AVENTICS Instrucciones de servicio: Módulo regulador AES 2AI2AO2M12-C, Notice d’instruction: Module régulateur AES 2AI2AO2M12-C, Istruzioni per l'uso: Modulo regolatore AES 2AI2AO2M12-C, Regulator module AES 2AI2AO2M12-C, Bruksanvisning: Regulatormodul AES 2AI2AO2M12-C Manuals & Guides [fr]
...
Systembeschreibung | System Description | Description système |
Descrizione del sistema | Descripción de sistema | Systembeskrivning
Regelmodul AES
Regulator module AES
Module de régulation AES
Modulo di regolazione AES
Módulo de regulación AES
Reglerenhet AES
2AI2AO2M12-C
R412018149/03.2016, Replaces: –, DE/EN/FR/IT/ES/SV
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AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 3
Inhalt
1 Zu dieser Dokumentation ......................................................................................................... 5
1.1 Gültigkeit der Dokumentation .................................................................................................................. 5
1.2 Erforderliche und ergänzende Dokumentationen .............................................................................. 5
1.3 Darstellung von Informationen ................................................................................................................ 5
1.3.1 Sicherheitshinweise .................................................................................................................................... 6
1.3.2 Symbole .......................................................................................................................................................... 6
1.3.3 Bezeichnungen .............................................................................................................................................. 7
1.3.4 Abkürzungen ................................................................................................................................................. 7
2 Sicherheitshinweise .................................................................................................................. 8
2.1 Zu diesem Kapitel ........................................................................................................................................ 8
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung ....................................................................................................... 8
2.2.1 Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre ............................................................................................ 8
2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung ............................................................................................ 9
2.4 Qualifikation des Personals ...................................................................................................................... 9
2.5 Allgemeine Sicherheitshinweise ............................................................................................................. 9
2.6 Produkt- und technologieabhängige Sicherheitshinweise ............................................................ 10
2.7 Pflichten des Betreibers ........................................................................................................................... 10
3 Allgemeine Hinweise zu Sachschäden und Produktschäden ............................................. 11
4 Zu diesem Produkt .................................................................................................................. 12
4.1 Funktionsbeschreibung der Regelung ................................................................................................. 12
4.2 Regelmodul 2AI2AO2M12-C .................................................................................................................... 14
4.2.1 Elektrische Anschlüsse ............................................................................................................................ 14
4.2.2 LED ................................................................................................................................................................. 16
5 SPS-Konfiguration des Ventilsystems AV ............................................................................ 17
6 Aufbau der Daten der E/A-Module ........................................................................................ 18
6.1 Prozessdaten ............................................................................................................................................... 18
6.1.1 Regelmodul 2AI2AO2M12-C .................................................................................................................... 18
6.2 Diagnosedaten ............................................................................................................................................ 18
6.2.1 Regelmodul 2AI2AO2M12-C .................................................................................................................... 18
6.3 Parameterdaten und Datenformate der Prozessdaten .................................................................. 19
6.3.1 Parameterdaten des Regelmoduls 2AI2AO2M12-C ........................................................................ 19
6.3.2 Skalierungsfaktoren der Parameterdaten ......................................................................................... 20
6.3.3 Parameterberechnung ............................................................................................................................. 22
6.3.4 Datenformate und Wertebereiche des Regelmoduls 2AI2AO2M12-C ........................................ 22
6.4 Datenformate und Wertebereiche des Regelmoduls 2AI2AO2M12-C im Analogmodus ...... 23
7 Ventilsystem in Betrieb nehmen ............................................................................................ 25
8 LED-Diagnose an den E/A-Modulen ...................................................................................... 27
8.1 Regelmodule ................................................................................................................................................ 27
9 Umbau des Ventilsystems ...................................................................................................... 28
9.1 Ventilsystem ................................................................................................................................................ 28
9.2 SPS-Konfigurationsschlüssel des E/A-Bereichs .............................................................................. 29
9.3 Umbau des E/A-Bereichs ........................................................................................................................ 30
9.3.1 Zulässige Konfigurationen ...................................................................................................................... 30
9.3.2 Dokumentation des Umbaus .................................................................................................................. 30
9.4 Erneute SPS-Konfiguration des Ventilsystems ................................................................................ 31
10 Fehlersuche und Fehlerbehebung ........................................................................................ 32
10.1 So gehen Sie bei der Fehlersuche vor ................................................................................................. 32
10.2 Störungstabelle .......................................................................................................................................... 32
11 Technische Daten ............................................................................................................
Technisch
11.1
11.2 Mindestanforderung an die Busmodule .............................................................................................. 35
e Daten des Regelmoduls .................................................................................................... 34
........ 34
Deutsch
4 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
12 Anhang ...................................................................................................................................... 36
12.1 Zubehör ......................................................................................................................................................... 36
13 Stichwortverzeichnis .............................................................................................................. 37
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 5
Zu dieser Dokumentation
1 Zu dieser Dokumentation
1.1 Gültigkeit der Dokumentation
Diese Dokumentation gilt für E/A-Module der Serie AES mit folgender Materialnummer:
W R412018293, 2-kanaliges analoges Regelmodul (Kombimodul) mit zwei 5-poligen
M12x1-Anschlüssen für Stellgeräte und einen externen Sensor, mit externer Einspeisung
(2AI2AO2M12-C)
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.
Die Systembeschreibungen für Buskoppler und Ventiltreiber finden Sie auf der mitgelieferten
CD R412018133. Je nach dem von Ihnen verwendeten Feldbusprotokoll müssen Sie die
entsprechende Dokumentation auswählen.
1.2 Erforderliche 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
Dokumentation Dokumentnummer Dokumentart
Anlagendokumentation – Betriebsanleitung
Dokumentation des SPS-Konfigurationstools – Softwareanleitung
Montageanleitungen aller vorhandenen
Komponenten und des gesamten Ventilsystems AV
Systembeschreibungen zum elektrischen
Anschließen der E/A-Module und der Buskoppler
Applikationsbeispiele mit
Standard-Parameterwerten
Alle Montageanleitungen und Systembeschreibungen der Serien AES und AV sowie die
SPS-Konfigurationsdateien finden Sie auf der CD R412018133. Das Dokument R412018151
finden Sie im Media Centre unter www.aventics.com/de/media-centre.
R412018507 Montageanleitung
R412018135 –
R412018147
R412018151 Anleitung/Einstellhilfe
Systembeschreibung
Deutsch
1.3 Darstellung 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.
6 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Zu dieser Dokumentation
1.3.1 Sicherheitshinweise
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.
Sicherheitshinweise sind wie folgt aufgebaut:
Art und Quelle der Gefahr
Folgen bei Nichtbeachtung
O Maßnahme zur Gefahrenabwehr
O <Aufzählung>
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
SIGNALWORT
Tabelle 2: Gefahrenklassen nach ANSI Z535.6-2006
Warnzeichen, Signalwort Bedeutung
kennzeichnet eine gefährliche Situation, in der Tod oder schwere
GEFAHR
WARNUNG
VORSICHT
ACHTUNG
Körperverletzung eintreten werden, wenn sie nicht vermieden wird
kennzeichnet eine gefährliche Situation, in der Tod oder schwere
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.
1.3.2 Symbole
Die folgenden Symbole kennzeichnen Hinweise, die nicht sicherheitsrelevant sind, jedoch die
Verständlichkeit der Dokumentation erhöhen.
Tabelle 3: Bedeutung der Symbole
Symbol Bedeutung
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.
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 7
Zu dieser Dokumentation
1.3.3 Bezeichnungen
In dieser Dokumentation werden folgende Bezeichnungen verwendet:
Tabelle 4: Bezeichnungen
Bezeichnung Bedeutung
Backplane interne elektrische Verbindung vom Buskoppler zu den Ventiltreibern und den
E/A-Modulen
Kombimodul E/A-Modul mit Eingangs- und Ausgangsfunktion
linke Seite E/A-Bereich, links vom Buskoppler, wenn man auf dessen elektrische Anschlüsse
schaut
rechte Seite Ventilbereich, rechts vom Buskoppler, wenn man auf dessen elektrische Anschlüsse
schaut
Stand-alone-System Buskoppler und E/A-Module ohne Ventilbereich
Ventiltreiber elektrischer Teil der Ventilansteuerung, der das Signal aus der Backplane in den Strom
für die Magnetspule umsetzt.
1.3.4 Abkürzungen
In dieser Dokumentation werden folgende Abkürzungen verwendet:
Tabelle 5: Abkürzungen
Abkürzung Bedeutung
AES Advanced Electronic System
AV Advanced Valve
E/A-Modul Eingangs-/Ausgangsmodul
n/a not available (nicht verfügbar)
nc not connected (nicht belegt)
SPS Speicherprogrammierbare Steuerung oder PC, der Steuerungsfunktionen übernimmt
UA Aktorspannung (Spannungsversorgung der Ventile und Ausgänge)
UL Logikspannung (Spannungsversorgung der Elektronik und Sensoren)
UX extern eingespeiste Aktorspannung
Deutsch
8 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Sicherheitshinweise
2 Sicherheitshinweise
2.1 Zu diesem Kapitel
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.
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
Die in dieser Dokumentation beschriebenen Geräte sind Elektronikkomponenten und wurden für
den Einsatz in der Industrie für den Bereich Automatisierungstechnik entwickelt. Sie dürfen
ausschließlich in einem Ventilsystem der Serie AV eingesetzt werden.
Im Regelmodul wird der Sollwert über das Bussystem vorgegeben, mit dem analogen Istwert
verglichen und dann daraus eine Stellgröße ermittelt. Der Regelalgorithmus lässt sich über diverse
Parameter beeinflussen. Über einen weiteren Kanal kann ein zweiter Analogwert ausgegeben
werden.
Die Regelmodule können gleichzeitig als Ausgangs- und als Eingangsmodul genutzt werden. Die
Ausgangskanäle setzen Ausgangssignale von der Steuerung in ein analoges Ausgangssignal (Strom
oder Spannung) um. Die Eingangskanäle geben analoge Eingangssignale von Sensoren (Strom oder
Spannung) über die Feldbusverbindung an die Steuerung weiter.
Die Geräte sind für den professionellen Gebrauch und nicht für die private Verwendung bestimmt.
Sie dürfen die Module 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.
Die Geräte dürfen in sicherheitsgerichteten Steuerungsketten verwendet werden, wenn die
Gesamtanlage darauf ausgerichtet ist.
2.2.1 Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre
Die Geräte sind nicht 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
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 9
Sicherheitshinweise
2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung
Jeder andere Gebrauch als in der bestimmungsgemäßen Verwendung beschrieben ist nicht
bestimmungsgemäß und deshalb unzulässig.
Zur nicht bestimmungsgemäßen Verwendung der E/A-Module 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.
2.4 Qualifikation 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.
2.5 Allgemeine Sicherheitshinweise
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.
Deutsch
10 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Sicherheitshinweise
2.6 Produkt- und technologieabhängige Sicherheitshinweise
Explosionsgefahr beim Einsatz falscher Geräte!
Wenn Sie in explosionsfähiger Atmosphäre Ventilsysteme einsetzen, die keine
ATEX-Kennzeichnung haben, besteht Explosionsgefahr.
O Setzen 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.
O Trennen Sie niemals elektrische Anschlüsse in explosionsfähiger Atmosphäre.
O Arbeiten 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.
O Führen Sie nach einer Konfiguration oder einem Umbau immer vor der
Wiederinbetriebnahme eine Funktionsprüfung in nicht explosionsfähiger Atmosphäre durch.
GEFAHR
VORSICHT
Unkontrollierte Bewegungen beim Einschalten!
Es besteht Verletzungsgefahr, wenn sich das System in einem undefinierten Zustand befindet.
O Bringen Sie das System in einen sicheren Zustand, bevor Sie es einschalten.
O Stellen 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.
O Lassen Sie den relevanten Anlagenteil abkühlen, bevor Sie an der Einheit arbeiten.
O Berühren Sie den relevanten Anlagenteil nicht im laufenden Betrieb.
2.7 Pflichten des Betreibers
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
werden.
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 11
Allgemeine Hinweise zu Sachschäden und Produktschäden
3 Allgemeine Hinweise zu Sachschäden und
Produktschäden
ACHTUNG
Trennen von elektrischen Anschlüssen unter Spannung zerstört die elektronischen
Komponenten des Ventilsystems!
Beim Trennen von elektrischen Anschlüssen unter Spannung entstehen große
Potenzialunterschiede, die das Ventilsystem zerstören können.
O Schalten Sie den relevanten Anlagenteil spannungsfrei, bevor Sie das Ventilsystem
montieren bzw. elektrisch anschließen oder trennen.
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.
O Stellen Sie den einwandfreien Kontakt zwischen dem Ventilsystem und der Erde sicher.
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.
O Erden Sie die Komponenten, um eine elektrostatische Aufladung des Ventilsystems zu
vermeiden.
O Verwenden Sie ggf. Handgelenk- und Schuherdungen, wenn Sie am Ventilsystem arbeiten.
Deutsch
12 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
X
1
S
14
1
2
3
4
5
7
8
9
10
13
15
11
12
6
Zu diesem Produkt
4 Zu diesem Produkt
Abb. 1 zeigt die Geräteübersicht des Regelmoduls.
Nicht verwendete Kanäle sind mit einem Blindstopfen verschlossen.
UL
UX
DIAG
X2A1
X2A2
R419018287
2AI2AO2M12EA
Abb. 1: Geräteübersicht des Regelmoduls
1 LED für die Moduldiagnose DIAG
2 LED für die Überwachung der externen
Spannungsversorgung UX
3 LED für die Überwachung der
Spannungsversorgung UL
4 SPS-Konfigurationsschlüssel
5 Materialnummer
6 Signaleingang/-ausgang
7 Blindstopfen
8 Feld für Kanal- und Anschlussbeschriftung
9 kanalbezogene LED für Ausgangs- oder
Eingangssignale
10 Feld für Betriebsmittelkennzeichnung
11 elektrischer Anschluss für externe
Aktorspannung (UX)
1)
12 Erdungsschraube (Funktionserde)
13 elektrischer Anschluss für AES-Module
(Buchse)
14 Typenschild
15 elektrischer Anschluss für AES-Module
1)
nur bei Modulen mit externer Spannungseinspeisung vorhanden
(Stecker)
4.1 Funktionsbeschreibung der Regelung
Die Berechnung der Stellgröße mit dem verwendeten Regelalgorithmus nach folgender Abbildung
erfolgt alle 2,5 ms.
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 13
Ableitungsfilter
Zu diesem Produkt
S
w
1
y=y
2
x=y
1
w
2
Abb. 2: Struktur des Reglers
Die Sollwerte w
und die zur Regelung verwendeten Größen x, y befinden sich im
1/2
e
y
.
y
ÿ
K
p
K
I
K
D
K
3
K
4
K
5
K
6
∫
u
Wertebereich [0..4000].
W 0..100% entspricht 0..4000.
W Bei bipolaren Messwerten y1, y2 entspricht 0..100% -4000 .. +4000.
Für die Regelung werden diese Messwerte zu den Größe [y1,y2] --> [x,y] auf den Wertebereich
0..100% [0..4000] skaliert, d. h.:
y1/y2 = 0 --> x/y ~ 2000
y1/y2 = -4000 --> x/y ~ 0
y1/y2 = 4000 --> x/y ~ 4000
w
w
y
1
y
2
Sollwert, analoger Ausgang 1
1
analoger Ausgang 2
2
Istwert Aktor, analoger Eingang 1
Regelgröße (Sensoristwert), analoger Eingang 2
x Kompensationsterm
u Stellgröße, analoger Ausgang Kanal 1: Sollwert Aktor
S Verstärkung der statischen Vorsteuerung
K
p
K
I
K
D
K
3
K
4
K
5
K
6
Proportionalverstärkung; Verstärkungsfaktor für Regelabweichung e = w - y
Integralverstärkung; Verstärkung der zeitlichen Integration der Regelabweichung
Differentialverstärkung; Verstärkung der ersten zeitlichen Ableitung der Regelgröße
2. Differentialverstärkung; Verstärkung der zweiten zeitlichen Ableitung der Regelgröße
Verstärkungsfaktor zur Kompensation; gewichtete Rückkopplung des Aktoristwerts
Konstanter Stellgrößenoffset um das Stellgrößenniveau festzulegen
Durchgriffsverstärkung für Sollwert, analoger Ausgang Kanal 2
HyThr Hystereseschwelle für Integrator und Kompensation. Wenn die absolute Regelabweichung
|e| diese prozentuale Schwelle überschreitet, d. h. es gilt |e|% > HyThr, dann ist der
Integrator aktiv bzw. die Kompensationsgröße wird übernommen. Wenn |e|% < 0, 5HyThr
ist, dann werden Kompensationsgröße und Integratorausgang nicht verändert und
behalten ihren letzten Wert.
Deutsch
14 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
UA
IO/DIAG
RUN/BF
R412015318
AES-D-BC
-POP
y
2
w
2
w
1, w2
y
1, y2
y
1
u/w
1
y
2
y
1
w
1
w
1
u
w
2
y
1
u/w1
w
2
y
2
16
18
Buskoppler
Stecker X2A1/2
17
Zu diesem Produkt
4.2 Regelmodul 2AI2AO2M12-C
4.2.1 Elektrische Anschlüsse
Schematischer Aufbau
Abb. 3: Vorgesehene Anschlüsse am Regelmodul
16 Regelmodul
17 Regler, Struktur siehe Abb. 2
18 Umschalter, CTRL-Bit in Ausgangsdaten 16 bit WORT 1
w = Sollwert
= Messwert Analoger Eingang 1
y
1
= Regelgröße (Sensoristwert)
y
2
u = Stellgröße
1. Schließen Sie am Anschluss X2A1 den EP-Regler an.
2. Schließen Sie am Anschluss X2A2 den Sensor für den Istwert an.
3. Schließen Sie am Feldbusanschluss des Busmoduls die Leitung der Steuerung an, die den
Sollwert überträgt (siehe Systembeschreibung des Busmoduls).
Spannungsversorgung Der Logikteil der Regelmodule wird über die elektrischen Anschlüsse (13) und (15) der Backplane
vom Buskoppler mit Spannung versorgt.
Die Spannungsversorgung von X1S dient ausschließlich zur Versorgung der am Regelmodul
angeschlossenen Stellgeräte. Sie steht an X2A1, Pin 1 und X2A2, Pin 1 zur Verfügung.
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 15
1
X1S
2
34
11
X1S
1112
Zu diesem Produkt
Der Anschluss für die Spannungsversorgung des Lastkreises X1S (11) ist ein M12-Stecker, male,
4-polig, A-codiert.
O Entnehmen Sie die Pinbelegung der Spannungsversorgung der Tabelle 6. Dargestellt ist die
Sicht auf die Anschlüsse des Geräts.
Tabelle 6: Pinbelegung der Spannungsversorgung
Pin Stecker X1S
Pin 1 nc
Pin 2 24-V-DC-Spannungsversorgung (zur Versorgung von Pin 1 auf X2A1 und X2A2)
Pin 3 nc
Pin 4 0-V-DC-Spannungsversorgung
W Die Spannungstoleranz beträgt 24 V DC ±25%.
W Der maximal zulässige Strom beträgt 4 A.
W Die Spannungen von Lastkreis und Logikteil sind intern galvanisch getrennt.
Anschluss Funktionserde O Verbinden Sie zur Ableitung von EMV-Störungen den FE-Anschluss (12) am E/A-Modul über eine
niederimpedante Leitung mit der Funktionserde. Der Kabelquerschnitt muss der Anwendung
entsprechend ausgelegt sein.
Eingangs-/Ausgangsanschlüsse
GEFAHR
Stromschlag durch falsches Netzteil!
Verletzungsgefahr!
O Verwenden 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.
O Stellen Sie sicher, dass die Spannungsversorgung des Netzteils immer kleiner als 300 V AC
(Außenleiter - Neutralleiter) ist.
Das Regelmodul hat zwei Anschlüsse zum Anschluss von Stellgeräten. Diese sind als M12-Buchsen,
female, 5-polig, A-codiert, ausgeführt.
