Systembeschreibung | System description | Description du système
Descrizione del sistema | Descripción de sistema | Systembeskrivning
R412028202-BAL-001-AC
2022-08, Replaces: 2022-02
AVENTICS™ Modbus TCP
Buskoppler AES/Ventiltreiber AV
Bus Coupler AES/Valve Driver AV
Coupleur de busAES/Pilote de distributeursAV
Accoppiatore busAES/driver valvoleAV
Acoplador de bus AES/controladores de válvula AV
Fältbussnod AES/Ventildrivenhet AV
DE/EN/FR/IT/ES/SV
Inhaltsverzeichnis
1 Zu dieser Dokumentation ..................................................................................................................................................................................................4
1.1Gültigkeit der Dokumentation ..........................................................................................................................................................................................4
1.2Erforderliche und ergänzende Dokumentationen .............................................................................................................................................................4
1.3Darstellung von Informationen .........................................................................................................................................................................................4
2.1Zu diesem Kapitel .............................................................................................................................................................................................................4
2.2.1Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre ...........................................................................................................................................................5
2.4Qualifikation des Personals ...............................................................................................................................................................................................5
2.6Produkt- und technologieabhängige Sicherheitshinweise.................................................................................................................................................5
2.7Pflichten des Betreibers.....................................................................................................................................................................................................6
3 Allgemeine Hinweise zu Sachschäden und Produktschäden...............................................................................................................................................6
4 Zu diesem Produkt ............................................................................................................................................................................................................6
5 SPS-Konfiguration des Ventilsystems AV ...........................................................................................................................................................................8
5.2Buskoppler im Feldbussystem konfigurieren .....................................................................................................................................................................9
5.3.1Reihenfolge der Module .....................................................................................................................................................................................9
5.4Parameter des Buskopplers einstellen ............................................................................................................................................................................... 10
5.4.1Parameter für die Module einstellen ................................................................................................................................................................... 11
5.4.2Parameter für das Verhalten im Fehlerfall ........................................................................................................................................................... 11
5.5Diagnosedaten des Buskopplers ....................................................................................................................................................................................... 11
5.5.1Aufbau der Diagnosedaten................................................................................................................................................................................. 11
5.5.2Auslesen der Diagnosedaten des Buskopplers .................................................................................................................................................... 12
5.6Erweiterte Diagnosedaten der E/A-Module ....................................................................................................................................................................... 12
5.7Parameter übertragen und Ventilsystem starten............................................................................................................................................................... 12
6 Aufbau der Daten der Ventiltreiber.................................................................................................................................................................................... 12
7 Aufbau der Daten der elektrischen Einspeiseplatte ............................................................................................................................................................ 13
8 Aufbau der Daten der pneumatischen Einspeiseplatte mit UA‑OFF‑Überwachungsplatine ................................................................................................. 13
9 Voreinstellungen am Buskoppler ....................................................................................................................................................................................... 13
9.1Sichtfenster öffnen und schließen..................................................................................................................................................................................... 13
9.3IP-Adresse und Subnetzmaske vergeben........................................................................................................................................................................... 14
9.3.1Manuelle IP-Adressvergabe mit Adressschalter .................................................................................................................................................. 14
9.3.2IP-Adressvergabe mit DHCP-Server .................................................................................................................................................................... 14
10 Ventilsystem in Betrieb nehmen ........................................................................................................................................................................................ 15
11 LED-Diagnose am Buskoppler ............................................................................................................................................................................................ 15
12 Umbau des Ventilsystems.................................................................................................................................................................................................. 16
12.2.9 Mögliche Kombinationen von Grundplatten und Platinen .................................................................................................................................. 19
12.3 Identifikation der Module.................................................................................................................................................................................................. 19
12.3.1 Materialnummer des Buskopplers ...................................................................................................................................................................... 19
12.3.2 Materialnummer des Ventilsystems ................................................................................................................................................................... 19
12.3.3 Identifikationsschlüssel des Buskopplers ............................................................................................................................................................ 19
12.3.4 Betriebsmittelkennzeichnung des Buskopplers .................................................................................................................................................. 19
12.3.5 Typenschild des Buskopplers..............................................................................................................................................................................19
12.5.3 Nicht zulässige Konfigurationen......................................................................................................................................................................... 21
12.5.4 Umbau des Ventilbereichs überprüfen ............................................................................................................................................................... 22
12.5.5 Dokumentation des Umbaus.............................................................................................................................................................................. 22
12.6 Umbau des E/A-Bereichs ................................................................................................................................................................................................... 22
12.6.2 Dokumentation des Umbaus.............................................................................................................................................................................. 22
12.7 Erneute SPS-Konfiguration des Ventilsystems ................................................................................................................................................................... 22
13 Fehlersuche und Fehlerbehebung ...................................................................................................................................................................................... 22
13.1 So gehen Sie bei der Fehlersuche vor................................................................................................................................................................................. 22
Diese Dokumentation gilt für die Buskoppler der Serie AES mit Modbus TCP für
Materialnummer R412088227. Diese Dokumentation richtet sich an Programmierer, Elektroplaner, Servicepersonal und Anlagenbetreiber.
Diese Dokumentation enthält wichtige Informationen, um das Produkt sicher
und sachgerecht in Betrieb zu nehmen, zu bedienen und einfache Störungen
selbst zu beseitigen. Neben der Beschreibung des Buskopplers enthält sie außerdem Informationen zur SPS-Konfiguration des Buskopplers, der Ventiltreiber und
der E/A-Module.
ACHTUNG
Möglichkeit von Sachbeschädigungen oder Funktionsstörungen.
Das Nichtbeachten dieser Hinweise kann Sachbeschädigungen oder Funktions-
störungen zur Folge haben, jedoch keine Personenschäden.
1.3.2 Symbole
Empfehlung für den optimalen Einsatz unserer Produkte.
Beachten Sie diese Informationen, um einen möglichst reibungslosen
Betriebsablauf zu gewährleisten.
1.2 Erforderliche und ergänzende Dokumentationen
u Nehmen Sie das Produkt erst in Betrieb, wenn Ihnen folgende Dokumentatio-
nen vorliegen und Sie diese beachtet und verstanden haben.
Tab.1: Erforderliche und ergänzende Dokumentationen
DokumentationDokumentartBemerkung
AnlagendokumentationBetriebsanleitung wird vom Anlagenbetreiber er-
Dokumentation des SPS-Konfigurationsprogramms
Montageanleitungen aller vorhandenen Komponenten und des gesamten Ventilsystems AV
Systembeschreibungen zum elektrischen Anschließen der E/A-Module
und der Buskoppler
Betriebsanleitung der AV-EP-Druckregelventile
Softwareanleitung Bestandteil der Software
Montageanleitung Papierdokumentation
Systembeschreibung
Betriebsanleitung Papierdokumentation
stellt
pdf-Datei auf CD
Alle Montageanleitungen und Systembeschreibungen der Serien AES
und AV sowie die SPS-Konfigurationsdateien finden Sie auf der CD
R412018133.
1.3 Darstellung von Informationen
1.3.1 Warnhinweise
In dieser Dokumentation stehen Warnhinweise vor einer Handlungsabfolge, bei
der die Gefahr von Personen- oder Sachschäden besteht. Die beschriebenen
Maßnahmen zur Gefahrenabwehr müssen eingehalten werden.
Aufbau von Warnhinweisen
SIGNALWORT
Art und Quelle der Gefahr
Folgen bei Nichtbeachtung
u Maßnahmen zur Gefahrenabwehr
Bedeutung der Signalwörter
GEFAHR
Unmittelbar drohende Gefahr für das Leben und die Gesundheit von Personen.
Das Nichtbeachten dieser Hinweise hat schwere gesundheitliche Auswirkun-
gen zur Folge, bis hin zum Tod.
WARNUNG
Möglicherweise drohende Gefahr für das Leben und die Gesundheit von Personen.
Das Nichtbeachten dieser Hinweise kann schwere gesundheitliche Auswirkungen zur Folge haben, bis hin zum Tod.
1.4 Bezeichnungen
In dieser Dokumentation werden folgende Bezeichnungen verwendet:
Tab.2: Bezeichnungen
BezeichnungBedeutung
Backplaneinterne elektrische Verbindung vom Buskoppler zu den Ventiltrei-
bern und den E/A-Modulen
linke SeiteE/A-Bereich, links vom Buskoppler, wenn man auf dessen elektrische
Anschlüsse schaut
ModulVentiltreiber oder E/A-Modul
rechte SeiteVentilbereich, rechts vom Buskoppler, wenn man auf dessen elektri-
sche Anschlüsse schaut
Stand-alone-System Buskoppler und E/A-Module ohne Ventilbereich
Ventiltreiberelektrischer Teil der Ventilansteuerung, der das Signal aus der Back-
plane in den Strom für die Magnetspule umsetzt.
1.5 Abkürzungen
In dieser Dokumentation werden folgende Abkürzungen verwendet:
Tab.3: Abkürzungen
AbkürzungBedeutung
AESAdvanced Electronic System
AVAdvanced Valve
BOOTPBootstrap Protocol
ermöglicht die Einstellung der IP-Adresse und weiterer Parameter
von festplattenlosen Rechnern, die ihr Betriebssystem von einem
Ermöglicht die automatische Einbindung eines Computers in ein be-
stehendes Netzwerk, Erweiterung des Bootstrap Protocols
E/A-ModulEingangs-/Ausgangsmodul
Modbus TCPKommunikationsprotokoll, veröffentlicht von Modicon
FEFunktionserde (Functional Earth)
MAC-AdresseMedia Access Control-Adresse
ncnot connected (nicht belegt)
SPSSpeicherprogrammierbare Steuerung oder PC, der Steuerungsfunk-
tionen übernimmt
UAAktorspannung (Spannungsversorgung der Ventile und Ausgänge)
UA-ONSpannung, bei der die AV-Ventile immer eingeschaltet werden kön-
nen
UA-OFFSpannung, bei der die AV-Ventile immer ausgeschaltet sind
ULLogikspannung (Spannungsversorgung der Elektronik und Sensoren)
LBLowbyte
HBHighbyte
2 Sicherheitshinweise
VORSICHT
Möglicherweise gefährliche Situation.
Das Nichtbeachten dieser Hinweise kann leichte Verletzungen zur Folge haben
oder zu Sachbeschädigungen führen.
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.
1. Lesen Sie diese Dokumentation gründlich und vollständig, bevor Sie mit dem
Produkt arbeiten.
2. Bewahren Sie die Dokumentation so auf, dass sie jederzeit für alle Benutzer
zugänglich ist.
3. Geben Sie das Produkt an Dritte stets zusammen mit den erforderlichen Dokumentationen weiter.
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
Der Buskoppler der Serie AES und die Ventiltreiber der Serie AV sind Elektronikkomponenten und wurden für den Einsatz in der Industrie für den Bereich Automatisierungstechnik entwickelt.
Der Buskoppler dient zum Anschluss von E/A-Modulen und Ventilen an das Feldbussystem Modbus TCP. Der Buskoppler darf ausschließlich an AVENTICS-Ventiltreiber sowie an AVENTICS-E/A-Module der Serie AES angeschlossen werden. Das
Ventilsystem darf auch ohne pneumatische Komponenten als Stand-alone-System eingesetzt werden.
Der Buskoppler darf ausschließlich über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), eine numerische Steuerung, einen Industrie-PC oder vergleichbare
Steuerungen in Verbindung mit einer Busmasteranschaltung mit dem Feldbusprotokoll Modbus TCP angesteuert werden.
Ventiltreiber der Serie AV sind das Verbindungsglied zwischen dem Buskoppler
und den Ventilen. Die Ventiltreiber erhalten vom Buskoppler elektrische Informationen, die sie als Spannung an die Ventile zur Ansteuerung weitergeben.
Buskoppler und Ventiltreiber sind für den professionellen Gebrauch und nicht für
die private Verwendung bestimmt. Sie dürfen Buskoppler und Ventiltreiber nur
im industriellen Bereich einsetzen. Für den Einsatz im Wohnbereich (Wohn-, Geschäfts- und Gewerbebereich) ist eine Einzelgenehmigung bei einer Behörde
oder Prüfstelle einzuholen. In Deutschland werden solche Einzelgenehmigungen
von der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post (RegTP) erteilt.
Buskoppler und Ventiltreiber dürfen in sicherheitsgerichteten Steuerungsketten
verwendet werden, wenn die Gesamtanlage darauf ausgerichtet ist.
u Beachten Sie die Dokumentation R412018148, wenn Sie das Ventilsystem in
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
• Beachten Sie die gültigen Vorschriften zur Unfallverhütung und zum Umweltschutz.
• Berücksichtigen Sie die Bestimmungen für explosionsgefährdete Bereiche im
Anwenderland.
• Beachten Sie die Sicherheitsvorschriften und -bestimmungen des Landes, in
dem das Produkt eingesetzt/angewendet wird.
• Verwenden Sie AVENTICS-Produkte nur in technisch einwandfreiem Zustand.
• Beachten Sie alle Hinweise auf dem Produkt.
• Personen, die AVENTICS-Produkte montieren, bedienen, demontieren oder
warten dürfen nicht unter dem Einfluss von Alkohol, sonstigen Drogen oder
Medikamenten, die die Reaktionsfähigkeit beeinflussen, stehen.
• Verwenden Sie nur vom Hersteller zugelassene Zubehör- und Ersatzteile, um
Personengefährdungen wegen nicht geeigneter Ersatzteile auszuschließen.
• Halten Sie die in der Produktdokumentation angegebenen technischen Daten
und Umgebungsbedingungen ein.
• Sie dürfen das Produkt erst dann in Betrieb nehmen, wenn festgestellt wurde,
dass das Endprodukt (beispielsweise eine Maschine oder Anlage), in das die
AVENTICS-Produkte eingebaut sind, den länderspezifischen Bestimmungen,
Sicherheitsvorschriften und Normen der Anwendung entsprechen.
