AVENTICS User Manual: Pressure Control Valve NW7, Proportional solenoid, INTERBUS-S, Bedienungsanleitung: Druckregelventil NW7, Proportionalmagnet, INTERBUS-S Manuals & Guides

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Druckregelventil NW7
Pressure Control Valve NW7
Proportionalmagnet, INTERBUS-S Proportional solenoid, INTERBUS-S
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Druckregelventil NW7 Proportionalmagnet, INTERBUS-S
Druckregelventil NW7 5610219200
mit Feldbusprotokoll INTERBUS-S
Inhalt
1 Allgemeines ............................................................................................................... 2
1.1 Grundlagen der Adressierung .................................................................................. 2
2 Prinzipielle Funktion des Regelventils ................................................................... 2
2.1 Soll- / Istwertübertragung ......................................................................................... 3
2.2 Einschalt- und Fehlerverhalten ................................................................................ 3
2.3 Initialisierung und Identifikation ................................................................................ 3
3 Elektrische Anschlüsse am Regelventil ................................................................. 4
3.1 Spannungsversorgung ............................................................................................. 4
3.2 Datenstecker und Datenleitung................................................................................ 4
3.3 Anschluss der Schirmung ........................................................................................ 6
3.4 Anzeige und Diagnose ............................................................................................. 6
4 Technische Daten ..................................................................................................... 7
5 Zubehör ..................................................................................................................... 7
5.1 Einzelanschlussplatte .............................................................................................. 7
5.2 Verkettungsplatte NW7 ............................................................................................ 7
5.3 Datenstecker IP54 ................................................................................................... 8
6 Weiterführende Literatur .......................................................................................... 8
7 Herstellerliste ............................................................................................................ 8
8 Änderungen ............................................................................................................... 9
8.1 Änderungen Handbuch ............................................................................................ 9
8.1.1 Handbuch Rev.A ................................................................................................. 9
8.2 Änderungen Gerät ................................................................................................... 9
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Druckregelventil NW7 Proportionalmagnet, INTERBUS-S
1 Allgemeines
Im INTERBUS-S Verfahren werden die Daten seriell in einem geschlossenen Ring durch alle Teilnehmer geschoben, bis sie in den zugehörigen Empfängern angekommen sind. Dadurch können gleichzeitig Daten empfangen und gesendet werden. Die Zahl der Nutzda­ten pro Teilnehmer muss dabei immer konstant bleiben. Abgeschaltete Teilnehmer sind am davorliegenden Gerät vom Bus zu trennen, da sonst der Bus nicht korrekt konfiguriert wird. Das elektropneumatische Druckregelventil wird als Fernbusteilnehmer in das INTERBUS-S System integriert. Es ist jedoch zu beachten, dass das Gerät nicht an einen 8-Leiter-Bus, sondern nur über einen 2-Leiter-Bus (beim Installationsbus auch 5-Leiter Fernbus genannt) angesteuert werden kann. Gegebenenfalls muss ein Busumsetzer (z.B.IBS 24 BK/LC 2) vor dem Regelventil installiert werden.
Ein Anschluss an den Peripheriebus ist nicht möglich.
1.1 Grundlagen der Adressierung
Die physikalische Adresse ergibt sich aus der Lage im INTERBUS-S System. Sie kann nur durch Änderung der Reihenfolge der Teilnehmer verändert werden. Unterschieden werden die Teilnehmer anhand Ihrer Identifikation. Die Master-Anschaltbaugruppe verhält sich in der SPS wie eine parallele E/A-Baugruppe. Die mitgelieferte Software ermöglicht es, den physikalischen Adressen beliebige E/A-Adressen zu zuweisen. Nach dem Einfügen oder Entfernen eines Teilnehmers ver­schieben sich die Adressen im Ring. Erst ein INTERBUS-S RESET und eine anschließende Neuinitialisierung ermöglichen eine erneute Datenübertragung.
2 Prinzipielle Funktion des Regelventils
Zur Druckregelung im Gerät wird ein Mikrocontroller eingesetzt. Der seriell empfangene Sollwert wird mit dem ermittelten Istwert aus dem eingebauten Drucksensor verglichen. Bei Differenzen zwischen den beiden Werten wird die Belüftungs- oder Entlüftungsspule ange­steuert. Zur Reduzierung der Temperatur der Magnete wird der Ansteuerstrom reduziert, wenn Sollwerte kleiner als 30 mbar angelegt werden oder wenn der Vordruck zu niedrig ist. Das Gerät braucht nicht abgeschaltet werden, wenn die Luftzufuhr abgeschaltet ist.