Die Anschlussbezeichnung für
W Eingangskanal 1/Ausgangskanal 1 ist X2A1,
W Eingangskanal 2/Ausgangskanal 2 ist X2A2.
Deutsch
O Entnehmen Sie die Pinbelegung der Anschlüsse X2A1 der Tabelle 7.
16 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
DIAG UX UL
X2A1
3
2
5
4
1
X2A2
R412018293
2AI2AO2M12-C
3
2
5
4
1
DIAG UX UL
X2A1
Regelmodul 2AI2AO2M12-C
12 39
Zu diesem Produkt
Tabelle 7: Pinbelegung des Anschlusses X2A1
Pin Buchse X2A1
Pin 1 24-V-DC-Spannung
Pin 2 Stellgröße / analoger Ausgang 1
Pin 3 0-V-DC-Spannung
Pin 4 Istwert Aktor / analoger Eingang 1
Pin 5 Schirm, intern mit Erdungsschraube (12) verbunden
O Entnehmen Sie die Pinbelegung der Anschlüsse X2A2 der Tabelle 8.
Tabelle 8: Pinbelegung des Anschlusses X2A2
Pin Buchse X2A2
Pin 1 24-V-DC-Spannung
Pin 2 analoger Ausgang 2
Pin 3 0-V-DC-Spannung
Pin 4 Regelgröße (Sensoristwert)/Analoger Eingang 2
Pin 5 Schirm, intern mit Erdungsschraube (12) verbunden
Die Leitung vom Gerät an die Anschlüsse X2A1 und X2A2 muss als geschirmte Leitung ausgeführt
sein. Der Schirm muss mit Pin 5 verbunden sein.
Die Leitungslänge darf 30 m nicht überschreiten. Der mittlere Laststrom je Versorgungsausgang
darf 1,2 A nicht überschreiten.
Maximale Eingangsspannung an den Signaleingängen:
W Spannungsmessbereich: ±12 V
W Strommessbereich: ±5 V
HINWEIS! Den Messbereich der Ein- und Ausgangskanäle können Sie in den Parameterdaten
einstellen (siehe „6.3 Parameterdaten und Datenformate der Prozessdaten“ auf Seite 19).
4.2.2 LED
Die E/A-Module haben ausschließlich modulbezogene und keine kanalbezogenen LEDs. Die
modulbezogenen LEDs (1), (2) und (3) sind zur Spannungs- und Diagnoseüberwachung.
Die kanalbezogenen LEDs (9) sind bei analogen Modulen nicht vorhanden, die halbkreisförmigen
Lichtleiter sind jedoch konstruktionsbedingt sichtbar.
Die Funktionen der LEDs sind in Tabelle 9 beschrieben. Eine ausführliche Beschreibung der LEDs
finden Sie in Kapitel „8 LED-Diagnose an den E/A-Modulen“ auf Seite 27.
Tabelle 9: Bedeutung der LEDs des Regelmoduls 2AI2AO2M12-C im Normalbetrieb
Bezeichnung Funktion Farbe im Normalbetrieb
DIAG (1) Überwachung der Diagnosemeldungen der Module aus
UX (2) Überwachung der externen Aktorspannung (UX) leuchtet grün
UL (3) Überwachung der Sensorspannung (UL) leuchtet grün
– (9)keine –
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 17
SPS-Konfiguration des Ventilsystems AV
5 SPS-Konfiguration des Ventilsystems AV
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.
ACHTUNG
Konfigurationsfehler!
Ein fehlerhaft konfiguriertes Ventilsystem kann zu Fehlfunktionen im Gesamtsystem führen und
dieses beschädigen.
O Die Konfiguration darf daher nur von einer Fachkraft durchgeführt werden (siehe „2.4
Qualifikation des Personals“ auf Seite 9).
O Beachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkungen, die sich aus
dem Gesamtsystem ergeben.
O Beachten Sie die Dokumentation Ihrer Konfigurationssoftware.
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.
Eine ausführliche Beschreibung der SPS-Konfiguration befindet sich in den
Systembeschreibungen der Buskoppler.
Deutsch
18 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Aufbau der Daten der E/A-Module
6 Aufbau der Daten der E/A-Module
6.1 Prozessdaten
Die maximal zulässige Anzahl der Prozessdaten im E/A-Bereich des AES-Systems beträgt 320 Bits.
6.1.1 Regelmodul 2AI2AO2M12-C
Das Regelmodul 2AI2AO2M12-C erhält von der Steuerung digitale Ausgangsdaten mit Sollwerten
für die Regelung und erhält von den Sensoren analoge Istwerte.
Die digitalen Ausgangsdaten werden im Regler als Sollwert verarbeitet (Kanal1) und/oder als
analoges Ausgangssignal an den Buchsen X2A1/X2A2 ausgegeben. Die Länge der Ausgangsdaten
beträgt zweimal 16 Bit.
Der Kanal 1 wird über das Bit „CTRL“ im Ausgangsdatenwort 1 umgeschaltet.
Die analogen Istwerte übersetzt das Regelmodul in digitale Eingangsdaten, die im Regler als Istwert
verarbeitet werden und als Istwert (13-Bit-Zweierkomplement) an die Steuerung gesendet werden.
Die Länge der Eingangsdaten beträgt zweimal 16 Bit.
Die Belegung der Eingangsdaten und der Ausgangsdaten ist von der Parametrierung abhängig, die
in Kapitel 6.3 „Parameterdaten und Datenformate der Prozessdaten“ auf Seite 19 beschrieben wird.
Je nach verwendetem Feldbussystem können diese Daten an einer beliebigen Stelle im
Prozessabbild platziert werden.
6.2 Diagnosedaten
Die Diagnosedaten der E/A-Module werden wie die Diagnosedaten der Ventiltreiber als
Sammeldiagnose übertragen. Weitere Informationen finden Sie in den Systembeschreibungen der
entsprechenden Buskoppler.
6.2.1 Regelmodul 2AI2AO2M12-C
Die Diagnosemeldung des Regelmoduls besteht aus einem Diagnosebit.
Die Bedeutung des Diagnosebits ist:
W Bit = 1: Es liegt ein Fehler vor
W Bit = 0: Es liegt kein Fehler vor
Bei folgenden Fehlern wird das Diagnosebit gesendet:
W bei Kurzschluss der Versorgungsspannung zum Aktor,
W bei einem Fehler im Analogteil (Daten, Versorgungsspannung),
W bei einer Diagnosemeldung vom Treiber eines Ausgangskanals,
– wegen Übertemperatur des Treibers
– oder Überlast im Modus „Spannungsausgang“
– oder Drahtbruch im Modus „Stromausgang“,
W wenn die Schwellen der Spannung an X1S über bzw. unterschritten werden.
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 19
Aufbau der Daten der E/A-Module
6.3 Parameterdaten und Datenformate der Prozessdaten
Eine Beispielparametrierung finden Sie in der Anleitung R412018151. Weitere Informationen
dazu, siehe Kapitel 1.2 „Erforderliche und ergänzende Dokumentationen“ auf Seite 5.
6.3.1 Parameterdaten des Regelmoduls 2AI2AO2M12-C
Die Analogeingänge und Analogausgänge sind über Eingangsparameter den Adressen zugeordnet
(siehe Tabelle 10). Es sind 2 Regelparametersätze vorhanden. Welcher Parametersatz für die
Regelung gültig ist, kann über das Bit PS im Ausgangsdatenwort 1 gesteuert werden. Damit ist es
möglich, die Charakteristik des Reglers von der übergeordneten Steuerung zu beeinflussen.
Tabelle 10: Parameter des Regelmoduls 2AI2AO2M12-C
Adresse
PS: Parametersatz
Im Auslieferzustand sind alle Parameter 0.
Name (Reglerparametersatz 1 +
Signalparametrierung)
01 Messbereich Eingangskanal 1 – 17 –
02 Messbereich Eingangskanal 2 – 18 –
03 Ausgangsbereich Kanal 1 – 19 –
04 Ausgangsbereich Kanal 2 – 20 –
05 statische Vorsteuerung PS1 -128..127 21 statische Vorsteuerung PS2 -128..127
06 Proportionalverstärkung K
07 Differentialverstärkung K
08 Integralverstärkung K
09 2. Differentialverstärkung K
10 Rückkopplung Aktoristwert K
11 konstanter Stellgrößenoffset K
12 Verstärkung Sollwert Kanal 2 K
13 Skalierungsbyte 1 PS1 – 29 Skalierungsbyte 1 PS2 –
14 Skalierungsbyte 2 PS1 – 30 Skalierungsbyte 2 PS2 –
15 Hystereseschwelle für Integrator und
Kompensation PS1
16 Skalierungsbyte 3 PS1 – 32 Skalierungsbyte 3 PS2 –
PS1 0..255 22 Proportionalverstärkung KP PS2 0..255
P
PS1 0..255 23 Differentialverstärkung KD PS2 0..255
D
PS1 0..255 24 Integralverstärkung KI PS2 0..255
I
PS1 0..255 25 2. Differentialverstärkung K3 PS2 0..255
3
PS1 -128..127 26 Rückkopplung Aktoristwert K4 PS2 -128..127
4
PS1 0..200 27 konstanter Stellgrößenoffset K5 PS2 0..200
5
PS1 -128..127 28 Verstärkung Sollwert Kanal 2 K6 PS2 -128..127
6
Wertebereich Adresse Name (Reglerparametersatz 2) Wertebereich
0..255 31 Hystereseschwelle für Integrator und
Kompensation PS2
0..255
Deutsch
Die Parameter der Regelmodule für Analogeingänge sind wie folgt aufgebaut:
Tabelle 11: Parametrierung Messbereich Eingangskanal
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Art Nennwert des Messbereichs
0: Spannung
1: Strom
000:
001:
010:
011:
100:
101:
110:
111:
Spannung Strom
0–10 V
±10 V
2–10 V
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
0–20 mA
±20 mA
4–20 mA
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
20 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Aufbau der Daten der E/A-Module
Die Parameter der Regelmodule für Analogausgänge sind wie folgt aufgebaut:
Tabelle 12: Parametrierung Ausgangsbereich Kanal
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
6.3.2 Skalierungsfaktoren der Parameterdaten
6.3.2.1 Skalierungsbyte 1
Tabelle 13: Bitbelegung beim Skalierungsbyte 1
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
n/a SKP SKD SK3 Skalierungsfaktor 1
Art Nennwert des Ausgangsbereichs
0: Spannung
1: Strom
Vorzeichen der Regelparameter
000:
001:
010:
011:
100:
101:
110:
111:
Spannung Strom
0–10 V
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
0–20 mA
reserviert
4–20 mA
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
reserviert
Bit Wert Bedeutung
SKP 0 positives Vorzeichen Regelparameter K
1 negatives Vorzeichen Regelparameter K
SKD 0 positives Vorzeichen Regelparameter K
1 negatives Vorzeichen Regelparameter K
SK3 0 positives Vorzeichen Regelparameter K
1 negatives Vorzeichen Regelparameter K
p
p
D
D
3
3
Der Faktor1 errechnet sich nach folgender Formel mit den Bits 0–2.
Faktor1 = 10
(Skalierungsfaktor 1)–3
Skalierungsfaktor 1 kann im Bereich von 0–7 liegen, damit ergibt sich für Faktor 1 ein Bereich von
0,001..10000.
Tabelle 14: Skalierungsfaktor
Skalierungsfaktor 1 Faktor 1
0 0,001
10,01
20,1
31
410
5 100
6 1000
7 10000
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 21
Aufbau der Daten der E/A-Module
6.3.2.2 Skalierungsbyte 2
Tabelle 15: Bitbelegung beim Skalierungsbyte 2
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
DAW IR n/a Skalierungsfaktor 2
DAW: Disable Antiwindup IR: I-Reset
Bit Wert Bedeutung
DAW 0 I-Anteil mit Antiwindup
1 I-Anteil ohne Antiwindup
IR 0 Kein Reset des I-Anteil-Speichers bei Reglerparameterwechsel
1 Reset des I-Anteil-Speichers bei Reglerparameterwechsel
Reset-I-Anteil bei PS1 -> PS2: PS1 wirkt beim Umschalten von Parametersatz 1 auf 2,
Reset-I-Anteil bei PS2 -> PS1: PS2 wirkt beim Umschalten von Parametersatz 2 auf 1.
Der Faktor2 errechnet sich nach folgender Formel mit den Bits 0–2.
Faktor2 = 10
(Skalierungsfaktor 2)–3
Skalierungsfaktor 2 kann im Bereich von 0–7 liegen, damit ergibt sich für Faktor 2 ein Bereich von
0,001..10000.
Tabelle 16: Skalierungsfaktor
Skalierungsfaktor 2 Faktor 2
0 0,001
10,01
20,1
31
410
5 100
6 1000
7 10000
6.3.2.3 Skalierungsbyte 3
Tabelle 17: Bitbelegung beim Skalierungsbyte 3
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
n/a Skalierungsfaktor 3
Deutsch
Der Faktor3 errechnet sich nach folgender Formel mit den Bits 0 und 1.
Faktor3 = 10
Skalierungsfaktor 3
Skalierungsfaktor 3 kann im Bereich von 0–3 liegen, damit ergibt sich für Faktor 3 ein Bereich von
1..1000.
Tabelle 18: Skalierungsfaktor
Skalierungsfaktor 3 Faktor 3
01
110
2 100
3 1000
22 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Aufbau der Daten der E/A-Module
6.3.3 Parameterberechnung
Tabelle 19: Parameterberechnung
Regelparameter
Formel Wertebereich Parameter von der Steuerung
S S = [statische Vorsteuerung PSx] * Faktor1 -128 .. 127 [−128..127] * Faktor1
KP = [Proportionalverstärkung KP PSx] * Faktor1 0..255 [0..255] * Faktor1
K
P
K
D
KI = [Integralverstärkung KI PSx] * Faktor2 0..255 [0..255] * Faktor2
K
I
K3 = [2. Differentialverstärkung K3 PSx] * Faktor1 / 100 0..255 [0..2,55] * Faktor1
K
3
K
K4 = [Rückkopplung Aktoristwert K4 PSx] / 50 -128 .. 127 [−2,56..2,55]
4
K5 = [konstanter Stellgrößenoffset K5 PSx] * 4095 / 200 0..200 4095 / 200 * [0..200]
K
5
K6 = [Verstärkung Sollwert Kanal 2 K6 PSx]/ 100 * Faktor3 -128 .. 127 [−1,28..1,27] * Faktor3
K
6
KD = [Differentialverstärkung KD PSx] * Faktor1 / 10 0..255 [0..25,5] * Faktor1
HyThr HyThr = [Hystereseschwelle für Integrator und Kompensation PSx] / 10 0..255 [0..25,5]
PSx: Parametersatz 1 oder 2
6.3.4 Datenformate und Wertebereiche des Regelmoduls 2AI2AO2M12-C
6.3.4.1 Ausgangsdaten 16 bit WORT 1, Daten zum Gerät
Tabelle 20: Aufbau der Prozessdaten der Ausgänge beim Wort1 (2AI2AO2M12-C)
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
T/S CTRL PS n/a Sollwert 0..4000 entspricht w
1min
...w
1max
TS: Toggle/Spiegel CTRL: Controlled PS: Parametersatz
T/S 0 der vorgegebene Bitstatus wird auf die Eingangsdaten gespiegelt
1 der vorgegebene Bitstatus wird auf die Eingangsdaten gespiegelt
CTRL 0 offene Kette aktiv: Sollwert direkt zum analogen Ausgang1
1 geschlossener Regelkreis aktiv: Stellgröße auf analogem Ausgang
PS 0 Verwendung von Regelparametersatz 1
1 Verwendung von Regelparametersatz 2
w
0..4000 Sollwert Regler/Sollwert analoger Ausgang Kanal 1
1
0..100% (0–10 V, 2–10 V, 0–20 mA, 4–20 mA)
Über das Bit PS (Parameter Set) kann im zyklischen Betrieb der Parametersatz umgeschaltet
werden. Damit besteht die Möglichkeit, das Regelverhalten in Abhängigkeit von Prozessgrößen zu
verändern.
6.3.4.2 Ausgangsdaten 16 bit WORT 2, Daten zum Gerät
Tabelle 21: Aufbau der Prozessdaten der Ausgänge beim Wort2 (2AI2AO2M12-C)
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
T/S n/a Sollwert 0..4000 entspricht w2
min
...w2
max
TS: Toggle/Spiegel
T/S 0 der vorgegebene Bitstatus wird auf die Eingangsdaten gespiegelt
1 der vorgegebene Bitstatus wird auf die Eingangsdaten gespiegelt
w
0..4000 Sollwert Regler/Sollwert analoger Ausgang Kanal 2
1
0..100% (0–10 V, 2–10 V, 0–20 mA, 4–20 mA)
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 23
Aufbau der Daten der E/A-Module
6.3.4.3 Eingangsdaten 16 bit WORT 1, WORT 2, Daten vom Gerät
Tabelle 22: Aufbau der Prozessdaten der Ausgänge beim Wort2 (2AI2AO2M12-C)
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
T/S n/a Messwert -4000..4000 entspricht y1,2
TS: Toggle/Spiegel
T/S 0 der vorgegebene Bitstatus der Ausgangsdaten ist 0
1 der vorgegebene Bitstatus der Ausgangsdaten ist 1
0..4000 analoger Messwert Kanal 1/2
y
1,2
0..100% (0–10 V, 2–10 V, 0–20 mA, 4–20 mA)
–4000..4000 analoger Messwert Kanal 1/2
y
1,2
0..100% (–10..+10 V, –20..20 mA)
Für die Regelung werden diese Messwerte zu den Größe [y
Wertebereich 0..100% [0..4000] skaliert, d. h.:
= 0 --> x/y ~ 2000
y
1/y2
= –4000 --> x/y ~ 0
y
1/y2
/y2 = 4000 --> x/y ~ 4000
y
1
...y1,2
min
]-->[x,y] auf den
1,y2
max
6.4 Datenformate und Wertebereiche des Regelmoduls 2AI2AO2M12-C im Analogmodus
Tabelle 23: Wertebereiche der Prozessdaten der Eingänge beim Datenformat „13-Bit-Zweierkomplement“
(2AI2AO2M12-C)
Nennwert des
Messbereichs
Auflösung
Wert
0–10 V 2,50 mV/Bit 0 V 0 000
2,50 mV 1 001
10,0 V 4000 FA0
10,2 V 4080 FF0
> 10,2 V 4095 FFF
0–20 mA 5,00 μA/Bit 0 mA 0 000
5,00 μA 1 001
20,0 mA 4000 FA0
20,4 mA 4080 FF0
> 20,4 mA 4095 FFF
±10 V 2,50 mV/Bit 0 V 0 000
2,50 mV 1 001
10,0 V 4000 FA0
10,2 V 4080 FF0
> 10,2 V 4095 FFF
-2,50 mV -1 1FFF
-10,0 V -4000 1060
-10,2 V -4080 1010
< -10,2 V -4096 1000
±20 mA 5,00 μA/Bit 0 mA 0 0
5,00 μA 1 001
20,0 mA 4000 FA0
20,4 mA 4080 FF0
> 20,4 mA 4095 FFF
-5,00 μA -1 1FFF
-20,0 mA -4000 1060
-20,4 mA -4080 1010
< -20,4 mA -4096 1000
2–10 V 2,00 mV/Bit 0 V 0
Beispiel
D0–D12
dezimal
1)
D0–D12
hexadezimal
1)
000
Deutsch
24 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Aufbau der Daten der E/A-Module
Tabelle 23: Wertebereiche der Prozessdaten der Eingänge beim Datenformat „13-Bit-Zweierkomplement“
(2AI2AO2M12-C)
Nennwert des
Messbereichs
4–20 mA 4,00 μA/Bit 0 mA 0
D.. : Wert des Bits (0/1)
1)
In dieser Betriebsart ist keine Überwachung auf Drahtbruch möglich (siehe „6.2 Diagnosedaten“ auf Seite 18).
