschreibung der Adressierung finden Sie in Kapitel 9 „Voreinstellungen am
Buskoppler“ auf Seite 30.
Damit der Buskoppler die Daten des modularen Ventilsystems korrekt mit der SPS austauschen
kann, ist es notwendig, dass die SPS den Aufbau des Ventilsystems kennt. Dazu müssen Sie mit Hilfe
der Konfigurationssoftware des SPS-Programmiersystems die reale Anordnung der elektrischen
Komponenten innerhalb eines Ventilsystems in der SPS abbilden. Dieser Vorgang wird als
SPS-Konfiguration bezeichnet.
Zur SPS-Konfiguration können Sie SPS-Konfigurationsprogramme verschiedener Hersteller
einsetzen. Daher wird in den folgenden Abschnitten nur das prinzipielle Vorgehen bei der
SPS-Konfiguration beschrieben.
ACHTUNG
Konfigurationsfehler!
Ein fehlerhaft konfiguriertes Ventilsystem kann zu Fehlfunktionen im Gesamtsystem führen und
dieses beschädigen.
ODie Konfiguration darf daher nur von einer Fachkraft durchgeführt werden (siehe Kapitel 2.4
„Qualifikation des Personals“ auf Seite 9).
OBeachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkungen, die sich aus
dem Gesamtsystem ergeben.
OBeachten Sie die Dokumentation Ihres Konfigurationsprogramms.
Sie können das Ventilsystem an Ihrem Rechner konfigurieren, ohne dass die Einheit
angeschlossen ist. Die Daten können Sie dann später vor Ort in das System einspielen.
5.1SPS-Konfigurationsschlüssel bereitlegen
Da im Bereich der Ventile die elektrischen Komponenten in der Grundplatte liegen und nicht direkt
identifiziert werden können, benötigt der Ersteller der Konfiguration die
SPS-Konfigurationsschlüssel des Ventilbereichs und des E/A-Bereichs.
Sie benötigen den SPS-Konfigurationsschlüssel ebenfalls, wenn Sie die Konfiguration örtlich
getrennt vom Ventilsystem vornehmen.
O Notieren Sie sich den SPS-Konfigurationsschlüssel der einzelnen Komponenten in folgender
Reihenfolge:
– Ventilseite: Der SPS-Konfigurationsschlüssel ist auf dem Typenschild auf der rechten Seite
des Ventilsystems aufgedruckt.
– E/A-Module: Der SPS-Konfigurationsschlüssel ist auf der Oberseite der Module aufgedruckt.
Eine ausführliche Beschreibung des SPS-Konfigurationsschlüssels finden Sie in Kapitel 12.4
„SPS-Konfigurationsschlüssel“ auf Seite 46.
Die GSDML-Datei mit englischen und deutschen Texten für den Buskoppler, Serie AES für
PROFINET IO befindet sich auf der mitgelieferten CD R412018133. Die Datei kann auch über das
Internet im Media Centre von AVENTICS heruntergeladen werden.
Jedes Ventilsystem ist gemäß Ihrer Bestellung mit einem Buskoppler und ggf. mit Ventilen bzw. mit
E/A-Modulen bestückt. Die GSDML-Datei enthält die Daten aller Module, die der Anwender den Daten
im Datenbereich der Steuerung individuell zuordnen muss. Dazu wird die GSDML-Datei mit den
Parameterdaten der Module in ein Konfigurationsprogramm geladen, so dass der Anwender die
Daten der einzelnen Module komfortabel zuordnen und die Parameter einstellen kann.
O Kopieren Sie zur SPS-Konfiguration des Ventilsystems die GSDML-Datei von der CD
R412018133 auf den Rechner, auf dem sich das SPS-Konfigurationsprogramm befindet.
Zur SPS-Konfiguration können Sie SPS-Konfigurationsprogramme verschiedener Hersteller
einsetzen. Daher wird in den folgenden Abschnitten nur das prinzipielle Vorgehen bei der
SPS-Konfiguration beschrieben.
5.3Buskoppler im Feldbussystem konfigurieren
Bevor Sie die einzelnen Komponenten des Ventilsystems konfigurieren können, müssen Sie in Ihrem
SPS-Konfigurationsprogramm dem Buskoppler einen eindeutigen Namen zuweisen und ihn im
Feldbussystem als Slave konfigurieren.
1. Weisen Sie dem Buskoppler mit Hilfe des Projektierungstools einen eindeutigen Namen zu
(siehe Kapitel 9.3 „Namen, IP-Adresse und Subnetzmaske vergeben“ auf Seite 31).
2. Konfigurieren Sie den Buskoppler als Slavemodul.
5.4Ventilsystem konfigurieren
5.4.1Reihenfolge der Slots
Die in der Einheit verbauten Komponenten werden über das Slot-Verfahren des PROFINET IO
angesprochen, das die physikalische Anordnung der Komponenten abbildet.
Die Nummerierung der Slots beginnt rechts neben dem Buskoppler (AES-D-BC-PNIO) im
Ventilbereich mit der ersten Ventiltreiberplatine und geht bis zur letzten Ventiltreiberplatine am
rechten Ende der Ventileinheit (Slot 1–Slot 9 in Abb. 3). Überbrückungsplatinen bleiben
unberücksichtigt. Einspeiseplatinen und UA-OFF-Überwachungsplatinen belegen einen Slot (siehe
Slot 7 in Abb. 3).
Die Nummerierung wird im E/A-Bereich (Slot 10–Slot 12 in Abb. 3) fortgesetzt. Dort wird vom
Buskoppler ausgehend nach links bis zum linken Ende weiter nummeriert.
Die in diesem Kapitel beschriebene Konfiguration bezieht sich auf das Beispiel aus Abb. 3.
1. Rufen Sie in Ihrem SPS-Konfigurationsprogramm das Fenster, in dem die Konfiguration
dargestellt wird, und das Fenster, das die Module enthält, auf.
2. Ziehen Sie mit der Maus aus dem Fenster Modulauswahl die jeweiligen Module in der richtigen
Reihenfolge in das Fenster zur Konfiguration.
Im Fenster Modulauswahl sind alle verfügbaren Geräte aufgeführt. Hinter der Modulbezeichnung
befindet sich in Klammern die Bezeichnung, die im SPS-Konfigurationsschlüssel verwendet wird.
3.
Weisen Sie den Ventiltreibern und den Ausgangsmodulen die gewünschte Ausgangsadresse und
den Eingangsmodulen die gewünschte Eingangsadresse zu.
Nach der SPS-Konfiguration sind die Eingangs- und Ausgangsbytes wie folgt belegt:
Tabelle 9: Beispielhafte Belegung der Ausgangsbytes
1)
ByteBit 7Bit 6Bit 5Bit 4Bit 3Bit 2Bit 1Bit 0
AB1xxxxxxxx
AB2xxxxxxxx
AB3Ventil 4
Spule 12
AB4––––Ventil 6
AB5––Ventil 9
AB6––Ventil 24
AB7Ventil 13
Spule 12
AB88DO8M8
(Slot 12)
X2O8
AB9Ventil 17
Spule 12
AB10Ventil 21
Spule 12
Ventil 4
Spule 14
Ventil 13
Spule 14
8DO8M8
(Slot 12)
X2O7
Ventil 17
Spule 14
Ventil 21
Spule 14
Ventil 3
Spule 12
Spule 12
Spule 12
Ventil 12
Spule 12
8DO8M8
(Slot 12)
X2O6
Ventil 16
Spule 12
Ventil 20
Spule 12
Ventil 3
Spule 14
Ventil 9
Spule 14
Ventil 24
Spule 14
Ventil 12
Spule 14
8DO8M8
(Slot 12)
X2O5
Ventil 16
Spule 14
Ventil 20
Spule 14
Ventil 2
Spule 12
Spule 12
Ventil 8
Spule 12
Ventil 23
Spule 12
Ventil 11
Spule 12
8DO8M8
(Slot 12)
X2O4
Ventil 15
Spule 12
Ventil 19
Spule 12
Ventil 2
Spule 14
Ventil 6
Spule 14
Ventil 8
Spule 14
Ventil 23
Spule 14
Ventil 11
Spule 14
8DO8M8
(Slot 12)
X2O3
Ventil 15
Sp
ule 14
Ventil 19
Spule 14
Ventil 1
Spule 12
Ventil 5
Spule 12
Ventil 7
Spule 12
Ventil 22
Spule 12
Ventil 10
Spule 12
8DO8M8
(Slot 12)
X2O2
ntil 14
Ve
Spule 12
Ventil 18
Spule 12
Ventil 1
Spule 14
Ventil 5
Spule 14
Ventil 7
Spule 14
Ventil 22
Spule 14
Ventil 10
Spule 14
8DO8M8
(Slot 12)
X2O1
Ventil 14
Spule 14
Ventil 18
Spule 14
AB11xxxxxxxx
AW240 (Bit 0–7) Sollwert des Druckregelventils (Slot 5)
AW240 (Bit 8–15) Sollwert des Druckregelventils (Slot 5)
1)
Ausgangsbytes, die mit „x“ markiert sind, können von anderen Modulen verwendet werden. Bits, die mit „–“ markiert sind, dürfen nicht verwendet werden und erhalten den Wert „0“.
Tabelle 10: Beispielhafte Belegung der Eingangsbytes
1)
ByteBit 7Bit 6Bit 5Bit 4Bit 3Bit 2Bit 1Bit 0
EB1xxxxxxxx
EB28DI8M8
(Slot 10)
X2I8
8DI8M8
(Slot 10)
X2I7
8DI8M8
(Slot 10)
X2I6
8DI8M8
(Slot 10)
X2I5
8DI8M8
(Slot 10)
X2I4
8DI8M8
(Slot 10)
X2I3
8DI8M8
(Slot 10)
X2I2
8DI8M8
(Slot 10)
X2I1
EB3xxxxxxxx
EB48DI8M8
(Slot 11)
X2I8
8DI8M8
(Slot 11)
X2I7
8DI8M8
(Slot 11)
X2I6
8DI8M8
(Slot 11)
X2I5
8DI8M8
(Slot 11)
X2I4
8DI8M8
(Slot 11)
X2I3
8DI8M8
(Slot 11)
X2I2
8DI8M8
(Slot 11)
X2I1
EB5xxxxxxxx
EW240 (Bit 0–7) Istwert des Druckregelventils (Slot 5)
EW240 (Bit 8–15)Istwert des Druckregelventils (Slot 5)
1)
Eingangsbytes, die mit „x“ markiert sind, können von anderen Modulen verwendet werden.
Die Länge der Prozessdaten des Ventilbereichs ist abhängig vom eingebauten Ventiltreiber
(siehe Kapitel 6 „Aufbau der Daten der Ventiltreiber“ auf Seite 26). Die Länge der Prozessdaten
des E/A-Bereichs ist abhängig vom gewählten E/A-Modul (siehe Systembeschreibung der
jeweiligen E/A-Module).
Die Eigenschaften des Ventilsystems werden über verschiedene Parameter, die Sie in der
Steuerung einstellen, beeinflusst. Mit den Parametern können Sie das Verhalten des Buskopplers
sowie der E/A-Module festlegen.
In diesem Kapitel werden nur die Parameter für den Buskoppler beschrieben. Die Parameter des
E/A-Bereichs und der Druckregelventile sind in der Systembeschreibung der jeweiligen E/A-Module
bzw. in der Betriebsanleitung der AV-EP-Druckregelventile erläutert. Die Parameter für die
Ventiltreiberplatinen sind in der Systembeschreibung des Buskopplers erläutert.
Folgende Parameter können Sie für den Buskoppler einstellen:
W Diagnosemeldungen senden oder nicht senden
W Verhalten bei einer Unterbrechung der PROFINET IO-Kommunikation
W Verhalten bei einem Fehler (Ausfall der Backplane)
W Reihenfolge der Bytes in einem 16-Bit-Wort
Die Auswahl der möglichen Parameter des Buskopplers wird über die Konfigurationsdatei im
SPS-Konfigurationsprogramm angezeigt.
O Setzen Sie die entsprechenden Parameter in Ihrem SPS-Konfigurationsprogramm.
Die Parameter und Konfigurationsdaten werden nicht vom Buskoppler lokal gespeichert. Diese
werden beim Hochlauf aus der SPS an den Buskoppler und an die verbauten Module gesendet.
5.5.1Parameter für die Module einstellen
Die Parameter der Module werden wie die des Bussystems in der Konfigurationsdatei beschrieben.
Die Auswahlmöglichkeiten werden im SPS-Konfigurationsprogramm angezeigt.
O Setzen Sie die Parameter entsprechend ihrer Gegebenheiten.
5.5.2Parameter für Diagnosemeldungen
Der Buskoppler kann eine herstellerspezifische Diagnose versenden. Dazu muss der Parameter für
Diagnosemeldungen gesetzt werden.
W Diagnosemeldung aktiviert: Die Diagnose wird an die Steuerung weitergemeldet
W Diagnosemeldung deaktiviert: Die Diagnose wird nicht an die Steuerung weitergemeldet
(Voreinstellung)
Wenn Sie über den Parameter das Senden der Diagnosemeldung deaktivieren, während eine
Diagnosemeldung vorhanden ist, muss der Slave neu gestartet werden (Power Reset), um die
Diagnosemeldung zurückzusetzen.
Wenn Sie über den Parameter das Senden der Diagnosemeldung aktivieren, während eine
Diagnosemeldung vorhanden ist, wird diese Diagnosemeldung nicht an die Steuerung
gesendet. Sie wird erst nach einem Neustart (Power Reset) des Slaves oder wenn die
Diagnosemeldung erneut auftritt, gesendet.
Die Diagnosemeldung des Buskopplers ist wie folgt aufgebaut:
Jede Diagnose die gemeldet wird, besteht aus zwei 16-Bit-Zahlen. Die erste Zahl definiert die
Diagnosegruppe (z. B. Buskoppler oder Modulnummer) und die zweite Zahl den Grund für die
Diagnose (z. B. Aktorspannung < 21,6 V oder Sammeldiagnose).
Die Diagnosewerte sind über die GSDML-Datei mit Textmitteilungen verknüpft, die angezeigt werden
können.
Für jeden Fehler wird eine eigene Diagnosemeldung erzeugt, so dass immer nur ein Wert für den
User Structure Identifier (USI) und ein Wert für die Diagnosedaten übertragen werden.
User Structure Identifier (USI), 16 Bit Diagnosedaten (Data), 16 Bit
1-42Modulnummer
63Buskoppler
64Konfigurationsfehler64Die Konfiguration des Masters stimmt nicht mit der Konfiguration des Slaves überein.
2)
65-106
1)
1 = Modul 1, 2 = Modul 2, 3 = Modul 3, …
2)
65 (0x41) = Modul 1, 66 (0x42) = Modul 2, 67 (0x43) = Modul 3, …
Modul-Konfigurations-Information
1)
64Sammeldiagnose
1Aktorspannung UA < 21,6 V (UA-ON)
2Aktorspannung UA < UA-OFF
3Spannungsversorgung der Elektronik UL < 18 V
4Spannungsversorgung der Elektronik UL < 10 V
5Hardwarefehler
9Die Backplane des Ventilbereiches meldet eine Warnung.