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2.1 Soll- / Istwertübertragung
Sollwert-Istwert Das Regelventil verfügt über eine Auflösung von 10 Bit für den seriellen Sollwert und den seriellen Istwert. Der Sollwert und Istwertbereich liegt für die 10 bar Ausführung im Bereich vom 0 - 1000 (03E8 hex) bei einer Auflösung von 10 mbar pro digit. Sollwerte unter 30 mbar werden als 0 mbar interpretiert.
Testbit Mit Hilfe des Testbits kann der Übertragungsweg vom Master zum Gerät und zurück getes­tet werden. Setzt der Master das Bit auf 1 oder 0, so sendet das Gerät dieses Bit als 0 oder 1 wieder zurück.
X X X X X X X X X X Sollwert/Istwert 10 Bit X Testbit
Datenformat
2.2 Einschalt- und Fehlerverhalten
Nach dem Einschalten des Gerätes wird der Sollwert 0 bar ausgeregelt. Dieser Sollwert wird auch bei Unterbrechung des Busses oder nach einem INTERBUS-RESET vorgegeben. Bei Unterbrechung der Versorgungsspannung wird keine Spule mehr angesteuert, so dass der Druck erhalten bleibt, wenn keine Luftentnahme stattfindet. Eine Unterbrechung der Nutzda­tenübertragung (LED BA erlischt, LED CC leuchtet weiterhin) hat keinen Einfluss auf den Sollwert.
2.3 Initialisierung und Identifikation
Das Prinzip des INTERBUS-S, das serielle Schieben in einem Ring, erlaubt Senden und Empfangen in einem Zyklus. Nachdem der korrekte Sollwert im Teilnehmer angekommen und ausgewertet ist, ersetzt das Gerät die Daten durch den Istwert. Im nächsten Zyklus er­folgt das Schieben der Istwertdaten in den Master, während ein neuer Sollwert in den Ring eingespeist wird. Wenn der Master nach dem Einschalten eine Initialisierung startet, melden alle Teilnehmer die eingestellte Datenlänge und die Identifikation. Der E/P-Druckregler arbeitet immer mit einer festen Datenlänge von einem Wort (Längencode 1) und der Identifikation 33H (ana­loges Ein-/Ausgabegerät).
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Buchstabe
Bezeichnung
A
INTERBUS-S Dateneingang
B
INTERBUS-S Datenausgang
C
Leuchtdioden
D
Spannungsversorgung
PIN 1 0 V
PIN 2 24 VDC
PE
A B C D
Druckregelventil NW7 Proportionalmagnet, INTERBUS-S
3 Elektrische Anschlüsse am Regelventil
3.1 Spannungsversorgung
Das Druckregelventil muss über einen separaten Stecker versorgt werden. Dabei ist eine externe Sicherung von M 2,5 A zu verwenden.
3.2 Datenstecker und Datenleitung
Der INTERBUS-S stellt einen physikalisch geschlossenen Ring dar, jedoch erfolgt die Rück­leitung im selben Kabel. Die Verbindung zu einem Gerät mit niedrigerer physikalischer Ad­resse wird als Eingangsschnittstelle bezeichnet, mit höherer als Ausgangsschnittstelle. Der Anschluss des Gerätes ist als Fernbus ausgeführt und besitzt zwei 9 polige DSUB Verbin­dungen am Gerät. Es wird ein asynchrones 2 Leiterprotokoll nach RS 485 benutzt. Das Buskabel benötigt daher 5 Signalleitungen. Bei der Auswahl und der Verlegung des Buskabels sind die Hinweise im Installationshandbuch der Firma Phoenix Contact (Best. Nr. 27 54 28 6) zu beachten.