2.6 Produkt- und technologieabhängige Sicherheitshinweise
2.2.1 Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre
Weder Buskoppler noch Ventiltreiber sind ATEX-zertifiziert. Nur ganze Ventilsysteme können ATEX-zertifiziert sein. Ventilsysteme dürfen nur dann in Bereichen
in explosionsfähiger Atmosphäre eingesetzt werden, wenn das Ventilsystem
eine ATEX-Kennzeichnung trägt!
u Beachten Sie stets die technischen Daten und die auf dem Typenschild der ge-
samten 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:
• Montageanleitung der Buskoppler und der E/A-Module
• Montageanleitung des Ventilsystems AV
• Montageanleitungen der pneumatischen Komponenten
2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung
Jeder andere Gebrauch als in der bestimmungsgemäßen Verwendung beschrieben ist nicht bestimmungsgemäß und deshalb unzulässig.
Zur nicht bestimmungsgemäßen Verwendung des Buskopplers und der Ventiltreiber gehört:
• der Einsatz als Sicherheitsbauteil
• 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 Personen- und/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
GEFAHR
Explosionsgefahr beim Einsatz falscher Geräte!
Wenn Sie in explosionsfähiger Atmosphäre Ventilsysteme einsetzen, die keine
ATEX-Kennzeichnung haben, besteht Explosionsgefahr.
u Setzen Sie in explosionsfähiger Atmosphäre ausschließlich Ventilsysteme
ein, die auf dem Typenschild eine ATEX-Kennzeichnung tragen.
GEFAHR
Explosionsgefahr durch Trennen von elektrischen Anschlüssen in explosionsfähiger Atmosphäre!
Trennen von elektrischen Anschlüssen unter Spannung führt zu großen Potentialunterschieden.
1. Trennen Sie niemals elektrische Anschlüsse in explosionsfähiger Atmosphäre.
2. Arbeiten Sie am Ventilsystem nur bei nicht explosionsfähiger Atmosphäre.
GEFAHR
Explosionsgefahr durch fehlerhaftes Ventilsystem in explosionsfähiger Atmosphäre!
Nach einer Konfiguration oder einem Umbau des Ventilsystems sind Fehlfunktionen möglich.
u Führen Sie nach einer Konfiguration oder einem Umbau immer vor der Wie-
derinbetriebnahme eine Funktionsprüfung in nicht explosionsfähiger Atmosphäre durch.
VORSICHT
Unkontrollierte Bewegungen beim Einschalten!
Es besteht Verletzungsgefahr, wenn sich das System in einem undefinierten
Zustand befindet.
1. Bringen Sie das System in einen sicheren Zustand, bevor Sie es einschalten.
2. Stellen Sie sicher, dass sich keine Person innerhalb des Gefahrenbereichs
Berühren der Oberflächen der Einheit und der benachbarten Teile im laufenden Betrieb kann zu Verbrennungen führen.
1. Lassen Sie den relevanten Anlagenteil abkühlen, bevor Sie an der Einheit arbeiten.
2. 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,
• dass die bestimmungsgemäße Verwendung sichergestellt ist,
• dass das Bedienpersonal regelmäßig unterwiesen wird,
• dass die Einsatzbedingungen den Anforderungen an die sichere Verwendung
des Produktes entsprechen,
• dass Reinigungsintervalle gemäß den Umweltbeanspruchungen am Einsatzort festgelegt und eingehalten werden,
• dass beim Vorhandensein von explosionsfähiger Atmosphäre Zündgefahren
berücksichtigt werden, die durch den Einbau von Betriebsmitteln in Ihrer Anlage entstehen,
• dass bei einem aufgetretenen Defekt keine eigenmächtigen Reparaturversuche unternommen werden.
3 Allgemeine Hinweise zu Sachschäden und
Produktschäden
ACHTUNG
Trennen von Anschlüssen unter Spannung zerstört die elektronischen Komponenten des Ventilsystems!
Beim Trennen von Anschlüssen unter Spannung entstehen große Potenzialunterschiede, die das Ventilsystem zerstören können.
u Schalten Sie den relevanten Anlagenteil spannungsfrei, bevor Sie das Ven-
tilsystem montieren bzw. elektrisch anschließen oder trennen.
ACHTUNG
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.
1. Erden Sie die Komponenten, um eine elektrostatische Aufladung des Ventilsystems zu vermeiden.
2. Verwenden Sie ggf. Handgelenk- und Schuherdungen, wenn Sie am Ventilsystem arbeiten.
4 Zu diesem Produkt
4.1 Buskoppler
Der Buskoppler der Serie AES für Modbus TCP stellt die Kommunikation zwischen
der übergeordneten Steuerung und den angeschlossenen Ventilen und E/A-Modulen her. Er ist ausschließlich für den Betrieb als Slave an einem Bussystem Modbus TCP nach IEC 61158 und IEC 61784-1, CPF 2/2 bestimmt.
Der Buskoppler kann bei der zyklischen Datenübertragung 512 Bits Eingangsdaten an die Steuerung senden und 512 Bits Ausgangsdaten von der Steuerung
empfangen. Um mit den Ventilen zu kommunizieren, befindet sich auf der rechten Seite des Buskopplers eine elektronische Schnittstelle für den Anschluss der
Ventiltreiber. Auf der linken Seite befindet sich eine elektronische Schnittstelle,
die die Kommunikation mit den E/A-Modulen herstellt. Beide Schnittstellen sind
voneinander unabhängig.
Alle elektrischen Anschlüsse befinden sich auf der Vorderseite, alle Statusanzeigen auf der Oberseite.
ACHTUNG
Eine Änderung der Adresse im laufenden Betrieb wird nicht übernommen!
Der Buskoppler arbeitet weiterhin mit der alten Adresse.
1. Ändern Sie die Adresse niemals im laufenden Betrieb.
2. Trennen Sie den Buskoppler von der Spannungsversorgung UL, bevor Siedie Stellungen an den Schaltern S1 und S2 ändern.
ACHTUNG
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.
u Stellen Sie den einwandfreien Kontakt zwischen dem Ventilsystem und der
Erde sicher.
Störungen der Feldbuskommunikation durch falsch verlegte Kommunikationsleitungen!
Angeschlossene Komponenten erhalten falsche oder keine Signale.
u Verlegen Sie die Kommunikationsleitungen innerhalb von Gebäuden.
Wenn Sie die Kommunikationsleitungen außerhalb von Gebäuden verlegen, darf die außen verlegte Länge nicht mehr als 42 m betragen.
ACHTUNG
Abb.1: Produktübersicht Buskoppler
1Identifikationsschlüssel2LEDs
3Sichtfenster4Feld für Betriebsmittelkennzeichnung
5Anschluss Feldbus X7E16Anschluss Feldbus X7E2
7Anschluss Spannungsversorgung X1S 8FE
9Steg für Montage des Federklemm-
elements
11elektrischer Anschluss für AES-Modu-le12Typenschild
Nicht angeschlossene Stecker erreichen nicht die Schutzart IP65!
Wasser kann in das Gerät dringen.
u Montieren Sie auf alle nicht angeschlossen Stecker Blindstopfen, damit die
Schutzart IP65 erhalten bleibt.
Abb.2: Elektrische Anschlüsse des Buskopplers
Der Buskoppler hat folgende elektrische Anschlüsse:
• Buchse X7E1 (5): Feldbusanschluss
• Buchse X7E2 (6): Feldbusanschluss
• Stecker X1S (7): Spannungsversorgung des Buskopplers mit 24 V DC
• Erdungsschraube (8): Funktionserde
Das Anzugsmoment der Anschlussstecker und -buchsen beträgt 1,5 Nm +0,5.
Das Anzugsmoment der Mutter M4x0,7 (SW7) an der Erdungsschraube beträgt
1,25 Nm +0,25.
Feldbusanschluss
Die Feldbusanschlüsse X7E1 (5) und X7E2 (6) sind als M12-Buchse, female, 4-polig, D-codiert ausgeführt.
Für die Pinbelegung der Feldbusanschlüsse siehe gTab.4. Dargestellt ist die
Sicht auf die Anschlüsse des Geräts.
ACHTUNG
Gefahr durch falsch konfektionierte oder beschädigte Kabel!
Der Buskoppler kann beschädigt werden.
u Verwenden Sie ausschließlich geschirmte und geprüfte Kabel.
ACHTUNG
Falsche Verkabelung!
Eine falsche oder fehlerhafte Verkabelung führt zu Fehlfunktionen und zur Beschädigung des Netzwerks.
1. Halten Sie die Spezifikationen für Modbus TCP ein.
2. Verwenden Sie nur Kabel, die den Spezifikationen des Feldbusses sowie den
Anforderungen bzgl. Geschwindigkeit und Länge der Verbindung entsprechen.
3. Montieren Sie Kabel und Stecker fachgerecht entsprechend der Montageanweisung, damit Schutzart und Zugentlastung gewährleistet sind.
4. Schließen Sie niemals die beiden Feldbusanschlüsse X7E1 und X7E2 am
gleichen Switch/Hub an.
5. Stellen Sie sicher, dass keine Ring-Topologie ohne Ring-Master entsteht.
Spannungsversorgung
GEFAHR
Stromschlag durch falsches Netzteil!
Verletzungsgefahr!
1. 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.
2. Stellen Sie sicher, dass die Spannungsversorgung des Netzteils immer kleiner als 300 V AC (Außenleiter - Neutralleiter) ist.
Der Anschluss für die Spannungsversorgung X1S (7) ist ein M12-Stecker, male, 4polig, A-codiert.
Für die Pinbelegung der Spannungsversorgung siehe gAbb.5. Dargestellt ist die
Sicht auf die Anschlüsse des Geräts.
Der Buskoppler der Serie AES für Modbus TCP hat einen 100 Mbit Full Duplex 2Port Switch, so dass mehrere Geräte der Serie AES für Modbus TCP in Reihe geschaltet werden können. Sie können dadurch die Steuerung entweder am Feldbusanschluss X7E1 oder an X7E2 anschließen. Die beiden Feldbusanschlüsse sind
gleichwertig.
• Die Spannungstoleranz für die Elektronikspannung beträgt 24VDC ±25%.
• Die Spannungstoleranz für die Aktorspannung beträgt 24VDC ±10%.
• Der maximale Strom beträgt für beide Spannungen 4A.
• Die Spannungen sind intern galvanisch getrennt.
Anschluss Funktionserde
8
X7E1
X7E2
X1S
UL
UA
MOD
NET
L/A 1
L/A 2
14
15
16
17
18
19
S1
S2
S2
3
S1
S1
S2
Abb.6: FE-Anschluss
u Verbinden Sie zur Ableitung von EMV-Störungen den FE-Anschluss (8) am
Buskoppler über eine niederimpedante Leitung mit der Funktionserde.
Der Leitungsquerschnitt muss der Anwendung entsprechend ausgelegt sein.
4.1.3 Adressschalter
4.1.2 LED
Der Buskoppler verfügt über 6 LEDs.
Die Funktionen der LEDs sind in der nachfolgenden Tabelle beschrieben. Eine aus-
führliche Beschreibung der LEDs finden Sie in Kapitel g11.LED-Diagnose am
Buskoppler.
Abb.7: Bedeutung der LEDs
Tab.6: Bedeutung der LEDs im Normalbetrieb
BezeichnungFunktionLED-Zustand im Normalbe-
UL (14)Überwachung der Spannungsversorgung
UA (15)Überwachung der Aktorspannungleuchtet grün
MOD (16)Überwachung der Diagnosemeldungen al-
NET (17)Überwachung Netzwerk Timeoutleuchtet grün
L/A 1 (18)Verbindung mit Modbus-Gerät am Feld-
L/A 2 (19)Verbindung mit Modbus-Gerät am Feld-
der Elektronik
ler Module
busanschluss X7E1
busanschluss X7E2
trieb
leuchtet grün
leuchtet grün
leuchtet grün und blinkt
gleichzeitig schnell gelb
leuchtet grün und blinkt
gleichzeitig schnell gelb
Abb.8: Lage der Adressschalter S1 und S2
Abb.9: Drehschalter S1 und S2
Die beiden Drehschalter S1 und S2 für die manuelle IP-Adressvergabe des Ventilsystems befinden sich unter dem Sichtfenster (3).
• Schalter S1: Am Schalter S1 wird das höherwertige Nibble des letzten Blocks
der IP-Adresse eingestellt. Der Schalter S1 ist im Hexadezimalsystem von 0 bis
F beschriftet.
• Schalter S2: Am Schalter S2 wird das niederwertige Nibble des letzten Blocks
der IP-Adresse eingestellt. Der Schalter S2 ist im Hexadezimalsystem von 0 bis
F beschriftet.
Für eine ausführliche Beschreibung der Adressierung, siehe Kapitel g9.Vorein-
stellungen am Buskoppler.
4.2 Ventiltreiber
Die Beschreibung der Ventiltreiber finden Sie in Kapitel g12.1Ventil-
system.
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 die Eingangs- und Ausgangs-Datenlänge des Ventilsystems kennt. Dazu müssen Sie mit Hilfe der Konfigurationssoftware des SPS-Programmiersystems die reale Anordnung der elektrischen Komponenten innerhalb eines Ventilsystems in der SPS abbilden. Dieser
Vorgang wird als SPS-Konfiguration bezeichnet.
Zur SPS-Konfiguration können Sie SPS-Konfigurationsprogramme verschiedener
Hersteller einsetzen. Daher wird in den folgenden Abschnitten nur das prinzipielle Vorgehen bei der SPS-Konfiguration beschrieben.
Ein fehlerhaft konfiguriertes Ventilsystem kann zu Fehlfunktionen im Gesamtsystem führen und dieses beschädigen.
1. Die Konfiguration darf daher nur von einer Fachkraft durchgeführt werden,
siehe Kapitel g2.4Qualifikation des Personals.
2. Beachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkungen, die sich aus dem Gesamtsystem ergeben.
3. Beachten Sie die Dokumentation Ihres Konfigurationsprogramms.
Sie können die Datenlänge des Systems an ihrem Rechner ermitteln
und diese dann vor Ort in das System übertragen, ohne dass die Einheit angeschlossen ist. Die Daten können Sie dann später vor Ort in
das System einspielen.
Die Diagnosedaten des Ventilsystems sind 8 Byte lang und werden an die Eingangsdaten angehängt. Für die Aufteilung Diagnosedaten, siehe Kapitel
g5.5Diagnosedaten des Buskopplers.