10Die Backplane des Ventilbereiches meldet einen Fehler.
11Die Backplane des Ventilbereiches versucht sich neu zu initialisieren.
13Die Backplane des E/A-Bereiches meldet eine Warnung.
14Die Backplane des E/A-Bereiches meldet einen Fehler.
15Die Backplane des E/A-Bereiches versucht sich neu zu initialisieren.
1Das angeschlossene Modul ist nicht konfiguriert.
2Das konfigurierte Modul ist nicht vorhanden.
3Es ist ein anderes Modul angeschlossen als konfiguriert ist
Beispiel:Das Modul 5 hat einen Fehler.
Tabelle 12:
User Structure Identifier (USI)Diagnosedaten (Data)
564
Die Versorgungsspannung der Elektronik ist unter 18 V gefallen.
Tabelle 13:
User Structure Identifier (USI)Diagnosedaten (Data)
633
Wenn beide Fehler gleichzeitig auftreten, werden zwei Fehlertelegramme verschickt.
Die Beschreibung der Diagnosedaten für den Ventilbereich finden Sie in Kapitel 6 „Aufbau der
Daten der Ventiltreiber“ auf Seite 26. Die Beschreibung der Diagnosedaten des E/A-Bereichs
sind in den Systembeschreibungen der jeweiligen E/A-Module erläutert.
5.5.3Parameter für das Verhalten im Fehlerfall
Verhalten bei einer Unterbrechung
der PROFINET IO-Kommunikation
Verhalten bei Störung der
Backplane
Dieser Parameter beschreibt die Reaktion des Buskopplers, wenn keine
PROFINET IO-Kommunikation mehr vorhanden ist. Folgendes Verhalten können Sie einstellen:
W alle Ausgänge abschalten (Voreinstellung)
W alle Ausgänge beibehalten
Dieser Parameter beschreibt die Reaktion des Buskopplers bei einer Störung der Backplane.
Folgenden Verhalten können Sie einstellen:
Option 1 (Voreinstellung):
W Bei einer kurzzeitigen Störung der Backplane (die z. B. durch einen Impuls auf der
Spannungsversorgung ausgelöst wird) blinkt die LED IO/DIAG rot und der Buskoppler sendet
eine Warnung an die Steuerung. Sobald die Kommunikation über die Backplane wieder
funktioniert, geht der Buskoppler wieder in den normalen Betrieb und die Warnungen werden
zurückgenommen.
W Bei einer länger anhaltenden Störung der Backplane (z. B. durch Entfernen einer Endplatte)
blinkt die LED IO/DIAG rot und der Buskoppler sendet eine Fehlermeldung an die Steuerung.
Gleichzeitig setzt der Buskoppler alle Ventile und Ausgänge zurück. Der Buskoppler versucht,
das System neu zu initialisieren.
– Ist die Initialisierung erfolgreich, nimmt der Buskoppler seinen normalen Betrieb wieder auf.
Die Fehlermeldung wird zurückgenommen und die LED IO/DIAG leuchtet grün.
– Ist die Initialisierung nicht erfolgreich (z. B. weil neue Module an die Backplane angeschlossen
wurden oder wegen einer defekten Backplane), sendet der Buskoppler an die Steuerung die
Fehlermeldung „Backplane-Initialisierungsproblem“ und es wird erneut eine Initialisierung
gestartet. Die LED IO/DIAG blinkt weiter rot.
Option 2
W Bei einer kurzzeitigen Störung der Backplane ist die Reaktion identisch zu Option 1.
W Bei einer länger anhaltenden Störung der Backplane sendet der Buskoppler eine Fehlermeldung
an die Steuerung und die LED IO/DIAG blinkt rot. Gleichzeitig setzt der Buskoppler alle Ventile
und Ausgänge zurück. Es wird keine Initialisierung des Systems gestartet. Der Buskoppler
muss von Hand neu gestartet werden (Power Reset), um in den Normalbetrieb zurückgesetzt zu
werden.
5.5.4Parameter für die Reihenfolge der Bytes im Datenwort
Dieser Parameter bestimmt die Byte-Reihenfolge von Modulen mit 16-Bit-Werten.
Um die Reihenfolge der Bytes im Datenwort zu vertauschen, müssen Sie den Parameter ändern.
W Big-Endian (Voreinstellung) = 16-Bit-Werte werden im Big-Endian-Format gesendet.
W Little-Endian = 16-Bit-Werte werden im Little-Endian-Format gesendet.
5.6Konfiguration zur Steuerung übertragen
Wenn das Ventilsystem vollständig und richtig konfiguriert ist, können Sie die Daten zur Steuerung
übertragen.
1. Überprüfen Sie, ob die Parametereinstellungen der Steuerung mit denen des Ventilsystems
kompatibel sind.
2. Stellen Sie eine Verbindung zur Steuerung her.
3. Übertragen Sie die Daten des Ventilsystems zur Steuerung. Das genaue Vorgehen hängt vom
SPS-Konfigurationsprogramm ab. Beachten Sie dessen Dokumentation.
Gefahr durch unkontrolliertes Verhalten der Anlage.
OSetzen Sie nicht verwendete Bits immer auf den Wert „0“.
Die Ventiltreiberplatine erhält von der Steuerung Ausgangsdaten mit Sollwerten für die Stellung der
Magnetspulen der Ventile. Der Ventiltreiber übersetzt diese Daten in die Spannung, die zur
Ansteuerung der Ventile benötigt wird. Die Länge der Ausgangsdaten beträgt acht Bit. Davon werden
bei einer 2-fach-Ventiltreiberplatine vier Bit, bei einer 3-fach-Ventiltreiberplatine sechs Bit und bei
einer 4-fach-Ventiltreiberplatine acht Bit verwendet.
In Abb. 4 ist dargestellt, wie die Ventilplätze einer 2-fach-, 3-fach- und 4-fach-Ventiltreiberplatine
zugeordnet sind:
Die Tabellen 16–18 zeigen beidseitig betätigte Ventile. Bei einem einseitig betätigten Ventil wird
nur die Spule 14 verwendet (Bit 0, 2, 4 und 6).
6.2Diagnosedaten
Deutsch
Wenn in einem Modul des Ventilbereichs ein Fehler auftritt, sendet der Ventiltreiber eine
herstellerspezifische Diagnosemeldung an den Buskoppler. Sie zeigt die Nummer des Slots, bei
dem der Fehler aufgetreten ist. Der Aufbau der Diagnose ist dabei wie folgt:
Im User Structure Identifier (USI) (erster 16-Bit-Wert) wird die Slot-Nummer codiert und in den
Diagnosedaten (zweiter 16-Bit-Wert) wird 0x0040 gesendet. Dies entspricht einer Sammeldiagnose.
Wenn mehrere Diagnosen vorhanden sind, beispielsweise wenn an mehreren Modulen ein
Kurzschluss erkannt wird, wird jede Diagnose einzeln gesetzt und auch wieder zurückgesetzt.
Die elektrische Einspeiseplatte unterbricht die von links kommende Spannung UA, und leitet die
Spannung, die über den zusätzlichen M12-Stecker eingespeist wird, nach rechts weiter. Alle
anderen Signale werden direkt weitergeleitet.
7.1Prozessdaten
Die elektrische Einspeiseplatte hat keine Prozessdaten.
7.2Diagnosedaten
Die elektrische Einspeiseplatte sendet eine herstellerspezifische Diagnosemeldung an den
Buskoppler, die das Fehlen der eingespeisten Aktorspannung (UA) oder eine Unterschreitung der
Toleranzgrenze von 21,6 V DC (24 V DC -10% = UA-ON) signalisiert.
Der Aufbau der Diagnose ist dabei wie folgt:
Im User Structure Identifier (USI) (erster 16-Bit-Wert) wird die Slot-Nummer codiert und in den
Diagnosedaten (zweiter 16-Bit-Wert) wird 0x0040 gesendet. Dies entspricht einer Sammeldiagnose.
Wenn mehrere Diagnosen vorhanden sind, beispielsweise wenn an mehreren Modulen ein
Kurzschluss erkannt wird, wird jede Diagnose einzeln gesetzt und auch wieder zurückgesetzt.
7.3Parameterdaten
Die elektrische Einspeiseplatte hat keine Parameter.
Aufbau der Daten der pneumatischen Einspeiseplatte mit UA-OFF-Überwachungsplatine
8Aufbau der Daten der pneumatischen
Einspeiseplatte mit
UA-OFF-Überwachungsplatine
Die elektrische UA-OFF-Überwachungsplatine leitet alle Signale einschließlich der
Versorgungsspannungen weiter. Die UA-OFF-Überwachungsplatine erkennt, ob die Spannung UA
den Wert UA-OFF unterschreitet.
8.1Prozessdaten
Die elektrische UA-OFF-Überwachungsplatine hat keine Prozessdaten.
8.2Diagnosedaten
Die UA-OFF-Überwachungsplatine sendet eine herstellerspezifische Diagnosemeldung an den
Buskoppler, die die Unterschreitung der Aktorspannung (UA) signalisiert (UA < UA-OFF).
Der Aufbau der Diagnose ist dabei wie folgt:
Im User Structure Identifier (USI) (erster 16-Bit-Wert) wird die Slot-Nummer codiert und in den
Diagnosedaten (zweiter 16-Bit-Wert) wird 0x0040 gesendet. Dies entspricht einer Sammeldiagnose.
Wenn mehrere Diagnosen vorhanden sind, beispielsweise, wenn an mehreren Modulen ein
Kurzschluss erkannt wird, wird jede Diagnose einzeln gesetzt und auch wieder zurückgesetzt.
8.3Parameterdaten
Die elektrische UA-OFF-Überwachungsplatine hat keine Parameter.
Ein fehlerhaft konfiguriertes Ventilsystem kann zu Fehlfunktionen im Gesamtsystem führen und
dieses beschädigen.
ODie Konfiguration darf daher nur von einer Fachkraft durchgeführt werden (siehe Kapitel 2.4
„Qualifikation des Personals“ auf Seite 9).
OBeachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkungen, die sich aus
dem Gesamtsystem ergeben.
OBeachten Sie die Dokumentation Ihres SPS-Konfigurationsprogramms.
Folgende Voreinstellungen müssen Sie mit Hilfe des SPS-Konfigurationsprogramms durchführen:
W dem Buskoppler einen eindeutigen Namen zuweisen (siehe Kapitel 9.3 „Namen, IP-Adresse und
Subnetzmaske vergeben“ auf Seite 31)
W Diagnosemeldungen einstellen (siehe Kapitel 5.5 „Parameter des Buskopplers einstellen“ auf
Seite 23)
W die Parameter der Module über die Steuerung einstellen (siehe Kapitel 5.5.1 „Parameter für die
Module einstellen“ auf Seite 23)
9.1Sichtfenster öffnen und schließen
ACHTUNG
Defekte oder falsch sitzende Dichtung!
Wasser kann in das Gerät dringen. Die Schutzart IP65 ist nicht mehr gewährleistet.
OStellen Sie sicher, dass die Dichtung unter dem Sichtfenster (3) intakt ist und korrekt sitzt.
OStellen Sie sicher, dass die Schraube (25) mit dem richtigen Anzugsmoment (0,2 Nm)
befestigt wurde.
1. Lösen Sie die Schraube (25) am Sichtfenster (3).
2. Klappen Sie das Sichtfenster auf.
3. Nehmen Sie die entsprechenden Einstellungen wie in den nächsten Abschnitten beschrieben
vor.
4. Schließen Sie das Sichtfenster wieder. Achten Sie hierbei auf den korrekten Sitz der Dichtung.
5. Ziehen Sie die Schraube wieder fest.
Anzugsmoment: 0,2 Nm
9.2Namen ändern
ACHTUNG
Eine Änderung der Adresse im laufenden Betrieb wird nicht übernommen!
Der Buskoppler arbeitet weiterhin mit der alten Adresse.
OÄndern Sie die Adresse niemals im laufenden Betrieb.
OTrennen Sie den Buskoppler von der Spannungsversorgung UL, bevor Sie die Stellungen an
Der Buskoppler benötigt im PROFINET IO-Netzwerk einen eindeutigen Namen, um von der
Steuerung erkannt zu werden.
Die Namensvergabe kann auf zwei Arten durchgeführt werden:
W manuell oder
W mit PROFINET IO-Funktionen
Name im AuslieferungszustandIm Auslieferungszustand stehen die Schalter S1 und S2 auf 0. Damit ist die Namensvergabe mit
PROFINET IO-Funktionen aktiviert.
9.3.1Manuelle Namensvergabe mit Drehschaltern
S1
S1
S2
S2
Abb. 5: Drehschalter S1 und S2 am Buskoppler
Die beiden Drehschalter S1 und S2 für die manuelle Namensvergabe des Ventilsystems befinden
sich unter dem Sichtfenster (3).
W Schalter S1: Am Schalter S1 wird die höherwertige Stelle der Hex-Zahl im Namen eingestellt.
Der Schalter S1 ist im Hexadezimalsystem von 0 bis F beschriftet.
W Schalter S2: Am Schalter S2 wird die niederwertige Stelle der Hex-Zahl im Namen eingestellt.
Der Schalter S2 ist im Hexadezimalsystem von 0 bis F beschriftet.
Deutsch
Die Drehschalter sind standardmäßig auf 0x00 eingestellt. Damit ist die Namensvergabe mit
PROFINET IO-Funktionen aktiviert.
Gehen Sie bei der manuellen Namensvergabe wie folgt vor:
O Stellen Sie sicher, dass jeder Name nur einmal in Ihrem Netzwerk vorkommt und beachten Sie,
dass der Name 0xFF bzw. 255 reserviert ist.
1. Trennen Sie den Buskoppler von der Spannungsversorgung UL.
2. Stellen Sie an den Schaltern S1 und S2 (siehe Abb. 5) den Namen ein. Stellen Sie dazu die
Drehschalter auf eine Stellung zwischen 1 und 254 dezimal bzw. 0x01 und 0xFE hexadezimal:
– S1: höherwertige Stelle der Hex-Zahl von 0 bis F
– S2: niederwertige Stelle der Hex-Zahl 0 bis F
3. Schalten Sie die Spannungsversorgung UL wieder ein.
Das System wird initialisiert und der am Buskoppler eingestellte Name wird auf
AES-D-BC-PNIO-XX gesetzt. „XX“ entspricht dabei der Einstellung der Schalter. Die
Namensvergabe mit PROFINET IO-Funktionen ist deaktiviert.
In Tabelle 19 sind einige Namensbeispiele dargestellt.
Tabelle 19: Namensbeispiele
Schalterposition S1
höherwertige Stelle
(hexadezimale Beschriftung)
000 (Namensvergabe mit PROFINET
01AES-D-BC-PNIO-01
02AES-D-BC-PNIO-02
.........