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An-
schluss
Signalname
ankommende Schnittstelle
Stecker geräteseitig
Signalname
abgehende Schnittstelle
Buchse geräteseitig
1
DO1
DO2
2
DI1
DI2
3
GND1
GND
4
GND
GND
5
+5V
+5V
6
/DO1
/DO2
7
/DI1
/DI2
8
+5V
+5V
9
reserviert
RBST
54321
9876
9876
54321
Druckregelventil NW7 Proportionalmagnet, INTERBUS-S
Die INTERBUS-S Schnittstelle für den Fernbus hat folgende Belegung:
Belegung des Steckers und der Buchse
Der Anschluss RBST dient zur Erkennung der physikalischen Lage des Teilnehmers im Ring. Im Stecker des abgehenden Fernbuskabels muss dieser mit +5V beschaltet werden (Verbindung von Anschluss 5 nach 9). Hierdurch wird der Eingang RBST bei gestecktem Fernbuskabel auf 5V gelegt und das Gerät erkennt, dass es nicht der letzte Teilnehmer im Ring ist. Bei fehlendem Ausgangsstecker wird die weiterführende Schnittstelle abgeschal­tet und der Ring im Gerät geschlossen.
Ansicht der geräteseitigen Stecker / Buchse
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Schild
Farbe der LED
englisch
deutsch
CC
grün
Cable check
Kabel Prüfung
RD
rot
Remotebus disable
Schnittstelle aus
+5V
grün
Power supply
Spannungsversorgung
BA
grün
Bus active
Bus aktiv
Druckregelventil NW7 Proportionalmagnet, INTERBUS-S
3.3 Anschluss der Schirmung
Der Schirm des Übertragungskabels sollte möglichst nahe am Automatisierungsgerät durch eine Erdungsschelle oder am Schrankeintritt über eine Schirmschiene geerdet wer­den. Der Schirm muss bis zum Datenstecker am Automatisierungsgerät weitergeführt werden, ohne ihn nochmals zu erden. Am Druckregelventil müssen der Schirm des Dateneingangskabels und die Geräteerde über das leitende Gehäuse des Steckers verbunden werden. Bei mangelhafter Erdverbin­dung der Einheit und starken Störungen kann es zu Erdschleifen auf dem Schirm kom­men, die Übertragung stören. Der Schirm des Eingangskabels darf dann nicht mit dem leitenden Gehäuse des Steckers verbunden sein, sondern wird über einen in der Einheit integrierten Koppelkondensator auf die Geräteerde bezogen.
3.4 Anzeige und Diagnose
Auf der Geräteoberseite zeigen vier Leuchtdioden (LED) den Zustand der INTERBUS-S Schnittstelle an.
Erläuterung der Diagnose Leuchtdioden:
CC stellt die Überwachung der Bushardware des ankommenden Busses dar. Ist die Ka-
belverbindung in Ordnung und der INTERBUS-S Master nicht im Reset, so leuchtet CC. Bei einem INTERBUS-S Reset oder beim Einschalten der Betriebsspannung geht die LED aus.
RD zeigt die Abschaltung des weiterführenden Fernbusses dar. Der Zustand dieser LED
ist normalerweise aus. +5V zeigt an, dass die Elektronik der INTERBUS-S Platine mit Spannung versorgt wird. BA zeigt die Aktivität des Datentransfers. Die LED ist an wenn Nutzdatentransfer statt-
findet.
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Zulässiges Medium
kondensat- und ölfreie Druckluft, gefiltert 50m
Betriebsdruck
maximal 12 bar (max. 174 psi)
Thermische Anwendungsbereich
+5°C...+50°C
Versorgungsspannung
24 V DC +/-20%
Zulässige Oberwelligkeit
5 %
Stromaufnahme
maximal 1.4 A
Ausgesteuerter Druck
werkseitig eingestellt 0...10 bar (0...145 psi)
Durchfluss bei Vordruck 7 bar
1300 l / min
Nenndruck 6 bar und Druckabfall p=0,2 bar
Hysterese und Linearität
0,03 bar (0,44 psi)
Reproduzierbarkeit
0,01 bar (0,15 psi)
Schutzart
IP20 (DSUB Stecker)
Druckregelventil NW7 Proportionalmagnet, INTERBUS-S
4 Technische Daten
5 Zubehör
5.1 Einzelanschlussplatte
Für den pneumatischen Anschluss eines einzelnen Druckregelventils steht die Einzelan­schlussplatte NW7 mit der Nummer 561 021 105 2 zur Verfügung.