Auflösung
Beispiel
Wert
2 V 0 000
2,002 V 1 001
10 V 4000 FA0
10,16 V 4080 FF0
> 10,16 V 4095 FFF
4 mA 0 000
4,004 mA 1 001
20 mA 4000 FA0
20,32 mA 4080 FF0
> 20,32 mA 4095 FFF
D0–D12
dezimal
1)
D0–D12
hexadezimal
000
1)
Für bipolare Eingangsgrößen gilt:
Für die Regelung werden diese Messwerte zu den Größe [y1,y2]-->[x,y] auf den Wertebereich
0..100% [0..4000] skaliert, d. h.:
= 0 --> x/y ~ 2000
y
1/y2
= –4000 --> x/y ~ 0
y
1/y2
= 4000 --> x/y ~ 4000
y
1/y2
Tabelle 24: Wertebereiche der Prozessdaten der Ausgänge beim Datenformat „12 Bit“ (2AI2AO2M12-C)
Nennwert des
Messbereichs
0–10 V 2,50 mV/Bit 0 V 0 000
0–20 mA 5,00 μA/Bit 0 mA 0 000
4–20 mA 4,00 μA/Bit 4 mA 0 0000
Auflösung
Wert
2,50 mV 1 001
10,0 V 4000 FA0
10,2 V 4080 FF0
> 10,2 V 4095 FFF
5,00 μA 1 001
20,0 mA 4000 FA0
20,4 mA 4080 FF0
> 20,4 mA 4095 FFF
4,004 mA 1 0001
20 mA 4000 FA0
20,32 mA 4080 FF0
> 20,32 mA 4095 FFF
Beispiel
D0–D11
dezimal
D0–D11
hexadezimal
D.. : Wert des Bits (0/1)
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 25
Ventilsystem in Betrieb nehmen
7 Ventilsystem in Betrieb nehmen
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 Systembeschreibung
des jeweiligen Buskopplers auf der mitgelieferten CD R412018133).
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
„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.
O Stellen 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.
O Stellen 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.
O Stellen Sie sicher, dass die Dichtungen in den Anschlüssen vorhanden und nicht beschädigt
sind.
O Stellen Sie vor der Inbetriebnahme sicher, dass alle Anschlüsse montiert sind.
VORSICHT
Unkontrollierte Bewegungen beim Einschalten!
Es besteht Verletzungsgefahr, wenn sich das System in einem undefinierten Zustand befindet.
O Bringen Sie das System in einen sicheren Zustand, bevor Sie es einschalten.
O Stellen Sie sicher, dass sich keine Person innerhalb des Gefahrenbereichs befindet, wenn Sie
die Druckluftversorgung einschalten.
Deutsch
26 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Ventilsystem in Betrieb nehmen
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 „8
LED-Diagnose an den E/A-Modulen“ auf Seite 27 und Systembeschreibung des jeweiligen
Buskopplers auf der mitgelieferten CD R412018133).
Wenn die Diagnose erfolgreich verlaufen ist, dürfen Sie das Ventilsystem in Betrieb nehmen.
Andernfalls müssen Sie den Fehler beheben (siehe „Fehlersuche und Fehlerbehebung“ auf
Seite 32).
3. Schalten Sie die Druckluftversorgung ein.
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 27
DIAG UX UL
X2A1
Regelmodul 2AI2AO2M12-C
12 39
LED-Diagnose an den E/A-Modulen
8 LED-Diagnose an den E/A-Modulen
Diagnoseanzeige am E/A-Modul
ablesen
Die LEDs auf der Oberseite des E/A-Moduls geben die in Tabelle 25 aufgeführten Meldungen wieder.
O Überprüfen Sie vor Inbetriebnahme und während des Betriebs regelmäßig die
E/A-Modul-Funktionen durch Ablesen der LEDs.
8.1 Regelmodule
Das Regelmodul überwacht die Aktorspannung. Die Lastversorgung wird beim Regelmodul aus der
Aktorspannung bezogen. Das Regelmodul erzeugt ein Fehlersignal und sendet bei folgenden
Fehlern ein Diagnosebit an die Steuerung:
W bei Kurzschluss der Versorgungsspannung zum Aktor,
W bei einem Fehler im Analogteil (Daten, Versorgungsspannung),
W bei einer Diagnosemeldung vom Treiber eines Ausgangskanals,
– wegen Übertemperatur des Treibers
– oder Überlast im Modus „Spannungsausgang“
– oder Drahtbruch im Modus „Stromausgang“,
W wenn die Schwellen der Spannung an X1S über bzw. unterschritten werden.
Tabelle 25: Bedeutung der LED-Diagnose an den Regelmodulen
Bezeichnung Farb e Zustand Bedeutung
DIAG (1) rot leuchtet Diagnosemeldung des Regelmoduls liegt vor:
W Fehlerstatus der Ausgangstreiber oder
W 24-V-DC-Versorgungsspannung zu groß oder zu klein
UX (2) grün leuchtet Die Aktorspannung ist vorhanden
UL (3) grün leuchtet Die Sensorspannung ist vorhanden
– (9) – – keine Funktion
Deutsch
28 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Umbau des Ventilsystems
9 Umbau des Ventilsystems
Explosionsgefahr durch fehlerhaftes Ventilsystem in explosionsfähiger Atmosphäre!
Nach einer Konfiguration oder einem Umbau des Ventilsystems sind Fehlfunktionen möglich.
O Führen 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.
GEFAHR
9.1 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 erweitert werden kann (siehe
Systembeschreibung des Buskopplers). Auf der linken Seite können bis zu zehn E/A-Module
angeschlossen werden. Die Einheit kann auch ohne pneumatische Komponenten, also nur mit
Buskoppler und E/A-Modulen, als Stand-alone-System betrieben werden.
Das Ventilsystem setzt sich je nach Bestellumfang aus den in Abb. 4 dargestellten Komponenten
zusammen:
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 29
UA
IO/DIAG
RUN/BF
R412015318
AES-D-BC-POP
19
20
21
22
23
24
26
27
25
R412018248
8DI8M8
4
Umbau des Ventilsystems
Abb. 4: Beispielkonfiguration: Einheit aus Buskoppler und E/A-Modulen der Serie AES und Ventilen der Serie AV
19 linke Endplatte
20 E/A-Module
21 Buskoppler
22 Adapterplatte
24 Ventiltreiber (nicht sichtbar)
25 rechte Endplatte
26 pneumatische Einheit der Serie AV
27 elektrische Einheit der Serie AES
23 pneumatische Einspeiseplatte
9.2 SPS-Konfigurationsschlüssel des E/A-Bereichs
Der SPS-Konfigurationsschlüssel des E/A-Bereichs ist modulbezogen. Er ist jeweils auf der
Oberseite des Geräts aufgedruckt (4).
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 Typ des elektrischen Anschlusses
Tabelle 26: Abkürzungen für den SPS-Konfigurationsschlüssel im E/A-Bereich
Abkürzung Bedeutung
8 Anzahl der Kanäle oder Anzahl der elektrischen Anschlüsse, die Ziffer wird dem Element immer
16
24
DI digitaler Eingangskanal (digital input)
vorangestellt
Deutsch
30 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Umbau des Ventilsystems
Tabelle 26: Abkürzungen für den SPS-Konfigurationsschlüssel im E/A-Bereich
Abkürzung Bedeutung
DO digitaler Ausgangskanal (digital output)
AI analoger Eingangskanal (analog input)
AO analoger Ausgangskanal (analog output)
M8 M8-Anschluss
M12 M12-Anschluss
DSUB25 DSUB-Anschluss, 25-polig
SC Anschluss mit Federzugklemme (spring clamp)
A zusätzlicher Anschluss für Aktorspannung
L zusätzlicher Anschluss für Logikspannung
E erweiterte Funktionen (enhanced)
P Druckmessung
D4 Push-In D = 4 mm, 5/32 Inch
C Regelmodul mit externer Versorgung und Parametern (controller module)
Beispiel: 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-Modul Eigenschaften des E/A-Moduls
8DI8M8
24DODSUB25 W 24 x digitale Ausgangskanäle
2AO2AI2M12A W 2 x analoge Ausgangskanäle
W 8 x digitale Eingangskanäle
W 8 x M8-Anschlüsse
W 1 x DSUB-Anschluss, 25-polig
W 2 x analoge Eingangskanäle
W 2 x M12-Anschlüsse
W zusätzlicher Anschluss für Aktorspannung
Die linke Endplatte wird im SPS-Konfigurationsschlüssel nicht berücksichtigt.
9.3 Umbau des E/A-Bereichs
9.3.1 Zulässige Konfigurationen
Am Buskoppler dürfen maximal zehn E/A-Module angeschlossen werden. Zur Erweiterung oder
zum Umbau dürfen Sie alle verfügbaren E/A-Module der Serie AES beliebig kombinieren. Die
maximal zulässige Anzahl der Prozessdaten im E/A-Bereich beträgt 386 Bits.
Wenn die Einheit mehr als drei E/A-Module hat, müssen Sie Haltewinkel verwenden. Der
Abstand der Haltewinkel darf maximal 150 mm betragen (siehe Montageanleitung der
Buskoppler und der E/A-Module und Montageanleitung des Ventilsystems AV).
Wir empfehlen Ihnen, die E/A-Module am linken Ende des Ventilsystems zu erweitern.
9.3.2 Dokumentation des Umbaus
Der SPS-Konfigurationsschlüssel ist auf der Oberseite der E/A-Module aufgedruckt.
O Dokumentieren Sie stets alle Änderungen an Ihrer Konfiguration.
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 31
Umbau des Ventilsystems
9.4 Erneute SPS-Konfiguration des Ventilsystems
ACHTUNG
Konfigurationsfehler!
Ein fehlerhaft konfiguriertes Ventilsystem kann zu Fehlfunktionen im Gesamtsystem führen und
dieses beschädigen.
O Die Konfiguration darf daher nur von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden!
O Beachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkungen, die sich aus
dem Gesamtsystem ergeben.
O Beachten Sie die Online-Dokumentation Ihrer Konfigurationssoftware.
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.
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 den Systembeschreibungen der Buskoppler
beschrieben.
Deutsch
32 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Fehlersuche und Fehlerbehebung
10 Fehlersuche und Fehlerbehebung
10.1 So gehen Sie bei der Fehlersuche vor
O Gehen Sie auch unter Zeitdruck systematisch und gezielt vor.
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.
10.2 Störungstabelle
In Tabelle 28 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 28: Störungstabelle
Störung mögliche Ursache Abhilfe
kein Signal an den Einbzw. Ausgängen
vorhanden
kein Signal an den
Ausgängen vorhanden
kein Signal an den
Eingängen vorhanden
LED UL ist aus Die Spannungsversorgung UL der
LED UX ist aus
(E/A-Modul mit externer
Einspeisung)
keine oder nicht ausreichende
Spannungsversorgung am Buskoppler
(siehe auch Verhalten der einzelnen
LEDs in den Systembeschreibungen des
Buskopplers)
kein Sollwert vorgegeben Sollwert vorgeben
Sensorsignal nicht vorhanden Sensor überprüfen
Sensoren ist kleiner als die untere
Toleranzgrenze (18 V DC)
Die externe Spannungsversorgung UX
ist nicht vorhanden
Spannungsversorgung am Stecker X1S
des Buskopplers anschließen
Polung der Spannungsversorgung am
Buskoppler prüfen (siehe
Systembeschreibung des Buskopplers)
Anlagenteil einschalten
Buskoppler mit der richtigen
(ausreichenden) Spannung versorgen
Die Spannungsversorgung UL am
Stecker X1S des Buskopplers prüfen
Die Spannungsversorgung UX am
Stecker X1S des E/A-Moduls prüfen
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 33
Tabelle 28: Störungstabelle
Störung mögliche Ursache Abhilfe
LED DIAG am
Regelmodul leuchtet rot
Kurzschluss der
Aktor-/Sensorversorgung eines
Kanals (Pin 1, 3)
Der Laststrom eines Kanals übersteigt
dauerhaft 1,2 A. (Pin 1, 3)
Kurzschluss eines als
Spannungsausgang parametrierten
Ausgangskanals
Unterbrechung eines als Stromausgang
parametrierten Ausgangskanals
Anschlusskabel oder Aktor tauschen
Aktor/Sensor mit geringerer
Stromaufnahme anschließen oder
Versorgung vom zweitem Kanal parallel
anschließen
Anschlusskabel oder Aktor tauschen
Anschlusskabel oder Aktor tauschen
Fehlersuche und Fehlerbehebung
Deutsch
34 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Technische Daten
11 Technische Daten
11.1 Technische Daten des Regelmoduls
Tabelle 29: Technische Daten
Allgemeine Daten
Abmessungen (Breite x Höhe x Tiefe) 50 mm x 34 mm x 82 mm
Gewicht 0,11 kg
Temperaturbereich Anwendung -10 °C bis 60 °C
Temperaturbereich Lagerung -25 °C bis 80 °C
Betriebsumgebungsbedingungen max. Höhe über N.N.: 2000 m
Schwingfestigkeit Wandmontage EN 60068-2-6:
Schockfestigkeit Wandmontage EN 60068-2-27:
Wenn die Einheit mehr als drei E/A-Module hat, müssen Sie Haltewinkel verwenden. Der Abstand der
Haltewinkel darf maximal 150 mm betragen.
Schutzart nach EN60529/IEC529 bei montierten Anschlüssen: IP65
Relative Luftfeuchte 95%, nicht kondensierend
Verschmutzungsgrad 2
Verwendung nur in geschlossenen Räumen
Elektronik
Spannungsversorgung über die Backplane durch den Buskoppler
Max. Leitungslänge 30 m
Funktionserde
(FE, Funktionspotenzialausgleich)
Regelmodul 2AI2AO2M12-C
Anschlüsse Eingangs-/Ausgangsanschluss X2A1–X2A2:
GEFAHR: Stromschlag durch falsches Netzteil!
Verletzungsgefahr!
O Verwenden Sie für die Regelmodule 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 1310.
O Stellen Sie sicher, dass die Spannungsversorgung des Netzteils immer kleiner als 300 V AC (Außenleiter
- Neutralleiter) ist.
W ±0,35 mm Weg bei 10 Hz–60 Hz,
W 5 g Beschleunigung bei 60 Hz–150 Hz
W 30 g bei 18 ms Dauer,
W 3 Schocks je Richtung
bei nicht belegten Anschlüssen: IP20
Anschluss nach DIN EN 60204-1
W Buchse, female, M12x1, 5-polig, A-codiert
Spannungsversorgung X1S:
W Stecker, male, M12x1, 4-polig, A-codiert
W 24 V DC ±25%
W Die Last-/Sensorspannung wird von der extern eingespeisten
Aktorspannung UX abgeleitet.
W Der Maximalstrom beträgt 1,2 A pro Kanal
(Derating! 1,2 A ≤ 50 °C, 1,0 A ≤ 60 °C).
W Anwendung von PELV nach DIN EN 60204-1
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 35
Technische Daten
Regelmodul 2AI2AO2M12-C
Eingangswiderstand Spannungsmessbereich: ca. 100 kΩ
Strommessbereich: ca. 120 Ω
Maximale Eingangsspannung Spannungsmessbereich: ±12 V
Strommessbereich: ±5 V
Ausgangsbürde Spannungsausgang: > 1kΩ
Stromausgang: < 450 Ω
Abtastrate 2,5 ms
Genauigkeit der Ein- und Ausgänge (über den vollen Bereich)
Analoge Eingänge
(Spannung oder Strom):
Analoge Ausgänge
in Betriebsart Spannung:
Analoge Ausgänge
in Betriebsart Strom:
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
Anforderungen“
Gesamtfehler: ±0,2%
Linearität: ±0,05%
Temperaturdrift: ±2ppm/°C
Gesamtfehler: ±0,3%
Offsetfehler: ±25mV
Linearität: ±0,1%
Temperaturdrift: ±2ppm/°C
Gesamtfehler: ±0,5%
Offsetfehler: ±30μA
Linearität: ±0,1%
Temperaturdrift: ±3ppm/°C
11.2 Mindestanforderung an die Busmodule
Um das Regelmodul am AES-System betreiben können, muss das Busmodul mindestens den in
Tabelle 30 genannten Software-Stand haben:
Tabelle 30: Gültige Software-Versionen des Busmoduls
Materialnummer Bezeichnung Protokoll Softwareversion
R412018218 AES-D-BC-PDP PROFIBUS DP V1.28 oder höher
R412018220 AES-D-BC-CAN CANopen V1.06 oder höher
R412018221 AES-D-BC-DEV DeviceNet V1.12 oder höher
R412018222 AES-D-BC-EIP EtherNet/IP V1.28 oder höher
R412018223 AES-D-BC-PNIO PROFINET IO V1.28 oder höher
R412018225 AES-D-BC-ECAT EtherCAT V1.29 oder höher
R412018226 AES-D-BC-PWL POWERLINK V1.28 oder höher
Deutsch
36 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Anhang
12 Anhang
12.1 Zubehör
Tabelle 31: Zubehör
Beschreibung Materialnummer
Schutzkappe M12x1, Liefermenge 50 Stück 1823312001
Haltewinkel für Zwischenbefestigung, Liefermenge 10 Stück R412018339
Federklemmelement, Liefermenge 10 Stück inkl. Montageanleitung R412015400
Endplatte links R412015398
Endplatte rechts für Stand-alone-Variante R412015741
Bezeichnungsschild für die Modulbezeichnung, Liefermenge 150 Stück (5 Rahmen
à 30 Schilder),
es wird 1 Schild pro Modul benötigt
Bezeichnungsschild für die Kanalbezeichnung, Liefermenge 40 Stück (4 Rahmen à
10 Schilder),
es werden 8 Schilder pro Modul benötigt
Rundsteckverbinder, M12x1
Stecker (male), M12x1, 5-polig, A-codiert, geschirmt 8942051612
Spezialkabel für die Verwendung mit Analogmodulen
Verbindungskabel, Stecker (male), M12x1, 5-polig, gewinkelt, auf Buchse (female),
M12x1, gerade, geschirmt, Schirm auf Pin 5 und Rändel.