FEAES-D-BC-PNIO-FE
FF255 (reserviert)
Schalterposition S2
niederwertige Stelle
hexadezimale Beschriftung)
9.3.2Namensvergabe mit PROFINET IO-Funktionen
Name
IO-Funktionen
Einstellen des Drehschalters auf
PROFINET IO-Funktion
Name, IP-Adresse und
Subnetzmaske vergeben
1. Trennen Sie den Buskoppler von der Spannungsversorgung UL, bevor Sie die Stellungen an den Schaltern S1 und S2 ändern.
2. Stellen Sie erst danach den Namen auf 0x00.
Nach einem Neustart des Buskopplers sind PROFINET IO-Funktionen aktiv.
Nachdem Sie die Drehschalter am Buskoppler auf PROFINET IO-Funktion eingestellt haben, können
Sie ihm einen Namen, eine IP-Adresse und die Subnetzmaske zuweisen.
Wie Sie dem Buskoppler einen Namen, eine IP-Adresse und die Subnetzmaske zuweisen
können, ist vom SPS-Konfigurationsprogramm abhängig. Entnehmen Sie die Informationen
hierzu dessen Bedienungsanleitung.
Das folgende Beispiel basiert auf der SIMATIC-Software von Siemens. Die SPS-Konfiguration kann
auch mit einem anderen SPS-Konfigurationsprogramm durchgeführt werden.
VORSICHT
Verletzungsgefahr durch Änderungen der Einstellungen im laufenden Betrieb.
Unkontrollierten Bewegungen der Aktoren sind möglich!
OÄndern Sie die Einstellungen niemals im laufenden Betrieb.
Um das richtige Gerät bearbeiten zu können:
1. Suchen Sie zuerst den Teilnehmer, der bearbeitet werden soll.
In diesem Beispiel ist dies der Buskoppler der Serie AES.
Der Buskoppler wird mit der IP-Adresse 0.0.0.0 oder einer schon konfigurierten Adresse angezeigt.
Dieser darf in der Anlagenkonfiguration nur einmal vorkommen. Er darf maximal 240 Zeichen lang
sein und muss folgenden DNS-Konventionen entsprechen:
W Erlaubt sind Buchstaben, Ziffern, Bindestriche und Punkte. Umlaute und andere Sonderzeichen
sind nicht erlaubt.
W Der Gerätename darf nicht mit Ziffern beginnen.
W Der Gerätename darf nicht mit einem Bindestrich beginnen und auch nicht damit enden.
W Der Gerätename darf nicht mit der Zeichenkette „port-x“ beginnen (x = 0–9).
Beispiel: AVENTICS AES
Im Auslieferungszustand ist der Name nicht vergeben.
Indem Sie die Eingaben zuweisen, wird der Gerätename an den Buskoppler übergeben.
4. Vergeben Sie eine passende IP-Adresse und eine Subnetzmaske.
Bei automatischer IPAdressenvergabe wird dem Modul von der Steuerung automatisch die
IP-Adresse und Subnetmaske zugewiesen, die dem Gerätenamen in der Steuerung zugeordnet ist.
Bei manueller IP-Adressenvergabe muss die IP-Adresse und die Subnetzmaske nach dem gleichen
Schema wie der Gerätename dem Buskoppler zugewiesen werden.
Deutsch
Beispiel:
W IP-Adresse: 192.168.0.3
W Subnetzmaske: 255.255.255.0)
Bevor Sie das System in Betrieb nehmen, müssen Sie folgende Arbeiten durchgeführt und
abgeschlossen haben:
W Sie haben das Ventilsystem mit Buskoppler montiert (siehe Montageanleitung der Buskoppler
und der E/A-Module und Montageanleitung des Ventilsystems).
W Sie haben die Voreinstellungen und die Konfiguration durchgeführt (siehe Kapitel 9
„Voreinstellungen am Buskoppler“ auf Seite 30 und Kapitel 5 „SPS-Konfiguration des
Ventilsystems AV“ auf Seite 18).
W Sie haben den Buskoppler an die Steuerung angeschlossen (siehe Montageanleitung für das
Ventilsystem AV).
W Sie haben die Steuerung so konfiguriert, dass die Ventile und die E/A-Module richtig angesteuert
werden.
Die Inbetriebnahme und Bedienung darf nur von einer Elektro- oder Pneumatikfachkraft oder
von einer unterwiesenen Person unter der Leitung und Aufsicht einer Fachkraft erfolgen (siehe
Kapitel 2.4 „Qualifikation des Personals“ auf Seite 9).
GEFAHR
Explosionsgefahr bei fehlendem Schlagschutz!
Mechanische Beschädigungen, z. B. durch Belastung der pneumatischen oder elektrischen
Anschlüsse, führen zum Verlust der Schutzart IP65.
OStellen Sie sicher, dass das Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen gegen
jegliche mechanische Beschädigung geschützt eingebaut wird.
Explosionsgefahr durch beschädigte Gehäuse!
In explosionsgefährdeten Bereichen können beschädigte Gehäuse zur Explosion führen.
OStellen Sie sicher, dass die Komponenten des Ventilsystems nur mit vollständig montiertem
und unversehrtem Gehäuse betrieben werden.
Explosionsgefahr durch fehlende Dichtungen und Verschlüsse!
Flüssigkeiten und Fremdkörper können in das Gerät eindringen und das Gerät zerstören.
OStellen Sie sicher, dass die Dichtungen im Stecker vorhanden sind und dass sie nicht
beschädigt sind.
OStellen Sie vor der Inbetriebnahme sicher, dass alle Stecker montiert sind.
VORSICHT
Unkontrollierte Bewegungen beim Einschalten!
Es besteht Verletzungsgefahr, wenn sich das System in einem undefinierten Zustand befindet.
OBringen Sie das System in einen sicheren Zustand, bevor Sie es einschalten.
OStellen Sie sicher, dass sich keine Person innerhalb des Gefahrenbereichs befindet, wenn Sie
die Druckluftversorgung einschalten.
1. Schalten Sie die Betriebsspannung ein.
Die Steuerung sendet beim Hochlauf Parameter und Konfigurationsdaten an den Buskoppler,
die Elektronik im Ventilbereich und an die E/A-Module.
2.
Überprüfen Sie nach der Initialisierungsphase die LED-Anzeigen an allen Modulen (siehe
Kapitel 11 „LED-Diagnose am Buskoppler“ auf Seite 36 und Systembeschreibung der E/A-Module).
Mindestens eine der beiden LEDs L/A 1 und L/A 2 muss grün leuchten, bzw. grün leuchten und schnell gelb blinken. Das
Blinken kann je nach Datenaustausch so schnell passieren, dass es als Leuchten wahrgenommen wird. Die Farbe entspricht
dann Hellgrün.
1)
Verbindung mit Ethernet-Gerät am Feldbusanschluss X7E1
1)
Verbindung mit Ethernet-Gerät am Feldbusanschluss X7E2
Wenn die Diagnose erfolgreich verlaufen ist, dürfen Sie das Ventilsystem in Betrieb nehmen.
Andernfalls müssen Sie den Fehler beheben (siehe Kapitel 13 „Fehlersuche und Fehlerbehebung“
auf Seite 54).
Der Buskoppler überwacht die Spannungsversorgungen für die Elektronik und die
Aktoransteuerung. Wenn die eingestellte Schwelle unter- oder überschritten wird, wird ein
Fehlersignal erzeugt und an die Steuerung gemeldet. Zusätzlich zeigen die Diagnose-LEDs den
Zustand an.
Diagnoseanzeige am Buskoppler
ablesen
Die LEDs auf der Oberseite des Buskopplers geben die in Tab. 21 aufgeführten Meldungen wieder.
O Überprüfen Sie vor Inbetriebnahme und während des Betriebs regelmäßig die
Buskopplerfunktionen durch Ablesen der LEDs.
Tabelle 21: Bedeutung der LED-Diagnose
BezeichnungFarbeZustandBedeutung
UL (14)grünleuchtetDie Spannungsversorgung der Elektronik ist größer als die
untere Toleranzgrenze (18 V DC).
rotblinktDie Spannungsversorgung der Elektronik ist kleiner als die
untere Toleranzgrenze (18 V DC) und größer als 10 V DC.
rot leuchtetDie Spannungsversorgung der Elektronik ist kleiner als
10 V DC.
grün/rotausDie Spannungsversorgung der Elektronik ist deutlich
kleiner als 10 V DC (Schwelle nicht definiert).
UA (15)grünleuchtetDie Aktorspannung ist größer als die untere
Toleranzgrenze (21,6 V DC).
rotblinktDie Aktorspannung ist kleiner als die untere
Toleranzgrenze (21,6 V DC) und größer als UA-OFF.
rot leuchtetDie Aktorspannung ist kleiner als UA-OFF.
IO/DIAG (16)grünleuchtetDie Konfiguration ist in Ordnung und die Backplane arbeitet
fehlerfrei
rot/grünblinktDie Konfiguration des Masters unterscheidet sich von der
angeschlossenen Hardware des Slaves (zu viele, zu wenige
oder falsche Module wurden konfiguriert)
rotleuchtetDiagnosemeldung eines Moduls liegt vor.
rotblinktVentileinheit falsch konfiguriert oder Fehler der Funktion
der Backplane
RUN/BF (17)grünleuchtetDer Buskoppler tauscht zyklisch Daten mit der Steuerung
aus.
grünblinktWarten auf die Aufnahme der Kommunikation mit der
Steuerung
rotblinktKommunikation wurde unterbrochen (keine
Kommunikation mit dem Master)
rotleuchtetschwerwiegende Netzwerkprobleme, IP-Adresse doppelt
vergeben
grün/rotausWarten auf Anschluss ans Netzwerk (mindestens ein Link
muss hergestellt werden)
L/A 1 (18)grünleuchtetDie physikalische Verbindung zwischen Buskoppler und
Netzwerk wurde erkannt (Link hergestellt).
gelbblinkt
schnell
grün/gelbausDer Buskoppler hat keine physikalische Verbindung zum
Datenpaket empfangen (blinkt bei jedem empfangenen
Explosionsgefahr durch fehlerhaftes Ventilsystem in explosionsfähiger Atmosphäre!
Nach einer Konfiguration oder einem Umbau des Ventilsystems sind Fehlfunktionen möglich.
OFühren Sie nach einer Konfiguration oder einem Umbau immer vor der
Wiederinbetriebnahme eine Funktionsprüfung in nicht explosionsfähiger Atmosphäre durch.
Dieses Kapitel beschreibt den Aufbau des kompletten Ventilsystems, die Regeln, nach denen Sie das
Ventilsystem umbauen dürfen, die Dokumentation des Umbaus sowie die erneute Konfiguration des
Ventilsystems.
Die Montage der Komponenten und der kompletten Einheit ist in den jeweiligen
Montageanleitungen beschrieben. Alle notwendigen Montageanleitungen werden als
Papierdokumentation mitgeliefert und befinden sich zusätzlich auf der CD R412018133.
12.1 Ventilsystem
Das Ventilsystem der Serie AV besteht aus einem zentralen Buskoppler, der nach rechts auf bis zu
64 Ventile und auf bis zu 32 dazugehörende elektrische Komponenten (siehe Kapitel 12.5.3 „Nicht
zulässige Konfigurationen“ auf Seite 50) erweitert werden kann. Auf der linken Seite können bis zu
zehn Eingangs- und Ausgangsmodule angeschlossen werden. Die Einheit kann auch ohne
pneumatische Komponenten, also nur mit Buskoppler und E/A-Modulen, als Stand-alone-System
betrieben werden.
In Abb. 6 ist eine Beispielkonfiguration mit Ventilen und E/A-Modulen dargestellt. Je nach
Konfiguration können in Ihrem Ventilsystem weitere Komponenten, wie pneumatische
Einspeiseplatten, elektrische Einspeiseplatten oder Druckregelventile vorhanden sein (siehe
Kapitel 12.2 „Ventilbereich“ auf Seite 39).
31 Ventiltreiber (nicht sichtbar)
32 rechte Endplatte
33 pneumatische Einheit der Serie AV
34 elektrische Einheit der Serie AES
30 pneumatische Einspeiseplatte
12.2 Ventilbereich
In den folgenden Abbildungen sind die Komponenten als Illustration und als Symbol dargestellt.
Die Symboldarstellung wird im Kapitel 12.5 „Umbau des Ventilbereichs“ auf Seite 48 verwendet.
12.2.1Grundplatten
Ventile der Serie AV werden immer auf Grundplatten montiert, die miteinander verblockt werden,
so dass der Versorgungsdruck an allen Ventilen anliegt.
Die Grundplatten sind immer als 2-fach- oder 3-fach-Grundplatten für zwei bzw. drei einseitig oder
beidseitig betätigte Ventile ausgeführt.
Die Adapterplatte (29) hat ausschließlich die Funktion, den Ventilbereich mit dem Buskoppler
mechanisch zu verbinden. Sie befindet sich immer zwischen dem Buskoppler und der ersten
pneumatischen Einspeiseplatte.
Abb. 8: Adapterplatte
12.2.3Pneumatische Einspeiseplatte
Mit pneumatischen Einspeiseplatten (30) können Sie das Ventilsystem in Sektionen mit
verschiedenen Druckzonen aufteilen (siehe Kapitel 12.5 „Umbau des Ventilbereichs“ auf Seite 48).
Die elektrische Einspeiseplatte (35) ist mit einer Einspeiseplatine verbunden. Sie kann über einen
eigenen 4-poligen M12-Anschluss eine zusätzliche 24-V-Spannungsversorgung für alle Ventile, die
rechts von der elektrischen Einspeiseplatte liegen, einspeisen. Die elektrische Einspeiseplatte
überwacht diese zusätzliche Spannung (UA) auf Unterspannung.
Abb. 10: Elektrische Einspeiseplatte
Das Anzugsmoment der Erdungsschraube M4x0,7 (SW7) beträgt 1,25 Nm +0,25.
Pinbelegung des M12-SteckersDer Anschluss für die Aktorspannung ist ein Stecker, male, M12, 4-polig, A-codiert.
O Entnehmen Sie die Pinbelegung des M12-Steckers der elektrischen Einspeiseplatte der
Tabelle 22.
Tabelle 22: Pinbelegung des M12-Steckers der elektrischen Einspeiseplatte
W Die Spannungstoleranz für die Aktorspannung beträgt 24 V DC ±10%.
W Der maximale Strom beträgt 2 A.
W Die Spannung ist intern galvanisch von UL getrennt.
In den Grundplatten sind unten an der Rückseite Ventiltreiber eingebaut, die die Ventile elektrisch
mit dem Buskoppler verbinden.
Durch die Verblockung der Grundplatten werden auch die Ventiltreiberplatinen über Stecker
elektrisch verbunden und bilden zusammen die sogenannte Backplane, über die der Buskoppler die
Ventile ansteuert.
Abb. 11: Verblockung von Grundplatten und Ventiltreiberplatinen
Mit elektrischen Einspeiseplatten kann das Ventilsystem in Sektionen mit verschiedenen
Spannungszonen aufgeteilt werden. Dazu unterbricht die Einspeiseplatine die 24-V- und die
0-V-Leitung der Spannung UA in der Backplane. Maximal zehn Spannungszonen sind zulässig.