5.2 Verkettungsplatte NW7
Für den pneumatischen Anschluss von mehreren Druckregelventilen mit gemeinsamer Luftversorgung steht die Verkettungsplatte NW7 (einfach) mit der Nummer 898 504 993 2 zur Verfügung. Die Verkettungsplatte muss mit dem Endstücken 898 504 114 2 (beinhal­tet rechtes und linkes Endstück) versehen werden.
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INTERBUS-S
Phoenix CONTACT GmbH Flachsmarktstr. 8-28 32825 Blomberg
Datenstecker (Beispiel)
Siemens AG
Vertrieb Deutschland Nord Völklinger Str.2 D-40219 Düsseldorf Vertrieb Deutschland Süd Weissacher Str 11 D-70499 Stuttgart
Harting
Postfach 11 33 D-32325 Espelkamp
Druckregelventil NW7 Proportionalmagnet, INTERBUS-S
5.3 Datenstecker IP54
Unter der Nummer 561 021 528 2 ist ein Datenstecker mit Gehäuse für Schutzart IP54 verfügbar. Zum Anschluss mit Schraubklemmen wird das Gerät mit Anschlussplatinen geliefert. Die Klemmen 1 bis 9 entsprechen den Anschlüssen 1 bis 9 des DSUB. Zusätz­lich ist die Klemme 10 vorhanden, auf der Schirm des Fernbuskabels aufgelegt werden muss.
Platine mit Anschlussklemmen
6 Weiterführende Literatur
Installationshandbuch der Firma Phoenix IBS SYS INST UM Bestnr. 2758774
7 Herstellerliste
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Druckregelventil NW7 Proportionalmagnet, INTERBUS-S
8 Änderungen
8.1 Änderungen Handbuch
8.1.1 Handbuch Rev.A
Datenstecker IP54 hinzu, optische Änderungen
8.2 Änderungen Gerät
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Druckregelventil NW7 Proportionalmagnet, INTERBUS-S
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Pressure Control Valve NW7 Proportional solenoid, INTERBUS-S
Pressure Control Valve ND7 5610219200
Fieldbus INTERBUS-S
CONTENTS
1 General .................................................................................................................... 12
2 Main Function of the Control valve ....................................................................... 12
2.1 Setpoint / Actual Value Transmission .................................................................... 13
2.2 Switching and Error Procedures ............................................................................ 13
2.3 Initialisation and Identification ................................................................................ 13
3 Electrical Connections of the Control valve ......................................................... 14
3.1 Power Supply ......................................................................................................... 14
3.2 Data Plug ............................................................................................................... 14
3.3 Shield connection .................................................................................................. 16
3.4 Displays and diagnostics ....................................................................................... 16
4 Technical Data ........................................................................................................ 17
5 Accessories ............................................................................................................. 17
5.1 Single Subplates .................................................................................................... 17
5.2 Intermediate Base ND7 ......................................................................................... 17
5.3 Data plug for IP54 .................................................................................................. 18
6 Further Literature .................................................................................................... 18
7 List of Manufacturers ............................................................................................. 18
8 Changes and Extensions ....................................................................................... 19
8.1 Changes to manual ................................................................................................ 19
8.1.1 Version 99-06-07 .............................................................................................. 19
8.1.2 Manual Revision A ............................................................................................ 19
8.2 Changes to the device ........................................................................................... 19
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Pressure Control Valve NW7 Proportional solenoid, INTERBUS-S
1 General
With the INTERBUS-S system the data is shifted serially in a closed ring through all bus devices (stations, nodes, communication objects) until it reaches the associated station. This permits simultaneous transmission and reception. The quantity of usable data per station must remain constant. Any stations which are switched off must be disconnected from the Bus at the device upstream at it, as otherwise the Bus cannot be configured cor­rectly. The electropneumatic pressure control valve is integrated as a remote station into the INTERBUS-S system. Please note, however, that the valve can only be connected to a 2 wire Bus and not to an 8 wire Bus. The system Bus is also known as a 5 wire remote Bus. If necessary a Bus converter (e.g. IBS 24 BK/LC 2) must be installed at the valve.