R412019552
R412018192
2 m R412022193
5 m R412022194
10 m R412022195
AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA 37
13 Stichwortverzeichnis
Stichwortverzeichnis
W A
Abkürzungen 7
Anschluss
Spannungsversorgung 14
ATEX-Kennzeichnung 8
Aufbau der Daten der E/A-Module 18
Ausgangsanschlüsse
Regelmodul 2AI2AO2M12-C 15
W B
Backplane 7
Bestimmungsgemäße Verwendung 8
Bezeichnungen 7
Busmodule, Mindestanforderungen 35
W D
Datenformate und Wertebereiche
Regelmodul 2AI2AO2M12-C 22
Diagnoseanzeige ablesen 27
Diagnosedaten 18
Dokumentation
erforderliche und ergänzende 5
Gültigkeit 5
Umbau des E/A-Bereichs 30
W E
E/A-Bereich
Dokumentation des Umbaus 30
Umbau 30
zulässige Konfigurationen 30
Eingangsanschlüsse
Regelmodul 2AI2AO2M12-C 15
Elektrische Anschlüsse
Regelmodul 2AI2AO2M12-C 14
Explosionsfähige Atmosphäre,
Einsatzbereich 8
W K
Konfiguration
des Ventilsystems 17
zulässige im E/A-Bereich 30
W L
LED
Bedeutung im Normalbetrieb
(2AI2AO2M12-C) 16
LED-Diagnose 27
W N
Nicht bestimmungsgemäße Verwendung 9
W P
Parameterdaten
Regelmodul 2AI2AO2M12-C 19
Skalierungsfaktoren 20
Pflichten des Betreibers 10
Pinbelegung
Eingangs-/Ausgangsanschlüsse
(2AI2AO2M12-C) 16
Spannungsversorgung 15
Produktschäden 11
Prozessdaten 18
W Q
Qualifikation des Personals 9
W R
Regelmodul 2AI2AO2M12-C
Datenformate und Wertebereiche 22
Diagnosedaten 18
Funktionserde 15
Gerätebeschreibung 14
Parameterdaten 19
Deutsch
W F
Fehlersuche und Fehlerbehebung 32
Funktionserde
Regelmodul 2AI2AO2M12-C 15
W G
Gerätebeschreibung
Regelmodul 2AI2AO2M12-C 14
Ventilsystem 28
W I
Inbetriebnahme des Ventilsystems 25
W S
Sachschäden 11
Sicherheitshinweise 8
allgemeine 9
Darstellung 6
produkt- und technologieabhängige 10
Spannungsversorgung 14
SPS-Konfigurationsschlüssel des
E/A-Bereichs 29
Stand-alone-System 28
Störungstabelle 32
Symbole 6
38 AVENTICS | Regelmodul AES | R412018149–BAL–001–AA
Stichwortverzeichnis
W T
Technische Daten 34
Mindestanforderung an die
Busmodule 35
Regelmodul 34
W U
Umbau
des E/A-Bereichs 30
des Ventilsystems 28
W V
Ventilsystem
Gerätebeschreibung 28
in Betrieb nehmen 25
W Z
Zubehör 36
Zulässige Konfigurationen im
E/A-Bereich 30
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 39
Contents
1 About This Documentation ..................................................................................................... 41
1.1 Documentation validity ............................................................................................................................. 41
1.2 Required and supplementary documentation ................................................................................... 41
1.3 Presentation of information .................................................................................................................... 41
1.3.1 Safety instructions ..................................................................................................................................... 42
1.3.2 Symbols ........................................................................................................................................................ 42
1.3.3 Designations ................................................................................................................................................ 43
1.3.4 Abbreviations .............................................................................................................................................. 43
2 Notes on Safety ........................................................................................................................ 44
2.1 About this chapter ...................................................................................................................................... 44
2.2 Intended use ................................................................................................................................................ 44
2.2.1 Use in explosive atmospheres ............................................................................................................... 44
2.3 Improper use ............................................................................................................................................... 45
2.4 Personnel qualifications .......................................................................................................................... 45
2.5 General safety instructions ..................................................................................................................... 45
2.6 Safety instructions related to the product and technology ........................................................... 46
2.7 Responsibilities of the system owner .................................................................................................. 46
3 General Instructions on Equipment and Product Damage .................................................. 47
4 About This Product .................................................................................................................. 48
4.1 Control function description ................................................................................................................... 49
4.2 2AI2AO2M12-C regulator module ......................................................................................................... 50
4.2.1 Electrical connections ............................................................................................................................... 50
4.2.2 LEDs ............................................................................................................................................................... 52
5 PLC Configuration of the AV Valve System ........................................................................... 53
6 Structure of the I/O Module Data ........................................................................................... 54
6.1 Process data ................................................................................................................................................ 54
6.1.1 2AI2AO2M12-C regulator module ......................................................................................................... 54
6.2 Diagnostic data ........................................................................................................................................... 54
6.2.1 2AI2AO2M12-C regulator module ......................................................................................................... 54
6.3 Parameter data and data formats for the process data ................................................................ 55
6.3.1 Parameter data for the 2AI2AO2M12-C regulator module ............................................................ 55
6.3.2 Scaling factors for the parameter data ............................................................................................... 56
6.3.3 Parameter calculation .............................................................................................................................. 58
6.3.4 Data formats and value ranges for 2AI2AO2M12-C regulator module ..................................... 58
6.4 Data formats and value ranges for the 2AI2AO2M12-C regulator module
in analog mode ........................................................................................................................................... 59
7 Commissioning the Valve System ......................................................................................... 61
8 LED Diagnosis on the I/O Modules ......................................................................................... 62
8.1 Regulator modules .................................................................................................................................... 62
9 Conversion of the Valve System ............................................................................................ 63
9.1 Valve system ............................................................................................................................................... 63
9.2 PLC configuration key for the I/O zone ................................................................................................ 64
9.3 Conversion of the I/O zone ...................................................................................................................... 65
9.3.1 Permissible configurations ..................................................................................................................... 65
9.3.2 Conversion documentation ..................................................................................................................... 65
9.4 New PLC configuration for the valve system ..................................................................................... 66
10 Troubleshooting ...................................................................................................................... 67
10.1 Proceed as follows for troubleshooting .............................................................................................. 67
10.2 Table of malfunctions ............................................................................................................................... 67
11 Technical Data ......................................................................................................................... 69
11.1 Technical data for the regulator module ...................................................................................
.2 Minimum requirements for the bus modules ................................................................................... 70
1
1
......... 69
English
40 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
12 Appendix ................................................................................................................................... 71
12.1 Accessories .................................................................................................................................................. 71
13 Index ......................................................................................................................................... 72
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 41
About This Documentation
1 About This Documentation
1.1 Documentation validity
This documentation is valid for I/O modules from the AES series with the following part number:
W R412018293, 2-channel analog regulator module (combination module) with two 5-pin M12x1
connections for actuators and one external sensor, with external supply (2AI2AO2M12-C)
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.
The system descriptions for bus couplers and valve drivers can be found on the CD
R412018133, included on delivery. Select the appropriate documentation based on your
fieldbus protocol.
1.2 Required 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
Documentation Document number Document type
System documentation – Operating instructions
Documentation for PLC configuration tool – Software manual
Assembly instructions for all current components
and the entire AV valve system
System descriptions for connecting the I/O
modules and bus couplers electrically
Application examples with standard parameter
values
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. The document R412018151 can be
found in the Media Center at www.aventics.com/en/media-centre.
R412018507 Assembly instructions
R412018135–
R412018147
R412018151 Instructions/adjustment aid
System description
English
1.3 Presentation 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.
42 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
About This Documentation
1.3.1 Safety 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 observed.
Safety instructions are set out as follows:
Hazard type and source
Consequences
O Precautions
O <List>
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
SIGNAL WORD
Table 2: Hazard classes according to ANSI Z 535.6-2006
Safety sign, signal word Meaning
Indicates a hazardous situation which, if not avoided, will certainly result
DANGER
WARNING
CAUTION
NOTICE
in death or serious injury.
Indicates a hazardous situation which, if not avoided, could result 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.
1.3.2 Symbols
The following symbols indicate information that is not relevant for safety but that helps in
comprehending the documentation.
Table 3: Meaning of the symbols
Symbol Meaning
If this information is disregarded, the product cannot be used or operated optimally.
O
1.
2.
3.
Individual, independent action
Numbered steps:
The numbers indicate sequential steps.
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 43
About This Documentation
1.3.3 Designations
The following designations are used in this documentation:
Ta ble 4 : De s ign at io ns
Designation Meaning
Backplane Internal electrical connection from the bus coupler to the valve drivers
and the I/O modules
Combination module I/O module with input and output function
Left side I/O zone, located to the left of the bus coupler when facing its electrical connectors
Right side Valve 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 driver Electrical valve actuation component that converts the signal from the backplane into
current for the solenoid coil
1.3.4 Abbreviations
This documentation uses the following abbreviations:
Table 5: Abbreviations
Abbreviation Meaning
AES Advanced Electronic System
AV Advanced Valve
I/O module Input/Output module
n/a not available
nc not connected
PLC Programmable Logic Controller, or PC that takes on control functions
UA Actuator voltage (power supply for valves and outputs)
UL Logic voltage (power supply for electronic components and sensors)
UX Externally supplied actuator voltage
English
44 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Notes on Safety
2 Notes on Safety
2.1 About this chapter
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.
2.2 Intended use
The devices described in this documentation are electronic components developed for use
in the area of industrial automation technology. They are designed exclusively for use
with AV series valve systems.
In the regulator module, the set point is defined via the bus system and compared with the analog
actual value. A control variable is determined from the result. The control algorithm can be
influenced with various parameters. A second analog value can be output via a further channel.
The regulator modules can be used as input and output modules simultaneously. The output
channels convert output signals from the controller into an analog output signal (current or voltage).
The input channels forward analog input signals from sensors (current or voltage) to the controller
via the fieldbus connection.
The devices are intended for professional use only and not for private use. The modules may only be
used for industrial applications (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, RegTP).
The devices may be used in safety-related control chains if the entire system is geared toward this
purpose.
2.2.1 Use in explosive atmospheres
The devices are not 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
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 45
Notes on Safety
2.3 Improper use
Any use other than that described under Intended use is improper and is not permitted.
Improper use of the I/O modules 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.
2.4 Personnel 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.
2.5 General safety instructions
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.
English
46 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Notes on Safety
2.6 Safety instructions related to the product and technology
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.
O When 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.
O Never disconnect electrical connections in an explosive atmosphere.
O Only 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.
O After configuring or converting a system, always perform a function test in a non-explosive
atmosphere before recommissioning.
DANGER
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.
O Put the system in a safe state before switching it on.
O Make 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.
O Let the relevant system component cool down before working on the unit.
O Do not touch the relevant system component during operation.
2.7 Responsibilities of the system owner
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.
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 47
General Instructions on Equipment and Product Damage
3 General Instructions on Equipment and
Product Damage
NOTICE
Disconnecting electrical connections while under voltage will destroy the electronic
components of the valve system!
Large differences in potential occur when disconnecting electrical connections under voltage,
which could destroy the valve system.
O Make sure the relevant system component is not under voltage before assembling the valve
system or when connecting and disconnecting it electrically.
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.
O Verify proper contact between the valve system and ground.
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.
O Ground the components to prevent electrostatic charging of the valve system.
O Use wrist and shoe grounding straps, if necessary, when working on the valve system.
English
48 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
X
1
S
14
1
2
3
4
5
7
8
9
10
13
15
11
12
6
About This Product
4 About This Product
Fig. 1 shows a device overview for the regulator module.
Unused channels are closed with a blanking plug.
UL
UX
DIAG
X2A1
X2A2
R419018287
2AI2AO2M12EA
Fig. 1: Device overview for the regulator module
1DIAG LED for module diagnosis
2 LED for monitoring the external power
supply UX
3 LED for monitoring power supply UL
4 PLC configuration key
5 Material (part) number
6 Signal input/output
7 Blanking plug
8 Field for channel and connection label
9 Channel-related LED for input
or output signals
10 Field for equipment ID
11 Electrical connection for external actuator
voltage (UX)
1)
12 Ground screw (functional earth)
Electrical connection for AES modules (female)
13
14 Rating plate
15 Electrical connection for AES modules (male)
1)
Only present in modules with external power supply
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 49
Derivative filter
About This Product
4.1 Control function description
The control variable is calculated using the employed control algorithm every 2.5 ms according
to the following figure.
S
w
1
y=y
2
x=y
1
w
2
Fig. 2: Regulator structure
The set points w
and the variables x, y used for control are located in the value range [0 to 4000].
1/2
e
y
.
y
ÿ
K
p
K
I
K
D
K
3
K
4
K
5
K
6
∫
u
W 0 to 100 % corresponds to 0 to 4000.
W For the bipolar measurements y1, y2, 0 to 100 % corresponds to -4000 to +4000.
For control, these measurements for the variables [y1,y2] --> [x,y] are scaled to the value range 0
to 100 % [0 to 4000] i.e.:
y1/y2 = 0 --> x/y ~ 2000
y1/y2 = -4000 --> x/y ~ 0
y1/y2 = 4000 --> x/y ~ 4000
w
w
y
1
y
2
Set point, analog output 1
1
Analog output 2
2
Actuator actual value, analog input 1
Controlled variable (sensor actual value), analog input 2
x Compensation term
u Control variable, analog output channel 1: actuator set point
S Gain of the static pilot
K
p
K
I
K
D
K
3
K
4
K
5
K
6
Proportional gain; amplification factor for deviation = w - y
Integral gain; gain of the integration of the deviation over time
Derivative gain; gain of the first derivative of the controlled variable over time
2nd derivative gain; gain of the second derivative of the controlled variable
Amplification factor for compensation; weighted feedback of the actuator actual value
Constant control variable offset to determine the control variable level
Direct gain for set point, analog output channel 2
HyThr Hysteresis threshold for integrator and compensation. If the absolute deviation
|e| in percent exceeds this threshold, i.e. |e|% > HyThr, the integrator is active
and the compensation variable is used. If |e|% < 0, 5 HyThr, the compensation variable
and integrator output are not changed and maintain their last values.
English
50 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
UA
IO/DIAG
RUN/BF
R412015318
AES-D-BC
-POP
y
2
w
2
w
1, w2
y
1, y2
y
1
u/w
1
y
2
y
1
w
1
w
1
u
w
2
y
1
u/w1
w
2
y
2
16
18
Bus coupler
X2A1/2 plug
17
About This Product
4.2 2AI2AO2M12-C regulator module
4.2.1 Electrical connections
Schematic structure
Fig. 3: Connections provided on the regulator module
16 Regulator module
17 Regulator (for the structure, see Fig. 2)
18 Change-over switch, CTRL bit in output data, 16 bits, WORD 1
w = Set point
= Measured value, analog input 1
y
1
= Controlled variable (sensor actual value)
y
2
u = Control variable
1. Connect the EP regulator to connection X2A1.
2. Connect the sensor for the actual value to connection X2A2.
3. Connect the controller line that transmits the set point to the fieldbus connection on the bus
module (see system description for the bus module).
Power supply The bus coupler supplies the power for the logic part of the regulator modules via the electrical
backplane connections (13) and (15).
The power supply from X1S serves only to supply the actuators connected to the regulator module.
It is present at X2A1, pin 1 and X2A2, pin 1.
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 51
1
X1S
2
34
11
X1S
1112
About This Product
The load circuit X1S power supply connection (11) is an M12 plug, male, 4-pin, A-coded.
O See Table 6 for the pin assignments of the power supply. The view shown displays the device
connections.
Table 6: Power supply pin assignments
Pin X1S plug
Pin 1 nc
Pin 2 24 V DC power supply (for the supply to pin 1 on X2A1 and X2A2)
Pin 3 nc
Pin 4 0 V DC power supply
W The voltage tolerance is 24 V DC ±25 %.
W The maximum permissible current is 4 A.
W The power supplies of the load circuit and logics are equipped with internal electrical isolation.
Functional earth connection O To discharge EMC interferences, connect the FE connection (12) to the I/O module via
a low-impedance line to functional earth. The cable cross-section must be selected according
to the application.
Input/output connections
DANGER
Electric shock due to incorrect power pack!
Danger of injury!
O The 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 s 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.
O Make sure that the power supply of the power pack is always less than 300 V AC
(outer conductor – neutral wire).
The regulator module has two connections for actuators. These are designed as M12 sockets,
female, 5-pin, A-coded.
The connection ID for
W input channel 1/output channel 1 is X2A1,
W input channel 2/output channel 2 is X2A2.
English
O See Table 7 for the pin assignments of the X2A1 connections.
52 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
DIAG UX UL
X2A1
3
2
5
4
1
X2A2
R412018293
2AI2AO2M12-C
3
2
5
4
1
DIAG UX UL
X2A1
2AI2AO2M12-C regulator module
12 39
About This Product
Table 7: Pin assignments for the X2A1 connection
Pin X2A1 socket
Pin 1 24 V DC voltage
Pin 2 Control variable/analog output 1
Pin 3 0 V DC voltage
Pin 4 Actual actuator value/analog input 1
Pin 5 Shield, connected internally with ground screw (12)
O See Table 8 for the pin assignments of the X2A2 connections.
Table 8: Pin assignments for the X2A2 connection
Pin X2A2 socket
Pin 1 24 V DC voltage
Pin 2 Analog output 2
Pin 3 0 V DC voltage
Pin 4 Controlled variable (sensor actual value)/analog input 2
Pin 5 Shield, connected internally with ground screw (12)
The cables from the device to connections X2A1 and X2A2 must be shielded. The shield must be
connected to pin 5.
The cable length must not exceed 30 m. The average load current must not exceed 1.2 A per supply
output.
Maximum input voltage on the signal inputs:
W Voltage measurement range: ±12 V
W Current measurement range: ±5 V
NOTICE! You can set the measurement range for the input and output channels in the parameter
data (see “6.3 Parameter data and data formats for the process data” on page55).
4.2.2 LEDs
The I/O modules have only module-related LEDs and no channel-related LEDs. The module-related
LEDs (1), (2), and (3). are for voltage and diagnosis monitoring.
The channel-related LEDs (9) are not present with analog modules; however, the semi-circular
optical conductors are visible due to the design.
Table 9 describes the functions of the LEDs. For a comprehensive description of the LEDs,
see “8 LED Diagnosis on the I/O Modules” on page 62.
Table 9: Meaning of the LEDs of the 2AI2AO2M12-C regulator module in normal mode
Designation Function Color in normal mode
DIAG (1) Monitors diagnostic reporting of the modules Off
UX (2) Monitors the external actuator voltage (UX) Illuminated green
UL (3) Monitors the sensor voltage (UL) Illuminated green
– (9)None –
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 53
PLC Configuration of the AV Valve System
5 PLC Configuration of the AV Valve System
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.
NOTICE
Configuration error!
An incorrect valve system configuration can cause malfunctions in and damage to the overall
system.
O The configuration may therefore only be carried out by qualified personnel
(see “2.4 Personnel qualifications” on page 45).
O Observe the specifications of the system owner as well as any restrictions resulting
from the overall system.
O Observe the configuration software documentation.
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.
A detailed description of the PLC configuration can be found in the system descriptions
for the bus couplers.
English
54 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Structure of the I/O Module Data
6 Structure of the I/O Module Data
6.1 Process data
The process data in the I/O zone of the AES system may not exceed 320 bits.
6.1.1 2AI2AO2M12-C regulator module
The 2AI2AO2M12-C regulator module receives digital output data from the controller with set points
for control purposes and receives analog actual values from the sensors.
The digital output data is processed in the regulator as a set point (channel 1) and/or output
as an analog output signal on the X2A1/X2A2 sockets. The length of the output data is 2 x 16 bits.
Channel 1 is switched via the “CTRL” bit in output data word 1.
The regulator module translates the analog actual values into digital input data, which are
processed in the regulator as actual values and sent to the controller as actual values (13 bits two’s
complement). The length of the input data is 2 x 16 bits.
The assignments of the input data and output data depend on the parameterization, which
is described in 6.3 “Parameter data and data formats for the process data” on page 55.
Depending on the fieldbus system used, this data can be placed in any position in the process image.
6.2 Diagnostic data
As with diagnostic data for the valve drivers, the diagnostic data for the I/O modules is transmitted
as a group diagnosis. See the system descriptions for the respective bus couplers for further
information.
6.2.1 2AI2AO2M12-C regulator module
The regulator module diagnostic message consists of a diagnosis bit.
The diagnosis bit can be read as follows:
W Bit = 1: An error has occurred.
W Bit = 0: No error has occurred.
The diagnosis bit is sent for the following errors:
W short circuit of the supply voltage to the actuator,
W an error in the analog part (data, supply voltage),
W with a diagnostic message from the driver of an output channel,
– due to driver overheating,
– or overload in the “voltage output” mode,
– or wire break in the “current output” mode
W if the voltage on X1S exceeds or falls below the thresholds.
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 55
Structure of the I/O Module Data
6.3 Parameter data and data formats for the process data
Refer to instructions R412018151 for a parameterization example. For more information,
see 1.2 “Required and supplementary documentation” on page 41.
6.3.1 Parameter data for the 2AI2AO2M12-C regulator module
The analog inputs and analog outputs are assigned to the addresses via input parameters
(see Table 10). Two control parameter sets are available. The parameter set valid for the control
can be set via the PS bit in output data word 1. It is thus possible to influence the characteristic
of the regulator from the superior controller.
Table 10: Parameters of the 2AI2AO2M12-C regulator module
Address
PS: parameter set
On delivery, all parameters are 0.
