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.
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).
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.
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.
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-
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.
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
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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Pressure Control Valve NW7
Proportional solenoid, INTERBUS-S
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
ABCD
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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
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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
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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
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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).
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
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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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Pressure Control Valve NW7
Proportional solenoid, INTERBUS-S
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.