A connection to the peripheral bus is not possible. The physical address of the station is determined by its position within the INTERBUS-S
system and can only be changed if the sequence of the stations changes. The stations are recognised by their identification code. As the INTERBUS-S host controller board behaves as a parallel I/O component group in the PLC, it is possible for the supplied software to assign any I/O address to the physical address. If a station is either added or removed the addresses in the ring change accordingly. Fur­ther transmission of data is only possible after an INTERBUS-S RESET followed by re­initialisation.
2 Main Function of the Control valve
A micro controller is used for the closed loop control. The serial setpoint value received is compared to the actual value recorded. If differences occur between the two values either the charging or the discharging solenoid is driven. For a reduction of the magnet tempera­ture, the drive current is reduced if the setpoint value is below 30 mbar are adjusted or if supply pressure is to low. This device does not have to be turned off when air supply is interrupted.
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2.1 Setpoint / Actual Value Transmission
Setpoint / Actual Value The control valve has a resolution of 10 bit for the serial setpoint value and the serial ac­tual value. The range for the 10 bar device is 0 - 1000 (03E8 hex) with a resolution of 10 mbar. Setpoint values smaller than is 30 mbar are interpreted as 0 mbar.
Test bit With the test bit the master can check the data transfer from the master to slave and back. If the master sets/resets this bit in the setpoint value, the slave will set/reset this bit in the ac­tual value.
X X X X X X X X X X setpoint, actual value 10 Bit X Test bit
Data format
2.2 Switching and Error Procedures
After power up the setpoint value is 0 bar. A Bus interruption or an INTERBUS-S reset will also cause the setpoint value of 0 bar. An interruption of the usable data transmission has no effect on the setpoint value (LED BA switches off, LED CC continues to display). If the power supply is interrupted, then no solenoid will operate. With no leakage the pressure will remain at the actual state.
2.3 Initialisation and Identification
The principle of the INTERBUS-S, serial shifting within a ring, permits transmission and reception in the same cycle. After the correct setpoint value has been accepted and eval­uated by the station the station replaces the data with the actual value. In the next cycle the actual value is shifted into the master, whilst a new setpoint value is fed into the ring. After the master is powered up, initialisation is started and all stations send back a mes­sage giving their set data length and identification code. The pressure control valve always works with a fixed data length of one word (length code 1) and the identification code 33H (analogue input/output device).
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Marking
Term
A
INTERBUS-S data input
B
INTERBUS-S data output
C
LED
D
power supply
PIN 1 0 V
PIN 2 24 VDC
PE
A B C D
Pressure Control Valve NW7 Proportional solenoid, INTERBUS-S
3 Electrical Connections of the Control valve
3.1 Power Supply
Connector for power supply
The device is connected with a separate connector to the power supply. The supply volt­age must be protected by an external fuse of M 2,5 A.
3.2 Data Plug
The INTERBUS-S forms a physically closed ring, with the return circuit in the same cable. The connection to a device with a lower physical address is known as the input interface, whereas to one with a higher address is the output interface. The connections to the de­vice are two DSUB plugs with 9 contacts. Both data interfaces are designed to be similar to EIA standard RS-485. When selecting and installing data cable and shield the instruc­tions from Phoenix must be followed.
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Pin
Input plug
(male connector at the device)
Output
(female connector at the device)
1
DO1
DO2
2
DI1
DI2
3
GND1
GND
4
GND
GND
5
+5V
+5V
6
/DO1
/DO2
7
/DI1
/DI2
8
+5V
+5V
9
reserved
RBST
54321
9876
9876
54321
Pressure Control Valve NW7 Proportional solenoid, INTERBUS-S
The assignment of the plugs is:
Pin assignment of the data plug
Pin ‘RBST’ is used by the master to identify the last device in the ring. The output con­nector must have a jumper wire from pin 5 to pin 9. Thus, if the output connector is not inserted, the device knows that it is the last device and terminates the INTERBUS-S loop internally. If the connector is insert, and has a jumper wire from pin 5 to pin 9, the device knows that it is not the last.
View to the connectors of the device
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Label
LED Colour
English meaning
CC
green
Cable check
RD
red
Remote Bus disable
+5V
green
Power supply
BA
green
Bus active
Pressure Control Valve NW7 Proportional solenoid, INTERBUS-S
3.3 Shield connection
The shield of the transmission cable should be connected with earth as close as possible to the automation device either by means of an earth lead or by a shield track at the input to the cabinet. The shield must continue as far as the data plug on the automation device without any further earth connection.