INFO: Im Beispiel wird davon ausgegangen, dass das erste Wort die Adresse "0"
hat.
Sollte die SPS dem ersten Wort nur die Adresse "1" zuweisen können, muss ein
Offset von 1 zu allen Adressen dazu addiert werden.
5.1 SPS-Konfigurationsschlüssel bereitlegen
Da im Bereich der Ventile die elektrischen Komponenten in der Grundplatte liegen und nicht direkt identifiziert werden können, benötigt der Ersteller der Konfiguration die SPS-Konfigurationsschlüssel des Ventilbereichs und des E/A-Bereichs.
Sie benötigen den SPS-Konfigurationsschlüssel ebenfalls, wenn Sie die Konfiguration örtlich getrennt vom Ventilsystem vornehmen.
u Notieren Sie sich den SPS-Konfigurationsschlüssel der einzelnen Komponen-
ten in folgender Reihenfolge:
- Ventilseite: Der SPS-Konfigurationsschlüssel ist auf dem Typenschild auf der
rechten Seite des Ventilsystems aufgedruckt.
Abb.10: Nummerierung der Module in einem Ventilsystem mit E/A-Modulen
S1Sektion 1S2Sektion 2
S3Sektion 3PDruckeinspeisung
UASpannungseinspeisungMModul
AArbeitsanschluss des Einzeldruckreg-
lers
IBEingangsbyteOBAusgangsbyte
-weder Ein- noch Ausgangsbyte
AV-EPDruckregelventil mit 16 Bit Eingangs-
und Ausgangsdaten
Die Symboldarstellung der Komponenten des Ventilbereichs ist in Kapitel g12.2Ventilbereich erklärt.
- E/A-Module: Der SPS-Konfigurationsschlüssel ist auf der Oberseite der Module aufgedruckt.
Eine ausführliche Beschreibung des SPS-Konfigurationsschlüssels finden Sie in Kapitel g12.4SPS-Konfigurationsschlüssel
Beispiel
Im Beispiel ist ein Ventilsystem mit folgenden Eigenschaften dargestellt. Siehe
gAbb.10.
• Buskoppler
5.2 Buskoppler im Feldbussystem konfigurieren
Bevor Sie die einzelnen Komponenten des Ventilsystems konfigurieren können,
müssen Sie in Ihrem SPS-Konfigurationsprogramm dem Buskoppler eine IPAdresse zuweisen. In den meisten Fällen vergibt ein DHCP-Server diese bei der Inbetriebnahme und ordnet sie anschließend dem Gerät fest zu.
1. Weisen Sie dem Buskoppler mit Hilfe des Projektierungstools eine eindeutige
IP-Adresse zu, siehe Kapitel g9.3IP-Adresse und Subnetzmaske vergeben.
2. Konfigurieren Sie den Buskoppler als Slavemodul.
• Sektion 2 (S2) mit 8 Ventilen
– 4-fach-Ventiltreiberplatine
– Druckregelventil mit 16 Bit Eingangs- und Ausgangsdaten
– 4-fach-Ventiltreiberplatine
• Sektion 3 (S3) mit 7 Ventilen
5.3 Ventilsystem konfigurieren
5.3.1 Reihenfolge der Module
Die Eingangs- und Ausgangsdaten, mit denen die Module mit der Steuerung
kommunizieren, bestehen aus einer 16 Bit-Wortkette. Die Länge der Eingangsund Ausgangsdaten des Ventilsystems berechnet sich aus der Modulanzahl und
der Datenbreite des jeweiligen Moduls. Dabei werden die Daten nur wortweise
gezählt. Besitzt ein Modul weniger als 1 Wort Ausgangs- bzw. Eingangsdaten,
dann werden die übrigen Bits bis zur Wortgrenze mit sogenannten Stuffbits aufgefüllt.
Beispiel: Eine 2-fach-Ventiltreiberplatine mit 4 Bit Nutzdaten belegt in der Wortkette 1 Wort Daten, da die restlichen 12 Bit mit Stuffbits gefüllt werden. Dadurch
fangen die Daten des nächsten Moduls ebenfalls nach einer Wortgrenze an.
Die Nummerierung der Module beginnt rechts neben dem Buskoppler im Ventilbereich mit der ersten Ventiltreiberplatine (Modul1) und geht bis zur letzten
Ventiltreiberplatine am rechten Ende der Ventileinheit (Modul9). Siehe
gAbb.10.
Überbrückungsplatinen bleiben unberücksichtigt. Einspeiseplatinen und UA-OFFÜberwachungsplatinen belegen ein Modul. Siehe gAbb.10 (Modul7)). Einspeiseplatinen und UA-OFF-Überwachungsplatinen steuern kein Byte zu den Eingangs- und Ausgangsdaten bei. Sie werden aber mitgezählt, da sie eine Diagnose
besitzen und diese an dem entsprechenden Modulplatz übermittelt wird. Die Datenlänge der Druckregelventile entnehmen sie der Betriebsanleitung der AV-EPDruckregelventile (R414007537).
Die Nummerierung wird im E/A-Bereich fortgesetzt. Dort wird vom Buskoppler
ausgehend nach links bis zum linken Ende weiter nummeriert.
Die Parameterdaten des Buskopplers werden in der Bytekette den Ausgangsdaten angehängt. Wie die Bits des Buskopplers belegt sind, ist in Kapitel g5.4Para-
Der SPS-Konfigurationsschlüssel der gesamten Einheit lautet dann:
423–4M4U43
8DI8M8
8DI8M8
8DO8M8
Die Datenlänge des Buskopplers und der Module ist in folgender Tabelle darge-
Mit Hilfe des Webservers kann die Konfiguration ausgelesen werden, um die Prozessdaten und Diagnosedatentabelle zu erstellen.
Abb.11: Anzeige der Konfiguration im Webserver
Die Gesamtdatenlänge der Ausgangsdaten beträgt in der Beispielkonfiguration
11 Worte. Davon sind 10 Worte die Ausgangsdaten der Module und 1 Wort das
Parameterwort des Buskopplers.
Die Gesamtdatenlänge der Eingangsdaten beträgt in der Beispielkonfiguration 8
Worte. Davon sind 4 Worte die Eingangsdaten der Module und 4 Worte die Diagnosedaten der Module.
Sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangsworte sendet bzw. empfängt das
Ventilsystem immer in der physikalischen Reihenfolge. Sie können nicht verändert werden. In den meisten Mastern lassen sich aber Aliasnamen für die Daten
vergeben, so dass sich damit beliebige Namen für die Daten erzeugen lassen.
Nach der SPS-Konfiguration sind die Ausgangsworte wie in folgender Tabelle belegt. Das Parameterwort des Buskopplers wird an das Ausgangswort der Module
angehängt.
Zur Aktivierung der Ausgangsdaten muss zusätzlich das "RUN_Set"-Bit im Wort 0
gesetzt werden.
Zur Übertragung der Parameterdaten muss das "Param_Set"-Bit gesetzt werden.
Weitere Informationen, siehe g5.7Parameter übertragen und Ventilsystem
starten.
Tab.8: Beispielhafte Belegung der Ausgangsbytes (OB)
Wort
0 LB------RUN_SetPa-
Bit 7Bit 6Bit 5Bit 4Bit 3Bit 2Bit 1Bit 0
1)
ram_Set
Wort
1 LBVentil 4
2 LB––––Ventil 6
3 LB––Ventil 9
4 LBVentil 13
5 LBerstes Byte des Druckregelventils
5 HBzweites Byte des Druckregelventils
6 LBVentil 17
7 LBVentil 21
8 LB––Ventil 24
9 LB8DO8M8
10 LBParameterbyte des Buskopplers
1)
Bits, die mit „–“ markiert sind, sind Stuffbits. Sie dürfen nicht verwendet werden
Die Länge der Prozessdaten des Ventilbereichs ist abhängig vom eingebauten Ventiltreiber, siehe Kapitel g6.Aufbau der Daten der Ven-
tiltreiber. Die Länge der Prozessdaten des E/A-Bereichs ist abhängig
vom gewählten E/A-Modul (siehe Systembeschreibung der jeweiligen
E/A-Module).
5.4 Parameter des Buskopplers einstellen
Die Eigenschaften des Ventilsystems werden über verschiedene Parameter, die
Sie in der Steuerung einstellen, beeinflusst. Mit den Parametern können Sie das
Verhalten des Buskopplers sowie der E/A-Module festlegen.
In diesem Kapitel werden nur die Parameter für den Buskoppler beschrieben. Die
Parameter des E/A-Bereichs und der Druckregelventile sind in der Systembeschreibung der jeweiligen E/A-Module bzw. in der Betriebsanleitung der AV-EPDruckregelventile erläutert. Die Parameter für die Ventiltreiberplatinen sind in
der Systembeschreibung des Buskopplers erläutert.
Folgende Parameter können Sie für den Buskoppler einstellen:
• Verhalten bei einer Unterbrechung der Kommunikation für Modbus TCP
• Verhalten bei einem Fehler (Ausfall der Backplane)
• Reihenfolge der Bytes
Im zyklischen Betrieb werden die Parameter mit Hilfe des Parameterbytes, das an
die Ausgangsdaten angehängt wird, eingestellt.
Bits 0 und 1 sind nicht belegt.
Das Verhalten bei einem Fehler der Backplane wird im Bit 2 des Parameterbytes
definiert.
• Bit 2 = 0: siehe Kapitel g5.4.2Parameter für das Verhalten im Fehlerfall Option 1
• Bit 2 = 1: siehe Kapitel g5.4.2Parameter für das Verhalten im Fehlerfall Option 2
Die Byte-Reihenfolge von Modulen mit 16-Bit-Werten wird im Bit 3 des Parameterbytes definiert (SWAP)
• Bit 3 = 0: 16-Bit-Werte werden im Big-Endian-Format gesendet.
• Bit 3 = 1: 16-Bit-Werte werden im Little-Endian-Format gesendet.
5.4.1 Parameter für die Module einstellen
Die Parameter der Module können ab Holding Register 80(50hex) in das Busmodul geschrieben werden. Die Parameter müssen vollständig geschrieben sein, bevor das Bit "Param_Set" im "Run-Idle_Set" Register gesetzt wird.
Die Parameter und Konfigurationsdaten werden nicht vom Buskoppler
lokal gespeichert. Diese müssen beim Hochlauf aus der SPS an den
Buskoppler und an die verbauten Module gesendet werden.
5.4.2 Parameter für das Verhalten im Fehlerfall
Verhalten bei Störung der Backplane
Dieser Parameter beschreibt die Reaktion des Buskopplers bei einer Störung der
Backplane. Folgendes Verhalten können Sie einstellen:
Option 1 (Bit 2 des Parameterbytes = 0):
• Bei einer kurzzeitigen Störung der Backplane (die z. B. durch einen Impuls auf
der Spannungsversorgung ausgelöst wird) blinkt die LED IO/DIAG rot und der
Buskoppler sendet eine Warnung an die Steuerung. Sobald die Kommunikation über die Backplane wieder funktioniert, geht der Buskoppler wieder in den
normalen Betrieb und die Warnungen werden zurückgenommen.
• Bei einer länger anhaltenden Störung der Backplane (z. B. durch Entfernen einer Endplatte) blinkt die LED IO/DIAG rot und der Buskoppler sendet eine Fehlermeldung an die Steuerung. Gleichzeitig setzt der Buskoppler alle Ventile
und Ausgänge zurück. Der Buskoppler versucht, das System neu zu initiali-sieren. Dabei sendet der Buskoppler eine Diagnosemeldung, dass die Backplane versucht, sich neu zu initialisieren.
– Ist die Initialisierung erfolgreich, nimmt der Buskoppler seinen normalen
Betrieb wieder auf. Die Fehlermeldung wird zurückgenommen und die LED
IO/DIAG leuchtet grün.
– Ist die Initialisierung nicht erfolgreich (z. B. weil neue Module an die Back-
plane angeschlossen wurden oder wegen einer defekten Backplane), sendet der Buskoppler an die Steuerung weiterhin die Diagnosemeldung, dass
die Backplane versucht, sich neu zu initialisieren und es wird erneut eine
Initialisierung gestartet. Die LED IO/DIAG blinkt weiter rot.
Option 2 (Bit 2 des Parameterbytes = 1)
• Bei einer kurzzeitigen Störung der Backplane ist die Reaktion identisch zu Option 1.
• Bei einer länger anhaltenden Störung der Backplane sendet der Buskoppler eine Fehlermeldung an die Steuerung und die LED IO/DIAG blinkt rot. Gleichzeitig setzt der Buskoppler alle Ventile und Ausgänge zurück. Es wird keine In-itialisierung des Systems gestartet. Der Buskoppler muss von Hand neu gestartet werden (Power Reset), um in den Normalbetrieb zurückgesetzt zu werden.
5.5 Diagnosedaten des Buskopplers
5.5.1 Aufbau der Diagnosedaten
Der Buskoppler sendet 4 Worte Diagnosedaten, die an die Eingangsdaten der
Module angehängt werden. Ein Ventilsystem bestehend aus einem Buskoppler
und einem Modul mit 2 Byte Eingangsdaten hat also 5 Worte Gesamteingangsdaten. Ein Ventilsystem bestehend aus einem Buskoppler und einem Modul ohne
Eingangsdaten hat 4 Worte Gesamteingangsdaten.
Die 4 Worte Diagnosedaten enthalten
• 1 Wort Diagnosedaten für den Buskoppler und
• 2 Worte Sammeldiagnosedaten für die Module.
Die Diagnosedaten teilen sich wie in folgender Tabelle dargestellt auf.
Tab.10: Diagnosedaten, die an die Eingangsdaten angehängt werden
Byte-Nr.Bit-Nr.BedeutungDiagnoseart und -
Wort 1Bit 0Aktorspannung UA <
21,6 V
Bit 1Aktorspannung UA <
UA-OFF
Bit 2Spannungsversor-
gung der Elektronik
UL < 18V
Bit 3Spannungsversor-
gung der Elektronik
UL < 10V
Bit 4Hardwarefehler
Bit 5reserviert
Bit 6reserviert
Bit 7reserviert
Bit 8Die Backplane des
Ventilbereichs meldet
eine Warnung.