Name (control parameter set 1 +
signal parameterization)
01 Measurement range, input channel 1 – 17 –
02 Measurement range, input channel 2 – 18 –
03 Output section, channel 1 – 19 –
04 Output section, channel 2 – 20 –
05 Static pilot PS1 -128 to 127 21 Static pilot PS2 -128 to 127
06 Proportional gain K
07 Derivative gain K
08 Integral gain K
09 2nd derivative gain K
10 Feedback of actuator actual value K
11 Constant control variable offset K
12 Gain of set point, channel 2 K
13 Scaling byte 1 PS1 – 29 Scaling byte 1 PS2 –
14 Scaling byte 2 PS1 – 30 Scaling byte 2 PS2 –
15 Hysteresis threshold for integrator and
compensation PS1
16 Scaling byte 3 PS1 – 32 Scaling byte 3 PS2 –
PS1 0 to 255 22 Proportional gain KP PS2 0 to 255
P
PS1 0 to 255 23 Derivative gain KD PS2 0 to 255
D
PS1 0 to 255 24 Integral gain KI PS2 0 to 255
I
PS1 0 to 255 25 2nd derivative gain K3 PS2 0 to 255
3
PS1 -128 to 127 26 Feedback of actuator actual value K4 PS2 -128 to 127
4
PS1 0 to 200 27 Constant control variable offset K5 PS2 0 to 200
5
PS1 -128 to 127 28 Gain of set point, channel 2 K6 PS2 -128 to 127
6
Value range Address Name (control parameter set 2) Value range
0 to 255 31 Hysteresis threshold for integrator and
compensation PS2
0 to 255
English
The parameters of the regulator modules for analog inputs are structured as follows:
Table 11: Parameterization of measurement range, input channel
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Typ e
0: Voltage
1: Current
000:
001:
010:
011:
100:
101:
110:
111:
Nominal value
of the measurement range
Voltage Current
0–10 V
±10 V
2–10 V
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
0–20 mA
±20 mA
4–20 mA
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
56 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Structure of the I/O Module Data
The parameters of the regulator Modules for analog outputs are structured as follows:
Table 12: Parameterization of output range, channel
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
6.3.2 Scaling factors for the parameter data
6.3.2.1 Scaling byte 1
Table 13: Bit assignments for scaling byte 1
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
n/a SKP SKD SK3 Scaling factor 1
Typ e Nominal value of the output range
0: Voltage
1: Current
Sign of the control parameters
000:
001:
010:
011:
100:
101:
110:
111:
Voltage Curr ent
0–10 V
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
0–20 mA
Reserved
4–20 mA
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
Reserved
Bit Value Meaning
SKP 0 Positive sign, control parameter K
1 Negative sign, control parameter K
SKD 0 Positive sign, control parameter K
1 Negative sign, control parameter K
SK3 0 Positive sign, control parameter K
1 Negative sign, control parameter K
p
p
D
D
3
3
Factor1 is calculated using the following formula with bits 0-2.
Factor1 = 10
(scaling factor 1)–3
Scaling factor 1 can lie in the range from 0–7, resulting in a range of 0.001 to 10000 for factor 1.
Table 14: Scaling factor
Scaling factor 1 Factor1
0 0.001
10.01
20.1
31
410
5 100
6 1000
7 10000
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 57
Structure of the I/O Module Data
6.3.2.2 Scaling byte 2
Table 15: Bit assignments for scaling byte 2
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
DAW IR n/a Scaling factor 2
DAW: Disable anti windup IR: I reset
Bit Value Meaning
DAW 0 I portion with anti windup
1 I portion without anti windup
IR 0 No reset of I portion memory in case of control parameter change
1 Reset of I portion memory in case of control parameter change
Reset of I portion for PS1 -> PS2: PS1 is effective when switching from parameter set 1 to 2,
Reset of I portion for PS2 -> PS1: PS2 is effective when switching from parameter set 2 to 1.
Factor2 is calculated using the following formula with bits 0-2.
Factor2 = 10
(scaling factor 2)–3
Scaling factor 2 can lie in the range from 0–7, resulting in a range of 0.001 to 10000 for factor 2.
Table 16: Scaling factor
Scaling factor 2 Factor2
0 0.001
10.01
20.1
31
410
5 100
6 1000
7 10000
6.3.2.3 Scaling byte 3
Table 17: Bit assignments for scaling byte 3
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
n/a Scaling factor 3
Factor3 is calculated using the following formula with bits 0 and 1.
Factor3 = 10
scaling factor 3
Scaling factor 3 can lie in the range from 0–3, resulting in a range of 1 to 1000 for factor 3.
English
Table 18: Scaling factor
Scaling factor 3 Factor3
01
110
2 100
3 1000
58 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Structure of the I/O Module Data
6.3.3 Parameter calculation
Table 19: Parameter calculation
Control parameter Formula Value range for parameters from the control
S S = [static pilot PSx] * factor1 -128 .. 127 [−128 to 127] * factor1
K
KP = [proportional gain KP PSx] * factor1 0 to 255 [0 to 255] * factor1
P
K
D
KI = [integral gain KI PSx] * factor2 0 to 255 [0 to 255] * factor2
K
I
K
K3 = [2nd derivative gain K3 PSx] * factor1 / 100 0 to 255 [0 to 2.55] * factor1
3
K4 = [feedback of actuator actual value K4 PSx] / 50 -128 .. 127 [−2.56 to 2.55]
K
4
K5 = [constant control variable offset K5 PSx] * 4095 / 200 0 to 200 4095 / 200 * [0 to 200]
K
5
K
K6 = [gain of set point, channel 2 K6 PSx]/ 100 * factor3 -128 .. 127 [−1.28 to 1.27] * factor3
6
KD = [derivative gain KD PSx] * factor1 / 10 0 to 255 [0 to 25.5] * factor1
HyThr HyThr = [hysteresis threshold for integrator and compensation PSx] / 10 0 to 255 [0 to 25.5]
PSx: parameter set 1 or 2
6.3.4 Data formats and value ranges for 2AI2AO2M12-C regulator module
6.3.4.1 Output data, 16 bits, WORD 1, device data
Table 20: Structure of the process data of the outputs for word 1 (2AI2AO2M12-C)
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
T/S CTRL PS n/a Set point 0 to 4000 corresponds to w
TS: Toggle/mirror CTRL: Control PS: Parameter set
1min
to w
1max
T/S 0 The specified bit status is mirrored onto the input data
1 The specified bit status is mirrored onto the input data
CTRL 0 Open chain active: set point directly to analog output1
1 Closed control loop active: control variable on analog output
PS 0 Use of control parameter set 1
1 Use of control parameter set 2
w
0 to 4000 Set point of regulator/set point of analog output, channel 1
1
0 to 100 % (0–10 V, 2–10 V, 0–20 mA, 4–20 mA)
The parameter set can be switched during cyclic operation via the PS (parameter set) bit. The control
behavior can thus be changed dependent on the process variables.
6.3.4.2 Output data, 16 bits, WORD 2, device data
Table 21: Structure of the process data of the outputs for word 2 (2AI2AO2M12-C)
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
T/S n/a Set point 0 to 4000 corresponds to w
2min
to w
2max
TS: Toggle/mirror
T/S 0 The specified bit status is mirrored onto the input data
1 The specified bit status is mirrored onto the input data
0 to 4000 Set point of regulator/set point of analog output, channel 2
w
1
0 to 100 % (0–10 V, 2–10 V, 0–20 mA, 4–20 mA)
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 59
Structure of the I/O Module Data
6.3.4.3 Input data,16 bits, WORD 1, WORD 2, device data
Table 22: Structure of the process data of the outputs for word 2 (2AI2AO2M12-C)
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
T/S n/a Measurement -4000 to 4000 corresponds to y1,2
TS: Toggle/mirror
T/S 0 The specified bit status for the output data is 0
1 The specified bit status for the output data is 1
0 to 4000 Analog measurement, channel 1/2
y
1,2
0 to 100 % (0–10 V, 2–10 V, 0–20 mA, 4–20 mA)
–4000 to 4000 Analog measurement, channel 1/2
y
1,2
0 to 100 % (–10 to +10 V, –20 to 20 mA)
For control, these measurements for the variables [y
1,y2
range 0 to 100 % [0 to 4000] i.e.:
= 0 --> x/y ~ 2000
y
1/y2
= –4000 --> x/y ~ 0
y
1/y2
/y2 = 4000 --> x/y ~ 4000
y
1
to y1,2
min
max
] --> [x,y] are scaled to the value
6.4 Data formats and value ranges for the 2AI2AO2M12-C regulator module
in analog mode
Table 23: Value ranges of the process data of the inputs for “13 bits two’s complement” data format
(2AI2AO2M12-C)
Nominal value of the
measurement range
Resolution
Value
0–10 V 2.50 mV/bit 0 V 0 000
2.50 mV 1 001
10.0 V 4000 FA0
10.2 V 4080 FF0
> 10.2 V 4095 FFF
0–20 mA 5.00 μA/bit 0 mA 0 000
5.00 μA 1 001
20.0 mA 4000 FA0
20.4 mA 4080 FF0
> 20.4 mA 4095 FFF
±10 V 2.50 mV/bit 0 V 0 000
2.50 mV 1 001
10.0 V 4000 FA0
10.2 V 4080 FF0
> 10.2 V 4095 FFF
-2.50 mV -1 1FFF
-10.0 V -4000 1060
-10.2 V -4080 1010
< -10.2 V -4096 1000
±20 mA 5.00 μA/bit 0 mA 0 0
5.00 μA 1 001
20.0 mA 4000 FA0
20.4 mA 4080 FF0
> 20.4 mA 4095 FFF
-5.00 μA -1 1FFF
-20.0 mA -4000 1060
-20.4 mA -4080 1010
< -20.4 mA -4096 1000
2–10 V 2.00 mV/bit 0 V 0
Example
D0–D12
Decimal
1)
D0–D12
Hexadecimal
1)
000
English
60 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Structure of the I/O Module Data
Table 23: Value ranges of the process data of the inputs for “13 bits two’s complement” data format
(2AI2AO2M12-C)
Nominal value of the
measurement range
4–20 mA 4.00 μA/bit 0 mA 0
D.. : Value of the bit (0/1) D.. : Value of the bit (0/1)
1)
In this operating mode, monitoring for a wire break is not possible (see “6.2 Diagnostic data” on page 54).
Resolution
Example
Value
2 V 0 000
2.002 V 1 001
10 V 4000 FA0
10.16 V 4080 FF0
> 10.16 V 4095 FFF
4 mA 0 000
4.004 mA 1 001
20 mA 4000 FA0
20.32 mA 4080 FF0
> 20.32 mA 4095 FFF
D0–D12
Decimal
1)
D0–D12
Hexadecimal
000
1)
For bipolar inputs, the following applies:
For control, these measurements for the variables [y1,y2] --> [x,y] are scaled to the value range 0
to 100 % [0 to 4000] i.e.:
= 0 --> x/y ~ 2000
y
1/y2
= –4000 --> x/y ~ 0
y
1/y2
= 4000 --> x/y ~ 4000
y
1/y2
Table 24: Value ranges of the process data of the outputs for “12 bits” data format (2AI2AO2M12-C)
Nominal value of the
measurement range
0–10 V 2.50 mV/bit 0 V 0 000
0–20 mA 5.00 μA/bit 0 mA 0 000
4–20 mA 4.00 μA/bit 4 mA 0 0000
Resolution
Value
2.50 mV 1 001
10.0 V 4000 FA0
10.2 V 4080 FF0
> 10.2 V 4095 FFF
5.00 μA 1 001
20.0 mA 4000 FA0
20.4 mA 4080 FF0
> 20.4 mA 4095 FFF
4.004 mA 1 0001
20 mA 4000 FA0
20.32 mA 4080 FF0
> 20.32 mA 4095 FFF
Example
D0–D11
Decimal
D0–D11
Hexadecimal
D.. : Value of the bit (0/1)
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 61
Commissioning the Valve System
7 Commissioning the Valve System
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 presettings and configured the system (see the system description
for the relevant bus coupler on the included CD R412018133).
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 “Personnel qualifications” on page 45).
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.
O In 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.
O Make 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.
O Make sure that the seals are integrated in the connections and not damaged.
O Make sure that all connections 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.
O Put the system in a safe state before switching it on.
O Make 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.
English
2. After the initialization phase, check the LED states on all modules
(see “8 LED Diagnosis on the I/O Modules” on page 62 and the system description
for the respective bus coupler on the included CD R412018133).
If the diagnostic run is successful, you may commission the valve system.
Otherwise, the errors must be remedied (see “Troubleshooting” on page 67).
3. Switch on the compressed air supply.
62 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
DIAG UX UL
X2A1
2AI2AO2M12-C regulator module
12 39
LED Diagnosis on the I/O Modules
8 LED Diagnosis on the I/O Modules
Reading the diagnostic display
on the I/O module
The LEDs on the top of the I/O module reflect the messages shown in Table 25.
O Before commissioning and during operation, regularly check I/O module functions
by reading the LEDs.
8.1 Regulator modules
The regulator module monitors the actuator voltage. The load supply for the regulator module is
provided by the actuator voltage. The regulator module generates an error signal and sends a
diagnostic bit
to the controller in the event of the following errors:
W short circuit of the supply voltage to the actuator,
W an error in the analog part (data, supply voltage),
W with a diagnostic message from the driver of an output channel,
– due to driver overheating,
– or overload in the “voltage output” mode,
– or wire break in the “current output” mode
W if the voltage on X1S exceeds or falls below the threshold.
Table 25: Meaning of the diagnostic LEDs on the regulator modules
Designation Color State Meaning
DIAG (1) Red Illuminated Diagnostic message from the regulator module present:
W Error status of the output drivers or
W 24 V DC supply voltage too high or too low
UX (2) Green Illuminated Actuator voltage is present.
UL (3) Green Illuminated Sensor voltage is present.
– (9) – – No function
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 63
Conversion of the Valve System
9 Conversion of the Valve System
DANGER
Danger of explosion caused by defective valve system in an explosive atmosphere!
Malfunctions may occur after the configuration or conversion of the valve system.
O After 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.
9.1 Valve system
The AV series valve system consists of a central bus coupler, which can be extended towards
the right to up to 64 valves and up to 32 associated electrical components (see the bus coupler
system description). Up to ten I/O modules may 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.
The valve system consists of the components illustrated in Fig. 4, depending on the order:
English
64 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
UA
IO/DIAG
RUN/BF
R412015318
AES-D-BC-POP
19
20
21
22
23
24
26
27
25
R412018248
8DI8M8
4
Conversion of the Valve System
Fig. 4: Example configuration: unit consisting of AES series bus coupler and I/O modules, and AV series valves
19 Left end plate
20 I/O modules
21 Bus coupler
22 Transition plate
24 Valve driver (concealed)
25 Right end plate
26 Pneumatic unit, AV series
27 Electrical unit, AES series
23 Pneumatic supply plate
9.2 PLC configuration key for the I/O zone
The PLC configuration key for the I/O zone is module-related. It is printed on the top of the device (4).
The sequence of I/O modules starts on the left side of the bus coupler and ends at the left end
of the I/O zone.
The PLC configuration key encodes the following data:
W Number of channels
W Function
W Type of electrical connection
Table 26: Abbreviations for the PLC configuration key in the I/O zone
Abbreviation Meaning
8 Number of channels or number of electrical connections;
16
24
DI Digital input channel
DO Digital output channel
the number always precedes the element
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 65
Table 26: Abbreviations for the PLC configuration key in the I/O zone
Abbreviation Meaning
AI Analog input channel
AO Analog output channel
M8 M8 connection
M12 M12 connection
DSUB25 DSUB connection, 25-pin
SC Spring clamp connection
A Additional actuator voltage connection
L Additional logic voltage connection
E Enhanced functions
P Pressure measurement
D4 Push-in D = 4 mm, 5/32 Inch
C Regulator module with external supply and parameters
Example: The I/O zone consists of three different modules
with the following PLC configuration keys:
Table 27: Example of a PLC configuration key for the I/O zone
Conversion of the Valve System
PLC configuration key for the I/O module Characteristics of the I/O module
8DI8M8
24DODSUB25 W 24 x digital output channels
2AO2AI2M12A W 2 x analog output channels
W 8 x digital input channels
W 8 x M8 connections
W 1 x D-SUB connection, 25-pin
W 2 x analog input channels
W 2 x M12 connections
W Additional actuator voltage connection
The left end plate is not reflected in the PLC configuration key.
9.3 Conversion of the I/O zone
9.3.1 Permissible configurations
No more than ten I/O modules may be connected to the bus coupler. All available I/O modules
from the AES series may be used for expansion or conversion. The process data in the I/O zone may
not exceed 386 bits.
If the unit has more than three I/O modules, retaining brackets must be used.
The space between the retaining brackets must not exceed 150 mm (see the assembly
instructions for the bus couplers and I/O modules, as well as the AV valve system).
English
We recommend an expansion of the I/O modules starting from the left end of the valve system.
9.3.2 Conversion documentation
The PLC configuration key is printed on the top of the I/O modules.
O Always document all changes to your configuration.
66 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Conversion of the Valve System
9.4 New PLC configuration for the valve system
Configuration error!
An incorrect valve system configuration can cause malfunctions in and damage to the overall
system.
O The configuration may therefore only be carried out by an electrical specialist!
O Observe the specifications of the system owner as well as any restrictions resulting
from the overall system.
O Observe the online documentation for your configuration software.
After converting the valve system, you need to configure the newly added components. Components
that are still in their original slots will be detected and do not require a new configuration.
If you have exchanged components without changing their order, you do not need to reconfigure
the valve system. All components will be recognized by the controller.
O Proceed with the PLC configuration as specified in the system descriptions for the bus couplers.
NOTICE
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 67
Troubleshooting
10 Troubleshooting
10.1 Proceed as follows for troubleshooting
O Even if you are in a rush, proceed systematically and in a targeted manner.
In the worst case, arbitrary, indiscriminate disassembly and modifications to the settings may
mean that you are no longer able to determine the original cause of the error.
O Get an overview of the function of the product as related to the overall system.
O Try to clarify whether the product fulfilled the required function in the overall system before
the error occurred.
O Try to detect all changes to the overall system in which the product is installed:
– Have the conditions or application for the product changed?
– Have changes (e.g. conversions) or repairs been made to the overall system
(machine/system, electrical, controller) or the product? If yes, which ones?
– Has the product or machine been operated as intended?
– What kind of malfunction has occurred?
O Try to get a clear picture of the cause of the error. If necessary, ask the immediate machine
operator or foreman.
10.2 Table of malfunctions
Table 28 contains an overview of malfunctions, possible causes, and remedies.
If you cannot remedy a malfunction, please contact AVENTICS GmbH. The address is printed
on the back cover of these instructions.
.
Table 28: Table of malfunctions
Malfunction Possible cause Remedy
No signal at the inputs
or outputs
No signal at the outputs No set point stipulated Stipulate a set point.
No signal at the inputs Sensor signal not present Check sensor.
UL LED is off. The sensor supply voltage UL is less
UX LED is off
(I/O module with
external supply).
No or insufficient voltage at the bus
coupler
(also see individual LED indications
in the bus coupler system descriptions)
than the lower tolerance limit (18 V DC).
The external UX power supply is not
present.
Connect power supply at plug X1S
on the bus coupler.
Check polarity on the bus coupler
(see bus coupler system description).
Switch on system component.
Supply the bus coupler with correct
(sufficient) voltage.
Check the power supply UL
at plug X1S on the bus coupler.
Check the power supply UX
at plug X1S on the I/O module.
English
68 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Troubleshooting
Table 28: Table of malfunctions
Malfunction Possible cause Remedy
LED DIAG on the
regulator module lights
up in red
Short circuit in actuator/sensor supply
of a channel (pin 1, 3)
The load current of a channel constantly
exceeds 1.2 A (pins 1, 3)
Short circuit in an output channel
parameterized as voltage output
Interruption of an output channel
parameterized as current output
Exchange connection cable or actuator.
Connect an actuator/sensor with lower
current consumption, or connect
the supply from the second channel
in parallel.
Exchange connection cable or actuator.
Exchange connection cable or actuator.
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 69
11 Technical Data
11.1 Technical data for the regulator module
Table 29: Technical data
General data
Dimensions (width x height x depth) 50 mm x 34 mm x 82 mm
Weight 0.11 kg
Operating temperature range -10 °C to 60 °C
Storage temperature range -25 °C to 80 °C
Ambient operating conditions Max. height above sea level: 2000 m
Vibration resistance Wall mounting EN 60068-2-6:
W ±0.35 mm displacement at 10 Hz to 60 Hz,
W 5 g acceleration at 60 Hz to 150 Hz
Shock resistance Wall mounting EN 60068-2-27:
W 30 g with 18 ms duration,
W 3 shocks each direction
If the unit has more than three I/O modules, retaining brackets must be used. The maximum
permissible space between the retaining brackets is 150 mm.
