Festo CPS-Gate Operating Instructions Manual [en, de, fr]

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Festo Didactic 8075265 de/en/fr 11/2017 R1.0

8075267

CPS-Gate

Industry 4.0 CP Lab

Betriebsanleitung Operating instructions Instructions de service

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Order number: 8075265 Revision level: 11/2017 Author: Andreas Hemminger Layout: 11/2017, Frank Ebel

+49 711 3467-0 www.festo-didactic.com +49 711 34754-88500 [email protected]

Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere das Recht, Patent-, Gebrauchsmuster- oder Geschmacksmusteranmeldungen durchzuführen.

Hinweis

Soweit in dieser Betriebsanleitung nur von Lehrer, Schüler etc. die Rede ist, sind selbstverständlich auch Lehrerinnen, Schülerinnen etc. gemeint. Die Verwendung nur einer Geschlechtsform soll keine geschlechtsspezifische Benachteiligung sein, sondern dient nur der besseren Lesbarkeit und dem besseren Verständnis der Formulierungen.

Vorsicht

Diese Betriebsanleitung muss dem Anwender ständig zur Verfügung stehen. Vor Inbetriebnahme muss die Betriebsanleitung gelesen werden. Die Sicherheitshinweise müssen beachtet werden. Bei Missachten kann es zu schweren Personen- oder Sachschaden kommen.

Deutsch _______________________________________________________________________________ 5 English _____________________________________________________________________________ 39 Français _____________________________________________________________________________ 73

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The reproduction, distribution and utilization of this document, as well as the communication of its content to others without explicit authorization, are prohibited. Offenders will be held liable for damages. All rights reserved, in particular the right to file patent, utility model and registered design applications.

Note

Where only pronouns such as he and him are used in these operating instructions, these pronouns are of course intended to refer to both male and female persons. The use of a single gender is not intended as gender discrimination, but simply to aid readability and comprehension of the document and the formulations used.

Caution

These operating instructions must always be available to the user. The operating instructions must be read before commissioning. The safety instructions must be observed Non-observance may result in severe personal injury or damage to property.

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Toute communication ou reproduction de ce document, sous quelque forme que ce soit, et toute exploitation ou communication de son contenu sont interdites, sauf autorisation écrite expresse. Tout manquement à cette règle expose son auteur au versement de dommages et intérêts. Tous nos droits sont réservés, notamment pour le cas de l'attribution d'un brevet ou celui de l'enregistrement d'un modèle d'utilité.

Nota

Les termes enseignant, étudiant, etc. employés dans les présentes instructions de service désignent aussi, bien entendu, les enseignantes, étudiantes, etc. L'emploi d'un seul genre ne saurait constituer une discrimination sexuelle, mais a simplement pour but de faciliter la lecture et la compréhension de ce qui est dit.

Attention

Les instructions de service doivent être constamment à la disposition de l'utilisateur. Les instructions de service doivent avoir été lues avant la mise en service. Se conformer aux consigne de sécurité. Le non-respect peut entraîner de graves dommages corporels ou matériels.

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CPS Gate

Inhalt

1 Allgemeine Voraussetzungen zum Betreiben der Geräte ____________________________________ 7

2 Piktogramme _______________________________________________________________________ 8

3 Bestimmungsgemäße Verwendung _____________________________________________________ 9

4 Für Ihre Sicherheit ________________________________________________________________ 10

4.1 Wichtige Hinweise ________________________________________________________________ 10

4.2 Verpflichtung des Betreibers ________________________________________________________ 10

4.3 Verpflichtung der Auszubildenden ___________________________________________________ 10

5 Arbeits- und Sicherheitshinweise ____________________________________________________ 11

6 Versionsinformation _______________________________________________________________ 13

7 Technische Daten _________________________________________________________________ 14

8 Zulassungen/Normen ______________________________________________________________ 16

9 Beschreibung ____________________________________________________________________ 17

10 Anschlüsse, Anzeige und Bedienelemente _____________________________________________ 18

10.1 Rückansicht ______________________________________________________________________ 18

10.2 Frontansicht _____________________________________________________________________ 18

10.3 Draufsicht _______________________________________________________________________ 19

10.4 Seitenansicht ____________________________________________________________________ 19

11 Installation ______________________________________________________________________ 20

11.1 Montage ________________________________________________________________________ 20

11.2 Demontage ______________________________________________________________________ 21

11.3 Elektrischer Anschluss _____________________________________________________________ 21

11.3.1 USB Schnittstelle _________________________________________________________________ 22

11.3.2 CAN Schnittstelle _________________________________________________________________ 23

11.3.3 Ethernet-Schnittstellen _____________________________________________________________ 24

11.3.4 Digitaleingänge ___________________________________________________________________ 25

11.3.5 Digitalausgänge, Spannungsversorgung ______________________________________________ 26

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CPS-Gate

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12 Magnetfeldsensoren _______________________________________________________________ 27

13 RFID ____________________________________________________________________________ 27

14 NFC ____________________________________________________________________________ 28

15 Betriebsartenschalter ______________________________________________________________ 28

16 Diagnoseanzeige _________________________________________________________________ 31

17 Anschlussdiagramm _______________________________________________________________ 34

18 Software ________________________________________________________________________ 34

18.1 CODESYS Programmierumgebung ____________________________________________________ 34

18.2 Web-Visualisierung ________________________________________________________________ 35

18.3 IP-Adresse _______________________________________________________________________ 36

19 Produktkennzeichnung ____________________________________________________________ 37

20 Wartung und Reinigung ____________________________________________________________ 37

21 Lagerung und Transport ____________________________________________________________ 37

22 Lieferumfang _____________________________________________________________________ 38

23 Zubehör, Ersatzteile _______________________________________________________________ 38

24 Entsorgung ______________________________________________________________________ 38

25 CE Konformitätserklärung __________________________________________________________ 38

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CPS-Gate

1 Allgemeine Voraussetzungen zum Betreiben der Geräte

Allgemeine Anforderungen bezüglich des sicheren Betriebs der Geräte:

• In gewerblichen Einrichtungen sind die Unfallverhütungsvorschriften der DGUV Vorschrift 3 "Elektrische

Anlagen und Betriebsmittel" zu beachten.