Bit 9Die Backplane des
Ventilbereichs meldet
einen Fehler.
Bit 10Die Backplane des
Ventilbereichs ver-
sucht sich neu zu in-
itialisieren.
Bit 11reserviert
Bit 12Die Backplane des E/
dul 40
Bit 8reserviert
Bit 9reserviert
Bit 10reserviert
Bit 11reserviert
Bit 12reserviert
Bit 13reserviert
Bit 14reserviert
Bit 15reserviert
gerät
Sammeldiagnosen
der Module
Sammeldiagnosen
der Module
Die Sammeldiagnosedaten der Module können Sie auch zyklisch abrufen.
5.5.2 Auslesen der Diagnosedaten des Buskopplers
Die Beschreibung der Diagnosedaten für den Ventilbereich finden Sie
in Kapitelg6.Aufbau der Daten der Ventiltreiber.
Die Beschreibung der Diagnosedaten des E/A-Bereichs sind in den Systembeschreibungen der jeweiligen E/A-Module erläutert.
Die Diagnosedaten enthalten in Byte 1 die Information der Sammeldiagnose:
• Byte 1 = 0x00: Es liegt kein Fehler vor
• Byte 1 = 0x80: Es liegt ein Fehler vor
Byte 2–5 enthalten die Daten der erweiterten Diagnose der E/A-Module.
Die erweiterten Diagnosedaten können Sie ab Input Register 80(50hex) auslesen.
5.7 Parameter übertragen und Ventilsystem starten
Wenn das Ventilsystem vollständig und richtig konfiguriert ist, können Sie die Daten zum Ventilsystem übertragen.
1. Überprüfen Sie, ob die Datenlänge von Ein- und Ausgangsdaten, die Sie in Ihrer Steuerung eingetragen haben, mit denen des Ventilsystems übereinstimmen.
2. Stellen Sie eine Verbindung zur Steuerung her.
3. Übertragen Sie die Parameterdaten des Ventilsystems zur Steuerung. Das ge-
naue Vorgehen hängt vom SPS-Konfigurationsprogramm ab. Beachten Sie
dessen Dokumentation.
4. Setzen Sie das "Param_Set" Bit.
5. Setzen Sie das "Run_Set" Bit. Damit werden die Ausgangsnutzdaten an die
Ausgänge übertragen. Eingangsnutzdaten können jederzeit ausgelesen werden, falls eine Verbindung ("Connection") besteht.
6 Aufbau der Daten der Ventiltreiber
6.1 Prozessdaten
WARNUNG
Falsche Datenzuordnung!
Gefahr durch unkontrolliertes Verhalten der Anlage.
u Setzen Sie nicht verwendete Bits immer auf den Wert „0“.
Die Ventiltreiberplatine erhält von der Steuerung Ausgangsdaten mit Sollwerten
für die Stellung der Magnetspulen der Ventile. Der Ventiltreiber übersetzt diese
Daten in die Spannung, die zur Ansteuerung der Ventile benötigt wird. Die Länge
der Ausgangsdaten beträgt acht Bit. Davon werden bei einer 2-fach-Ventiltreiberplatine vier Bit, bei einer 3-fach-Ventiltreiberplatine sechs Bit und bei einer 4fach-Ventiltreiberplatine acht Bit verwendet.
In folgender Abbildung ist dargestellt, wie die Ventilplätze einer 2-fach-, 3-fachund 4-fach-Ventiltreiberplatine zugeordnet sind.
Die Symboldarstellung der Komponenten des Ventilbereichs ist in Kapitel g12.2Ventilbereich erklärt.
Die Zuordnung der Magnetspulen der Ventile zu den Bits ist wie folgt:
5.6 Erweiterte Diagnosedaten der E/A-Module
Einige E/A-Module können neben der Sammeldiagnose noch erweiterte Diagnosedaten mit bis zu 4 Byte Datenlänge an die Steuerung senden. Die Gesamtdatenlänge kann dann bis zu 5 Byte betragen:
gTab.11, gTab.12 und gTab.13 zeigen beidseitig betätigte Venti-
le. Bei einem einseitig betätigten Ventil wird nur die Spule 14 verwendet (Bit 0, 2, 4 und 6).
8 Aufbau der Daten der pneumatischen
Einspeiseplatte mit UA‑OFF‑Überwachungsplatine
Die elektrische UA-OFF-Überwachungsplatine leitet alle Signale einschließlich der
Versorgungsspannungen weiter. Die UA-OFF-Überwachungsplatine erkennt, ob
die Spannung UA den Wert UA-OFF unterschreitet.
8.1 Prozessdaten
Die elektrische UA-OFF-Überwachungsplatine hat keine Prozessdaten.
8.2 Diagnosedaten
8.2.1 Zyklische Diagnosedaten der UA-OFF-Überwachungsplatine
Die UA-OFF-Überwachungsplatine sendet die Diagnosemeldung als Sammeldiagnose mit den Eingangsdaten an den Buskoppler. Das Diagnosebit des entsprechenden Moduls (Modulnummer) zeigt an, wo der Fehler aufgetreten ist. Die Diagnosemeldung besteht aus einem Diagnosebit, das gesetzt wird, wenn die Aktorspannung unter UA-OFF fällt.
Die Bedeutung des Diagnosebits ist:
• Bit = 1: Es liegt ein Fehler vor (UA < UA-OFF)
• Bit = 0: Es liegt kein Fehler vor (UA > UA-OFF)
8.3 Parameterdaten
Die elektrische UA‑OFF-Überwachungsplatine hat keine Parameter.
6.2 Diagnosedaten
6.2.1 Zyklische Diagnosedaten der Ventiltreiber
Der Ventiltreiber sendet die Diagnosemeldung mit den Eingangsdaten an den
Buskoppler. Das Diagnosebit des entsprechenden Moduls (Modulnummer) zeigt
an, wo der Fehler aufgetreten ist. Die Diagnosemeldung besteht aus einem Diagnosebit, das bei Kurzschluss eines Ausgangs gesetzt wird (Sammeldiagnose).
Die Bedeutung des Diagnosebits ist:
• Bit = 1: Es liegt ein Fehler vor
• Bit = 0: Es liegt kein Fehler vor
6.3 Parameterdaten
Die Ventiltreiberplatine hat keine Parameter.
7 Aufbau der Daten der elektrischen Einspeiseplatte
Die elektrische Einspeiseplatte unterbricht die von links kommende Spannung
UA, und leitet die Spannung, die über den zusätzlichen M12-Stecker eingespeist
wird, nach rechts weiter. Alle anderen Signale werden direkt weitergeleitet.
7.1 Prozessdaten
Die elektrische Einspeiseplatte hat keine Prozessdaten.
7.2 Diagnosedaten
9 Voreinstellungen am Buskoppler
ACHTUNG
Konfigurationsfehler!
Ein fehlerhaft konfiguriertes Ventilsystem kann zu Fehlfunktionen im Gesamtsystem führen und dieses beschädigen.
1. Die Konfiguration darf daher nur von einer Fachkraft durchgeführt werden,
siehe Kapitel g2.4Qualifikation des Personals.
2. Beachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkungen, die sich aus dem Gesamtsystem ergeben.
3. Beachten Sie die Dokumentation Ihres SPS-Konfigurationsprogramms.
Folgende Voreinstellungen müssen Sie mit Hilfe des SPS-Konfigurationsprogramms durchführen:
• an den Buskoppler eine eindeutige IP-Adresse vergeben und die Subnetzmaske anpassen, siehe Kapitel g9.3IP-Adresse und Subnetzmaske vergeben
• die Parameter für den Buskoppler einstellen, d. h. das letzte Byte der Ausgangsdaten mit den Parameterbits beschreiben, siehe Kapitel g5.4Parame-
ter des Buskopplers einstellen
• die Parameter der Module über die Steuerung einstellen, siehe Kapitel
g5.4.1Parameter für die Module einstellen
9.1 Sichtfenster öffnen und schließen
7.2.1 Zyklische Diagnosedaten der elektrischen Einspeiseplatte
Die elektrische Einspeiseplatte sendet die Diagnosemeldung als Sammeldiagnose mit den Eingangsdaten an den Buskoppler. Das Diagnosebit des entsprechenden Moduls (Modulnummer) zeigt an, wo der Fehler aufgetreten ist. Die Diagnosemeldung besteht aus einem Diagnosebit, das gesetzt wird, wenn die Aktorspannung unter 21,6V (24VDC -10% = UA-ON) fällt.
Die Bedeutung des Diagnosebits ist:
• Bit = 1: Es liegt ein Fehler vor (UA < UA-ON)
• Bit = 0: Es liegt kein Fehler vor (UA > UA-ON)
7.3 Parameterdaten
Die elektrische Einspeiseplatte hat keine Parameter.
Wasser kann in das Gerät dringen. Die Schutzart IP65 ist nicht mehr gewährleistet.
1. Stellen Sie sicher, dass die Dichtung unter dem Sichtfenster (3) intakt ist
und korrekt sitzt.
2. Stellen Sie sicher, dass die Schraube (25) mit dem richtigen Anzugsmoment (0,2 Nm) befestigt wurde.
1. Lösen Sie die Schraube (25) am Sichtfenster (3).
2. Klappen Sie das Sichtfenster auf.
3. Nehmen Sie die entsprechenden Einstellungen wie in den nächsten Abschnit-
ten beschrieben vor.
4. Schließen Sie das Sichtfenster wieder. Achten Sie hierbei auf den korrekten
Sitz der Dichtung.
5. Ziehen Sie die Schraube wieder fest.
Anzugsmoment: 0,2 Nm
9.2 Adresse ändern
ACHTUNG
Eine Änderung der Adresse im laufenden Betrieb wird nicht übernommen!
Der Buskoppler arbeitet weiterhin mit der alten Adresse.
1. Ändern Sie die Adresse niemals im laufenden Betrieb.
2. Trennen Sie den Buskoppler von der Spannungsversorgung UL, bevor Siedie Stellungen an den Schaltern S1 und S2 ändern.
9.3 IP-Adresse und Subnetzmaske vergeben
Der Buskoppler benötigt im Modbus TCP -Netzwerk eine eindeutige IP-Adresse,
um von der Steuerung erkannt zu werden.
Adresse im Auslieferungszustand
Im Auslieferungszustand sind die Schalter auf DHCP-Funktion (0x00) eingestellt.
Schalter S2 steht auf 0 und Schalter S1 auf 0.
9.3.1 Manuelle IP-Adressvergabe mit Adressschalter
Siehe Kapitel g4.1.3Adressschalter.
Die Drehschalter sind standardmäßig auf 0x00 eingestellt. Damit ist die Adress-
vergabe per DHCP-Server aktiviert.
Gehen Sie bei der Adressierung wie folgt vor:
1. Stellen Sie sicher, dass jede IP-Adresse nur einmal in Ihrem Netzwerk vorkommt, und beachten Sie, dass die Adresse 0xFF bzw. 255 reserviert ist.
2. Trennen Sie den Buskoppler von der Spannungsversorgung UL.
3. Stellen Sie an den Schaltern S1 und S2 (gAbb.9) die Stationsadresse ein.
Stellen Sie dazu die Drehschalter auf eine Stellung zwischen 1 und 254 dezimal bzw. 0x01 und 0xFE hexadezimal:
- S1: High-Nibble von 0 bis F
- S2: Low-Nibble von 0 bis F
4. Schalten Sie die Spannungsversorgung UL wieder ein.
Das System wird initialisiert und die Adresse am Buskoppler wird übernommen. Die IP-Adresse des Buskopplers wird auf 192.168.1.xxx gesetzt, wobei
„xxx“ der Einstellung der Drehschalter entspricht. Die Subnetmaske wird auf
255.255.255.0 und die Gateway-Adresse auf 0.0.0.0 gesetzt. Die Adressvergabe über DHCP ist deaktiviert.
In folgender Tabelle sind einige Adressierungsbeispiele dargestellt. Siehe
gTab.14.
Tab.14: Adressierungsbeispiele
Schalterposition S1
High-Nibble
(hexadezimale Beschriftung)
000 (Adressvergabe per DHCP-
011
022
.........
0F15
Schalterposition S2
Low-Nibble
hexadezimale Beschriftung)
Stationsadresse
Server)
Schalterposition S1
High-Nibble
(hexadezimale Beschriftung)
1016
1117
.........
9F159
A0160
.........
FE254
FF255 (reserviert)
Schalterposition S2
Low-Nibble
hexadezimale Beschriftung)
Stationsadresse
9.3.2 IP-Adressvergabe mit DHCP-Server
Einstellen der IP-Adresse auf DHCP-Funktion
1. Trennen Sie den Buskoppler von der Spannungsversorgung UL, bevor Sie dieStellungen an den Schaltern S1 und S2 ändern.
2. Stellen Sie erst danach die Adresse auf 0x00.
Nach einem Neustart des Buskopplers ist der DHCP-Modus aktiv.
IP-Adresse zuweisen
Nachdem Sie die Adresse 0x00 am Buskoppler eingestellt haben, können Sie ihm
eine IP-Adresse zuweisen.
Wie Sie dem Buskoppler eine IP-Adresse zuweisen können, ist vom
SPS-Konfigurationsprogramm bzw. ihrem DHCP-Programm abhängig.
Entnehmen Sie die Informationen hierzu dessen Bedienungsanleitung.
Das folgende Beispiel basiert auf der Rockwell-Software RSLogix 5000 mit
BOOTP/DHCP-Server. Die SPS-Konfiguration und die Zuweisung der IP-Adressen
können Sie auch mit einem anderen SPS-Konfigurationsprogramm oder DHCPProgramm durchführen.
VORSICHT
Verletzungsgefahr durch Änderungen der Einstellungen im laufenden Betrieb.
Unkontrollierten Bewegungen der Aktoren sind möglich!
u Ändern Sie die Einstellungen niemals im laufenden Betrieb.
Der Buskoppler meldet sich mit seiner MAC-Adresse beim DHCP-Server. Mit dieser können Sie ihn identifizieren. Die MAC-Adresse des Buskopplers finden Sie auf
dem Typenschild.
u Wählen Sie im Feld „Request History“ anhand der MAC-Adresse den Buskopp-
ler aus.