Protection class according
to EN60529/IEC529
Relative humidity 95 %, non condensing
Degree of contamination 2
Use Only in closed rooms
Electronics
Power supply By the bus coupler via the backplane
Max. cable length 30 m
Functional earth (FE) Connection according to DIN EN 60204-1
2AI2AO2M12-C regulator module
Connections Input/output connection X2A1–X2A2:
DANGER: Electric shock due to incorrect power pack!
Danger of injury!
O The regulator modules 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 s 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.
O Make sure that the power supply of the power pack is always less than 300 V AC
(outer conductor – neutral wire).
IP65 with assembled connections
IP20 with open connections
W Socket, female, M12x1, 5-pin, A-coded
Power supply at X1S:
W Plug, male, M12x1, 4-pin, A-coded
W 24 V DC ±25 %
W The load/sensor supply is derived from the external actuator
supply UX.
W The maximum current is 1.2 A per channel
(Derating! 1.2 A ≤ 50 °C, 1.0 A ≤ 60 °C).
W Application of PELV according to DIN EN 60204-1
Technical Data
English
70 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Technical Data
2AI2AO2M12-C regulator module
Input resistance Voltage measurement range: approx. 100 kΩ
Maximum input voltage Voltage measurement range: ±12 V
Output load Voltage output: > 1 kΩ
Proximity switching rate 2.5 ms
Input and output precision (over the full range)
Analog inputs
(voltage or current):
Analog outputs
in voltage operating mode:
Analog outputs
in current operating mode:
Standards and directives
DIN EN 61000-6-2 “Electromagnetic compatibility” (Immunity for industrial environments)
DIN EN 61000-6-4 “Electromagnetic compatibility” (Emission standard for industrial environments)
DIN EN 60204-1 “Safety of machinery – Electrical equipment of machines – Part 1: General requirements”
Current measurement range: approx. 120 Ω
Current measurement range: ±5 V
Current output: < 450 Ω
Total error: ±0.2 %
Linearity: ±0.05 %
Temperature drift: ±2 ppm/°C
Total error: ±0.3 %
Offset error: ±25 mV
Linearity: ±0.1 %
Temperature drift: ±2 ppm/°C
Total error: ±0.5 %
Offset error: ±30 μA
Linearity: ±0.1 %
Temperature drift: ±3 ppm/°C
11.2 Minimum requirements for the bus modules
To be able to operate the regulator module on the AES system, the bus module must have at least
the software version cited in Table 30:
Table 30: Valid bus module software versions
Material (part) number Designation Protocol Software version
R412018218 AES-D-BC-PDP PROFIBUS DP V1.28 or higher
R412018220 AES-D-BC-CAN CANopen V1.06 or higher
R412018221 AES-D-BC-DEV DeviceNet V1.12 or higher
R412018222 AES-D-BC-EIP EtherNet/IP V1.28 or higher
R412018223 AES-D-BC-PNIO PROFINET IO V1.28 or higher
R412018225 AES-D-BC-ECAT EtherCat V1.29 or higher
R412018226 AES-D-BC-PWL POWERLINK V1.28 or higher
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 71
Appendix
12 Appendix
12.1 Accessories
Table 31: Accessories
Description Part no.
Protective cap M12x1, quantity delivered 50 1823312001
Retaining bracket for intermediate mounting, quantity delivered 10 R412018339
Spring clamp element, quantity delivered 10, including assembly instructions R412015400
Left end plate R412015398
Right end plate for stand-alone variant R412015741
ID label for module identification, quantity delivered 150 (5 frames of 30 labels each);
1 label per module is required
ID label for channel identification, quantity delivered 40 (4 frames of 10 labels each);
8 labels per module are required
Round plug connector, M12x1
Plug (male), M12x1, 5-pin, A-coded, shielded 8942051612
Special cable for use with analog modules
Connecting cable, plug (male), M12x1, 5-pin, angled, to socket (female), M12x1,
straight, shielded, shield on pin 5 and knurl.
R412019552
R412018192
2 m R412022193
5 m R412022194
10 m R412022195
English
72 AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA
Index
13 Index
W A
Abbreviations 43
Accessories 71
ATEX identification 44
W B
Backplane 43
Bus modules, minimum requirements 70
W C
Commissioning the valve system 61
Configuration
Permissible in I/O zone 65
Valve system 53
Connection
Power supply 50
Control module 2AI2AO2M12-C
Data formats and value ranges 58
Device description 50
Diagnostic data 54
Ground 51
Parameter data 55
Conversion
of I/O zone 65
of valve system 63
W D
Data formats and value ranges
Control module 2AI2AO2M12-C 58
Designations 43
Device description
Control module 2AI2AO2M12-C 50
Valve system 63
Diagnostic data 54
Documentation
Conversion of I/O zone 65
Required and supplementary 41
Validity 41
W E
Electrical connections
Control module 2AI2AO2M12-C 50
Equipment damage 47
Explosive atmosphere, application 44
W G
Ground
Control module 2AI2AO2M12-C 51
W I
I/O zone
Conversion 65
Conversion documentation 65
Permissible configurations 65
Improper use 45
Input connections
Control module 2AI2AO2M12-C 51
Intended use 44
W L
LED Diagnosis 62
LEDs
Meaning in normal mode
(2AI2AO2M12-C) 52
W O
Obligations of the system owner 46
Output connections
Control module 2AI2AO2M12-C 51
W P
Parameter data
Control module 2AI2AO2M12-C 55
Scaling factors 56
Permissible configurations in the I/O
zone 65
Personnel qualifications 45
Pin assignments
Input/output connections
(2AI2AO2M12-C) 52
Power supply 51
PLC configuration key for the I/O zone 64
Power supply 50
Process data 54
Product damage 47
W R
Reading the diagnostic display 62
W S
Safety instructions 44
General 45
Presentation 42
Product and technology-dependent 46
Stand-alone system 63
Structure of the I/O Module Data 54
Symbols 42
W T
Table of malfunctions 67
Technical Data 69
Technical data
Control module 69
Minimum requirement for the bus
modules 70
Troubleshooting 67
W V
Valve system
Commissioning 61
Device description 63
AVENTICS | Regulator module AES | R412018149–BAL–001–AA 73
Index
English
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 75
Sommaire
1 A propos de cette documentation .......................................................................................... 77
1.1 Validité de la documentation .................................................................................................................. 77
1.2 Documentations nécessaires et complémentaires ......................................................................... 77
1.3 Présentation des informations .............................................................................................................. 77
1.3.1 Consignes de sécurité ............................................................................................................................... 77
1.3.2 Symboles ...................................................................................................................................................... 78
1.3.3 Désignations ................................................................................................................................................ 79
1.3.4 Abréviations ................................................................................................................................................. 79
2 Consignes de sécurité ............................................................................................................. 80
2.1 A propos de ce chapitre ........................................................................................................................... 80
2.2 Utilisation conforme .................................................................................................................................. 80
2.2.1 Utilisation en atmosphère explosible ................................................................................................... 80
2.3 Utilisation non conforme .......................................................................................................................... 81
2.4 Qualification du personnel ...................................................................................................................... 81
2.5 Consignes générales de sécurité .......................................................................................................... 81
2.6 Consignes de sécurité selon le produit et la technique .................................................................. 82
2.7 Obligations de l’exploitant ....................................................................................................................... 82
3 Consignes générales concernant les dégâts matériels et les endommagements
du produit ................................................................................................................................. 83
4 A propos de ce produit ............................................................................................................ 84
4.1 Description des fonctions de régulation ............................................................................................. 84
4.2 Module de régulation 2AI2AO2M12-C .................................................................................................. 86
4.2.1 Raccordements électriques .................................................................................................................... 86
4.2.2 LED ................................................................................................................................................................. 88
5 Configuration API de l’îlot de distribution AV ....................................................................... 89
6 Structure des données pour les modules E/S ..................................................................... 90
6.1 Données de processus ............................................................................................................................. 90
6.1.1 Module de régulation 2AI2AO2M12-C .................................................................................................. 90
6.2 Données de diagnostic ............................................................................................................................. 90
6.2.1 Module de régulation 2AI2AO2M12-C .................................................................................................. 90
6.3 Données de paramètre et formats de données des données de processus ........................... 91
6.3.1 Données de paramètre du module de régulation 2AI2AO2M12-C .............................................. 91
6.3.2 Facteurs d’échelle des données de paramètre ................................................................................ 92
6.3.3 Calcul des paramètres ............................................................................................................................. 94
6.3.4 Formats de données et plages de valeurs du module de régulation 2AI2AO2M12-C .......... 94
6.4 Formats de données et plages de valeurs du module de régulation 2AI2AO2M12-C
en mode analogique .................................................................................................................................. 95
7 Mise en service de l’îlot de distribution ................................................................................ 97
8 Diagnostic par LED sur les modules E/S .............................................................................. 98
8.1 Module de régulation ................................................................................................................................ 98
9 Transformation de l’îlot de distribution ................................................................................ 99
9.1 Ilot de distribution ...................................................................................................................................... 99
9.2 Code de configuration API de la plage E/S ...................................................................................... 100
9.3 Transformation de la plage E/S ......................................................................................................... 101
9.3.1 Configurations autorisées .................................................................................................................... 101
9.3.2 Documentation de la transformation ................................................................................................ 102
9.4 Nouvelle configuration API de l’îlot de distribution ....................................................................... 102
10 Recherche et élimination de défauts ................................................................................... 103
10.1 Pour procéder à la recherche de défauts ........................................................................................ 103
10.2 Tableau des défauts ............................................................................................................................... 103
Français
76 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
11 Données techniques .............................................................................................................. 105
11.1 Données techniques du module de régulation ............................................................................... 105
11.2 Exigence minimale envers les modules bus .................................................................................. 107
12 Annexe .................................................................................................................................... 108
12.1 Accessoires ............................................................................................................................................... 108
13 Index ....................................................................................................................................... 109
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 77
A propos de cette documentation
1 A propos de cette documentation
1.1 Validité de la documentation
Cette documentation s’applique aux modules E/S de la série AES avec la référence suivante :
W R412018293, module de régulation (module combiné) analogique à 2 canaux avec deux raccords
M12x1 à 5 pôles pour actionneurs et un capteur externe, avec alimentation externe
(2AI2AO2M12-C)
Cette documentation s’adresse aux programmateurs, aux planificateurs-électriciens, au personnel
de maintenance et aux exploitants de l’installation.
Cette documentation contient des informations importantes pour mettre en service et utiliser
le produit de manière sûre et conforme, ainsi que pour pouvoir éliminer soi-même de simples
interférences.
Les descriptions système pour coupleurs de bus et pilotes de distributeurs sont disponibles sur
le CD R412018133 fourni. Sélectionner la documentation correspondant au protocole du bus
de terrain utilisé.
1.2 Documentations nécessaires et complémentaires
O Ne mettre le produit en service qu’en possession des documentations suivantes et qu’après
les avoir comprises et observées.
Tableau 1 : Documentations nécessaires et complémentaires
Documentation Numéro du document Type de document
Documentation de l’installation – Mode d’emploi
Documentation de l’outil de configuration API – Mode d’emploi du logiciel
Instructions de montage de tous les composants
et de l’îlot de distribution AV complet
Descriptions système pour le raccordement
électrique des modules E/S et des coupleurs
de bus
Exemples d’application avec valeurs de
paramétrage standard
Toutes les instructions de montage et descriptions système des séries AES et AV, ainsi que
les fichiers de configuration API sont disponibles sur le CD R412018133. Le document
R412018151 est disponible dans le dossier média sur www.aventics.com/en/media-centre.
R412018507 Instructions de montage
R412018135 –
R412018147
R412018151 Mode d’emploi / Aide au réglage
Description du système
Français
1.3 Présentation des informations
Afin de pouvoir travailler rapidement et en toute sécurité avec ce produit, cette documentation
contient des consignes de sécurité, symboles, termes et abréviations standardisés. Ces derniers
sont expliqués dans les paragraphes suivants.
1.3.1 Consignes de sécurité
Dans la présente documentation, des consignes de sécurité figurent devant les instructions dont
l’exécution recèle un risque de dommages corporels ou matériels. Les mesures décrites pour éviter
des dangers doivent être respectées.
78 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
A propos de cette documentation
Les consignes de sécurité sont structurées comme suit :
Type et source de danger
Conséquences en cas de non-respect
O Mesure préventive contre le danger
O <Enumération>
W Signal de danger : attire l’attention sur un danger
W Mot-clé : précise la gravité du danger
W Type et source de danger : désigne le type et la source du danger
W Conséquences : décrit les conséquences en cas de non-respect
W Remède : indique comment contourner le danger
Tableau 2 : Classes de dangers selon la norme ANSI Z535.6-2006
Signal de danger, mot-clé Signification
DANGER
MOT-CLE
Signale une situation dangereuse entraînant à coup sûr
des blessures graves ou mortelles si le danger n’est pas évité.
Signale une situation dangereuse susceptible d’entraîner
AVERTISSEMENT
ATTENTION
REMARQUE
des blessures graves ou mortelles si le danger n’est pas évité.
Signale une situation dangereuse susceptible d’entraîner
des blessures légères à modérées si le danger n’est pas évité.
Dommages matériels : le produit ou son environnement
peuvent être endommagés.
1.3.2 Symboles
Les symboles suivants signalent des consignes qui ne relèvent pas de la sécurité mais améliorent
néanmoins l’intelligibilité de la documentation.
Tableau 3 : Signification des symboles
Symbole Signification
En cas de non-respect de cette information, le produit ne livrera pas sa performance optimale.
O
1.
2.
3.
Action isolée et indépendante
Consignes numérotées :
Les chiffres indiquent l’ordre des différentes actions.
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 79
A propos de cette documentation
1.3.3 Désignations
Cette documentation emploie les désignations suivantes :
Tabl eau 4 : Dé signa tion s
Désignation Signification
Backplane
(platine bus)
Module combiné Module E/S avec fonction d’entrée et de sortie
Côté gauche Plage E/S, à gauche du coupleur de bus, avec vue sur ses raccords électriques
Côté droit Plage de distributeurs, à droite du coupleur de bus, avec vue sur ses raccords
Système Stand Alone Coupleur de bus et modules E/S sans plage de distributeurs
Pilote de distributeurs Partie électrique de la commande de distributeur qui convertit le signal venant
Liaison électrique interne entre le coupleur de bus et les pilotes de distributeurs
et les modules E/S
électriques
de la platine bus en courant pour la bobine électromagnétique
1.3.4 Abréviations
Cette documentation emploie les abréviations suivantes :
Tabl eau 5 : Ab révi atio ns
Abréviation Signification
AES Advanced Electronic System (système électronique avancé)
AV Advanced Valve (distributeur avancé)
Module E/S Module d’entrée / de sortie
n/a not available (non disponible)
nc not connected (non affecté)
API Commande ou PC à automate programmable industriel prenant en charge les fonctions
de commande
UA Tension de l’actionneur (alimentation électrique des distributeurs et sorties)
UL Tension logique (alimentation électrique du système électronique et capteurs)
UX Tension de l’actionneur alimentée de l’extérieur
Français
80 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
Consignes de sécurité
2 Consignes de sécurité
2.1 A propos de ce chapitre
Le produit a été fabriqué selon les règles techniques généralement reconnues. Des dommages
matériels et corporels peuvent néanmoins survenir si ce chapitre de même que les consignes
de sécurité ne sont pas respectés.
O Lire la présente documentation attentivement et complètement avant d’utiliser le produit.
O Conserver cette documentation de sorte que tous les utilisateurs puissent y accéder à tout
moment.
O Toujours transmettre le produit à de tierces personnes accompagné des documentations
nécessaires.
2.2 Utilisation conforme
Les appareils décrits dans cette documentation sont des composants électroniques conçus pour
être utilisés dans la technique d’automatisation industrielle. Leur utilisation est exclusivement
autorisée dans un îlot de distribution de la série AV.
Dans le module de régulation, la valeur consigne est prescrite via le système bus puis comparée à la
valeur réelle analogique afin d’obtenir une variable réglante. Divers paramètres permettent d’influer
sur l’algorithme de régulation. Une deuxième valeur analogique peut être émise via un canal
supplémentaire.
Les modules de régulation peuvent à la fois être utilisés comme module de sortie et d’entrée.
Les canaux de sortie convertissent les signaux de sortie de la commande en un signal de sortie
analogique (courant ou tension). Les canaux d’entrée transmettent des signaux d’entrée
analogiques provenant des capteurs (courant ou tension) à la commande par liaison bus.
Les appareils sont destinés à un usage dans le domaine professionnel et non privé. Utiliser
les modules uniquement dans le domaine industriel (classe A). Pour les installations devant être
utilisées dans les espaces de séjour (habitations, bureaux et sites de production), demander une
autorisation individuelle auprès d’une administration ou d’un office de contrôle. En Allemagne,
de telles régulations sont délivrées par la Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post
(administration de régulation des Postes et Télécommunications, RegTP).
Les appareils ne doivent être utilisés dans des chaînes de commande destinées à la sécurité que
si l’installation complète est conçue à cet effet.
2.2.1 Utilisation en atmosphère explosible
Les appareils ne sont pas certifiés ATEX. Seuls des îlots de distribution complets peuvent être
certifiés ATEX. Les îlots de distribution ne peuvent être utilisés dans une atmosphère explosible
que s’ils possèdent un marquage ATEX !
O Toujours tenir compte des données techniques et respecter les valeurs limites figurant sur la
plaque signalétique de l’unité complète, notamment les données résultant du marquage ATEX.
La transformation de l’îlot de distribution en cas d’utilisation en atmosphère explosible est autorisée
telle que décrite dans les documents suivants :
W Instructions de montage des coupleurs de bus et des modules E/S
W Instructions de montage de l’îlot de distribution AV
W Instructions de montage des composants pneumatiques
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 81
Consignes de sécurité
2.3 Utilisation non conforme
Toute autre utilisation que celle décrite au chapitre « Utilisation conforme » est non conforme
et par conséquent interdite.
Comptent parmi les utilisations non conformes des modules E/S :
W L’utilisation en tant que composant de sécurité
W L’utilisation dans un îlot de distribution sans certification ATEX dans des zones à risque
d’explosion
En cas de pose ou d’utilisation de produits inadaptés dans des applications qui relèvent
de la sécurité, des états d’exploitation incontrôlés peuvent survenir dans ces applications
et entraîner des dommages corporels et/ou matériels. Par conséquent, utiliser des produits dans
des applications qui relèvent de la sécurité uniquement lorsque ces applications sont expressément
spécifiées et autorisées dans la documentation. Par exemple, dans les zones de protection contre
les explosions ou dans les pièces de sécurité d’une commande (sécurité fonctionnelle).
AVENTICS GmbH décline toute responsabilité en cas de dommages résultant d’une utilisation
non conforme. Toute utilisation non conforme est aux risques et périls de l’utilisateur.
2.4 Qualification du personnel
Les opérations décrites dans cette documentation exigent des connaissances électriques
et pneumatiques de base, ainsi que la connaissance des termes techniques qui y sont liés.
Afin d’assurer une utilisation en toute sécurité, ces travaux ne doivent par conséquent être effectués
que par des professionnels spécialement formés ou par une personne instruite et sous la direction
d’un spécialiste.
Une personne spécialisée est capable de juger des travaux qui lui sont confiés, de reconnaître
d’éventuels dangers et de prendre les mesures de sécurité adéquates grâce à sa formation
spécialisée, ses connaissances et expériences, ainsi qu’à ses connaissances des directives
correspondantes. Elle doit respecter les règles spécifiques correspondantes.
2.5 Consignes générales de sécurité
W Respecter les consignes de prévention d’accidents et de protection de l’environnement
applicables.
W Observer la réglementation en vigueur pour les zones à risque d’explosion dans le pays
d’utilisation.
W Respecter les prescriptions et dispositions de sécurité en vigueur dans le pays
d’utilisation / d’application du produit.
W Utiliser les produits AVENTICS exclusivement lorsque leur état technique est irréprochable.
W Respecter toutes les consignes concernant le produit.
W Les personnes montant, commandant, démontant ou entretenant des produits AVENTICS,
ne doivent pas être sous l’emprise d’alcool, de drogues ou de médicaments divers pouvant
altérer leur temps de réaction.