Die Einspeisung der Spannung an der elektrischen Einspeiseplatte muss bei der
SPS-Konfiguration berücksichtigt werden.
Elektronisch angesteuerte Druckregelventile können Sie abhängig von der gewählten Grundplatte
als Druckzonen- oder als Einzeldruckregler einsetzen.
Abb. 13: Grundplatten für Druckregelventile zur Druckzonenregelung (links) und Einzeldruckregelung (rechts)
39 AV-EP-Grundplatte zur Druckzonenregelung
40 AV-EP-Grundplatte zur Einzeldruckregelung
Druckregelventile zur Druckzonenregelung und zur Einzeldruckregelung unterscheiden sich
von der elektronischen Ansteuerung nicht. Aus diesem Grund wird auf die Unterschiede der
beiden AV-EP-Druckregelventile hier nicht weiter eingegangen. Die pneumatischen Funktionen
werden in der Betriebsanleitung der AV-EP-Druckregelventile beschrieben. Diese finden Sie auf
der CD R412018133.
12.2.7Überbrückungsplatinen
41 Integrierte AV-EP-Leiterplatte
42 Ventilplatz für Druckregelventil
Deutsch
Abb. 14: Überbrückungsplatinen und UA-OFF-Überwachungsplatine
38 Einspeiseplatine
43 lange Überbrückungsplatine
44 kurze Überbrückungsplatine
45 UA-OFF-Überwachungsplatine
Überbrückungsplatinen überbrücken die Bereiche der Druckeinspeisung und haben keine weitere
Funktion. Sie werden daher bei der SPS-Konfiguration nicht berücksichtigt.
Überbrückungsplatinen gibt es in langer und kurzer Ausführung:
Die lange Überbrückungsplatine befindet sich immer direkt am Buskoppler. Sie überbrückt die
Adapterplatte und die erste pneumatische Einspeiseplatte.
Die kurze Überbrückungsplatine wird verwendet, um weitere pneumatische Einspeiseplatten zu
überbrücken.
12.2.8UA-OFF-Überwachungsplatine
Die UA-OFF-Überwachungsplatine ist die Alternative zur kurzen Überbrückungsplatine in der
pneumatische Einspeiseplatte (siehe Abb. 14 auf Seite 43).
Die elektrische UA-OFF-Überwachungsplatine überwacht die Aktorspannung UA auf den Zustand
UA < UA-OFF. Alle Spannungen werden direkt durchgeleitet. Daher muss die
UA-OFF-Überwachungsplatine immer nach einer zu überwachenden elektrischen Einspeiseplatte
eingebaut werden.
Im Gegensatz zur Überbrückungsplatine muss die UA-OFF-Überwachungsplatine bei der
Konfiguration der Steuerung berücksichtigt werden.
12.2.9Mögliche Kombinationen von Grundplatten und Platinen
4-fach-Ventiltreiberplatinen werden immer mit zwei 2-fach-Grundplatten kombiniert.
In Tabelle 23 ist dargestellt, wie die Grundplatten, pneumatische Einspeiseplatten, elektrische
Einspeiseplatten und Adapterplatten mit verschiedenen Ventiltreiber-, Überbrückungs- und
Einspeiseplatinen kombiniert werden können.
Tabelle 23: Mögliche Kombinationen von Platten und Platinen
GrundplattePlatinen
2-fach-Grundplatte2-fach-Ventiltreiberplatine
3-fach-Grundplatte 3-fach-Ventiltreiberplatine
2x2-fach-Grundplatte4-fach-Ventiltreiberplatine
pneumatische Einspeiseplatte kurze Überbrückungsplatine oder
UA-OFF-Überwachungsplatine
Adapterplatte und pneumatische Einspeiseplattelange Überbrückungsplatine
elektrische EinspeiseplatteEinspeiseplatine
1)
Zwei Grundplatten werden mit einer Ventiltreiberplatine verknüpft.
Die Platinen in den AV-EP-Grundplatten sind fest eingebaut und können daher nicht mit anderen
Grundplatten kombiniert werden.
Anhand der Materialnummer können Sie den Buskoppler eindeutig identifizieren. Wenn Sie den
Buskoppler austauschen, können Sie mithilfe der Materialnummer das gleiche Gerät nachbestellen.
Die Materialnummer ist auf der Rückseite des Geräts auf dem Typenschild (12) und auf der
Oberseite unter dem Identifikationsschlüssel aufgedruckt. Für den Buskoppler Serie AES für
PROFINET IO lautet die Materialnummer R412018223.
12.3.2Materialnummer des Ventilsystems
Die Materialnummer des kompletten Ventilsystems (46) ist auf der rechten Endplatte aufgedruckt.
Mit dieser Materialnummer können Sie ein identisch konfiguriertes Ventilsystem nachbestellen.
O Beachten Sie, dass sich die Materialnummer nach einem Umbau des Ventilsystems immer noch
auf die Ursprungskonfiguration bezieht (siehe Kapitel 12.5.5 „Dokumentation des Umbaus“ auf
Seite 53).
12.3.3Identifikationsschlüssel des Buskopplers
Der Identifikationsschlüssel (1) auf der Oberseite des Buskopplers der Serie AES für PROFINET IO
lautet AES-D-BC-PNIO und beschreibt dessen wesentlichen Eigenschaften:
Tabelle 24: Bedeutung des Identifikationsschlüssels
BezeichnungBedeutung
AESModul der Serie AES
DD-Design
BCBus Coupler
PNIOfür Feldbusprotokoll PROFINET IO
12.3.4Betriebsmittelkennzeichnung des Buskopplers
Um den Buskoppler eindeutig in der Anlage identifizieren zu können, müssen Sie ihm eine
eindeutige Kennzeichnung zuweisen. Hierfür stehen die beiden Felder für die
Betriebsmittelkennzeichnung (4) auf der Oberseite und auf der Front des Buskopplers zur
Verfügung.
O Beschriften Sie die beiden Felder wie in Ihrem Anlagenplan vorgesehen.
12.4.1SPS-Konfigurationsschlüssel des Ventilbereichs
Der SPS-Konfigurationsschlüssel für den Ventilbereich (59) ist auf der rechten Endplatte
aufgedruckt.
Der SPS-Konfigurationsschlüssel gibt die Reihenfolge und den Typ der elektrischen Komponenten
anhand eines Ziffern- und Buchstabencodes wieder. Der SPS-Konfigurationsschlüssel hat nur
Ziffern, Buchstaben und Bindestriche. Zwischen den Zeichen wird kein Leerzeichen verwendet.
Allgemein gilt:
W Ziffern und Buchstaben geben die elektrischen Komponenten wieder
W Jede Ziffer entspricht einer Ventiltreiberplatine. Der Wert der Ziffer gibt die Anzahl der
Ventilplätze für eine Ventiltreiberplatine wieder
W Buchstaben geben Sondermodule wieder, die für die SPS-Konfiguration relevant sind
W „–“ visualisiert eine pneumatische Einspeiseplatte ohne UA-OFF-Überwachungsplatine; nicht
relevant für die SPS-Konfiguration
Die Reihenfolge beginnt an der rechten Seite des Buskopplers und endet am rechten Ende des
Ventilsystems.
Die Elemente, die im SPS-Konfigurationsschlüssel dargestellt werden können, sind in Tabelle 25
dargestellt.
Tabelle 25: Elemente des SPS-Konfigurationsschlüssels für den Ventilbereich
AbkürzungBedeutung
22-fach-Ventiltreiberplatine
33-fach-Ventiltreiberplatine
44-fach-Ventiltreiberplatine
–pneumatische Einspeiseplatte
KDruckregelventil 8 Bit, parametrierbar
LDruckregelventil 8 Bit
MDruckregelventil 16 Bit, parametrierbar
NDruckregelventil 16 Bit
Uelektrische Einspeiseplatte
Wpneumatische Einspeiseplatte mit UA-OFF-Überwachung
Beispiel eines SPS-Konfigurationsschlüssels: 423–4M4U43.
Die Adapterplatte und die pneumatische Einspeiseplatte am Beginn des Ventilsystems sowie
die rechte Endplatte werden im SPS-Konfigurationsschlüssel nicht berücksichtigt.
12.4.2SPS-Konfigurationsschlüssel des E/A-Bereichs
Der SPS-Konfigurationsschlüssel des E/A-Bereichs (60) ist modulbezogen. Er ist jeweils auf der
Oberseite des Geräts aufgedruckt.
Die Reihenfolge der E/A-Module beginnt am Buskoppler auf der linken Seite und endet am linken
Ende des E/A-Bereichs.
Im SPS-Konfigurationsschlüssel sind folgende Daten codiert:
W Anzahl der Kanäle
W Funktion
W Steckertyp
Tabelle 26: Abkürzungen für den SPS-Konfigurationsschlüssel im E/A-Bereich
AbkürzungBedeutung
8Anzahl der Kanäle oder Anzahl der Stecker, die Ziffer
16
24
DIdigitaler Eingangskanal (digital input)
DOdigitaler Ausgangskanal (digital output)
AIanaloger Eingangskanal (analog input)
AOanaloger Ausgangskanal (analog output)
M8M8-Anschluss
M12M12-Anschluss
DSUB25DSUB-Anschluss, 25-polig
SCAnschluss mit Federzugklemme (spring clamp)
Azusätzlicher Anschluss für Aktorspannung
Lzusätzlicher Anschluss für Logikspannung
Eerweiterte Funktionen (enhanced)
PDruckmessung
D4Push-In D = 4 mm, 5/32 Inch
Der E/A-Bereich besteht aus drei verschiedenen Modulen mit folgenden
SPS-Konfigurationsschlüsseln:
Tabelle 27: Beispiel eines SPS-Konfigurationsschlüssels im E/A-Bereich
SPS-Konfigurationsschlüssel
des E/A-Moduls
8DI8M8
24DODSUB25W 24 x digitale Ausgangskanäle
2AO2AI2M12AW 2 x analoge Ausgangskanäle
Die linke Endplatte wird im SPS-Konfigurationsschlüssel nicht berücksichtigt.
Eigenschaften des E/A-Moduls
W 8 x digitale Eingangskanäle
W 8 x M8-Anschlüsse
W 1 x DSUB-Stecker, 25-polig
W 2 x analoge Eingangskanäle
W 2 x M12-Anschlüsse
W zusätzlicher Anschluss für Aktorspannung
12.5 Umbau des Ventilbereichs
Die Symboldarstellung der Komponenten des Ventilbereichs ist in Kapitel 12.2 „Ventilbereich“
auf Seite 39 erklärt.
ACHTUNG
Unzulässige, nicht regelkonforme Erweiterung!
Erweiterungen oder Verkürzungen, die nicht in dieser Anleitung beschrieben sind, stören die
Basis-Konfigurationseinstellungen. Das System kann nicht zuverlässig konfiguriert werden.
OBeachten Sie die Regeln zur Erweiterung des Ventilbereichs.
OBeachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkungen, die sich aus
dem Gesamtsystem ergeben.
Zur Erweiterung oder zum Umbau dürfen Sie folgende Komponenten einsetzen:
W Ventiltreiber mit Grundplatten
W Druckregelventile mit Grundplatten
W pneumatische Einspeiseplatten mit Überbrückungsplatine
W elektrische Einspeiseplatten mit Einspeiseplatine
W pneumatische Einspeiseplatten mit UA-OFF-Überwachungsplatine
Bei Ventiltreibern sind Kombinationen aus mehreren der folgenden Komponenten möglich (siehe
Abb. 16 auf Seite 49):
W 4-fach-Ventiltreiber mit zwei 2-fach-Grundplatten
W 3-fach-Ventiltreiber mit einer 3-fach-Grundplatte
W 2-fach-Ventiltreiber mit einer 2-fach-Grundplatte
Wenn Sie das Ventilsystem als Stand-alone-System betreiben wollen, benötigen Sie eine
spezielle rechte Endplatte (siehe Kapitel 15.1 „Zubehör“ auf Seite 58).
Der Ventilbereich eines Ventilsystems kann aus mehreren Sektionen bestehen. Eine Sektion beginnt
immer mit einer Einspeiseplatte, die den Anfang eines neuen Druckbereichs oder eines neuen
Spannungsbereichs markiert.
Eine UA-OFF-Überwachungsplatine sollte nur nach einer elektrischen Einspeiseplatte
eingebaut werden, da sonst die Aktorspannung UA vor der Einspeisung überwacht wird.
Abb. 16: Bildung von Sektionen mit zwei pneumatischen Einspeiseplatten und einer elektrischen Einspeiseplatte
Tabelle 28: Beispiel eines Ventilsystems, bestehend aus drei Sektionen
SektionKomponenten
2. SektionW pneumatische Einspeiseplatte (30)
W vier 2-fach-Grundplatten (20)
W zwei 4-fach-Ventiltreiberplatinen (24)
W 8 Ventile (61)
W AV-EP-Grundplatte für Einzeldruckregelung
W AV-EP-Druckregelventil
3. SektionW elektrische Einspeiseplatte (35)
W zwei 2-fach-Grundplatten (20) und eine 3-fach-Grundplatte (21)
W Einspeiseplatine (38), 4-fach-Ventiltreiberplatine (24) und
3-fach-Ventiltreiberplatine (23)
W 7 Ventile (61)
12.5.2Zulässige Konfigurationen
Abb. 17: Zulässige Konfigurationen
An allen mit einem Pfeil gekennzeichneten Punkten können Sie das Ventilsystem erweitern:
W nach einer pneumatischen Einspeiseplatte (A)
W nach einer Ventiltreiberplatine (B)
W am Ende einer Sektion (C)
W am Ende des Ventilsystems (D)
Um die Dokumentation und die Konfiguration einfach zu halten, empfehlen wir, das
Ventilsystem am rechten Ende (D) zu erweitern.
12.5.3Nicht zulässige Konfigurationen
In Abbildung 18 ist dargestellt, welche Konfigurationen nicht zulässig sind. Sie dürfen nicht:
W innerhalb einer 4-fach- oder 3-fach-Ventiltreiberplatine trennen (A)
W nach dem Buskoppler weniger als vier Ventilplätze montieren (B)
W mehr als 64 Ventile (128 Magnetspulen) montieren
W mehr als 8 AV-EPs verbauen
W mehr als 32 elektrische Komponenten einsetzen.
Einige konfigurierte Komponenten haben mehrere Funktionen und zählen daher wie mehrere
elektrische Komponenten.
Abb. 18: Beispiele für nicht zulässige Konfigurationen
12.5.4Umbau des Ventilbereichs überprüfen
O Überprüfen Sie nach dem Umbau der Ventileinheit anhand der folgenden Checkliste, ob Sie alle
Regeln eingehalten haben.
Haben Sie mindestens 4 Ventilplätze nach der ersten pneumatischen Einspeiseplatte montiert?
Haben Sie höchstens 64 Ventilplätze montiert?