Wenn sich das Gerät gemeldet hat, können Sie es der Referenzliste hinzufügen
und ihm eine IP-Adresse zuweisen.
1. Drücken Sie die Schaltfläche „Add to Relation List“.
Es öffnet sich das Fenster „New Entry“.
2. Tragen Sie in das Feld „IP Address“ die gewünschte IP-Adresse ein und bestätigen Sie mit „OK“.
Sobald der Buskoppler in die Liste aufgenommen ist und dieser die nächste
DHCP-Anfrage sendet, weist ihm der DHCP-Server die angegebene Adresse
UL
UA
MOD
NET
L/A 1
L/A 2
14
15
16
17
18
19
zu.
10 Ventilsystem in Betrieb nehmen
Bevor Sie das System in Betrieb nehmen, müssen Sie folgende Arbeiten durchgeführt und abgeschlossen haben:
• Sie haben das Ventilsystem mit Buskoppler montiert (siehe Montageanleitung
der Buskoppler und der E/A-Module und Montageanleitung des Ventilsystems).
• Sie haben die Voreinstellungen und die Konfiguration durchgeführt, siehe Kapitel g9.Voreinstellungen am Buskoppler und g5.SPS-Konfiguration des
Ventilsystems AV.
• Sie haben den Buskoppler an die Steuerung angeschlossen (siehe Montageanleitung für das Ventilsystem AV).
• Sie haben die Steuerung so konfiguriert, dass die Ventile und die E/A-Module
richtig angesteuert werden.
Die Inbetriebnahme und Bedienung darf nur von einer Elektro- oder
Pneumatikfachkraft oder von einer unterwiesenen Person unter der
Leitung und Aufsicht einer Fachkraft erfolgen, siehe Kapitel g2.4Qua-
lifikation des Personals.
GEFAHR
Explosionsgefahr bei fehlendem Schlagschutz!
Mechanische Beschädigungen, z. B. durch Belastung der pneumatischen oder
elektrischen Anschlüsse, führen zum Verlust der Schutzart IP65.
u Stellen Sie sicher, dass die Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Berei-
chen gegen jegliche mechanische Beschädigung geschützt eingebaut werden.
GEFAHR
Explosionsgefahr durch beschädigte Gehäuse!
In explosionsgefährdeten Bereichen können beschädigte Gehäuse zur Explosion führen.
u Stellen Sie sicher, dass die Komponenten des Ventilsystems nur mit voll-
ständig montiertem und unversehrtem Gehäuse betrieben werden.
GEFAHR
Explosionsgefahr durch fehlende Dichtungen und Verschlüsse!
Flüssigkeiten und Fremdkörper können in das Gerät eindringen und das Gerät
zerstören.
1. Stellen Sie sicher, dass die Dichtungen im Stecker vorhanden sind und dass
sie nicht beschädigt sind.
2. Stellen Sie vor der Inbetriebnahme sicher, dass alle Stecker montiert sind.
VORSICHT
Unkontrollierte Bewegungen beim Einschalten!
Es besteht Verletzungsgefahr, wenn sich das System in einem undefinierten
Zustand befindet.
1. Bringen Sie das System in einen sicheren Zustand, bevor Sie es einschalten.
2. Stellen Sie sicher, dass sich keine Person innerhalb des Gefahrenbereichs
befindet, wenn Sie die Druckluftversorgung einschalten.
1. Schalten Sie die Betriebsspannung ein.
Die Steuerung sendet beim Hochlauf Konfigurationsdaten an den Buskoppler.
2. Überprüfen Sie nach der Initialisierungsphase die LED-Anzeigen an allen Modulen Siehe Kapitel g11.LED-Diagnose am Buskoppler und Systembeschreibung der E/A-Module.
Die Diagnose-LEDs dürfen vor dem Einschalten des Betriebsdrucks ausschließlich
grün leuchten:
Abb.13: LED-Zustände
Tab.15: Zustände der LEDs bei der Inbetriebnahme
BezeichnungFarbe ZustandBedeutung
UL (14)grün leuchtetDie Spannungsversorgung der Elektronik ist grö-
UA (15)grünleuchtetDie Aktorspannung ist größer als die untere Tole-
MOD (16)grün leuchtetDie Konfiguration ist in Ordnung und die Backpla-
NET (17)-ausNetzwerktimeout
L/A 1 (18)gelbblinkt schnell1)Verbindung mit Modbus-Gerät am Feldbusan-
L/A 2 (19)gelbblinkt schnell1)Verbindung mit Modbus-Gerät am Feldbusan-
1)
Mindestens eine der beiden LEDs L/A 1 und L/A 2 muss grün leuchten, bzw. grün
ßer als die untere Toleranzgrenze (18VDC).
ranzgrenze (21,6VDC).
ne arbeitet fehlerfrei
schluss X7E1
schluss X7E2
leuchten und schnell gelb blinken. Das Blinken kann je nach Datenaustausch so
schnell passieren, dass es als Leuchten wahrgenommen wird. Die Farbe entspricht dann Hellgrün.
Wenn die Diagnose erfolgreich verlaufen ist, dürfen Sie das Ventilsystem in Betrieb nehmen. Andernfalls müssen Sie den Fehler beheben, siehe Kapitel
g13.Fehlersuche und Fehlerbehebung.
u Schalten Sie die Druckluftversorgung ein.
11 LED-Diagnose am Buskoppler
Der Buskoppler überwacht die Spannungsversorgungen für die Elektronik und die
Aktoransteuerung. Wenn die eingestellte Schwelle unter- oder überschritten
wird, wird ein Fehlersignal erzeugt und an die Steuerung gemeldet. Zusätzlich
zeigen die Diagnose-LEDs den Zustand an.
Diagnoseanzeige am Buskoppler ablesen
Die LEDs auf der Oberseite des Buskopplers geben verschiedene Meldungen wieder. Siehe gTab.16.
u Überprüfen Sie vor Inbetriebnahme und während des Betriebs regelmäßig die
und Netzwerk wurde erkannt (Link hergestellt)
Datenpaket empfangen (blinkt bei jedem empfange-
nen Datenpaket auf)
zum Netzwerk
und Netzwerk wurde erkannt (Link hergestellt)
Datenpaket empfangen (blinkt bei jedem empfange-
nen Datenpaket auf)
zum Netzwerk
12 Umbau des Ventilsystems
GEFAHR
Explosionsgefahr durch fehlerhaftes Ventilsystem in explosionsfähiger Atmosphäre!
Nach einer Konfiguration oder einem Umbau des Ventilsystems sind Fehlfunktionen möglich.
u Führen Sie nach einer Konfiguration oder einem Umbau immer vor der Wie-
derinbetriebnahme eine Funktionsprüfung in nicht explosionsfähiger Atmosphäre durch.
Dieses Kapitel beschreibt den Aufbau des kompletten Ventilsystems, die Regeln,
nach denen Sie das Ventilsystem umbauen dürfen, die Dokumentation des Umbaus sowie die erneute Konfiguration des Ventilsystems.
Die Montage der Komponenten und der kompletten Einheit ist in den
jeweiligen Montageanleitungen beschrieben. Alle notwendigen Montageanleitungen werden als Papierdokumentation mitgeliefert und
befinden sich zusätzlich auf der CD R412018133.
12.1 Ventilsystem
Das Ventilsystem der Serie AV besteht aus einem zentralen Buskoppler, der nach
rechts auf bis zu 64 Ventile und auf bis zu 32 dazugehörende elektrische Komponenten erweitert werden kann. Sehen Sie dazu auch Kapitel g12.5.3Nicht zuläs-
sige Konfigurationen.
Auf der linken Seite können bis zu zehn Eingangs- und Ausgangsmodule angeschlossen werden.
Die Einheit kann auch ohne pneumatische Komponenten, also nur mit Buskoppler und E/A-Modulen, als Stand-alone-System betrieben werden.
Folgende Abbildung zeigt eine Beispielkonfiguration mit Ventilen und E/A-Modulen. Siehe gAbb.15.
Je nach Konfiguration können in Ihrem Ventilsystem weitere Komponenten, wie
pneumatische Einspeiseplatten, elektrische Einspeiseplatten oder Druckregelventile vorhanden sein. Siehe Kapitel g12.2Ventilbereich.
Abb.15: Beispielkonfiguration: Einheit aus Buskoppler und E/A-Modulen der Serie
AES und Ventilen der Serie AV
26linke Endplatte32E/A-Module
27Buskoppler33Adapterplatte
28pneumatische Einspeiseplatte34Ventiltreiber (nicht sichtbar)
29rechte Endplatte35pneumatische Einheit der Serie AV
30elektrische Einheit der Serie AES
12.2 Ventilbereich
In den folgenden Abbildungen sind die Komponenten als Illustration
und als Symbol dargestellt. Die Symboldarstellung wird im Kapitel
g12.5Umbau des Ventilbereichs verwendet.
12.2.1 Grundplatten
Ventile der Serie AV werden immer auf Grundplatten montiert, die miteinander
verblockt werden, so dass der Versorgungsdruck an allen Ventilen anliegt.
Die Grundplatten sind immer als 2-fach- oder 3-fach-Grundplatten für zwei bzw.
drei einseitig oder beidseitig betätigte Ventile ausgeführt.
Die Adapterplatte (29) hat ausschließlich die Funktion, den Ventilbereich mit
dem Buskoppler mechanisch zu verbinden. Sie befindet sich immer zwischen
dem Buskoppler und der ersten pneumatischen Einspeiseplatte.
Abb.19: Elektrische Einspeiseplatte
Das Anzugsmoment der Erdungsschraube M4x0,7 (SW7) beträgt 1,25 Nm +0,25.
Pinbelegung des M12-Steckers
Der Anschluss für die Aktorspannung ist ein M12-Stecker, male, 4-polig, A-codiert.
Siehe gTab.17
Abb.20: Pinbelegung M12-Stecker
Tab.17: Pinbelegung des M12-Steckers der elektrischen Einspeiseplatte
• Die Spannungstoleranz für die Aktorspannung beträgt 24VDC ±10%.
• Der maximale Strom beträgt 2A.
• Die Spannung ist intern galvanisch von UL getrennt.
12.2.5 Ventiltreiberplatinen
Abb.17: Adapterplatte
12.2.3 Pneumatische Einspeiseplatte
Mit pneumatischen Einspeiseplatten (30) können Sie das Ventilsystem in Sektionen mit verschiedenen Druckzonen aufteilen, siehe Kapitel g12.5Umbau des
Ventilbereichs.
Abb.18: Pneumatische Einspeiseplatte
In den Grundplatten sind unten an der Rückseite Ventiltreiber eingebaut, die die
Ventile elektrisch mit dem Buskoppler verbinden.
Durch die Verblockung der Grundplatten werden auch die Ventiltreiberplatinen
über Stecker elektrisch verbunden und bilden zusammen die sogenannte Backplane, über die der Buskoppler die Ventile ansteuert.
12.2.4 Elektrische Einspeiseplatte
Die elektrische Einspeiseplatte (35) ist mit einer Einspeiseplatine verbunden.
Die Platine kann über einen eigenen 4-poligen M12-Anschluss und eine zusätzliche 24-V-Spannungsversorgung - 10 % für alle Ventile einspeisen. Diese Ventile
liegen rechts von der elektrischen Einspeiseplatte.
Die elektrische Einspeiseplatte überwacht diese zusätzliche Spannung (UA) auf
Unterspannung.
Mit elektrischen Einspeiseplatten kann das Ventilsystem in Sektionen mit verschiedenen Spannungszonen aufgeteilt werden. Dazu unterbricht die Einspeiseplatine die 24-V- und die 0-V-Leitung der Spannung UA in der Backplane. Maximal
zehn Spannungszonen sind zulässig.
Die Einspeisung der Spannung an der elektrischen Einspeiseplatte
muss bei der SPS-Konfiguration berücksichtigt werden.
12.2.6 Druckregelventile
Elektronisch angesteuerte Druckregelventile können Sie abhängig von der gewählten Grundplatte als Druckzonen- oder als Einzeldruckregler einsetzen.
Druckregelventile zur Druckzonenregelung und zur Einzeldruckregelung unterscheiden sich von der elektronischen Ansteuerung nicht.
Aus diesem Grund wird auf die Unterschiede der beiden AV-EP-Druckregelventile hier nicht weiter eingegangen. Die pneumatischen Funktionen werden in der Betriebsanleitung der AV-EP-Druckregelventile
beschrieben. Diese finden Sie auf der CD R412018133.
12.2.7 Überbrückungsplatinen
Abb.24: Überbrückungsplatinen und UA-OFF-Überwachungsplatine
Überbrückungsplatinen überbrücken die Bereiche der Druckeinspeisung und haben keine weitere Funktion. Sie werden daher bei der SPS-Konfiguration nicht berücksichtigt.
Überbrückungsplatinen gibt es in langer und kurzer Ausführung:
Die lange Überbrückungsplatine befindet sich immer direkt am Buskoppler. Sie
überbrückt die Adapterplatte und die erste pneumatische Einspeiseplatte.
Die kurze Überbrückungsplatine wird verwendet, um weitere pneumatische Ein-
speiseplatten zu überbrücken.
12.2.8 UA-OFF-Überwachungsplatine
Die UA-OFF-Überwachungsplatine ist die Alternative zur kurzen Überbrückungsplatine in der pneumatische Einspeiseplatte. Siehe gAbb.24).
Die elektrische UA-OFF-Überwachungsplatine überwacht die Aktorspannung UA
auf den Zustand UA<UA-OFF. Alle Spannungen werden direkt durchgeleitet. Da-
her muss die UA-OFF-Überwachungsplatine immer nach einer zu überwachenden
R412018xxx
AES-D-BC-XXX
XX
XX
XX
XX
XX
7291
AES-D-BC-XXXX
R4120XXXXX
12
46
R412018xxx
AES-D-BC-XXX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
1
R412018xxx
AES-D-BC-XXX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
4
47
48
49
51
52
53
54
55
56
57
58
7291
AES-D-BC-XXXX
R4120XXXXX
50
elektrischen Einspeiseplatte eingebaut werden.
