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.
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