Haben Sie nicht mehr als 32 elektrische Komponenten verwendet? Beachten Sie, dass ein
AV-EP-Druckregelventil drei elektrischen Komponenten entspricht.
Haben Sie nach einer pneumatischen oder elektrischen Einspeiseplatte, die eine neue Sektion
bildet, mindestens zwei Ventile montiert?
Haben Sie die Ventiltreiberplatinen immer passend zu den Grundplattengrenzen verbaut, d. h.
– eine 2-fach-Grundplatte wurde mit einer 2-fach-Ventiltreiberplatine verbaut,
– zwei 2-fach-Grundplatten wurden mit einer 4-fach-Ventiltreiberplatine verbaut,
– eine 3-fach-Grundplatte wurde mit einer 3-fach-Ventiltreiberplatine verbaut?
SPS-KonfigurationsschlüsselNach einem Umbau ist der auf der rechten Endplatte aufgedruckte SPS-Konfigurationsschlüssel
nicht mehr gültig.
O Ergänzen Sie den SPS-Konfigurationsschlüssel oder überkleben Sie den
SPS-Konfigurationsschlüssel und beschriften Sie die Endplatte neu.
O Dokumentieren Sie stets alle Änderungen an Ihrer Konfiguration.
MaterialnummerNach einem Umbau ist die auf der rechten Endplatte angebrachte Materialnummer (MNR) nicht
mehr gültig.
O Markieren Sie die Materialnummer, so dass ersichtlich wird, dass die Einheit nicht mehr dem
ursprünglichen Auslieferungszustand entspricht.
12.6 Umbau des E/A-Bereichs
12.6.1Zulässige Konfigurationen
Am Buskoppler dürfen maximal zehn E/A-Module angeschlossen werden.
Weitere Informationen zum Umbau des E/A-Bereichs finden Sie in den Systembeschreibungen der
jeweiligen E/A-Module.
Wir empfehlen Ihnen, die E/A-Module am linken Ende des Ventilsystems zu erweitern.
12.6.2Dokumentation des Umbaus
Der SPS-Konfigurationsschlüssel ist auf der Oberseite der E/A-Module aufgedruckt.
O Dokumentieren Sie stets alle Änderungen an Ihrer Konfiguration.
12.7 Erneute SPS-Konfiguration des Ventilsystems
ACHTUNG
Konfigurationsfehler!
Ein fehlerhaft konfiguriertes Ventilsystem kann zu Fehlfunktionen im Gesamtsystem führen und
dieses beschädigen.
ODie Konfiguration darf daher nur von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden!
OBeachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkungen, die sich aus
dem Gesamtsystem ergeben.
OBeachten Sie die Dokumentation Ihres Konfigurationsprogramms.
Nach dem Umbau des Ventilsystems müssen Sie die neu hinzugekommenen Komponenten
konfigurieren. Komponenten, die noch an ihrem ursprünglichen Steckplatz (Slot) sind, werden
erkannt und müssen nicht neu konfiguriert werden.
Deutsch
Wenn Sie Komponenten ausgetauscht haben, ohne deren Reihenfolge zu verändern, muss das
Ventilsystem nicht neu konfiguriert werden. Alle Komponenten werden dann von der Steuerung
erkannt.
O Gehen Sie bei der SPS-Konfiguration vor, wie in Kapitel 5 „SPS-Konfiguration des Ventilsystems
O Gehen Sie auch unter Zeitdruck systematisch und gezielt vor.
O Wahlloses, unüberlegtes Demontieren und Verstellen von Einstellwerten können
schlimmstenfalls dazu führen, dass die ursprüngliche Fehlerursache nicht mehr ermittelt
werden kann.
O Verschaffen Sie sich einen Überblick über die Funktion des Produkts im Zusammenhang mit der
Gesamtanlage.
O Versuchen Sie zu klären, ob das Produkt vor Auftreten des Fehlers die geforderte Funktion in
der Gesamtanlage erbracht hat.
O Versuchen Sie, Veränderungen der Gesamtanlage, in welche das Produkt eingebaut ist, zu
erfassen:
– Wurden die Einsatzbedingungen oder der Einsatzbereich des Produkts verändert?
– Wurden Veränderungen (z. B. Umrüstungen) oder Reparaturen am Gesamtsystem
(Maschine/Anlage, Elektrik, Steuerung) oder am Produkt ausgeführt? Wenn ja: Welche?
– Wurde das Produkt bzw. die Maschine bestimmungsgemäß betrieben?
– Wie zeigt sich die Störung?
O Bilden Sie sich eine klare Vorstellung über die Fehlerursache. Befragen Sie ggf. den
unmittelbaren Bediener oder Maschinenführer.
13.2 Störungstabelle
In Tabelle 30 finden Sie eine Übersicht über Störungen, mögliche Ursachen und deren Abhilfe.
Falls Sie den aufgetretenen Fehler nicht beheben konnten, wenden Sie sich an die AVENTICS
GmbH. Die Adresse finden Sie auf der Rückseite der Anleitung.
Tabelle 30: Störungstabelle
Störungmögliche UrsacheAbhilfe
kein Ausgangsdruck an den Ventilen
vorhanden
Ausgangsdruck zu niedrigVersorgungsdruck zu niedrigVersorgungsdruck erhöhen
keine Spannungsversorgung am
Buskoppler bzw. an der
elektrischen Einspeiseplatte
(siehe auch Verhalten der
einzelnen LEDs am Ende der
Tabelle)
kein Sollwert vorgegebenSollwert vorgeben
kein Versorgungsdruck vorhanden Versorgungsdruck anschließen
keine ausreichende
Spannungsversorgung des
Geräts
Spannungsversorgung am Stecker
X1S am Buskoppler und an der
elektrischen Einspeiseplatte
anschließen
Polung der Spannungsversorgung
am Buskoppler und an der
elektrischen Einspeiseplatte
prüfen
Anlagenteil einschalten
LED UA und UL am Buskoppler
und an der elektrischen
Einspeiseplatte überprüfen und
ggf. Geräte mit der richtigen
(ausreichenden) Spannung
versorgen
Buskoppler angeschlossen.
Es ist keine Endplatte vorhanden.Endplatte anschließen
Auf der Ventilseite sind mehr als
32 elektrische Komponenten
angeschlossen (siehe 12.5.3 „Nicht
zulässige Konfigurationen“ auf
Seite 50)
Im E/A-Bereich sind mehr als zehn
Module angeschlossen.
Die Leiterplatten der Module sind
nicht richtig zusammengesteckt.
Die Leiterplatte eines Moduls ist
defekt.
Der Buskoppler ist defektBuskoppler austauschen
Neues Modul ist unbekanntWenden Sie sich an die AVENTICS
LED RUN/BF leuchtet rotSchwerwiegender Netzwerkfehler
Abmessungen37,5 mm x 52 mm x 102 mm
Gewicht0,17 kg
Temperaturbereich Anwendung-10 °C bis 60 °C
Temperaturbereich Lagerung-25 °C bis 80 °C
Betriebsumgebungsbedingungenmax. Höhe über N.N.: 2000 m
SchwingfestigkeitWandmontage EN 60068-2-6:
• ±0,35 mm Weg bei 10 Hz–60 Hz,
• 5 g Beschleunigung bei 60 Hz–150 Hz
SchockfestigkeitWandmontage EN 60068-2-27:
• 30 g bei 18 ms Dauer,
• 3 Schocks je Richtung
Schutzart nach EN60529/IEC60529IP65 bei montierten Anschlüssen
Relative Luftfeuchte95%, nicht kondensierend
Verschmutzungsgrad2
Verwendungnur in geschlossenen Räumen
Elektronik
Spannungsversorgung der Elektronik24 V DC ±25%
Aktorspannung24 V DC ±10%
Einschaltstrom der Ventile 50 mA
Bemessungsstrom für beide
24-V-Spannungsversorgungen
AnschlüsseSpannungsversorgung des Buskopplers X1S:
Bus
BusprotokollPROFINET IO
AnschlüsseFeldbusanschlüsse X7E1 und X7E2:
Anzahl Ausgangsdatenmax. 512 bit
Anzahl Eingangsdatenmax. 512 bit
Normen und Richtlinien
DIN EN 61000-6-2 „Elektromagnetische Verträglichkeit“ (Störfestigkeit Industriebereich)
DIN EN 61000-6-4 „Elektromagnetische Verträglichkeit“ (Störaussendung Industriebereich)
DIN EN 60204-1 „Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstung von Maschinen - Teil 1: Allgemeine
2Notes on Safety ........................................................................................................................ 66
2.1About this chapter ...................................................................................................................................... 66
2.2Intended use ................................................................................................................................................ 66
2.2.1 Use in explosive atmospheres ............................................................................................................... 67
2.3Improper use ............................................................................................................................................... 67
4.1.2 LED ................................................................................................................................................................. 74
5.4.2 Creating a configuration list .................................................................................................................... 79
5.5Setting the bus coupler parameters .................................................................................................... 81
5.5.1 Setting parameters for the modules .................................................................................................... 81
5.5.2 Parameters for diagnostic messages .................................................................................................. 81
5.5.4 Parameter for the sequence of the bytes in the data word .......................................................... 83
5.6Transferring the configuration to the controller .............................................................................. 83
6Structure of the Valve Driver Data ......................................................................................... 84
6.1Process data ................................................................................................................................................ 84
6.2Diagnostic data ........................................................................................................................................... 85
6.3Parameter data ........................................................................................................................................... 85
7Data Structure of the Electrical Supply Plate ....................................................................... 86
7.1Process data ................................................................................................................................................ 86
7.2Diagnostic data ........................................................................................................................................... 86
7.3Parameter data ........................................................................................................................................... 86
8Structure of Pneumatic Supply Plate Data with UA-OFF Monitoring Board ..................... 87
8.1Process data ................................................................................................................................................ 87
8.2Diagnostic data ........................................................................................................................................... 87
8.3Parameter data ........................................................................................................................................... 87
9Presettings on the Bus Coupler ............................................................................................. 88
9.1Opening and closing the window ........................................................................................................... 88
9.2Changing the name .................................................................................................................................... 88
9.3Assigning names, IP addresses, and subnet masks ....................................................................... 89
9.3.1 Manual name assignment with rotary switches .............................................................................. 89
9.3.2 Name assignment with PROFINET IO functions ............................................................................... 90
10Commissioning the Valve System with PROFINET IO .......................................................... 92
11LED Diagnosis on the Bus Coupler ........................................................................................ 94
12Conversion of the Valve System ............................................................................................ 95
12.1Valve system ............................................................................................................................................... 95
12.2Valve zone .................................................................................................................................................... 96
12.2.1 Base plates ................................................................................................................................................... 96
12.2.4 Power supply unit ...................................................................................................................................... 98
12.2.9 Possible combinations of base plates and cards .......................................................................... 101
12.3Identifying the modules ......................................................................................................................... 102
12.3.1 Material number for bus coupler ....................................................................................................... 102
12.3.2 Material number for valve system ..................................................................................................... 102
12.3.3 Identification key for bus coupler ....................................................................................................... 102
12.3.4 Equipment identification for bus coupler ........................................................................................ 102
12.3.5 Rating plate on bus coupler ................................................................................................................. 103
13.1Proceed as follows for troubleshooting ........................................................................................... 110
13.2Table of malfunctions ............................................................................................................................ 110
14Technical Data ....................................................................................................................... 113
This documentation is valid for the AES series bus coupler for PROFINET IO, with material number
R412018223. The documentation is geared toward programmers, electrical engineers, service
personnel, and system owners.
This documentation contains important information on the safe and proper commissioning
and operation of the product and how to remedy simple malfunctions yourself. In addition
to a description of the bus coupler, it also contains information on the PLC configuration of the bus
coupler, valve drivers, and I/O modules.
1.2Required and supplementary documentation
O Only commission the product once you have obtained the following documentation and
understood and complied with its contents.
Table 1:Required and supplementary documentation
DocumentationDocument typeComment
System documentationOperating instructions To be created by system owner
Documentation of the PLC configuration
program
Assembly instructions for all current
components and the entire AV valve system
System descriptions for connecting
the I/O modules and bus couplers electrically
Operating instructions for AV-EP pressure
regulators
Software manualIncluded with software
Assembly
instructions
System descriptionPDF file on CD
Operating instructions PDF file on CD
Printed documentation
All assembly instructions and system descriptions for the AES and AV series, as well as the PLC
configuration files, can be found on the CD R412018133.
1.3Presentation of information
To allow you to begin working with the product quickly and safely, uniform safety instructions,
symbols, terms, and abbreviations are used in this documentation. For better understanding,
these are explained in the following sections.
English
1.3.1Safety instructions
In this documentation, there are safety instructions before the steps whenever there is a risk
of personal injury or damage to equipment. The measures described to avoid these hazards must
be followed.
W Safety sign: draws attention to the risk
W Signal word: identifies the degree of hazard
W Hazard type and source: identifies the hazard type and source
W Consequences: describes what occurs when the safety instructions are not complied with
W Precautions: states how the hazard can be avoided
Table 2:Hazard classes according to ANSI Z 535.6-2006
Safety sign, signal wordMeaning
Indicates a hazardous situation which, if not avoided, will certainly
DANGER
result in death or serious injury.
Indicates a hazardous situation which, if not avoided, could result
WARNINGCAUTION
NOTICE
in death or serious injury.
Indicates a hazardous situation which, if not avoided, could result
in minor or moderate injury.
Indicates that damage may be inflicted on the product
or the environment.
1.3.2Symbols
The following symbols indicate information that is not relevant for safety but that helps in
comprehending the documentation.
Table 3:Meaning of the symbols
SymbolMeaning
If this information is disregarded, the product cannot be used or operated optimally.
The following designations are used in this documentation:
Ta ble 4 :D es ign at io ns
DesignationMeaning
BackplaneInternal electrical connection from the bus coupler to the valve drivers
and the I/O modules
Left sideI/O zone, located to the left of the bus coupler when facing its electrical connectors
Right sideValve zone, located to the right of the bus coupler when facing its electrical connectors
Stand-alone system Bus coupler and I/O modules without valve zone
Valve driverElectrical valve actuation component that converts the signal from the backplane into
current for the solenoid coil
1.3.4Abbreviations
This documentation uses the following abbreviations:
Table 5:Abbreviations
AbbreviationMeaning
AESAdvanced Electronic System
AVAdvanced Valve
DNSDomain Name System
I/O moduleInput/Output module
FEFunctional Earth
GSDMLGeneric Station Description Markup Language
MAC addressMedia Access Control address (bus coupler address)
ncNot connected
PROFINET IOProcess Field Network Input Output
PLCProgrammable Logic Controller, or PC that takes on control functions
UAActuator voltage (power supply for valves and outputs)
UA-ONVoltage at which the AV valves can always be switched on
UA-OFFVoltage at which the AV valves are always switched off
ULLogic voltage (power supply for electronic components and sensors)
The product has been manufactured according to the accepted rules of current technology. Even so,
there is risk of injury and damage to equipment if the following chapter and safety instructions of
this documentation are not followed.