Im Gegensatz zur Überbrückungsplatine muss die UA-OFF-Überwachungsplatine
bei der Konfiguration der Steuerung berücksichtigt werden.
12.2.9 Mögliche Kombinationen von Grundplatten und Platinen
4-fach-Ventiltreiberplatinen werden immer mit zwei 2-fach-Grundplatten kombiniert. Folgende Tabelle zeigt, wie die Grundplatten, pneumatische Einspeiseplatten, elektrische Einspeiseplatten und Adapterplatten mit verschiedenen Ventiltreiber-, Überbrückungs- und Einspeiseplatinen kombiniert werden können. Siehe gTab.18.
Tab.18: Mögliche Kombinationen von Platten und Platinen
GrundplattePlatinen
2-fach-Grundplatte2-fach-Ventiltreiberplatine
3-fach-Grundplatte3-fach-Ventiltreiberplatine
2x2-fach-Grundplatte4-fach-Ventiltreiberplatine
pneumatische Einspeiseplattekurze Überbrückungsplatine oder
Zwei Grundplatten werden mit einer Ventiltreiberplatine verknüpft.
Die Platinen in den AV-EP-Grundplatten sind fest eingebaut und können daher nicht mit anderen Grundplatten kombiniert werden.
1)
12.3.3 Identifikationsschlüssel des Buskopplers
Abb.25: Identifikationsschlüssel des Buskopplers
Der Identifikationsschlüssel (1) auf der Oberseite des Buskopplers beschreibt dessen wesentlichen Eigenschaften.
12.3.4 Betriebsmittelkennzeichnung des Buskopplers
Um den Buskoppler eindeutig in der Anlage identifizieren zu können, müssen Sie
ihm eine eindeutige Kennzeichnung zuweisen. Hierfür stehen die beiden Felder
für die Betriebsmittelkennzeichnung (4) auf der Oberseite und auf der Front des
Buskopplers zur Verfügung.
u Beschriften Sie die beiden Felder wie in Ihrem Anlagenplan vorgesehen.
12.3 Identifikation der Module
12.3.1 Materialnummer des Buskopplers
Anhand der Materialnummer können Sie den Buskoppler eindeutig identifizieren.
Wenn Sie den Buskoppler austauschen, können Sie mithilfe der Materialnummer
das gleiche Gerät nachbestellen.
Die Materialnummer ist auf der Rückseite des Geräts auf dem Typenschild (12)
und auf der Oberseite unter dem Identifikationsschlüssel aufgedruckt.
12.3.5 Typenschild des Buskopplers
Das Typenschild befindet sich auf der Rückseite des Buskopplers. Es enthält folgende Angaben:
12.3.2 Materialnummer des Ventilsystems
Die Materialnummer des kompletten Ventilsystems (46) ist auf der rechten Endplatte aufgedruckt. Mit dieser Materialnummer können Sie ein identisch konfiguriertes Ventilsystem nachbestellen.
u Beachten Sie, dass sich die Materialnummer nach einem Umbau des Ventil-
systems immer noch auf die Ursprungskonfiguration bezieht, siehe Kapitel
g12.5.5Dokumentation des Umbaus.
Abb.26: Typenschild des Buskopplers
47Logo48Serie
49Materialnummer50MAC-Adresse
51Spannungsversorgung52Fertigungsdatum in der Form FD:
12.4.1 SPS-Konfigurationsschlüssel des Ventilbereichs
Der SPS-Konfigurationsschlüssel für den Ventilbereich (59) ist auf der rechten
Endplatte aufgedruckt.
Der SPS-Konfigurationsschlüssel gibt die Reihenfolge und den Typ der elektrischen Komponenten anhand eines Ziffern- und Buchstabencodes wieder. Der
SPS-Konfigurationsschlüssel hat nur Ziffern, Buchstaben und Bindestriche. Zwischen den Zeichen wird kein Leerzeichen verwendet.
Allgemein gilt:
• Ziffern und Buchstaben geben die elektrischen Komponenten wieder
• Jede Ziffer entspricht einer Ventiltreiberplatine. Der Wert der Ziffer gibt die
Anzahl der Ventilplätze für eine Ventiltreiberplatine wieder
• Buchstaben geben Sondermodule wieder, die für die SPS-Konfiguration relevant sind
• „–“ visualisiert eine pneumatische Einspeiseplatte ohne UA-OFF-Überwachungsplatine; nicht relevant für die SPS-Konfiguration
Die Reihenfolge beginnt an der rechten Seite des Buskopplers und endet am
rechten Ende des Ventilsystems.
Folgende Tabelle zeigt die Elemente, die im SPS-Konfigurationsschlüssel dargestellt werden können. Siehe gTab.19.
Tab.19: Elemente des SPS-Konfigurationsschlüssels für den Ventilbereich
Beispiel eines SPS-Konfigurationsschlüssels: 423–4M4U43.
Die Adapterplatte und die pneumatische Einspeiseplatte am Beginn
des Ventilsystems sowie die rechte Endplatte werden im SPS-Konfigurationsschlüssel nicht berücksichtigt.
12.4.2 SPS-Konfigurationsschlüssel des E/A-Bereichs
Der SPS-Konfigurationsschlüssel des E/A-Bereichs (60) ist modulbezogen. Er ist
jeweils auf der Oberseite des Geräts aufgedruckt.
Länge der Eingangsbytes
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:
• Anzahl der Kanäle
• Funktion
• Steckertyp
Tab.20: Abkürzungen für den SPS-Konfigurationsschlüssel im E/A-Bereich
AbkürzungBedeutung
8Anzahl der Kanäle oder Anzahl der Stecker,
16
24
DIdigitaler Eingangskanal (digital input)
DOdigitaler Ausgangskanal (digital output)
AIanaloger Eingangskanal (analog input)
AOanaloger Ausgangskanal (analog output)
M8M8-Anschluss
M12M12-Anschluss
DSUB25DSUB-Anschluss, 25-polig
SCAnschluss mit Federzugklemme (spring
Azusätzlicher Anschluss für Aktorspannung
Lzusätzlicher Anschluss für Logikspannung
Eerweiterte Funktionen (enhanced)
PDruckmessung
D4Push-In D = 4 mm, 5/32 Inch
die Ziffer wird dem Element immer vorangestellt
clamp)
Beispiel:
Der E/A-Bereich besteht aus drei verschiedenen Modulen mit folgenden SPS-Konfigurationsschlüsseln:
Tab.21: Beispiel eines SPS-Konfigurationsschlüssels im E/A-Bereich
SPS-Konfigurationsschlüssel des E/A-Moduls
8DI8M8• 8 x digitale Eingangskanä-
24DODSUB25• 24 x digitale Ausgangs-
2AO2AI2M12A• 2 x analoge Ausgangs-
Eigenschaften des E/A-Moduls
le
• 8 x M8-Anschlüsse
kanäle
• 1 x DSUB-Stecker, 25-polig
kanäle
• 2 x analoge Eingangskanäle
• 2 x M12-Anschlüsse
• zusätzlicher Anschluss für
Aktorspannung
Datenlänge
• 1 Byte Eingang
• 0 Byte Ausgang
• 0 Byte Eingang
• 3 Byte Ausgang
• 4 Byte Eingang
• 4 Byte Ausgang
(Bits berechnen sich aus
der Auflösung der Analogkanäle auf ganze Bytes
aufgerundet mal der Anzahl der Kanäle)
Die linke Endplatte wird im SPS-Konfigurationsschlüssel nicht berücksichtigt.
u Entnehmen Sie die Länge der Eingangs- bzw. Ausgangsbytes der Systembe-
schreibung des jeweiligen E/A-Moduls.
Wenn Sie die Systembeschreibung des Moduls nicht zur Hand haben, können sie
die Eingangs- und Ausgangsdatenlänge berechnen, indem sie folgende Richtlinien beachten:
Bei digitalen Modulen:
u Teilen Sie die Anzahl der Bits durch 8, um die Länge in Byte zu erhalten.
– Bei Eingangsmodulen entspricht der Wert der Länge der Eingangsdaten. Es
gibt keine Ausgangsdaten.
– Bei Ausgangsmodulen entspricht der Wert der Länge der Ausgangsdaten.
Es gibt keine Eingangsdaten.
– Bei E/A-Modulen entspricht die Summe aus Ausgangsbytes und Eingangs-
bytes sowohl der Länge der Ausgangsdaten als auch der Länge der Eingangsdaten.
1. Teilen Sie die Auflösegenauigkeit eines Eingangs bzw. eines Ausgangs durch
8.
2. Runden Sie das Ergebnis auf eine ganze Zahl auf.
3. Multiplizieren Sie diesen Wert mit der Anzahl der Eingänge bzw. Ausgänge.
Diese Zahl entspricht dann der Länge in Byte.
Beispiel:
• Das analoge Eingangsmodul 2AI2M12 hat 2 Eingänge mit einer Auflösung von
je 16 Bit.
• 16 Bit/8 = 2 Byte
• 2 Byte x 2 Eingänge = 4 Byte Eingangsdaten
12.5 Umbau des Ventilbereichs
Die Symboldarstellung der Komponenten des Ventilbereichs ist in Kapitel g12.2Ventilbereich erklärt.
ACHTUNG
Unzulässige, nicht regelkonforme Erweiterung!
Erweiterungen oder Verkürzungen, die nicht in dieser Anleitung beschrieben
sind, stören die Basis-Konfigurationseinstellungen. Das System kann nicht zuverlässig konfiguriert werden.
1. Beachten Sie die Regeln zur Erweiterung des Ventilbereichs.
2. Beachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkun-
gen, die sich aus dem Gesamtsystem ergeben.
Zur Erweiterung oder zum Umbau dürfen Sie folgende Komponenten einsetzen:
• Ventiltreiber mit Grundplatten
• Druckregelventile mit Grundplatten
• pneumatische Einspeiseplatten mit Überbrückungsplatine
• elektrische Einspeiseplatten mit Einspeiseplatine
• pneumatische Einspeiseplatten mit UA-OFF-Überwachungsplatine
Bei Ventiltreibern sind Kombinationen aus mehreren der folgenden Komponenten möglich:
• 4-fach-Ventiltreiber mit zwei 2-fach-Grundplatten
• 3-fach-Ventiltreiber mit einer 3-fach-Grundplatte
• 2-fach-Ventiltreiber mit einer 2-fach-Grundplatte
Wenn Sie das Ventilsystem als Stand-alone-System betreiben wollen,
benötigen Sie eine spezielle rechte Endplatte. Siehe Kapitel g15.Zu-
behör.
12.5.1 Sektionen
Der Ventilbereich eines Ventilsystems kann aus mehreren Sektionen bestehen.
Eine Sektion beginnt immer mit einer Einspeiseplatte, die den Anfang eines neuen Druckbereichs oder eines neuen Spannungsbereichs markiert.
Eine UA-OFF-Überwachungsplatine sollte nur nach einer elektrischen
Einspeiseplatte eingebaut werden, da sonst die Aktorspannung UA vor
der Einspeisung überwacht wird.
Abb.27: Bildung von Sektionen mit zwei pneumatischen Einspeiseplatten und einer elektrischen Einspeiseplatte
Ein fehlerhaft konfiguriertes Ventilsystem kann zu Fehlfunktionen im Gesamtsystem führen und dieses beschädigen.
1. Die Konfiguration darf daher nur von einer Elektrofachkraft durchgeführt
werden!
2. Beachten Sie die Vorgaben des Anlagenbetreibers sowie ggf. Einschränkungen, die sich aus dem Gesamtsystem ergeben.
3. Beachten Sie die Dokumentation Ihres Konfigurationsprogramms.
Nach dem Umbau des Ventilsystems müssen Sie die neu hinzugekommenen
Komponenten konfigurieren.
Abb.29: Beispiele für nicht zulässige Konfigurationen
12.5.4 Umbau des Ventilbereichs überprüfen
u Überprüfen Sie nach dem Umbau der Ventileinheit anhand der folgenden
Checkliste, ob Sie alle Regeln eingehalten haben.
• Haben Sie mindestens 4 Ventilplätze nach der ersten pneumatischen Einspeiseplatte montiert?
• Haben Sie höchstens 64 Ventilplätze montiert?
• Haben Sie nicht mehr als 32 elektrische Komponenten verwendet? Beachten
Sie, dass ein AV-EP-Druckregelventil drei elektrischen Komponenten entspricht.
• Haben Sie nach einer pneumatischen oder elektrischen Einspeiseplatte, die eine neue Sektion bildet, mindestens zwei Ventile montiert?
• Haben Sie die Ventiltreiberplatinen immer passend zu den Grundplattengrenzen verbaut, d. h.
– eine 2-fach-Grundplatte wurde mit einer 2-fach-Ventiltreiberplatine ver-
baut,
– zwei 2-fach-Grundplatten wurden mit einer 4-fach-Ventiltreiberplatine
verbaut,
– eine 3-fach-Grundplatte wurde mit einer 3-fach-Ventiltreiberplatine ver-
baut?
• Haben Sie nicht mehr als 8 AV-EPs verbaut?
Wenn Sie alle Fragen mit „Ja“ beantwortet haben, können Sie mit der Dokumentation und Konfiguration des Ventilsystems fortfahren.
12.5.5 Dokumentation des Umbaus
SPS-Konfigurationsschlüssel
Nach einem Umbau ist der auf der rechten Endplatte aufgedruckte SPS-Konfigurationsschlüssel nicht mehr gültig.
1. Ergänzen Sie den SPS-Konfigurationsschlüssel oder überkleben Sie den SPSKonfigurationsschlüssel und beschriften Sie die Endplatte neu.
2. Dokumentieren Sie stets alle Änderungen an Ihrer Konfiguration.
Materialnummer
Nach einem Umbau ist die auf der rechten Endplatte angebrachte Materialnummer (MNR) nicht mehr gültig.
u Markieren Sie die Materialnummer, so dass ersichtlich wird, dass die Einheit
nicht mehr dem ursprünglichen Auslieferungszustand entspricht.
12.6 Umbau des E/A-Bereichs
12.6.1 Zulässige Konfigurationen
Am Buskoppler dürfen maximal zehn E/A-Module angeschlossen werden.