W Utiliser exclusivement les accessoires et pièces de rechange agréés par le constructeur afin
de ne pas mettre en danger les personnes du fait de pièces de rechange non appropriées.
W Respecter les données techniques ainsi que les conditions ambiantes spécifiées dans
la documentation du produit.
W Il n’est admis de mettre le produit en service que lorsqu’il a été constaté que le produit final
(par exemple une machine ou une installation) dans lequel les produits AVENTICS sont utilisés
satisfait bien aux dispositions du pays d’utilisation, prescriptions de sécurité et normes
de l’application.
Français
82 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
Consignes de sécurité
2.6 Consignes de sécurité selon le produit et la technique
Risque d’explosion dû à l’utilisation d’appareils inadéquats !
L’utilisation d’îlots de distribution non certifiés ATEX en atmosphère explosible engendre
un risque d’explosion.
O En atmosphère explosible, utiliser exclusivement des îlots de distribution possédant
un marquage ATEX sur leur plaque signalétique.
Risque d’explosion dû au débranchement de raccords électriques dans une atmosphère
explosible !
Le débranchement de raccords électriques sous tension provoque d’importantes différences
de potentiel.
O Ne jamais débrancher des raccords électriques dans une atmosphère explosible.
O Travailler sur l’îlot de distribution exclusivement dans une atmosphère non explosible.
Risque d’explosion dû à un îlot de distribution défaillant en atmosphère explosible !
Des dysfonctionnements peuvent survenir suite à une configuration ou une transformation
de l’îlot de distribution.
O Après chaque configuration ou transformation, toujours effectuer un test de fonctionnement
hors zone explosible avant toute remise en service de l’appareil.
DANGER
ATTENTION
Mouvements incontrôlés lors de la mise en marche !
Un risque de blessure est présent si le système se trouve dans un état indéfini.
O Mettre le système dans un état sécurisé avant de le mettre en marche.
O S’assurer que personne ne se trouve dans la zone de danger lors de la mise sous tension
de l’îlot de distribution.
Risque de brûlure dû à des surfaces chaudes !
Tout contact avec les surfaces de l’unité et des pièces avoisinantes en cours de fonctionnement
peut provoquer des brûlures.
O Laisser la partie de l’installation concernée refroidir avant de travailler sur l’unité.
O Eviter tout contact avec la partie de l’installation concernée pendant son fonctionnement.
2.7 Obligations de l’exploitant
En tant qu’exploitant de l’installation devant être équipée d’un îlot de distribution de série AV, il faut :
W Garantir une utilisation conforme
W Assurer l’initiation technique régulière du personnel
W Faire en sorte que les conditions d’utilisation satisfassent aux exigences réglementant
une utilisation sûre du produit
W Fixer et respecter les intervalles de nettoyage conformément aux conditions environnementales
sur place
W Tenir compte des risques d’inflammation survenant en raison du montage de moyens
d’exploitation sur l’installation dans une atmosphère explosible
W Veiller à ce qu’aucune tentative de réparation ne soit faite par le personnel en cas
de dysfonctionnement
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 83
Consignes générales concernant les dégâts matériels et les endommagements du produit
3 Consignes générales concernant les dégâts
matériels et les endommagements
du produit
ATTENTION
Débranchement de raccords électriques sous tension susceptible de détruire les composants
électroniques de l’îlot de distribution !
Le débranchement de raccords électriques sous tension engendre d’importantes différences
de potentiel susceptibles de détruire l’îlot de distribution.
O Toujours mettre la partie concernée de l’installation hors tension avant de procéder
au montage ou au raccordement électrique / débranchement de l’îlot de distribution.
Perturbations de la communication du bus par une mise à la terre erronée ou insuffisante !
Certains composants raccordés reçoivent des signaux erronés ou n’en reçoivent aucun.
S’assurer que les mises à la terre de tous les composants de l’îlot de distribution
– soient bien reliées entre elles
– et mises à la terre
de manière correcte.
O Assurer un contact sans défaut entre l’îlot de distribution et la terre.
L’îlot de distribution contient des composants électroniques sensibles aux décharges
électrostatiques (ESD) !
Tout contact avec les composants électriques par des personnes ou des objets peut provoquer
une décharge électrostatique endommageant ou détruisant les composants de l’îlot de
distribution.
O Eviter toute charge électrostatique de l’îlot de distribution en raccordant les composants
à la terre.
O Le cas échéant, utiliser un appareil de mise à la terre pour poignets et chaussures.
Français
84 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
X
1
S
14
1
2
3
4
5
7
8
9
10
13
15
11
12
6
A propos de ce produit
4 A propos de ce produit
La fig. 1 montre une vue d’ensemble du module de régulation.
Les canaux non utilisés sont fermés par un bouchon d’obturation.
UL
UX
DIAG
X2A1
X2A2
R419018287
2AI2AO2M12EA
Fig. 1: Vue d’ensemble du module de régulation
1 LED pour le diagnostic du module DIAG
2 LED pour la surveillance de l’alimentation
externe en tension UX
3 LED pour la surveillance de l’alimentation
électrique UL
4 Code de configuration API
5 Référence
6 Entrée / sortie du signal
7 Bouchon d’obturation
8 Champ pour le marquage des canaux
et des raccords
9 LED spécifique au canal pour signaux
de sortie ou d’entrée
10 Champ pour marquage du moyen
d’exploitation
11 Raccordement électrique pour la tension
externe de l’actionneur (UX)
1)
12 Vis de mise à la terre (mise à la terre)
13 Raccordement électrique pour modules AES
(douille)
14 Plaque signalétique
15 Raccordement électrique pour modules AES
(connecteur)
1)
Uniquement pour les modules avec alimentation en tension externe
4.1 Description des fonctions de régulation
Le calcul de la variable réglante à l’aide de l’algorithme de régulation utilisé selon la figure suivante
a lieu toutes les 2,5 ms.
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 85
Filtre
de déviation
A propos de ce produit
S
w
1
y=y
2
x=y
1
w
2
Fig. 2: Structure du régulateur
Les valeurs consignes w
1/2
y
.
y
ÿ
et les variables x et y utilisées pour la régulation se trouvent dans
e
K
p
K
I
K
D
K
3
K
4
K
5
K
6
∫
la plage de valeurs [0..4000].
W 0..100 % correspond à 0..4000.
W Pour les valeurs de mesure bipolaires y1 et y2, 0..100 % correspond à -4000 .. +4000.
Pour la régulation, ces valeurs de mesure concernant la variable [y1,y2]-->[x,y] s’échelonne
sur la plage de valeurs 0..100 % [0..4000], à savoir :
y1/y2 = 0 --> x/y ~ 2000
y1/y2 = -4000 --> x/y ~ 0
y1/y2 = 4000 --> x/y ~ 4000
u
w
w
y
1
y
2
Valeur consigne, sortie analogique 1
1
Sortie analogique 2
2
Valeur réelle actionneur, entrée analogique 1
Variable de régulation (valeur réelle capteur), entrée analogique 2
x Terme de compensation
u Variable réglante, sortie analogique canal 1 : valeur consigne actionneur
S Amplification du pilote statique
K
p
Amplification proportionnelle ; facteur d’amplification pour différence de régulation
e=w-y
K
I
Amplification intégrale ; amplification de l’intégration temporelle de la différence
de régulation
K
D
Amplification différentielle ; amplification de la première déviation temporelle
de la variable de régulation
K
3
2e amplification différentielle ; amplification de la deuxième déviation temporelle
de la variable de régulation
K
4
Facteur d’amplification pour compensation ; rétroaction pondérée de la valeur réelle
de l’acteur
K
5
K
6
Décalage constant de la variable réglante afin de définir le niveau de la variable réglante
Amplification du facteur de commande pour valeur consigne, sortie analogique canal 2
HyThr Seuil d’hystérèse pour intégrateur et compensation. Si la différence de régulation absolue
|e| dépasse ce seuil en pourcentage, c’est-à-dire si |e|% > HyThr, alors l’intégrateur sera
actif ou la grandeur de compensation sera appliquée. Si |e|% est < 0,5 HyThr, alors
la grandeur de compensation et la sortie de l’intégrateur restent inchangés et conservent
leur dernière valeur.
Français
86 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
UA
IO/DIAG
RUN/BF
R412015318
AES-D-BC
-POP
y
2
w
2
w
1, w2
y
1, y2
y
1
u/w
1
y
2
y
1
w
1
w
1
u
w
2
y
1
u/w1
w
2
y
2
16
18
Coupleur
de bus
Connecteur
X2A1/2
17
A propos de ce produit
4.2 Module de régulation 2AI2AO2M12-C
4.2.1 Raccordements électriques
Structure schématique
Fig. 3: Raccords prévus sur le module de régulation
16 Module de régulation
17 Régulateur ; structure, voir fig. 2
18 Commutateur, bit CTRL dans les données de sortie 16 bit, MOT 1
w = Valeur consigne
= Valeur de mesure, entrée analogique 1
y
1
= Variable de régulation (valeur réelle capteur)
y
2
u = Variable réglante
1. Raccorder le régulateur EP au raccord X2A1.
2. Raccorder le capteur pour la valeur réelle au raccord X2A2.
3. Raccorder le câble de la commande transmettant la valeur consigne (voir description système
du module bus) au raccordement bus de terrain du module bus.
Alimentation électrique La partie logique des modules de régulation est alimentée en tension par les raccordements
électriques (13) et (15) de la platine bus du coupleur de bus.
L’alimentation électrique du X1S sert exclusivement à alimenter les actionneurs raccordés
au module de régulation. Elle est disponible au niveau de X2A1, broche 1 et X2A2, broche 1.
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 87
1
X1S
2
34
11
X1S
1112
A propos de ce produit
Le raccordement pour l’alimentation électrique du circuit d’alimentation électrique X1S (11)
est un connecteur M12, mâle, à 4 pôles, codage A.
O Pour l’affectation des broches de l’alimentation électrique, consulter le tableau 6. Il présente
la vue sur les raccords de l’appareil.
Tableau 6 : Affectation des broches de l’alimentation électrique
Broche Connecteur X1S
Broche 1 nc
Broche 2 Alimentation électrique 24 V CC (pour alimenter la broche 1 sur X2A1 et X2A2)
Broche 3 nc
Broche 4 Alimentation électrique 0 V CC
W La tension tolérée est de 24 V CC ± 25 %.
W Le courant maximal autorisé est de 4 A.
W Les tensions du circuit de charge et de la partie logique disposent d’une séparation galvanique
interne.
Raccordement de mise à la terre O Pour dissiper les interférences CEM, relier le raccord FE (12) du module E/S à la mise à la terre
par un câble à basse impédance. La section de câble doit être conçue conformément
à l’application.
Raccordements d’entrée/de sortie
DANGER
Risque d’électrocution dû à un bloc d’alimentation erroné !
Risque de blessure !
O Pour les coupleurs de bus, utiliser exclusivement les alimentations électriques suivantes :
– Circuits électriques 24 V CC SELV ou PELV, chacun avec un fusible CC, pouvant
interrompre un courant de 6,67 A en l’espace de max. 120 s, ou
– Circuits électriques 24 V CC correspondant aux exigences posées aux circuits électriques
limités en énergie conformément au paragraphe 9.4 de la norme UL 61010-1, troisième
édition, ou
– Circuits électriques 24 V CC conformément aux exigences posées aux sources électriques
limitées en puissance conformément au paragraphe 2.5 de la norme UL 60950-1,
deuxième édition, ou
– Circuits électriques 24 V CC conformément aux exigences de la classe II de la NEC selon
la norme UL 1310.
O S’assurer que l’alimentation électrique du bloc d’alimentation est toujours inférieure
à 300 V CA (conducteur extérieur – conducteur neutre).
Le module de régulation dispose de deux raccords pour le raccordement d’actionneurs. Il s’agit
de douilles M12, femelles, à 5 pôles, codage A.
La désignation de raccordement pour
W Le canal d’entrée 1 / canal de sortie 1 est X2A1,
W Le canal d’entrée 2 / canal de sortie 2 est X2A2.
O Pour connaître l’affectation de broches des raccordements X2A1, consulter le tableau 7.
Français
88 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
DIAG UX UL
X2A1
3
2
5
4
1
X2A2
R412018293
2AI2AO2M12-C
3
2
5
4
1
DIAG UX UL
X2A1
Module de régulation
2AI2AO2M12-C
12 39
A propos de ce produit
Tableau 7 : Affectation des broches pour le raccordement X2A1
Broche Douille X2A1
Broche 1 Tension 24 V CC
Broche 2 Variable réglante / sortie analogique 1
Broche 3 Tension 0 V CC
Broche 4 Valeur réelle actionneur / entrée analogique 1
Broche 5 Blindage, raccordé à l’intérieur avec la vis de mise à la terre (12)
O Pour connaître l’affectation de broches des raccordements X2A2, consulter le tableau 8.
Tableau 8 : Affectation des broches pour le raccordement X2A2
Broche Douille X2A2
Broche 1 Tension 24 V CC
Broche 2 Sortie analogique 2
Broche 3 Tension 0 V CC
Broche 4 Variable de régulation (valeur réelle capteur), entrée analogique 2
Broche 5 Blindage, raccordé à l’intérieur avec la vis de mise à la terre (12)
Le câble qui va de l’appareil aux raccords X2A1 et X2A2 doit être blindé. Le blindage doit être relié
à la broche 5.
La longueur du câble ne doit pas dépasser 30 m. Le courant de charge moyen par sortie
d’alimentation ne doit pas dépasser 1,2 A.
Tension d’entrée maximale au niveau des entrées de signal :
W Plage de mesure de la tension : ±12 V
W Plage de mesure du courant : ±5 V
REMARQUE ! La plage de mesure des canaux d’entrée et de sortie est programmable
dans les données de paramètre (voir « 6.3 Données de paramètre et formats de données des
données de processus » à la page 91).
4.2.2 LED
Les modules E/S disposent exclusivement de LED spécifiques au module (aucune LED spécifique
au canal). Les LED spécifiques au module (1), (2) et (3) sont destinées à surveiller la tension
et le diagnostic.
Aucune LED spécifique au canal (9) n’est présente sur les modules analogiques. Cependant,
les conducteurs optiques semi-circulaires sont visibles dû à la construction.
Les fonctions des LED sont décrites dans le tableau 9. La description des LED est détaillée
au chapitre « 8 Diagnostic par LED sur les modules E/S », page 98.
Tableau 9 : Signification des LED du module de régulation 2AI2AO2M12-C en service normal
Désignation Fonction Couleur en service normal
DIAG (1) Surveillance des messages de diagnostic des modules Eteinte
UX (2) Surveillance de la tension externe de l’actionneur (UX) Allumée en vert
UL (3) Surveillance de la tension du capteur (UL) Allumée en vert
– (9)Aucune –
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 89
Configuration API de l’îlot de distribution AV
5 Configuration API de l’îlot de distribution AV
Afin que le coupleur de bus transfère correctement les données de l’îlot de distribution modulaire
à la commande API, cette dernière doit connaître la structure de l’îlot de distribution. Pour cela,
il est impératif de représenter la disposition réelle des composants électriques au sein de l’îlot
de distribution dans la commande API à l’aide du logiciel de configuration du système
de programmation API. Cette procédure est appelée configuration API.
ATTENTION
Erreur de configuration !
Une configuration erronée de l’îlot de distribution peut entraîner des dysfonctionnements dans
le système complet et l’endommager.
O C’est pourquoi la configuration doit exclusivement être réalisée par un professionnel
(voir « 2.4 Qualification du personnel », page 81).
O Respecter les spécifications de l’exploitant de l’installation et, le cas échéant, les restrictions
imposées par le système complet.
O Respecter la documentation relative au logiciel de configuration.
L’îlot de distribution peut être configuré sur ordinateur sans que l’unité ne soit raccordée.
Les données peuvent ensuite être saisies sur place dans le système.
Une description détaillée de la configuration API est disponible dans les descriptions système
des coupleurs de bus.
Français
90 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
Structure des données pour les modules E/S
6 Structure des données pour les modules E/S
6.1 Données de processus
Le nombre maximum de données de processus autorisées dans la plage E/S du système AES est
de 320 bits.
6.1.1 Module de régulation 2AI2AO2M12-C
La commande transmet au module de régulation 2AI2AO2M12-C les données de sortie numériques
avec les valeurs consigne pour la régulation, tandis que les capteurs lui transmettent des valeurs
réelles analogiques.
Les données de sortie numériques sont traitées en tant que valeurs consigne dans le régulateur
(canal 1) et/ou émises en tant que signal de sortie analogique aux douilles X2A1/X2A2. La longueur
des données de sortie est de deux fois 16 bits.
Le canal 1 est commuté via le bit « CTRL » dans le mot de donnée de sortie 1.
Le module de régulation convertit les valeurs réelles analogiques en données d’entrée numériques qui
sont ensuite traitées en tant que valeurs réelles dans le régulateur puis transmises à la commande
en tant que valeurs réelles (complément à deux 13 bits). La longueur des données d’entrée est de deux
fois 16 bits.
L’affectation des données d’entrée et de sortie dépend du paramétrage décrit
au chapitre 6.3 « Données de paramètre et formats de données des données de processus »
à la page 91.
Selon le système bus utilisé, ces données peuvent être placées n’importe où dans la présentation
du processus.
6.2 Données de diagnostic
Les données de diagnostic des modules E/S, tout comme les données de diagnostic des pilotes
de distributeurs, sont transmises en tant que diagnostic collectif. Pour de plus amples informations,
se reporter aux descriptions système des coupleurs de bus correspondants.
6.2.1 Module de régulation 2AI2AO2M12-C
Le message de diagnostic du module de régulation est composé d’un bit de diagnostic.
La signification du bit de diagnostic est la suivante :
W Bit = 1 : présence d’une erreur
W Bit = 0 : absence d’erreur
Le bit de diagnostic est transmis lors d’erreurs suivantes :
W un court-circuit de la tension d’alimentation vers l’actionneur
W une erreur dans la partie analogique (données, tension d’alimentation)
W un message de diagnostic du pilote d’un canal de sortie
– à cause d’une surchauffe du pilote
– ou une surcharge en mode « Sortie de tension »
– ou une rupture de fil en mode « Sortie de courant »
W lorsque les seuils de la tension dépassent et/ou sont non atteints sur X1S.
6.3 Données de paramètre et formats de données des données de processus
Un exemple de paramétrage figure dans le mode d’emploi R412018151. Pour plus
d’informations à ce sujet, voir chapitre 1.2 « Documentations nécessaires et complémentaires »
à la page 77.
6.3.1 Données de paramètre du module de régulation 2AI2AO2M12-C
Les entrées analogiques et les sorties analogiques sont attribuées aux adresses via les paramètres
d’entrée (voir tableau 10). Deux blocs de paramètres de régulation sont disponibles. Le bloc de
paramètres valable pour la régulation peut être piloté dans le mot de données de sortie 1 via le bit
PS. Il est ainsi possible d’influencer la caractéristique du régulateur par la commande supérieure.
Tableau 10 : Paramètre du module de régulation 2AI2AO2M12-C
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 91
Structure des données pour les modules E/S
Adresse
PS : bloc de paramètres
A l’état de livraison, tous les paramètres sont à 0.