O Read these instructions completely before working with the product.
O Keep this documentation in a location where it is accessible to all users at all times.
O Always include the documentation when you pass the product on to third parties.
2.2Intended use
The AES series bus coupler and AV series valve drivers are electronic components developed for
use in the area of industrial automation technology.
The bus coupler connects I/O modules and valves to the PROFINET IO fieldbus system. The bus
coupler may only be connected to valve drivers from AVENTICS and I/O modules from the
AES series. The valve system may also be used without pneumatic components as a stand-alone
system.
The bus coupler may only be actuated via a programmable logic controller (PLC), a numerical
controller, an industrial PC, or comparable controllers in conjunction with a bus master interface
with the fieldbus protocol PROFINET IO.
AV series valve drivers are the connecting link between the bus coupler and the valves. The valve
drivers receive electrical information from the bus coupler, which they forward to the valves in the
form of actuation voltage.
Bus couplers and valve drivers are for professional applications and not intended for private use.
Bus couplers and valve drivers may only be used in the industrial sector (class A). An individual
license must be obtained from the authorities or an inspection center for systems that are to be used
in a residential area (residential, business, and commercial areas). In Germany, these individual
licenses are issued by the Regulating Agency for Telecommunications and Post
(Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post, Reg TP).
Bus couplers and valve drivers may be used in safety-related control chains if the entire system is
geared toward this purpose.
O Observe the documentation R412018148 if you use the valve system in safety-related control
Neither the bus coupler nor the valve drivers are ATEX-certified. ATEX certification can only be
granted to complete valve systems. Valve systems may only be operated in explosive atmospheres
if the valve system has an ATEX identification!
O Always observe the technical data and limits indicated on the rating plate for the complete unit,
particularly the data from the ATEX identification.
Conversion of the valve system for use in explosive atmospheres is permissible within the scope
described in the following documents:
W Assembly instructions for the bus couplers and I/O modules
W Assembly instructions for the AV valve system
W Assembly instructions for pneumatic components
2.3Improper use
Any use other than that described under Intended use is improper and is not permitted.
Improper use of the bus coupler and the valve drivers includes:
W Use as a safety component
W Use in explosive areas in a valve system without ATEX certification
The installation or use of unsuitable products in safety-relevant applications can result in
unanticipated operating states in the application that can lead to personal injury or damage to
equipment. Therefore, only use a product in safety-relevant applications if such use is specifically
stated and permitted in the product documentation. For example, in areas with explosion protection
or in safety-related components of control systems (functional safety).
AVENTICS GmbH is not liable for any damages resulting from improper use. The user alone bears
the risks of improper use of the product.
2.4Personnel qualifications
The work described in this documentation requires basic electrical and pneumatic knowledge, as
well as knowledge of the appropriate technical terms. In order to ensure safe use, these activities
may therefore only be carried out by qualified technical personnel or an instructed person under the
direction and supervision of qualified personnel.
Qualified personnel are those who can recognize possible hazards and institute the appropriate
safety measures, due to their professional training, knowledge, and experience, as well as their
understanding of the relevant regulations pertaining to the work to be done. Qualified personnel
must observe the rules relevant to the subject area.
W Observe the regulations for accident prevention and environmental protection.
W Observe the national regulations for explosive areas.
W Observe the safety instructions and regulations of the country in which the product is used or
operated.
W Only use AVENTICS products that are in perfect working order.
W Follow all the instructions on the product.
W Persons who assemble, operate, disassemble, or maintain AVENTICS products must not
consume any alcohol, drugs, or pharmaceuticals that may affect their ability to respond.
W To avoid injuries due to unsuitable spare parts, only use accessories and spare parts approved
by the manufacturer.
W Comply with the technical data and ambient conditions listed in the product documentation.
W You may only commission the product if you have determined that the end product (such as
a machine or system) in which the AVENTICS products are installed meets the country-specific
provisions, safety regulations, and standards for the specific application.
2.6Safety instructions related to the product and technology
DANGER
Danger of explosion if incorrect devices are used!
There is a danger of explosion if valve systems without ATEX identification are used in an
explosive atmosphere.
OWhen working in explosive atmospheres, only use valve systems with an ATEX identification
on the rating plate.
Danger of explosion due to disconnection of electrical connections in an explosive atmosphere!
Disconnecting the electrical connections under voltage leads to extreme differences in electrical
potential.
ONever disconnect electrical connections in an explosive atmosphere.
OOnly work on the valve system in non-explosive atmospheres.
Danger of explosion caused by defective valve system in an explosive atmosphere!
Malfunctions may occur after the configuration or conversion of the valve system.
OAfter configuring or converting a system, always perform a function test in a non-explosive
atmosphere before recommissioning.
CAUTION
Risk of uncontrolled movements when switching on the system!
There is a danger of personal injury if the system is in an undefined state.
OPut the system in a safe state before switching it on.
OMake sure that no personnel are within the hazardous zone when the valve system
is switched on.
Danger of burns caused by hot surfaces!
Touching the surfaces of the unit and adjacent components during operation could cause burns.
OLet the relevant system component cool down before working on the unit.
ODo not touch the relevant system component during operation.
As the owner of a system that will be equipped with an AV series valve system, you are responsible
for
W ensuring intended use,
W ensuring that operating employees receive regular instruction,
W ensuring that the operating conditions are in line with the requirements for the safe use of the
product,
W ensuring that cleaning intervals are determined and complied with according to environmental
stress factors at the operating site,
W ensuring that, in the presence of an explosive atmosphere, ignition hazards that develop due to
the installation of system equipment are observed,
W ensuring that no unauthorized repairs are attempted if there is a malfunction.
General Instructions on Equipment and Product Damage
3General Instructions on Equipment and
Product Damage
NOTICE
Disconnecting connections while under voltage will destroy the electronic components
of the valve system!
Large differences in potential occur when disconnecting connections under voltage, which can
destroy the valve system.
OMake sure the relevant system component is not under voltage before assembling the valve
system or when connecting and disconnecting it electrically.
An address change will not be effective during operation!
The bus coupler will continue to work with the previous address.
ONever change the address during operation.
ODisconnect the bus coupler from the power supply UL before changing the positions
of switches S1 and S2.
Malfunctions in the fieldbus communication due to incorrect or insufficient grounding!
Connected components receive incorrect or no signals. Make sure that the ground connections
of all valve system components are linked
–to each other
– and to ground
with electrically conductive connections.
OVerify proper contact between the valve system and ground.
Malfunctions in the fieldbus communication due improperly laid communication lines!
Connected components receive incorrect or no signals.
OLay the communication lines within buildings. If you lay the communication lines outside
of buildings, the lines laid outside must not exceed 42 m.
The valve system contains electronic components that are sensitive to electrostatic discharge
(ESD)!
If the electrical components are touched by persons or objects, this may lead to an electrostatic
discharge that could damage or destroy the components of the valve system.
OGround the components to prevent electrostatic charging of the valve system.
OUse wrist and shoe grounding straps, if necessary, when working on the valve system.
The AES series bus coupler for PROFINET IO establishes communication between the superior
controller and connected valves and I/O modules. It is designed only for use as a slave in
a PROFINET IO bus system in accordance with IEC 61158. Therefore, the bus coupler must be
configured. The CD R412018133, included on delivery, contains a GSDML file for the configuration
(see section 5.2 “Loading general station description” on page 77).
During cyclical data transfer, the bus coupler can send 512 bits of input data to the controller and
receive 512 bits of output data from the controller. To communicate with the valves, an electronic
interface for the valve driver connection is located on the right side of the bus coupler. The left side
of the device contains an electronic interface which establishes communication with the
I/O modules. The two interfaces function independently.
The bus coupler can actuate a maximum of 64 single or double solenoid valves (128 solenoid coils)
and up to 10 I/O modules. It supports 100 Mbit full duplex data communication, as well as a
minimum update interval of 2 ms.
All electrical connections are located on the front side, and all status displays on the top. The bus
coupler fulfills the requirements in Conformance Class A (CC-A).
Fig. 1: PROFINET IO bus coupler
English
1 Identification key
2 LEDs
3 Window
8 Ground
9 Base for spring clamp element mounting
10 Mounting screws for mounting on transition
4 Field for equipment ID
5 X7E1 fieldbus connection
6 X7E2 fieldbus connection
7 X1S power supply connection
Unconnected plugs do not comply with protection class IP65!
Water may enter the device.
OTo maintain the protection class IP65, assemble blanking plugs on all unconnected plugs.
The bus coupler has the following electrical connections:
W X7E1 socket (5): fieldbus connection
W X7E2 socket (6): fieldbus connection
W X1S plug (7): 24 V DC power supply for bus coupler
W Ground screw (8): functional earth
The tightening torque for the connection plugs and sockets is 1.5 Nm +0.5.
The tightening torque for the M4x0.7 nut (SW7) on the ground screw is 1.25 Nm +0.25.
Fieldbus connectionThe X7E1 (5) and X7E2 (6) fieldbus connections are designed as integrated M12 sockets, female,
4-pin, D-coded.
O See Table 6 for the pin assignments for the fieldbus connections. The view shown displays the
device connections.
Fieldbus cable
Table 6:Pin assignments of the fieldbus connections
PinX7E1 (5) and X7E2 (6) sockets
Pin 1TD+
Pin 2RD+
Pin 3TD–
Pin 4RD–
HousingGround
The AES series bus coupler for PROFINET IO has a 100 Mbit full duplex 2-port switch, so that several
PROFINET IO devices can be connected in series. As a result, the controller can be connected to
either fieldbus connection X7E1 or X7E2. Both fieldbus connections are identical.
NOTICE
Danger caused by incorrectly assembled or damaged cables!
The bus coupler may be damaged.
OOnly use shielded and tested cables.
Faulty wiring!
Faulty wiring can lead to malfunctions as well as damage to the network.
OComply with the PROFINET IO specifications.
OOnly a cable that meets the fieldbus specifications as well as the connection speed and
length requirements should be used.
OIn order to assure both the protection class and the required strain relief, the cable and plug
assembly must be done professionally and in accordance with the assembly instructions.
ONever connect the two fieldbus connections X7E1 and X7E2 to the same switch/hub.
OMake sure that you do not create a ring topology without a ring master.
Danger of injury!
OThe units are permitted to be supplied by the following voltages only:
– 24 V DC SELV or PELV circuits, whereby each of the 24 V DC supply circuits must be
provided with a DC-rated fuse which is capable of opening at a current of 6.67 A
in 120 seconds or less, or
– 24 V DC circuits which fulfill the requirements of limited-energy circuits according
to clause 9.4 of standard UL 61010-1, 3rd edition, or
– 24 V DC circuits which fulfill the requirements of limited power sources according
to clause 2.5 of standard UL 60950-1, 2nd edition, or
– 24 V DC circuits which fulfill the requirements of NEC Class II according to standard
UL 1310.
OMake sure that the power supply of the power pack is always less than 300 V AC (outer cable
– neutral wire).
The X1S power supply connection (7) is an M12 plug, male, 4-pin, A-coded.
O See Table 7 for the pin assignments of the power supply. The view shown displays the device
connections.
Table 7:Power supply pin assignments
PinX1S plug
Pin 124 V DC sensor/electronics power supply (UL)
Pin 224 V DC actuator voltage (UA)
Pin 30 V DC sensor/electronics power supply (UL)
Pin 40 V DC actuator voltage (UA)
W The voltage tolerance for the electronic components is 24 V DC ±25%.
W The voltage tolerance for the actuator voltage is 24 V DC ±10%.
W The maximum current for both power supplies is 4 A.
W The power supplies are equipped with internal electrical isolation.
Functional earth connectionO To discharge the EMC interferences, connect the FE connection (8) on the bus coupler via
a low-impedance line to functional earth.
The line cross-section must be selected according to the application.
The bus coupler has 6 LEDs.
The table below describes the functions of the LEDs. For a comprehensive description of the LEDs,
see section 11 “LED Diagnosis on the Bus Coupler” on page 94.
Table 8:Meaning of the LEDs in normal mode
DesignationFunctionStatus in normal mode
UL (14)Monitors electronics power supplyIlluminated green
UA (15)Monitors the actuator voltageIlluminated green
IO/DIAG (16)Monitors diagnostic reporting from all modulesIlluminated green
RUN/BF (17)Monitors data exchangeIlluminated green
L/A 1 (18)Connection with Ethernet device on fieldbus
connection X7E1
L/A 2 (19)Connection with Ethernet device on fieldbus
connection X7E2
4.1.3Address switch
Illuminated in green and simultaneously
flashes quickly in yellow
Illuminated in green and simultaneously
flashes quickly in yellow
S1
S1
S2
S2
Fig. 2: Location of address switches S1 and S2
The two rotary switches S1 and S2 for manual valve system name assignment are located
underneath the window (3).
W Switch S1: The higher digit of the hex value in the name is set at switch S1. Switch S1 is labeled
using the hexadecimal system from 0 to F.
W Switch S2: The lower digit of the hex value in the name is set at switch S2. Switch S2 is labeled
using the hexadecimal system from 0 to F.
A comprehensive description of addressing can be found in section 9 “Presettings on the Bus
Coupler” on page 88.
For the bus coupler to correctly exchange data from the modular valve system with the PLC, the PLC
must be able to detect the valve system structure. In order to represent the actual configuration
of the valve system’s electrical components in the PLC, you can use the configuration software of the
PLC programming system. This process is known as PLC configuration.
You can use PLC configuration software from various manufacturers for the PLC configuration.
The descriptions in the following sections therefore focus on the basic procedure for configuring
the PLC.
NOTICE
Configuration error!
An incorrect valve system configuration can cause malfunctions in and damage to the overall
system.
OThe configuration may therefore only be carried out by qualified personnel (see section 2.4
“Personnel qualifications” on page 67).
OObserve the specifications of the system owner as well as any restrictions resulting from
the overall system.
OObserve the documentation of your configuration program.
You may configure the valve system on your computer without the need to connect the unit.
The data can be transferred to the system at a later time on site.
5.1Readying the PLC configuration keys
Because the electrical components in the valve zone are situated in the base plate and cannot
be identified directly, the PLC configuration keys for the valve zone and the I/O zone are required
to carry out the configuration.
You also need the PLC configuration key when the configuration is carried out in a different location
than that of the valve system.
O Note down the PLC configuration key for the individual components in the following order:
– Valve side: The PLC configuration key is printed on the name plate on the right side of the valve
system.
– I/O modules: The PLC configuration key is printed on the top of the modules.
A detailed description of the PLC configuration key can be found in section 12.4 “PLC
The GSDML file with texts in English and German for the series AES bus coupler for
PROFINET IO is located on the provided CD R412018133. The file can also be downloaded online
from the AVENTICS Media Center.
Each valve system is equipped with a bus coupler; some contain valves and/or I/O modules,
depending on your order. The GSDML file contains the data for all modules that require a data
assignment by the user in the data area of the controller. The GSDML file with the parameter data
of the modules is loaded in a configuration program, which allows the user to conveniently assign
the individual modules' data and set the parameters.