Weitere Informationen zum Umbau des E/A-Bereichs finden Sie in den Systembe-
schreibungen der jeweiligen E/A-Module.
12.6.2 Dokumentation des Umbaus
Der SPS-Konfigurationsschlüssel ist auf der Oberseite der E/A-Module aufgedruckt.
u Dokumentieren Sie stets alle Änderungen an Ihrer Konfiguration.
Wir empfehlen Ihnen, die E/A-Module am linken Ende des Ventilsystems zu erweitern.
u Passen Sie in der SPS-Konfigurationssoftware die Längen der Eingangs- und
Ausgangsdaten an das Ventilsystem an.
Da die Daten als Bytekette übertragen werden und vom Anwender aufgeteilt
werden, verschiebt sich die Position der Daten in der Bytekette, wenn ein weiteres Modul eingebaut wird. Wenn Sie jedoch am linken Ende der E/A-Module ein
Modul anfügen, dann verschiebt sich bei einem Ausgangsmodul nur das Parameterbyte für das Busmodul. Bei einem Eingangsmodul verschieben sich dabei nur
die Diagnosedaten.
u Überprüfen Sie nach dem Umbau des Ventilsystems stets, ob die Eingangs-
und Ausgangsbytes noch richtig zugeordnet sind.
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.
u Gehen Sie bei der SPS-Konfiguration vor, wie in Kapitel g5.SPS-Konfigurati-
on des Ventilsystems AV beschrieben.
13 Fehlersuche und Fehlerbehebung
13.1 So gehen Sie bei der Fehlersuche vor
1. Gehen Sie auch unter Zeitdruck systematisch und gezielt vor.
2. Wahlloses, unüberlegtes Demontieren und Verstellen von Einstellwerten kön-
nen schlimmstenfalls dazu führen, dass die ursprüngliche Fehlerursache nicht
mehr ermittelt werden kann.
3. Verschaffen Sie sich einen Überblick über die Funktion des Produkts im Zusammenhang mit der Gesamtanlage.
4. Versuchen Sie zu klären, ob das Produkt vor Auftreten des Fehlers die geforderte Funktion in der Gesamtanlage erbracht hat.
5. 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?
6. Bilden Sie sich eine klare Vorstellung über die Fehlerursache. Befragen Sie ggf.
den unmittelbaren Bediener oder Maschinenführer.
13.2 Störungstabelle
In folgender Tabelle finden Sie eine Übersicht über Störungen, mögliche Ursachen und deren Abhilfe.
Wenn Sie den Fehler nicht beheben können, wenden Sie sich an unsere Kontaktadresse. Siehe Rückseite.
Tab.24: Störungstabelle
Störungmögliche UrsacheAbhilfe
kein Ausgangsdruck
an den Ventilen vorhanden
keine Spannungsversorgung am
Buskoppler bzw. an der elektrischen Einspeiseplatte (siehe auch
Verhalten der einzelnen LEDs am
Ende der Tabelle)
Spannungsversorgung am Stecker
X1S am Buskoppler und an der
elektrischen Einspeiseplatte anschließen
Polung der Spannungsversorgung
am Buskoppler und an der elektrischen Einspeiseplatte prüfen
Anlagenteil einschalten
Störungmögliche UrsacheAbhilfe
kein Sollwert vorgegebenSollwert vorgeben
kein Versorgungsdruck vorhanden Versorgungsdruck anschließen
Ausgangsdruck zu
niedrig
Luft entweicht hörbar
keine Adressierung
über DHCP-Server
möglich
LED UL blinkt rotDie Spannungsversorgung der
LED UL leuchtet rot Die Spannungsversorgung der
LED UL ist ausDie Spannungsversorgung der
LED UA blinkt rotDie Aktorspannung ist kleiner als
LED UA leuchtet rot Die Aktorspannung ist kleiner als
LED MOD blinkt
langsam grün
LED NET ist aus"Run_Set" Bit und "Param_Set" Bit
LED NET blinkt grün "Param_Set" Bit gesetztParameter können nicht mehr ge-
LED NET leuchtet
rot
LED L/A 1 bzw. L/A2 leuchtet grün
(nur selten gelbes
Blinken)
LED L/A 1 bzw. L/A2 ist aus
Versorgungsdruck zu niedrigVersorgungsdruck erhöhen
keine ausreichende Spannungs-
versorgung des Geräts
Undichtigkeit zwischen Ventilsystem und angeschlossener Druckleitung
pneumatische Anschlüsse vertauscht
Beim Buskoppler wurde vor dem
Einstellen der Adresse 0x00 ein
Speichervorgang ausgelöst
falsche Adresse eingestelltBuskoppler von der Spannung UL
Elektronik ist kleiner als die untere
Toleranzgrenze (18VDC) und größer als 10VDC
Elektronik ist kleiner als 10VDC
Elektronik ist deutlich kleiner als
10VDC
die untere Toleranzgrenze
(21,6VDC) und größer als UA-OFF
UA-OFF
Es ist keine IP-Adresse vergebenDen Master so konfigurieren, dass
sind nicht gesetzt
Schwerwiegender Netzwerkfehler
vorhanden
IP-Adresse doppelt vergebenIP-Adresse ändern
Es wurde kein DHCP-Service akti-
viert
Netzwerktimeoutkeine zyklischen Telegramme für
kein Datenaustausch mit dem Buskoppler, z. B. weil der Netzwerkabschnitt nicht mit einer Steuerung
verbunden ist
Buskoppler wurde nicht in der
Steuerung konfiguriert
Es ist keine Verbindung zu einem
Netzwerkteilnehmer vorhanden
Das Buskabel ist defekt, so dass
keine Verbindung mit dem nächsten Netzwerkteilnehmer aufgenommen werden kann
Ein anderer Netzwerkteilnehmer
ist defekt
Buskoppler defektBuskoppler austauschen
LED UA und UL am Buskoppler und
an der elektrischen Einspeiseplatte
überprüfen und ggf. Geräte mit
der richtigen (ausreichenden)
Spannung versorgen
Anschlüsse der Druckleitungen
prüfen und ggf. nachziehen
Druckleitungen pneumatisch richtig anschließen
Führen sie die folgenden vier
Schritte aus:
1. Buskoppler von der Spannung
trennen und eine Adresse zwischen 1 und 254 (0x01 und 0xFE)
einstellen
2. Buskoppler an die Spannung anschließen und 5 s warten, dann
Spannung wieder trennen
3. Adressschalter auf 0x00 stellen
4. Buskoppler wieder an die Spannung anschließen.
Die Adressierung über den DHCPServer sollte jetzt funktionieren
trennen und dann richtige Adresse
einstellen, siehe Kapitel
g9.2Adresse ändern
Die Spannungsversorgung am Stecker X1S prüfen
er eine Verbindung aufbaut
"Run_Set" Bit und "Param_Set" set-
zen, siehe Kapitel g5.7Parameter
übertragen und Ventilsystem starten
ändert werden
Netzwerk überprüfen
DHCP-Service wieder aktivieren
mehr als 30 Sekunden
Netzwerkabschnitt mit Steuerung
verbinden
Buskoppler in der Steuerung konfigurieren
Feldbusanschluss X7E1 bzw. X7E2
mit einem Netzwerkteilnehmer (z.
B. einem Switch) verbinden
Buskabel austauschen
Netzwerkteilnehmer austauschen
14 Technische Daten
Allgemein
Spezifikation
Abmessungen37,5 mm x 52 mm x 102 mm
Gewicht0,17 kg
Temperaturbereich
Anwendung
Temperaturbereich
Lagerung
Betriebsumgebungs-
bedingungen
SchwingfestigkeitWandmontage EN 60068-2-6:
SchockfestigkeitWandmontage EN 60068-2-27:
Schutzart nach
EN60529/IEC60529
relative Luftfeuchtigkeit
Verschmutzungsgrad 2
Verwendungnur in geschlossenen Räumen
-10 °C bis 60 °C
-25 °C bis 80 °C
max. Höhe über N.N.: 2000 m
• ±0,35 mm Weg bei 10 Hz–60 Hz,
5 g Beschleunigung bei 60 Hz–150 Hz
• 30 g bei 18 ms Dauer,
3 Schocks je Richtung
IP65 bei montierten Anschlüssen
95%, nicht kondensierend
Elektrik
Spezifikation
Spannungsversorgung der Elektronik
Aktorspannung24VDC ±10%
Einschaltstrom der
Ventile
Bemessungsstrom für
beide 24‑V‑Spannungsversorgungen
AnschlüsseSpannungsversorgung des Buskopplers X1S:
24VDC ±25%
50mA
4A
• Stecker, male, M12, 4-polig, A-codiert
Funktionserde
(FE, Funktionspotenzialausgleich)
Anschluss nach DIN EN 60204-1/IEC60204-1
Bus
Spezifikation
BusprotokollModbus TCP
AnschlüsseFeldbusanschlüsse X7E1 und X7E2:
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“
DIN EN 61000-6-2 „Elektromagnetische Verträglichkeit“ (Störfestigkeit Industriebereich)
15 Zubehör
Tab.25: Zubehör
BeschreibungMaterialnummer
Stecker, Serie CN2, male, M12x1, 4-polig, D-codiert, Kabelabgang gerade 180°, für Anschluss der Feldbusleitung X7E1/X7E2
1 About This Documentation................................................................................................................................................................................................ 27
1.2Required and Supplementary Documentation .................................................................................................................................................................. 27
1.3Presentation of information .............................................................................................................................................................................................. 27
2 Notes on Safety ................................................................................................................................................................................................................. 27
2.1About This Chapter ........................................................................................................................................................................................................... 27
2.2Intended use ..................................................................................................................................................................................................................... 28
2.2.1Use in Explosive Atmospheres ............................................................................................................................................................................ 28
2.3Improper Use .................................................................................................................................................................................................................... 28
2.6Safety Instructions Related to the Product and Technology............................................................................................................................................... 28
2.7Responsibilities of the System Owner................................................................................................................................................................................ 28
3 General Instructions on Equipment and Product Damage .................................................................................................................................................. 29
4 About This Product ............................................................................................................................................................................................................ 29
5 PLC Configuration of the AV Valve System ......................................................................................................................................................................... 31
5.1Readying the PLC configuration keys................................................................................................................................................................................. 31
5.2Configuring the Bus Coupler in the Fieldbus System.......................................................................................................................................................... 31
5.3Configuring the Valve System ........................................................................................................................................................................................... 31
5.4Setting the Bus Coupler Parameters.................................................................................................................................................................................. 33
5.4.1Setting parameters for the modules ................................................................................................................................................................... 33
5.5Bus Coupler Diagnostic Data ............................................................................................................................................................................................. 33
5.5.1Structure of the diagnostic data ......................................................................................................................................................................... 33
5.5.2Reading out the bus coupler diagnostic data ...................................................................................................................................................... 34
5.6Extended Diagnostic Data of the I/O Modules ................................................................................................................................................................... 34
5.7Transfer parameters and start the valve system ................................................................................................................................................................ 35
6 Structure of the Valve Driver Data...................................................................................................................................................................................... 35
6.1Process Data ..................................................................................................................................................................................................................... 35
6.2Diagnostic Data ................................................................................................................................................................................................................ 35
6.2.1Cyclical diagnostic data of the valve drivers ........................................................................................................................................................ 35
7 Structure of the Electrical Supply Plate Data ...................................................................................................................................................................... 35
7.1Process Data ..................................................................................................................................................................................................................... 35
7.2Diagnostic Data ................................................................................................................................................................................................................ 35
7.2.1Cyclical diagnostic data of the electrical supply plate ......................................................................................................................................... 35
8 Structure of Pneumatic Supply Plate Data with UA‑OFF Monitoring Board ......................................................................................................................... 35
8.1Process Data ..................................................................................................................................................................................................................... 35
8.2Diagnostic Data ................................................................................................................................................................................................................ 36
8.2.1Cyclic diagnostic data of the UA-OFF monitoring board...................................................................................................................................... 36
9 Presettings on the Bus Coupler .......................................................................................................................................................................................... 36
9.1Opening and Closing the Window ..................................................................................................................................................................................... 36
9.2Changing the Address ....................................................................................................................................................................................................... 36
9.3Assigning IP Address and Subnet Mask.............................................................................................................................................................................. 36
9.3.1Manual IP address assignment with address switch ............................................................................................................................................ 36
9.3.2IP address assignment with DHCP server ............................................................................................................................................................ 36
10 Commissioning the Valve System ...................................................................................................................................................................................... 37
11 LED Diagnosis on the Bus Coupler ...................................................................................................................................................................................... 38
12 Conversion of the Valve System ......................................................................................................................................................................................... 38
12.1 Valve System .................................................................................................................................................................................................................... 38
12.2 Valve Zone ........................................................................................................................................................................................................................ 39
12.2.1 Base plates ......................................................................................................................................................................................................... 39
12.2.9 Possible combinations of base plates and cards..................................................................................................................................................41
12.3 Identifying the Modules .................................................................................................................................................................................................... 41
12.3.1 Material number for bus coupler ........................................................................................................................................................................ 41
12.3.2 Material number for valve system....................................................................................................................................................................... 41
12.3.3 Identification key for bus coupler ....................................................................................................................................................................... 41
12.3.4 Equipment identification for bus coupler............................................................................................................................................................ 41
12.3.5 Bus coupler rating plate...................................................................................................................................................................................... 41
12.4.1 PLC configuration key for the valve zone ............................................................................................................................................................ 42
12.4.2 PLC configuration key for the I/O zone ...............................................................................................................................................................42
12.5 Conversion of the Valve Zone............................................................................................................................................................................................ 43
12.5.4 Reviewing the valve zone conversion .................................................................................................................................................................44
12.6 Conversion of the I/O Zone ............................................................................................................................................................................................... 44
12.7 New PlC Configuration for the Valve System ..................................................................................................................................................................... 44
13.1 Proceed as Follows for Troubleshooting ............................................................................................................................................................................ 44
13.2 Table of Malfunctions........................................................................................................................................................................................................ 44
This documentation is valid for the AES series bus coupler with Modbus TCP for
material number R412088227. This documentation is geared toward programmers, electrical engineers, service personnel, and system owners.