Nom (bloc de paramètres de régulation 1 +
paramétrage du signal)
01 Plage de mesure, canal d’entrée 1 – 17 –
02 Plage de mesure, canal d’entrée 2 – 18 –
03 Plage de sortie, canal 1 – 19 –
04 Plage de sortie, canal 2 – 20 –
05 Pilote statique PS1 -128..127 21 Pilote statique PS2 -128..127
06 Amplification proportionnelle K
07 Amplification différentielle K
08 Amplification intégrale K
09 2è amplification différentielle K
10 Rétroaction valeur réelle actionneur K
11 Décalage constant de la variable réglante K
12 Amplification valeur consigne canal 2 K
13 Byte d’échelle 1 PS1 – 29 Byte d’échelle 1 PS2 –
14 Byte d’échelle 2 PS1 – 30 Byte d’échelle 2 PS2 –
15 Seuil d’hystérèse pour intégrateur
et compensation PS1
16 Byte d’échelle 3 PS1 – 32 Byte d’échelle 3 PS2 –
PS1 0..255 22 Amplification proportionnelle KP PS2 0..255
P
PS1 0..255 23 Amplification différentielle KD PS2 0..255
D
PS1 0..255 24 Amplification intégrale KI PS2 0..255
I
PS1 0..255 25 2è amplification différentielle K3 PS2 0..255
3
PS1 -128..127 26 Rétroaction valeur réelle actionneur K4 PS2 -128..127
4
PS1 -128..127 28 Amplification valeur consigne canal 2 K6 PS2 -128..127
6
Plage
de valeurs
PS1 0..200 27 Décalage constant de la variable réglante K5 PS2 0..200
5
0..255 31 Seuil d’hystérèse pour intégrateur
Adresse Nom (bloc de paramètres de régulation 2)
et compensation PS2
Plage
de valeurs
0..255
Les paramètres des modules de régulation pour les entrées analogiques sont structurés comme
suit :
Tableau 11 : Paramétrage de la plage de mesure, canal d’entrée
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Typ e
0: tension
1: courant
Valeur nominale de la
plage de mesure
000 :
001 :
010 :
011 :
100 :
101 :
110 :
111 :
Tension Courant
0–10 V
±10 V
2–10 V
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
0–20 mA
±20 mA
4–20 mA
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
Français
92 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
Structure des données pour les modules E/S
Les paramètres des modules de régulation pour les sorties analogiques sont structurés comme
suit :
Tableau 12 : Paramétrage du canal de la plage de sortie
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
6.3.2 Facteurs d’échelle des données de paramètre
Typ e Valeur nominale de la plage de sortie
0: tension
1: courant
000 :
001 :
010 :
011 :
100 :
101 :
110 :
111 :
Tension Courant
0–10 V
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
0–20 mA
Réservé
4–20 mA
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
Réservé
6.3.2.1 Byte d’échelle 1
Tableau 13 : Occupation des bits pour le byte d’échelle 1
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
n/a SKP SKD SK3 Facteur d’échelle 1
Signe des paramètres de réglage
Bit Valeur Signification
SKP 0 Signe positif des paramètres de réglage K
1 Signe négatif des paramètres de réglage K
SKD 0 Signe positif des paramètres de réglage K
1 Signe négatif des paramètres de réglage K
SK3 0 Signe positif des paramètres de réglage K
1 Signe négatif des paramètres de réglage K
p
p
D
D
3
3
Le facteur 1 se calcule à partir de la formule suivante avec les bits 0–2.
Facteur 1 = 10
(facteur d’échelle 1)–3
Le facteur d’échelle 1 peut être compris dans une plage de 0 à 7 ; il en résulte ainsi une plage
de 0,001 à 10000 pour le facteur 1.
Tableau 14 : Facteur d’échelle
Facteur d’échelle 1 Facteur 1
0 0,001
10,01
20,1
31
410
5 100
6 1000
7 10000
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 93
Structure des données pour les modules E/S
6.3.2.2 Byte d’échelle 2
Tableau 15 : Occupation des bits pour le byte d’échelle 2
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
DAW IR n/a Facteur d’échelle 2
DAW : Disable Antiwindup IR : I-Reset
Bit Valeur Signification
DAW 0 Part I avec antiwindup
1 Part I sans antiwindup
IR 0 Aucune réinitialisation de la mémoire de part I en cas de changement
des paramètres de régulation
1 Réinitialisation de la mémoire de part I en cas de changement des paramètres
de régulation
Part I réinitialisation si PS1 -> PS2 : en cas de commutation du bloc de paramètres 1 à 2, PS1
s’active,
Part I réinitialisation si PS2 -> PS1 : en cas de commutation du bloc de paramètres 2 à 1, PS2
s’active,
Le facteur 2 se calcule à partir de la formule suivante avec les bits 0–2.
Facteur 2 = 10
(facteur d’échelle 2)–3
Le facteur d’échelle 2 peut être compris dans une plage de 0 à 7 ; il en résulte ainsi une plage
de 0,001 à 10000 pour le facteur 2.
Tableau 16 : Facteur d’échelle
Facteur d’échelle 2 Facteur 2
0 0,001
10,01
20,1
31
410
5 100
6 1000
7 10000
6.3.2.3 Byte d’échelle 3
Tableau 17 : Occupation des bits pour le byte d’échelle 3
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
n/a Facteur d’échelle 3
Français
Le facteur 3 se calcule à partir de la formule suivante avec les bits 0 et 1.
Facteur 3 = 10
facteur d’échelle 3
Le facteur d’échelle 3 peut être compris dans une plage de 0 à 3 ; il en résulte ainsi une plage
de 1 à 1000 pour le facteur 3.
Tableau 18 : Facteur d’échelle
Facteur d’échelle 3 Facteur 3
01
110
2 100
3 1000
94 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
Structure des données pour les modules E/S
6.3.3 Calcul des paramètres
Tableau 19 : Calcul des paramètres
Paramètres
de régulation
Formule Paramètre de plage de mesure par la commande
S S = [pilote statique PSx] * Facteur 1 -128 .. 127 [−128..127] * Facteur 1
K
P
K
D
KI = [amplification intégrale KI PSx] * Facteur 2 0..255 [0..255] * Facteur 2
K
I
K3 = [2è amplification différentielle K3 PSx] * Facteur 1 / 100 0..255 [0..2,55] * Facteur 1
K
3
K
4
K
5
K
6
KP = [amplification proportionnelle KP PSx] * Facteur 1 0..255 [0..255] * Facteur 1
KD = [amplification différentielle KD PSx] * Facteur 1 / 10 0..255 [0..25,5] * Facteur 1
K4 = [rétroaction valeur réelle actionneur K4 PSx] / 50 -128 .. 127 [−2,56..2,55]
K5 = [décalage constant de la variable réglante K5 PSx] * 4095 / 200 0..200 4095 / 200 * [0..200]
K6 = [amplification valeur consigne canal 2 K6 PSx]/ 100 * Facteur 3 -128 .. 127 [−1,28..1,27] * Facteur 3
HyThr HyThr = [seuil d’hystérèse pour intégrateur et compensation PSx] / 10 0..255 [0..25,5]
PSx : bloc de paramètres 1 ou 2
6.3.4 Formats de données et plages de valeurs du module de régulation 2AI2AO2M12-C
6.3.4.1 Données de sortie 16 bits MOT 1, données concernant l’appareil
Tableau 20 : Structure des données de processus des sorties pour le mot 1 (2AI2AO2M12-C)
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
T/S CTRL PS n/a La valeur consigne 0..4000 correspond à w
1min
...w
1max
TS : Basculement/Reflet CTRL : Contrôlé PS : bloc de paramètres
T/S 0 Le statut de bit prescrit est reflété sur les données d’entrée
1 Le statut de bit prescrit est reflété sur les données d’entrée
CTRL 0 Chaîne ouverte active : valeur consigne directement à la sortie analogique 1
1 Circuit de régulation fermé actif : variable réglante sur la sortie analogique
PS 0 Utilisation du bloc de paramètres de régulation 1
1 Utilisation du bloc de paramètres de régulation 2
w
0..4000 Valeur consigne du régulateur / valeur consigne de la sortie analogique canal 1
1
0..100 % (0–10 V, 2–10 V, 0–20 mA, 4–20 mA)
Via le bit PS (set de paramètres), une commutation des blocs de paramètres est possible en service
cyclique. Il existe ainsi la possibilité de modifier le comportement de régulation en fonction
des variables de processus.
6.3.4.2 Données de sortie 16 bits MOT 2, données concernant l’appareil
Tableau 21 : Structure des données de processus des sorties pour le mot 2 (2AI2AO2M12-C)
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
T/S n/a La valeur consigne 0..4000 correspond à w
2min
...w
2max
TS : Basculement/Reflet
T/S 0 Le statut de bit prescrit est reflété sur les données d’entrée
1 Le statut de bit prescrit est reflété sur les données d’entrée
0..4000 Valeur consigne du régulateur / valeur consigne de la sortie analogique canal 2
w
1
0..100 % (0–10 V, 2–10 V, 0–20 mA, 4–20 mA)
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 95
Structure des données pour les modules E/S
6.3.4.3 Données d’entrée 16 bit MOT 1, MOT 2, données concernant l’appareil
Tableau 22 : Structure des données de processus des sorties pour le mot 2 (2AI2AO2M12-C)
Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
T/S n/a La valeur de mesure -4000..4000 correspond à y1,2
TS : Basculement/Reflet
T/S 0 Le statut du bit prescrit des données de sortie est de 0
1 Le statut du bit prescrit des données de sortie est de 1
0..4000 Valeur de mesure analogique, canal 1 / 2
y
1,2
0..100 % (0–10 V, 2–10 V, 0–20 mA, 4–20 mA)
–4000..4000 Valeur de mesure analogique, canal 1 / 2
y
1,2
0..100 % (–10..+10 V, –20..20 mA)
Pour la régulation, ces valeurs de mesure concernant la variable [y
s’échelonne sur la plage de valeurs 0..100 % [0..4000], à savoir :
= 0 --> x/y ~ 2000
y
1/y2
= –4000 --> x/y ~ 0
y
1/y2
= 4000 --> x/y ~ 4000
y
1/y2
min
...y1,2
1,y2
max
]-->[x,y]
6.4 Formats de données et plages de valeurs du module de régulation
2AI2AO2M12-C en mode analogique
Tableau 23 : Plages de valeurs des données de processus des entrées pour le format de données « complément
à deux 13 bits » (2AI2AO2M12-C)
Valeur nominale
de la plage de mesure
Résolution
Valeur
0–10 V 2,50 mV/Bit 0 V 0 000
2,50 mV 1 001
10,0 V 4000 FA0
10,2 V 4080 FF0
> 10,2 V 4095 FFF
0–20 mA 5,00 μA/Bit 0 mA 0 000
5,00 μA 1 001
20,0 mA 4000 FA0
20,4 mA 4080 FF0
> 20,4 mA 4095 FFF
±10 V 2,50 mV/Bit 0 V 0 000
2,50 mV 1 001
10,0 V 4000 FA0
10,2 V 4080 FF0
> 10,2 V 4095 FFF
-2,50 mV -1 1FFF
-10,0 V -4000 1060
-10,2 V -4080 1010
< -10,2 V -4096 1000
±20 mA 5,00 μA/Bit 0 mA 0 0
5,00 μA 1 001
20,0 mA 4000 FA0
20,4 mA 4080 FF0
> 20,4 mA 4095 FFF
-5,00 μA -1 1FFF
-20,0 mA -4000 1060
-20,4 mA -4080 1010
< -20,4 mA -4096 1000
2–10 V 2,00 mV/Bit 0 V 0
Exemple
D0–D12
Décimal
1)
D0–D12
Hexadécimal
1)
000
Français
96 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
Structure des données pour les modules E/S
Tableau 23 : Plages de valeurs des données de processus des entrées pour le format de données « complément
à deux 13 bits » (2AI2AO2M12-C)
Valeur nominale
de la plage de mesure
4–20 mA 4,00 μA/Bit 0 mA 0
D.. : valeur du bit (0/1)
1)
Dans ce mode de service, la surveillance de rupture de fil n’est pas possible (voir « 6.2 Données de diagnostic » à la page 90).
Résolution
Exemple
Valeur
2 V 0 000
2,002 V 1 001
10 V 4000 FA0
10,16 V 4080 FF0
> 10,16 V 4095 FFF
4 mA 0 000
4,004 mA 1 001
20 mA 4000 FA0
20,32 mA 4080 FF0
> 20,32 mA 4095 FFF
D0–D12
Décimal
1)
D0–D12
Hexadécimal
000
1)
Pour les variables d’entrée bipolaires, la règle suivante s’applique :
Pour la régulation, ces valeurs de mesure concernant la variable [y1,y2]-->[x,y] s’échelonne sur
la plage de valeurs 0..100 % [0..4000], à savoir :
= 0 --> x/y ~ 2000
y
1/y2
= –4000 --> x/y ~ 0
y
1/y2
= 4000 --> x/y ~ 4000
y
1/y2
Tableau 24 : Plages de valeurs des données de processus des sorties pour le format de données « 12 bits »
(2AI2AO2M12-C)
Valeur nominale
de la plage de mesure
0–10 V 2,50 mV/Bit 0 V 0 000
0–20 mA 5,00 μA/Bit 0 mA 0 000
4–20 mA 4,00 μA/Bit 4 mA 0 0000
Résolution
Valeur
2,50 mV 1 001
10,0 V 4000 FA0
10,2 V 4080 FF0
> 10,2 V 4095 FFF
5,00 μA 1 001
20,0 mA 4000 FA0
20,4 mA 4080 FF0
> 20,4 mA 4095 FFF
4,004 mA 1 0001
20 mA 4000 FA0
20,32 mA 4080 FF0
> 20,32 mA 4095 FFF
Exemple
D0–D11
Décimal
D0–D11
Hexadécimal
D.. : valeur du bit (0/1)
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 97
Mise en service de l’îlot de distribution
7 Mise en service de l’îlot de distribution
Avant de mettre le système en service, effectuer et clôturer les travaux suivants :
W L’îlot de distribution avec coupleur de bus (voir instructions de montage des coupleurs de bus
et modules E/S et instructions de montage de l’îlot de distribution) a été monté.
W Les préréglages et la configuration ont été réalisés (voir description système du coupleur de bus
concerné sur le CD R412018133 fourni).
W Le coupleur de bus a été raccordé à la commande (voir instructions de montage de l’îlot
de distribution AV).
W La commande a été configurée de sorte que les distributeurs et les modules E/S soient
correctement pilotés.
La mise en service et l’utilisation ne peuvent être effectuées que par un personnel spécialisé
en électronique ou pneumatique ou par une personne instruite et sous la direction
et surveillance d’une personne qualifiée (voir « Qualification du personnel », page 81).
DANGER
Risque d’explosion en cas de protection antichoc manquante !
Les dégâts mécaniques, par exemple occasionnés par une charge des raccordements
pneumatiques ou électriques, entraînent la perte de l’indice de protection IP65.
O S’assurer que le moyen d’exploitation, lorsque posé dans une atmosphère explosible,
est protégé de tout endommagement mécanique.
Risque d’explosion dû à des boîtiers endommagés !
Dans les zones à risque d’explosion, les boîtiers endommagés peuvent provoquer une explosion.
O Veiller à ce que les composants de l’îlot de distribution soient uniquement exploités lorsque
leurs boîtiers sont entièrement montés et dans un état irréprochable.
Risque d’explosion dû à des joints et verrouillages manquants !
Des liquides et corps étrangers peuvent s’infiltrer dans l’appareil et le détruire.
O S’assurer que les joints sont présents dans les raccords et qu’ils ne sont pas endommagés.
O Avant la mise en service, s’assurer que tous les raccords sont montés.
ATTENTION
Mouvements incontrôlés lors de la mise en marche !
Un risque de blessure est présent si le système se trouve dans un état indéfini.
O Mettre le système dans un état sécurisé avant de le mettre en marche.
O S’assurer que personne ne se trouve dans la zone à risques lors de la mise en marche
de l’alimentation en air comprimé.
Français
1. Brancher la tension de service.
Au démarrage, la commande envoie les paramètres et données de configuration au coupleur
de bus, au système électronique de la plage de distributeurs et aux modules E/S.
2. Après la phase d’initialisation, vérifier l’affichage par LED sur tous les modules
(voir « 8 Diagnostic par LED sur les modules E/S » à la page 98 ainsi que la description système
du coupleur de bus concerné sur le CD R412018133 fourni).
Si le diagnostic s’est déroulé avec succès, l’îlot de distribution peut être mis en service. Dans le
cas contraire, l’erreur doit être corrigée (voir « Recherche et élimination de défauts », page 103).
3. Mettre l’alimentation en air comprimé en marche.
98 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
DIAG UX UL
X2A1
Module de régulation
2AI2AO2M12-C
12 39
Diagnostic par LED sur les modules E/S
8 Diagnostic par LED sur les modules E/S
Lecture de l’affichage
de diagnostic sur le module E/S
Les LED situées sur le dessus du module E/S reflètent les messages figurant dans le tableau 25.
O Avant la mise en service et pendant le fonctionnement, vérifier régulièrement les fonctions
du module E/S en lisant l’état des LED.
8.1 Module de régulation
Le module de régulation surveille la tension d’actionneur. Pour le module de régulation,
l’alimentation de puissance provient de la tension de l’actionneur. Le module de régulation génère
un signal d’erreur et envoie un bit de diagnostic à la commande pour les erreurs suivantes :
W un court-circuit de la tension d’alimentation vers l’actionneur
W une erreur dans la partie analogique (données, tension d’alimentation)
W un message de diagnostic du pilote d’un canal de sortie
– à cause d’une surchauffe du pilote
– ou une surcharge en mode « Sortie de tension »
– ou une rupture de fil en mode « Sortie de courant »
W lorsque les seuils de la tension dépassent et/ou sont non atteints sur X1S.
Tableau 25 : Signification du diagnostic par LED sur les modules de régulation
Désignation Couleur Statut Signification
DIAG (1) Rouge Allumée Message de diagnostic du module de régulation en présence :
W Statut d’erreur des pilotes de sortie ou
W Tension d’alimentation 24 V CC trop élevée ou trop faible
UX (2) Verte Allumée La tension de l’actionneur est présente
UL (3) Verte Allumée La tension du capteur est présente
– (9) – – Aucune fonction
AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA 99
Transformation de l’îlot de distribution
9 Transformation de l’îlot de distribution
DANGER
Risque d’explosion dû à un îlot de distribution défaillant en atmosphère explosible !
Des dysfonctionnements peuvent survenir suite à une configuration ou une transformation
de l’îlot de distribution.
O Après chaque configuration ou transformation, toujours effectuer un test de fonctionnement
hors zone explosible avant toute remise en service de l’appareil.
Ce chapitre décrit la structure de l’îlot de distribution complet, les règles à respecter
pour transformer l’îlot de distribution, la documentation concernant la transformation
et la nouvelle configuration de l’îlot de distribution.
Le montage des composants et de l’unité complète est décrit dans les instructions de montage
correspondantes. Toutes les instructions de montage requises sont fournies sur support papier
ainsi que sur le CD R412018133.
9.1 Ilot de distribution
L’îlot de distribution de la série AV est composé d’un coupleur de bus central extensible à droite
de 64 distributeurs maximum et de 32 composants électriques correspondants maximum
(voir description système du coupleur de bus). Sur le côté gauche, jusqu’à dix modules E/S peuvent
être raccordés. L’unité peut également être exploitée sans composant pneumatique, c’est-à-dire
seulement avec coupleur de bus et modules E/S en tant que système Stand Alone.
Selon le volume de commande, le système de distributeurs est constitué des composants
représentés à la fig. 4 :
Français
100 AVENTICS | Module de régulation AES | R412018149–BAL–001–AA
UA
IO/DIAG
RUN/BF
R412015318
AES-D-BC-POP
19
20
21
22
23
24
26
27
25
R412018248
8DI8M8
4
Transformation de l’îlot de distribution
Fig. 4: Exemple de configuration : unité composée d’un coupleur de bus et de modules E/S de série AES et de distributeurs de série AV
19 Embase terminale gauche
20 Module E/S
21 Coupleur de bus
22 Plaque d’adaptation
24 Pilote de distributeurs (non visible)
25 Embase terminale droite
26 Unité pneumatique de série AV
27 Unité électrique de série AES
23 Plaque d’alimentation pneumatique
9.2 Code de configuration API de la plage E/S
Le code de configuration API de la plage E/S est spécifique au module. Il est imprimé sur la partie
supérieure de l’appareil (4).
L’ordre des modules E/S commence sur le coupleur de bus côté gauche et se termine à l’extrémité
gauche de la plage E/S.
Le code de configuration API contient les données codées suivantes :
W Nombre de canaux
W Fonction
W Type de raccord électrique
Tableau 26 : Abréviations pour le code de configuration API dans la plage E/S
Abréviation Signification
8 Nombre de canaux ou de raccords électriques ; le nombre précède toujours l’élément
16
24
DI Canal d’entrée numérique (digital input)
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