O To configure the valve system PLC, copy the GSDML file on CD R412018133 to the computer
containing the PLC configuration program.
You can use PLC configuration software from various manufacturers for the PLC configuration.
The descriptions in the following sections therefore focus on the basic procedure for configuring
the PLC.
5.3Configuring the bus coupler in the fieldbus system
Before you can configure the individual components of the valve system, you need to assign the bus
coupler a clear name and configure it as a slave in the fieldbus system using your PLC configuration
software.
1. Assign a clear name to the bus coupler using the planning tool (see section 9.3 “Assigning
names, IP addresses, and subnet masks” on page 89).
2. Configure the bus coupler as a slave module.
5.4Configuring the valve system
5.4.1Slot sequence
The components installed in the unit are actuated via the slot procedure of the PROFINET IO,
which mirrors the physical configuration of the components.
To the right of the bus coupler (AES-D-BC-PNIO) in the valve zone, the slots are numbered starting
with the first valve driver board and continuing to the last valve driver board on the right end
of the valve unit (slot 1 to slot 9 in Fig. 3). Bridge cards are not taken into account. Supply boards
and UA-OFF monitoring boards occupy one slot (see slot 7 in Fig. 3).
The numbering is continued in the I/O zone (slot 10 to slot 12 in Fig. 3). There, numbering
is continued starting from the bus coupler to the left end.
The configuration described in this section refers to the example from Fig. 3.
1. In your PLC configuration software, open the window that displays the configuration and the
window that contains the modules.
2. Use your mouse to drag the individual modules into the correct sequence from the "Module
Selection" window into the configuration window.
The module selection window contains a list of all available devices. The designation used in the PLC
configuration key is stated in parentheses after the module designations.
3. Assign the desired output address to the valve drivers and output modules and the desired input
After the PLC configuration, the input and output bytes are assigned as follows:
Table 9:Example assignment of output bytes
1)
ByteBit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1Bit 0
AB1xxxxxxxx
AB2xxxxxxxx
AB3Valve 4
Sol. 12
AB4––––Valve 6
AB5––Valve 9
AB6––Valve 24
AB7Valve 13
Sol. 12
AB88DO8M8
(slot 12)
X2O8
AB9Valve 17
Sol. 12
AB10Valve 21
Sol. 12
Valve 4
Sol. 14
Valve 13
Sol. 14
8DO8M8
(slot 12)
X2O7
Valve 17
Sol. 14
Valve 21
Sol. 14
Valve 3
Sol. 12
Sol. 12
Sol. 12
Valve 12
Sol. 12
8DO8M8
(slot 12)
X2O6
Valve 16
Sol. 12
Valve 20
Sol. 12
Valve 3
Sol. 14
Valve 9
Sol. 14
Valve 24
Sol. 14
Valve 12
Sol. 14
8DO8M8
(slot 12)
X2O5
Valve 16
Sol. 14
Valve 20
Sol. 14
Valve 2
Sol. 12
Sol. 12
Valve 8
Sol. 12
Valve 23
Sol. 12
Valve 11
Sol. 12
8DO8M8
(slot 12)
X2O4
Valve 15
Sol. 12
Valve 19
Sol. 12
Valve 2
Sol. 14
Valve 6
Sol. 14
Valve 8
Sol. 14
Valve 23
Sol. 14
Valve 11
Sol. 14
8DO8M8
(slot 12)
X2O3
Valve 15
Sol
14
.
Valve 19
Sol. 14
Valve 1
Sol. 12
Valve 5
Sol. 12
Valve 7
Sol. 12
Valve 22
Sol. 12
Valve 10
Sol. 12
8DO8M8
(slot 12)
X2O2
Valve 14
Sol. 12
Valve 18
Sol. 12
Valve 1
Sol. 14
Valve 5
Sol. 14
Valve 7
Sol. 14
Valve 22
Sol. 14
Valve 10
Sol. 14
8DO8M8
(slot 12)
X2O1
Valve 14
Sol. 14
Valve 18
Sol. 14
AB11xxxxxxxx
AW240 (bit 0–7) Set point for the pressure regulator (slot 5)
AW240 (bit 8–15) Set point for the pressure regulator (slot 5)
1)
Output bytes that are marked with an “x” can be used by other modules. Bits that are marked with a “–” may not be used and are assigned the value “0”.
Table 10:Example assignment of input bytes
1)
ByteBit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1Bit 0
EB1xxxxxxxx
EB28DI8M8
(slot 10)
X2I8
8DI8M8
(slot 10)
X2I7
8DI8M8
(slot 10)
X2I6
8DI8M8
(slot 10)
X2I5
8DI8M8
(slot 10)
X2I4
8DI8M8
(slot 10)
X2I3
8DI8M8
(slot 10)
X2I2
8DI8M8
(slot 10)
X2I1
EB3xxxxxxxx
EB48DI8M8
(slot 11)
X2I8
8DI8M8
(slot 11)
X2I7
8DI8M8
(slot 11)
X2I6
8DI8M8
(slot 11)
X2I5
8DI8M8
(slot 11)
X2I4
8DI8M8
(slot 11)
X2I3
8DI8M8
(slot 11)
X2I2
8DI8M8
(slot 11)
X2I1
EB5xxxxxxxx
EW240 (bit 0–7) Actual value for the pressure regulator (slot 5)
EW240 (bit 8–15)Actual value for the pressure regulator (slot 5)
1)
Input bytes that are marked with an “x” can be used by other modules.
The length of the process data in the valve zone depends on the installed valve driver
(see section 6 “Structure of the Valve Driver Data” on page 84). The length of the process data
in the I/O zone depends on the selected I/O module (see the system description
of the respective I/O modules).
The characteristics of the valve system are influenced by the different parameters that you set
in the controller. You can use these parameters to determine the responses of the bus coupler and
the I/O modules.
This section only describes the parameters for the bus coupler. The parameters of the I/O zone and
the pressure regulators are explained in the system description of the individual I/O modules
or in the operating instructions for the AV-EP pressure regulators. The system description of the bus
coupler explains the parameters for the valve driver boards.
The following parameters can be set for the bus coupler:
W Send or do not send diagnostic messages
W Response to an interruption in PROFINET IO communication
W Response to an error (backplane failure)
W Sequence of the bytes in a 16-bit word
The selection of possible bus coupler parameters is displayed in the configuration file in the PLC
configuration program.
O Enter the corresponding parameters in your PLC configuration program.
The parameters and configuration data are not saved locally by the bus coupler. They are sent
from the PLC to the bus coupler and the installed modules on startup.
5.5.1Setting parameters for the modules
The parameters for the modules are described in the configuration file in the same way as those
for the bus system. The selection options are displayed in the PLC configuration program.
O Set the parameters according to the prevailing conditions.
5.5.2Parameters for diagnostic messages
The bus coupler can send a manufacturer-specific diagnosis. To do this, the parameters must be set
for diagnostic messages.
W Diagnostic message activated: The diagnosis will be forwarded to the controller.
W Diagnostic message deactivated: The diagnosis will not be forwarded to the controller
(presetting).
If you deactivate sending diagnostic messages via the parameters when a diagnostic message
is present, the slave must be restarted (power reset) in order to reset the diagnostic message.
If you activate sending diagnostic messages via the parameters when a diagnostic message
is present, this diagnostic message will not be sent to the controller. It will only be sent after
a restart (power reset) of the slave or if the diagnostic message appears again.
The bus coupler diagnostic message is structured as follows:
Each diagnosis that is reported consists of two 16-bit numbers. The first number defines the
diagnostic group (e.g. bus coupler or module number) and the second number the reason for the
diagnosis (e.g. actuator voltage < 21.6 V or group diagnosis).
The diagnostic values are linked via the GSDML file to text messages that can be displayed.
A separate diagnostic message is generated for each error, so that only one value has to be
transferred for the User Structure Identifier (USI) and one value for the diagnostic data.
1Actuator voltage UA < 21.6 V (UA-ON)
2Actuator voltage UA < UA-OFF
3Electronics power supply UL < 18 V
4Electronics power supply UL < 10 V
5Hardware error
9The backplane of the valve zone outputs a warning.
10The backplane of the valve zone outputs an error.
11The backplane of the valve zone attempts a re-initialization.
13The backplane of the I/O zone outputs a warning.
14The backplane of the I/O zone outputs an error.
15The backplane of the I/O zone attempts a re-initialization.
1The connected module is not configured.
2The configured module is not available.
3A module different than the configured one has been connected.
Example:Module 5 has an error.
Table 12:
User Structure Identifier (USI)Diagnostic data (data)
The power supply for the electronics has fallen below 18 V.
Table 13:
User Structure Identifier (USI)Diagnostic data (data)
If both errors occur at the same time, two error telegrams will be sent.
Table 14:
Tel e gra m nu mberUser Structure Identifier (USI)Diagnostic data (data)
1st telegram564
2nd telegram633
564
633
If both the electronics and the actuator voltage fall below 18 V or 21.6 V, two error telegrams will be
sent.
Table 15:
Tel e gra m nu mberUser Structure Identifier (USI)Diagnostic data (data)
You can find a description of the diagnostic data for the valve zone in section 6 “Structure of the
Valve Driver Data” on page 84. The diagnostic data for the I/O zone is described in the system
descriptions of the individual I/O modules.
5.5.3Error-response parameters
Response to an interruption in
PROFINET IO communication
Response to a backplane
malfunction
This parameter describes the response of the bus coupler in the absence of PROFINET IO
communication. You can set the following responses:
W Switch off all outputs (presetting)
W Maintain all outputs
This parameter describes the response of the bus coupler in the event of a backplane malfunction.
You can set the following responses:
Option 1 (default setting):
W If there is a temporary backplane malfunction (triggered, e.g., by a spike in the power supply),
the IO/DIAG LED flashes red and the bus coupler sends a warning to the controller. As soon
as the communication via the backplane is reinstated, the bus coupler returns to normal mode
and the warnings are canceled.
W In the event of a sustained backplane malfunction (e.g. due to the removal of an end plate),
the IO/DIAG LED flashes red and the bus coupler sends an error message to the controller.
The bus coupler simultaneously resets all valves and outputs. The bus coupler tries to re-initialize the system.
– If the initialization is successful, the bus coupler resumes its normal operation. The error
message is canceled and the IO/DIAG LED is illuminated in green.
– If the initialization is not successful (e.g. due to the connection of new modules to the backplane
or a defective backplane), the bus coupler sends the error message “Backplane initialization
problem” to the controller and the initialization is restarted. LED IO/DIAG continues to flash
red.
Option 2
W For temporary backplane malfunctions, the response is identical to option 1.
W In the event of a sustained backplane malfunction, the bus coupler sends an error message
to the controller and the IO/DIAG LED flashes red. The bus coupler simultaneously resets all
valves and outputs. An initialization of the system is not started. The bus coupler must
be restarted manually (“power reset”) in order to return it to normal mode.
5.5.4Parameter for the sequence of the bytes in the data word
This parameter determines the byte sequence for modules with 16-bit values.
To modify the sequence of the bytes in the data word, you must change the parameter.
W Big-endian (default setting) = 16-bit values are sent in big-endian format.
W Little endian = 16-bit values are sent in little-endian format.
5.6Transferring the configuration to the controller
Data may be transferred to the controller once the system is completely and correctly configured.
1. Make sure that the controller parameter settings are compatible with those of the valve system.
2. Establish a connection to the controller.
3. Transfer the valve system data to the controller. The precise process depends on the PLC
configuration program. Observe the respective documentation.
Danger caused by uncontrolled movement of the system.
OAlways set the unused bits to the value “0”.
The valve driver board receives output data from the controller with nominal values for the position
of the valve solenoid coils. The valve driver translates this data into the voltage required to actuate
the valves. The length of the output data is 8 bits. Of these, 4 bits are used with a 2x valve driver
board, 6 bits with a 3x valve driver board, and 8 bits with a 4x valve driver board.
Fig. 4 shows how valve positions are assigned on 2x, 3x, and 4x valve driver boards:
Fig. 4: Valve position assignment
Valve position 1
Valve position 2
Valve position 3
Valve position 4
20 Base plate, 2x
21 Base plate, 3x
The symbols for the valve zone components are explained in section 12.2 “Valve zone”
on page 96.
Tables 16–18 refer to double solenoid valves. With a single solenoid valve, only solenoid 14
is used (bits 0, 2, 4, and 6).
6.2Diagnostic data
If an error occurs in a valve zone module, the valve driver sends a manufacturer-specific diagnostic
message to the bus coupler. It shows the number of the slot where the error occurred. The diagnosis
is structured as follows:
In the User Structure Identifier (USI) (first 16-bit value), the slot number is coded and 0x0040 is sent
in the diagnostic data (second 16-bit value). This corresponds to a group diagnosis.
If several diagnoses are available, for example if a short circuit is detected in several modules,
each diagnosis is set and also reset individually.
English
6.3Parameter data
The valve driver board does not contain any parameters.
The electrical supply plate interrupts the UA voltage coming from the left and transfers the voltage
supplied by the additional M12 plug to the right. All other signals are directly passed on.
7.1Process data
The electrical supply plate does not have any process data.
7.2Diagnostic data
The electrical supply plate sends a manufacturer-specific diagnostic message to the bus coupler,
which indicates a missing actuator voltage (UA) or that the system has fallen below the tolerance
value of 21.6 V DC (24 V DC -10% = UA-ON).
The diagnosis is structured as follows:
In the User Structure Identifier (USI) (first 16-bit value), the slot number is coded and 0x0040 is sent
in the diagnostic data (second 16-bit value). This corresponds to a group diagnosis.
If several diagnoses are available, for example if a short circuit is detected in several modules,
each diagnosis is set and also reset individually.
7.3Parameter data
The electrical supply plate does not have any parameters.
Structure of Pneumatic Supply Plate Data with UA-OFF Monitoring Board
8Structure of Pneumatic Supply Plate Data
with UA-OFF Monitoring Board
The electrical UA-OFF monitoring board transfers all signals including the supply voltages.
The UA-OFF monitoring board recognizes whether the UA voltage falls below the UA-OFF value.
8.1Process data
The electrical UA-OFF monitoring board does not have process data.
8.2Diagnostic data
The UA-OFF monitoring board sends a manufacturer-specific diagnostic message to the bus
coupler, which indicates that the actuator voltage (UA) is too low (UA < UA-OFF).
The diagnosis is structured as follows:
In the User Structure Identifier (USI) (first 16-bit value), the slot number is coded and 0x0040 is sent
in the diagnostic data (second 16-bit value). This corresponds to a group diagnosis.
If several diagnoses are available, for example if a short circuit is detected in several modules,
each diagnosis is set and also reset individually.
8.3Parameter data
The electrical UA-OFF monitoring board does not have parameters.
An incorrect valve system configuration can cause malfunctions in and damage to the overall
system.
OThe configuration may therefore only be carried out by qualified personnel (see section 2.4
“Personnel qualifications” on page 67).
OObserve the specifications of the system owner as well as any restrictions resulting from the
overall system.