This documentation contains important information on the safe and proper commissioning and operation of the product and how to remedy simple malfunctions
yourself. In addition to a description of the bus coupler, it also contains information on the PLC configuration of the bus coupler, valve drivers, and I/Omodules.
NOTICE
Possibility of damage to property or malfunction.
Failure to observe these notices may result in damage to property or malfunc-
tions, but not in personal injury.
1.3.2 Symbols
Recommendation for the optimum use of our products.
Observe this information to ensure the smoothest possible operation.
1.2 Required and Supplementary Documentation
u Only commission the product once you have obtained the following docu-
mentation and understood and complied with its contents.
Table1: Required and supplementary documentation
DocumentationDocument typeComment
System documentationOperating instruc-
Documentation of the PLC configuration program
Assembly instructions for all current
components and the entire AV valve
system
System descriptions for connecting
the I/O modules and bus couplers
electrically
Operating instructions for AV-EP
pressure regulators
tions
Software manual Included with software
Assembly instructions
System description
Operating instructions
To be created by system owner
Printed documentation
PDF file on CD
Printed documentation
All assembly instructions and system descriptions for the AES and AV
series, as well as the PLC configuration files, can be found on the CD
R412018133.
1.3 Presentation of information
1.3.1 Warnings
In this documentation, there are warning notes before the steps whenever there
is a risk of personal injury or damage to equipment. The measures described to
avoid these hazards must be followed.
Structure of warnings
SIGNAL WORD
Hazard type and source
Consequences of non-observance
u Precautions
Meaning of the signal words
DANGER
Immediate danger to the life and health of persons.
Failure to observe these notices will result in serious health consequences, in-
cluding death.
1.4 Designations
The following designations are used in this documentation:
Table2: Designations
DesignationMeaning
BackplaneInternal electrical connection from the bus coupler to the valve driv-
ers and the I/O modules
Left sideI/O zone, located to the left of the bus coupler when facing its elec-
trical connectors
ModuleValve driver or I/O module
Right sideValve zone, located to the right of the bus coupler when facing its
electrical connectors
Stand-alone system Bus coupler and I/O modules without valve zone
Valve driverElectrical valve actuation component that converts the signal from
the backplane into current for the solenoid coil
1.5 Abbreviations
This documentation uses the following abbreviations:
Table3: Abbreviations
AbbreviationMeaning
AESAdvanced Electronic System
AVAdvanced Valve
BOOTPBootstrap Protocol
Used to set the IP address and additional parameters for diskless
computers that load their operating system from a boot server.
DHCPDynamic Host Configuration Protocol
Enables automatic connection of a computer to an existing network,
extension of the bootstrap protocol
I/O moduleInput/Output module
Modbus TCPCommunication protocol, published by Modicon
FEGround (Functional Earth)
MAC addressMedia Access Control address
ncnot connected
PLCProgrammable Logic Controller or PC assuming control functions
UAActuator voltage (power supply for valves and outputs)
UA-ONVoltage at which the AV valves can always be switched on
UA-OFFVoltage at which the AV valves are always switched off
ULLogic voltage (power supply for electronic components and sensors)
LBLow byte
HBHigh byte
WARNING
Possible danger to the life and health of persons.
Failure to observe these notices can result in serious health consequences, in-
cluding death.
CAUTION
Possible dangerous situation.
Failure to observe these notices may result in minor injuries or damage to
The product has been manufactured according to the accepted rules of current
technology. Even so, there is danger of injury and damage to equipment if the
following chapter and safety instructions of this documentation are not followed.
1. Read these instructions completely before working with the product.
2. Keep this documentation in a location where it is accessible to all users at all
times.
3. Always include the documentation when you pass the product on to third parties.
2.2 Intended use
The AES series bus coupler and AV seriesvalve drivers are electronic components
developed for use in the area of industrial automation technology.
The bus coupler connects I/Omodules and valves to the Modbus TCP fieldbus
system. The bus coupler may only be connected to AVENTICS valve drivers and
AVENTICS I/Omodules from the AESseries. The valve system may also be used
without pneumatic components as a stand-alone system.
The bus coupler may only be actuated via a programmable logic controller (PLC),
a numerical controller, an industrial PC, or comparable controllers in conjunction
with a bus master interface with the fieldbus protocol Modbus TCP.
AVseries valve drivers are the connecting link between the bus coupler and the
valves. The valve drivers receive electrical information from the bus coupler,
which they forward to the valves in the form of actuation voltage.
Bus couplers and valve drivers are for professional applications and not intended
for private use. Bus couplers and valve drivers may only be used in the industrial
sector. An individual license must be obtained from the authorities or an inspection center for systems that are to be used in a residential area (residential, business, and commercial areas). In Germany, these individual licenses are issued by
the Regulating Agency for Telecommunications and Post (Regulierungsbehörde
für Telekommunikation und Post, Reg TP).
Bus couplers and valve drivers may be used in safety-related control chains if the
entire system is geared toward this purpose.
u Observe the documentation R412018148 if you use the valve system in
safety-related control chains.
2.2.1 Use in Explosive Atmospheres
Neither the bus coupler nor the valve drivers are ATEX-certified. ATEX certification can only be granted to complete valve systems. Valve systems may only be
operated in explosive atmospheres if the valve system has an ATEX identification!
u 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:
• Assembly instructions for the bus couplers and I/O modules
• Assembly instructions for the AV valve system
• Assembly instructions for pneumatic components
2.3 Improper Use
Any use other than that described under intended use is improper and is not permitted.
Improper use of the bus coupler and the valve drivers includes:
• Use as a safety component
• 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.
Qualifiedpersonnel are those who can recognize possible dangers 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
• Observe the regulations for accident prevention and environmental protection.
• Observe the national regulations for explosive areas.
• Observe the safety instructions and regulations of the country in which the
product is used or operated.
• Only use AVENTICS products that are in perfect working order.
• Follow all the instructions on the product.
• Persons who assemble, operate, disassemble, or maintain AVENTICS products
must not consume any alcohol, drugs, or pharmaceuticals that may affect
their ability to respond.
• To avoid injuries due to unsuitable spare parts, only use accessories and spare
parts approved by the manufacturer.
• Comply with the technical data and ambient conditions listed in the product
documentation.
• You may only commission the product if you have determined that the end
product (such as a machine or system) in which the AVENTICS products are installed meets the country-specific provisions, safety regulations, and standards for the specific application.
2.6 Safety Instructions Related to the Product and
Technology
DANGER
Danger of explosion if incorrect devices are used!
There is a danger of explosion if valve systems without ATEX identification are
used in an explosive atmosphere.
u When working in explosive atmospheres, only use valve systems with an
ATEX identification on the rating plate.
DANGER
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.
1. Never disconnect electrical connections in an explosive atmosphere.
2. Only work on the valve system in non-explosive atmospheres.
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.
u After configuring or converting a system, always perform a function test in
a non-explosive atmosphere before recommissioning.
CAUTION
Risk of uncontrolled movements when switching on the system!
There is a danger of personal injury if the system is in an undefined state.
1. Put the system in a safe state before switching it on.
2. Make sure that no personnel are within the hazardous zone when the valve
system is switched on.
CAUTION
Danger of burns caused by hot surfaces!
Touching the surfaces of the unit and adjacent components during operation
could cause burns.
1. Let the relevant system component cool down before working on the unit.
2. 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 anAV series valve system,
you are responsible for
• ensuring intended use,
• ensuring that operating employees receive regular training,
• ensuring that the operating conditions are in line with the requirements for
the safe use of the product,
• ensuring that cleaning intervals are determined and complied with according
to environmental stress factors at the operating site,
• ensuring that, in the presence of an explosive atmosphere, ignition hazards
R
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
A
E
S
-
D
-
B
C
-
X
X
X
XX
XX
XX
XX
XX
7291
AES-D-BC-XXXX
R4120XXXXX
1
3
4
5
7
6
8
9
10
11
10
10
9
12
13
2
5
6
8
7
X7E1
X7E2
X1S
that develop due to the installation of system equipment are observed,
• ensuring that no unauthorized repairs are attempted if there is a malfunction.
3 General Instructions on Equipment and Product
Damage
NOTICE
Disconnecting connections while under voltage will destroy the electronic
components of the valve system!
Large differences in potential occur when disconnecting connections under
voltage, which can destroy the valve system.
u Make sure the relevant system component is not under voltage before as-
sembling the valve system or when connecting and disconnecting it electrically.
NOTICE
An address change will not be effective during operation!
The bus coupler will continue to work with the previous address.
1. Never change the address during operation.
2. Disconnect the bus coupler from the power supply UL before changing the
positions of switches S1 and S2.
Fig.1: Product overview bus coupler
NOTICE
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 electrically connected
to each other and grounded.
u Verify proper contact between the valve system and ground.
1Identification key2LEDs
3Window4Field for equipment ID
5X7E1fieldbus connection6X7E2fieldbus connection
7X1S power supply connection8FE
9Base for spring clamp element
mounting
11Electrical connection for AESmodules 12Name plate
13Electrical connection for AVmodules
10Mounting screws for mounting on
transition plate
NOTICE
Malfunctions in the fieldbus communication due improperly laid communication lines!
Connected components receive incorrect or no signals.
u Lay the communication lines within buildings. If you lay the communication
lines outside of buildings, the lines laid outside must not exceed 42m.
NOTICE
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.
1. Ground the components to prevent electrostatic charging of the valve system.
2. Use wrist and shoe grounding straps, if necessary, when working on the
valve system.
4.1.1 Electrical connections
NOTICE
Unconnected plugs do not comply with protection class IP65!
Water may enter the device.
u To maintain the protection class IP65, assemble blanking plugs on all un-
connected plugs.
4 About This Product
Fig.2: Electrical connections of the bus coupler
The bus coupler has the following electrical connections:
• X7E1 socket (5): fieldbus connection
• X7E2 socket (6): fieldbus connection
• X1S plug (7): 24 V DC power supply for bus coupler
• Ground screw (8): functional earth
The tightening torque for the connection plugs and sockets is 1.5Nm +0.5.
4.1 Bus Coupler
The AESseries bus coupler for Modbus TCP establishes communication between
the superior controller and connected valves and I/O modules. It is designed only
for use as a slave in a Modbus TCP bus system in accordance with IEC61158 and
IEC61784-1, CPF2/2 .
During cyclical data transfer, the bus coupler can send 512bits of input data to
the controller and receive 512bits of output data from the controller. To communicate with the valves, an electronic interface for the valve driver connection is
located on the right side of the bus coupler. The left side of the device contains
an electronic interface which establishes communication with the I/Omodules.
The two interfaces function independently.
All electrical connections are located on the front side, and all status displays on
the top.
The tightening torque for the M4x0.7 nut (SW7) on the ground screw is 1.25Nm
12
4
3
X7E1/X7E2
1
2
34
7
X1S
8
X7E1
X7E2
X1S
UL
UA
MOD
NET
L/A 1
L/A 2
14
15
16
17
18
19
+0.25.
Fieldbus connection
The X7E1 (5) and X7E2 (6) fieldbus connections are designed as integrated M12
sockets, female, 4-pin, D-coded.
For pin assignments of the fieldbus connections see gTable4. The view shown
displays the device connections.
Fig.3: Fieldbus connection pin assignments
Table4: Pin assignments of the fieldbus connections
PinX7E1 (5) and X7E2 (6) sockets
Pin 1TD+
Pin 2RD+
Pin 3TD–
Pin 4RD–
HousingGround
The AESseries bus coupler for Modbus TCP has a 100Mbit full duplex 2-port
switch, so that several AES series devices for Modbus TCP can be connected in series. As a result, the controller can be connected to either fieldbus connection
X7E1 or X7E2. Both fieldbus connections are identical.
Fieldbus cable
For the power supply pin assignments see gFig.5. The view shown displays the
device connections.
Fig.4: Power supply pin assignments
Table5: Power supply pin assignments
PinX1S plug
Pin 124VDC sensor/electronics power supply (UL)
Pin 224VDC actuator voltage (UA)
Pin 30VDC sensor/electronics power supply (UL)
Pin 40VDC actuator voltage (UA)
Fig.5
• The voltage tolerance for the electronic components is 24VDC ±25%.
• The voltage tolerance for the actuator voltage is 24VDC ±10%.
• The maximum current for both power supplies is 4A.
• The power supplies are equipped with internal electrical isolation.
Functional earth connection
NOTICE
Danger caused by incorrectly assembled or damaged cables!
The bus coupler may be damaged.
u Only use shielded and tested cables.
NOTICE
Faulty wiring!
Faulty wiring can lead to malfunctions as well as damage to the network.
1. Comply with the specifications for Modbus TCP.
2. Only a cable that meets the fieldbus specifications as well as the connection
speed and length requirements should be used.
3. In order to assure both the protection class and the required strain relief,
the cable and plug assembly must be done professionally and in accordance with the assembly instructions.
4. Never connect the two fieldbus connections X7E1 and X7E2 to the same
switch/hub.
5. Make sure that you do not create a ring topology without a ring master.
Power supply
DANGER
Electric shock due to incorrect power pack!
Danger of injury!
1. The units are permitted to be supplied by the following voltages only:
24 V DC SELV or PELV circuits, whereby each of the DC supply circuits must
be provided with a DC-rated fuse which is capable of opening at a current of
6.67A in 120s or less, or
24 V DC circuits which fulfill the requirements of a limited-energy circuit according to clause9.4 of standard UL61010-1, 3rd edition, or
24 V DC circuits which fulfill the requirements of limited power sources according to clause2.5 of standard UL60950-1, 2nd edition, or
24 V DC circuits which fulfill the requirements of NEC Class II according to
standard UL1310.
2. Make sure that the power supply of the power pack is always less than
300VAC (outer conductor – neutral wire).
The X1S power supply connection (7) is an M12 plug, male, 4-pin, A-coded.
Fig.6: FE connection
u To discharge the EMC interferences, connect the FE connection (8) on the bus
coupler via a low-impedance line to functional earth.
The line cross-section must be selected according to the application.
4.1.2 LED
The bus coupler has 6LEDs.
The table below describes the functions of the LEDs. For a comprehensive de-
scription of the LEDs, see section g11.LED Diagnosis on the Bus Coupler.