The shield of the data cable and the earth are connected to the pressure control valve via the main housing of the plug. An inadequate earth connection where there is electrical interference can cause an earth return and hence transmission errors. The shield of the input cable may not in this case be connected to the main housing of the plug, but must be referred to earth by means of a coupling capacitor that is integrated into the unit.
3.4 Displays and diagnostics
On the top of the device four LED’s show the state of the INTERBUS-S interface.
Description of the diagnostic LED’s:
CC - Checks the hardware of the incoming bus. If the cable is OK and the bus master is
not in reset mode, the LED is on. During power up or reset mode the LED is off. RD - Shows the status of the Remote Bus . The LED is normally off. +5V -Shows that the power supply of the interface board is “ON”. BA - Shows the activity of the transfer of data. The LED lights if data is transferred.
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Admissible medium
condense- and oil free compressed air, filtered to 50m
Primary pressure
max. 12 bar (max. 174 psi)
Ambient temperature range
+5°C...+50°C, 278K...323K
Supply voltage
24 V DC +/-20%
Permissible ripple
5%
Current consumption
max. 1.4 A
Secondary pressure
adjusted at factory 0...10 bar (0...145 psi)
Nominal flow rate at primary pressure 7 bar
1300 l/min
secondary pressure 6 bar
and pressure drop p=0,2 bar
Hysteresis and linearity
0,03 bar (0.44 psi)
Reproducibility
0,01 bar (0.15 psi)
Degree of protection
IP20-IEC 529 (DIN VDE 0470) for DSUB
Pressure Control Valve NW7 Proportional solenoid, INTERBUS-S
4 Technical Data
5 Accessories
5.1 Single Subplates
For the pneumatic connection of one electropneumatic pressure control valve a single subplates with number 561 021 105 2 is available.
5.2 Intermediate Base ND7
For the pneumatic connection for more electropneumatic pressure control valves an in­termediate base with number 898 504 993 2 is available. The intermediate base needs a pair of end covers with the separate number 898 504 114 2 (contains left and right cover).
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INTERBUS-S
Phoenix CONTACT GmbH Flachsmarktstr. 8-28 32825 Blomberg
Data plug (examples)
Siemens
Siemens AG Vertrieb Deutschland Nord Völklinger Str.2 D-40219 Düsseldorf Vertrieb Deutschland Süd Weissacher Str 11 D-70499 Stuttgart
Harting
Postfach 11 33 D-32325 Espelkamp
Pressure Control Valve NW7 Proportional solenoid, INTERBUS-S
5.3 Data plug for IP54
With the Number 561 021 528 2 a data plug with a housing for IP54 is available. For the connector with terminal screws, the device is furnished with a PC board. Pin 1 to 9 of the SUB-D connector correspond to the terminal numbers on the PC board. The shield of the cable must connect to terminal 10 of the PC board.
Terminal board for data plug IP54
6 Further Literature
Phoenix manuals IBS SYS INST UM Order Code 2758774
7 List of Manufacturers
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Pressure Control Valve NW7 Proportional solenoid, INTERBUS-S
8 Changes and Extensions
8.1 Changes to manual
8.1.1 Version 99-06-07
Add the description in chapter 2.1. Add fuse to description in chapter 3.1. Add description for dataplug IP54 in chapter 5.3. Optical changes.
8.1.2 Manual Revision A
Optical changes.
8.2 Changes to the device
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AVENTICS GmbH Ulmer Straße 4 30880 Laatzen, GERMANY Phone +49 (0) 5 11-21 36-0 Fax: +49 (0) 511-21 36-2 69 www.aventics.com info@aventics.com
Further addresses: www.aventics.com/contact
The data specified above only serve to describe the product. No statements concerning a certain condition or suitability for a certain application can be derived from our information. The given information does not release the user from the obligation of own judgement and verifica­tion. It must be remembered that our products are subject to a natural process of wear and aging. An example configuration is depicted on the title page. The delivered product may thus vary from that in the illustration. Trans­lation of the original operating instructions. The original operating instructions were created in the German lan­guage.
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