OObserve the documentation of your PLC configuration program.
The following pre-settings must be made using the PLC configuration program:
W Assigning a clear name to the bus coupler (see section 9.3 “Assigning names, IP addresses, and
subnet masks” on page 89)
W Setting diagnostic messages (see section 5.5 “Setting the bus coupler parameters” on page 81)
W Setting the module parameters via the controller (see section 5.5.1 “Setting parameters for the
modules” on page 81)
9.1Opening and closing the window
NOTICE
Defective or improperly positioned seal!
Water may enter the device. The protection class IP65 is no longer guaranteed.
OMake sure that the seal below the window (3) is intact and properly positioned.
OMake sure that the screw (25) has been securely tightened with the correct torque (0.2 Nm).
1. Loosen the screw (25) on the window (3).
2. Lift up the window.
3. Carry out the settings as described in the next steps.
4. Close the window. Ensure that the seal is positioned correctly.
5. Tighten the screw.
Tightening torque: 0.2 Nm
9.2Changing the name
NOTICE
An address change will not be effective during operation!
The bus coupler will continue to work with the previous address.
ONever change the address during operation.
ODisconnect the bus coupler from the power supply UL before changing the positions of
9.3Assigning names, IP addresses, and subnet masks
The bus coupler in the PROFINET IO network needs a clear name in order to be recognized
by the controller.
The name can be assigned in two ways:
W Manually or
W With PROFINET IO functions
Name on deliveryOn delivery, switches S1 and S2 are set to 0. As a result, name assignment with PROFINET IO
functions is activated.
9.3.1Manual name assignment with rotary switches
S1
S1
S2
S2
Fig. 5: Rotary switches S1 and S2 on the bus coupler
The two rotary switches S1 and S2 for manual valve system name assignment are located
underneath the window (3).
W Switch S1: The higher digit of the hex value in the name is set at switch S1. Switch S1 is labeled
using the hexadecimal system from 0 to F.
W Switch S2: The lower digit of the hex value in the name is set at switch S2. Switch S2 is labeled
using the hexadecimal system from 0 to F.
English
The rotary switches are set to 0x00 by default. As a result, name assignment with PROFINET IO
functions is activated.
Proceed as follows for manual name assignment:
O Ensure that each name exists only once on your network and note that the name 0xFF or 255
is reserved.
1. Disconnect the bus coupler from the power supply UL.
2. Set the name at the switches S1 and S2 (see Fig. 5). For this, set the rotary switch to a position
between 1 and 254 for decimal or 0x01 and 0xFE for hexadecimal:
– S1: higher value digit of the hex value from 0 to F
– S2: lower digit of the hex value from 0 to F
The system is initialized and the name on the bus coupler is set to AES-D-BC-PNIO-XX. “XX”
corresponds to the switch setting. Name assignment with PROFINET IO functions is deactivated.
Table 19 provides some naming examples.
Table 19:Naming examples
S1 switch position,
Higher value digit
(hexadecimal label)
000 (name assignment with PROFINET IO
01AES-D-BC-PNIO-01
02AES-D-BC-PNIO-02
.........
feAES-D-BC-PNIO-FE
ff255 (reserved)
S2 switch position,
Lower value digit
(hexadecimal label)
9.3.2Name assignment with PROFINET IO functions
Name
functions)
Setting the rotary switch
to PROFINET IO function
Assigning name, IP address, and
subnet mask
1. Disconnect the bus coupler from the power supply UL before changing the positions of switches
S1 and S2.
2. Once you have done this, you can set the name to 0x00.
After the bus coupler is restarted, PROFINET IO functions are active.
After you have set the rotary switch on the bus coupler to PROFINET IO function, you can assign
it a name, an IP address, and the subnet mask.
The procedure to assign a name, an IP address, and the subnet mask to the bus coupler
depends on the PLC configuration program. Please see the operating instructions
for the program for more information.
The following example is based on the SIMATIC software from Siemens. The PLC configuration can
also be done using a different PLC configuration program.
CAUTION
Danger of injury if changes are made to the settings during operation.
Uncontrolled movement of the actuators is possible!
ONever change the settings during operation.
To edit the correct device:
1. First look for the participant that you would like to edit.
In this example, it is the AES series bus coupler.
The bus coupler is shown with the IP address 0.0.0.0 (or an already-configured address).
This name may only appear once in the system configuration. It may be maximum 240 characters
long and must comply with the following DNS conventions:
W Letters, numbers, hyphens and periods are permitted. Umlauts and other special characters are
not permitted.
W The device name may not begin with a number.
W The device name may not begin or end with a hyphen.
W The device name may not begin with the character string “port-x” (x = 0–9).
Example: AVENTICS AES
A name is not assigned on delivery.
The device name is transferred to the bus coupler after you assign it.
4. Assign an appropriate IP address and subnet mask.
If automatic IP address assignment is used, the controller automatically assigns the IP address and
subnet mask to the module which are assigned to the device name in the controller.
In case of manual IP address assignment, the IP adress and the subnet mask have to be assigned
to the bus coupler according to the same principle as the device name.
English
Example:
W IP address: 192.168.0.3
W Subnet mask: 255.255.255.0
Before commissioning the system, the following steps must have been carried out and be complete:
W You have assembled the valve system with bus coupler (see the assembly instructions for the
bus couplers and I/O modules, as well as the valve system).
W You have made the presettings and configured the system (see section 9 “Presettings on the Bus
Coupler” on page 88 and section 5 “PLC Configuration of the Valve System” on page 76).
W You have connected the bus coupler to the controller (see AV valve system assembly
instructions).
W You have configured the controller so that it actuates the valves and the I/O modules correctly.
Commissioning and operation may only be carried out by qualified electrical or pneumatics
personnel or an instructed person under the direction and supervision of qualified personnel
(see section 2.4 “Personnel qualifications” on page 67).
DANGER
Danger of explosion with no impact protection!
Mechanical damage, e.g. strain on the pneumatic or electrical connectors, will lead to
non-compliance with the IP65 protection class.
OIn explosive environments, make sure that the equipment is installed in a manner that
protects it from all types of mechanical damage.
Danger of explosion due to damaged housings!
Damaged housings can lead to an explosion in explosive areas.
OMake sure that the valve system components are only operated with completely assembled
and intact housing.
Danger of explosion due to missing seals and plugs!
Liquids and foreign objects could penetrate and destroy the device.
OMake sure that the seals are integrated in the plug and not damaged.
OMake sure that all plugs are mounted before starting the system.
CAUTION
Risk of uncontrolled movements when switching on the system!
There is a danger of personal injury if the system is in an undefined state.
OPut the system in a safe state before switching it on.
OMake sure that no personnel are within the hazardous zone when the compressed air supply
is switched on.
1. Switch on the operating voltage.
The controller sends parameters and configuration data to the bus coupler, electronic
components in the valve zone, and I/O modules during startup.
2.
After the initialization phase, check the LED statuses on all modules (see section 11 “LED
Diagnosis on the Bus Coupler” on page 94 as well as the system description of the I/O modules).
Before applying the working pressure, the diagnostic LEDs may only be illuminated in green,
as described in Table 20:
UL (14)GreenIlluminatedThe electronics supply voltage is greater than the lower
tolerance limit (18 V DC).
UA (15)GreenIlluminatedActuator voltage exceeds the lower tolerance limit (21.6 V DC).
IO/DIAG (16)GreenIlluminatedThe configuration is OK and the backplane is working perfectly.
RUN/BF (17)GreenIlluminatedThe bus coupler exchanges cyclical data with the controller.
At least one of the two LEDs L/A 1 and L/A 2 must be illuminated in green or be illuminated in green and flash quickly
in yellow. Depending on the data exchange, the flashing may be so fast that it appears that the LED is illuminated. The color
then appears to be light green.
Connection with Ethernet device on fieldbus connection X7E1
1)
Connection with Ethernet device on fieldbus connection X7E2
If the diagnostic run is successful, you may commission the valve system. Otherwise, the errors
must be remedied (see section 13 “Troubleshooting” on page 110).
The bus coupler monitors the power supplies for the electronic components and actuator control.
If they exceed or fall below a set threshold, an error signal will be generated and reported
to the controller. In addition, the status is displayed by the diagnostic LEDs.
Reading the diagnostic display
on the bus coupler
The LEDs on the top of the bus coupler reflect the messages listed in Table 21.
O Before commissioning and during operation, regularly check the bus coupler functions
by reading the LEDs.
Table 21:Meaning of the diagnostic LEDs
DesignationColorStateMeaning
UL (14)GreenIlluminatedThe electronics supply voltage is greater than the lower
tolerance limit (18 V DC).
RedFlashesThe electronics supply voltage is less than the lower tolerance
limit (18 V DC) and greater than 10 V DC.
Red IlluminatedThe electronics supply voltage is less than 10 V DC.
Green/redOffThe electronics supply voltage is significantly less than
10 V DC (limit not defined).
UA (15)GreenIlluminatedActuator voltage exceeds the lower tolerance limit (21.6 V DC).
RedFlashesThe actuator voltage is less than the lower tolerance limit
(21.6 V DC) and greater than UA-OFF.
Red IlluminatedThe actuator voltage is less than UA-OFF.
IO/DIAG (16)GreenIlluminatedThe configuration is OK and the backplane is working
perfectly.
Red/greenFlashesThe master configuration does not match the hardware of the
connected slave (too many, too few, or wrong modules have
been configured)
RedIlluminatedDiagnostic message from module present
RedFlashesValve unit incorrectly configured or backplane function error
RUN/BF (17) GreenIlluminatedThe bus coupler exchanges cyclical data with the controller.
GreenFlashesWaiting to establish communication with the controller
RedFlashesCommunication was disrupted (no communication with
the master)
RedIlluminatedSevere network problems, IP address assigned twice
Green/redOffWaiting for connection to the network (at least one link must
be established)
L/A 1 (18)GreenIlluminatedThe physical connection between the bus coupler and
network has been detected (link established).
Yel lowF lashe s
quickly
Green/
yellow
L/A 2 (19)GreenIlluminatedThe physical connection between the bus coupler and
Yel lowF lashe s
Green/
yellow
OffThe bus coupler does not have a physical connection with
quickly
OffThe bus coupler does not have a physical connection with
Data packets received (flashes for each data packet received)
the network.
network has been detected (link established).
Data packets received (flashes for each data packet received)
Danger of explosion caused by defective valve system in an explosive atmosphere!
Malfunctions may occur after the configuration or conversion of the valve system.
OAfter configuring or converting a system, always perform a function test in a non-explosive
atmosphere before recommissioning.
This chapter describes the structure of the complete valve system, the rules for converting the valve
system, the documentation of the conversion, as well as the re-configuration of the valve system.
The assembly of the components and the complete unit is described in the respective assembly
instructions. All necessary assembly instructions are included as printed documentation on
delivery and can also be found on the CD R412018133.
12.1 Valve system
The AV series valve system consists of a central bus coupler that can be extended towards the right
to up to 64 valves and up to 32 associated electrical components (see section 12.5.3 “Impermissible
configurations” on page 107). Up to 10 input and output modules can be connected on the left side.
The unit can also be operated without pneumatic components, i.e. with only a bus coupler and
I/O modules, as a stand-alone system.
Fig. 6 shows an example configuration with valves and I/O modules. Depending on the configuration,
your valve system may contain additional components, such as pneumatic supply plates, electrical
supply plates, or pressure regulators (see section 12.2 “Valve zone” on page 96).
Fig. 6: Example configuration: unit consisting of AES series bus coupler and I/O modules, and AV series valves
26 Left end plate
27 I/O modules
28 Bus coupler
29 Transition plate
31 Valve driver (concealed)
32 Right end plate
33 Pneumatic unit, AV series
34 Electrical unit, AES series
30 Pneumatic supply plate
12.2 Valve zone
The following figures show the components as illustrations and symbols. The symbol
representations are used in section 12.5 “Conversion of the valve zone” on page 105.
12.2.1Base plates
The valves from the AV series are always mounted on base plates that are assembled into blocks so
that the supply pressure is applied to all valves.
The base plates are always 2x or 3x base plates for two or three single or double solenoid valves.
The transition plate (29) has the sole function of mechanically connecting the bus coupler to the
valve zone. It is always located between the bus coupler and the first pneumatic supply plate.
Fig. 8: Transition plate
12.2.3Pneumatic supply plate
English
Pneumatic supply plates (30) can be used to divide the valve system into sections with different
pressure zones (see section 12.5 “Conversion of the valve zone” on page 105).
The electrical supply plate (35) is connected to a supply board. It can feed in an extra 24 V power
supply for all valves located to the right of the electrical supply plate via an integrated 4-pin
M12 connection. The electrical supply plate monitors the additional power supply (UA) for low
voltage.
Fig. 10: Electrical supply plate
The tightening torque of the M4x0.7 ground screw (WS 7) is 1.25 Nm +0.25.
Pin assignments of the M12 plugThe connection for the actuator voltage is an M12 plug, male, 4-pin, A-coded.
O Please see Table 22 for the pin assignments of the M12 plug on the electrical supply plate.
Table 22: Pin assignments of M12 plug on electrical supply plate
PinX1S plug
Pin 1nc (not connected)
Pin 224 V DC actuator voltage (UA)
Pin 3nc (not connected)
Pin 40 V DC actuator voltage (UA)
W The voltage tolerance for the actuator voltage is 24 V DC ±10%.
W The maximum current is 2 A.
W The voltage is internally isolated from UL.
Valve drivers, which establish an electrical connection between the valves and the bus coupler,
are built into the bottom reverse side of the base plates.
The base plates’ block assembly also ensures that the valve driver boards are connected via
electrical plug connections. They come together to form the “backplane”, which the bus coupler uses
to control the valves.
Fig. 11: Blocking of base plates and valve driver boards
Valve position 1
Valve position 2
Valve position 3
Valve position 4
The following valve driver and supply boards are present:
Fig. 12: Overview of the valve driver and supply boards
20 Base plate, 2x
22 Valve driver board, 2x
36 Right plug
37 Left plug
Electrical supply plates can be used to separate the valve system into sections with different voltage
zones. For this purpose, the supply board interrupts the 24 V and the 0 V lines from UA voltage
in the backplane. A maximum of ten voltage zones are permitted.
The power supply to the electrical supply plate must be taken into account during PLC
configuration.
You can use electronically operated pressure regulators as a pressure zone control or single
pressure control depending on the selected base plate.
Fig. 13: Base plate for pressure regulators for pressure zone control (left) and single pressure control (right)
39 AV-EP base plate for pressure zone control
40 AV-EP base plate for single pressure control
Pressure regulators for pressure zone control and single pressure control do not differ in terms
of electronic control. This is why the differences between the two AV-EP pressure regulators are
not discussed in further detail here. The pneumatic functions are described in the operating
instructions for AV-EP pressure regulators, which can be found on CD R 412018133.
12.2.7Bridge cards
41 Integrated AV-EP circuit board
42 Valve position for pressure regulator
Fig. 14: Bridge cards and UA-OFF monitoring board
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