• Der Labor- oder Unterrichtsraum muss durch einen Arbeitsverantwortlichen überwacht werden. – Ein Arbeitsverantwortlicher ist eine Elektrofachkraft oder eine elektrotechnisch unterwiesene

Person mit Kenntnis von Sicherheitsanforderungen und Sicherheitsvorschriften mit aktenkundiger Unterweisung.

Der Labor- oder Unterrichtsraum muss mit den folgenden Einrichtungen ausgestattet sein:

• Es muss eine NOT-AUS-Einrichtung vorhanden sein. – Innerhalb und mindestens ein NOT-AUS außerhalb des Labor- oder Unterrichtsraums.

• Der Labor- oder Unterrichtsraum ist gegen unbefugtes Einschalten der Betriebsspannung bzw. der Druckluftversorgung zu sichern.

– z. B. durch einen Schlüsselschalter – z. B. durch abschließbare Einschaltventile

• Der Labor- oder Unterrichtsraum muss durch Fehlerstromschutzeinrichtungen (RCD) geschützt werden.

– Betreiben Sie elektrische Geräte (z. B. Netzgeräte, Verdichter, Hydraulikaggregate) nur in

Ausbildungsräumen, die mit einer Fehlerstromschutzeinrichtung ausgestattet sind.

– Als Fehlerstromschutzeinrichtung ist ein RCD-Schutzschalter mit Differenzstrom ≤ 30 mA, Typ B zu

verwenden.

• Der Labor- oder Unterrichtsraum muss durch Überstromschutzeinrichtungen geschützt sein. – Sicherungen oder Leitungsschutzschalter

• Es dürfen keine Geräte mit Schäden oder Mängeln verwendet werden.

– Schadhafte Geräte sind zu sperren und aus dem Labor- oder Unterrichtsraum zu entnehmen. – Beschädigte Verbindungsleitungen, Druckluftschläuche und Hydraulikschläuche stellen ein

Sicherheitsrisiko dar und müssen aus dem Labor- oder Unterrichtsraum entfernt werden.

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2 Piktogramme

Dieses Dokument und die beschriebene Hardware enthalten Hinweise auf mögliche Gefahren, die bei unsachgemäßem Einsatz des Systems auftreten können. Folgende Piktogramme werden verwendet:

Warnung … bedeutet, dass bei Missachten schwerer Personen- oder Sachschaden entstehen kann.

Vorsicht … bedeutet, dass bei Missachten Personen- oder Sachschaden entstehen kann.

Warnung … bedeutet, dass vor Montage-, Reparatur-, Wartungs- und Reinigungsarbeiten das Gerät auszuschalten und der Netzstecker zu ziehen ist. Beachten Sie das Handbuch, insbesondere alle Hinweise zur Sicherheit. Bei Missachten kann schwerer Personen- oder Sachschaden entstehen.

Hinweis … bedeutet, dass eine Handlungsanweisung für die bestimmungsgemäße Verwendung des Gerätes zu befolgen ist. Ein Nichtbeachten kann zu Funktionseinschränkungen führen.

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CPS-Gate

3 Bestimmungsgemäße Verwendung

Das CPS-Gate von Festo Didactic ist nur zu benutzen:

• für die bestimmungsgemäße Verwendung im gewerblichen Lehr- und Ausbildungsbetrieb

• in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand

Das CPS-Gate ist nach dem heutigen Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch können bei unsachgemäßer Verwendung Gefahren für Leib und Leben des Benutzers oder Dritter und Beeinträchtigungen der Komponenten entstehen.

Das Lernsystem von Festo Didactic ist ausschließlich für die Aus- und Weiterbildung im Bereich Automatisierung und Technik entwickelt und hergestellt. Das Ausbildungsunternehmen und/oder die Ausbildenden hat/haben dafür Sorge zu tragen, dass die Auszubildenden die Sicherheitsvorkehrungen, die in diesem Dokument beschrieben sind, beachten.

Festo Didactic schließt hiermit jegliche Haftung für Schäden des Auszubildenden, des Ausbildungsunternehmens und/oder sonstiger Dritter aus, die bei Gebrauch/Einsatz dieses Gerätesatzes außerhalb einer reinen Ausbildungssituation auftreten; es sei denn Festo Didactic hat solche Schäden vorsätzlich oder grob fahrlässig verursacht.

Die in dieser Betriebsanleitung dokumentierte Steuerung CPS-Gate ist ausschließlich zum Einbau in das Transportband von Festo Didactic vorgesehen.

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4 Für Ihre Sicherheit

4.1 Wichtige Hinweise

Grundvoraussetzung für den sicherheitsgerechten Umgang und den störungsfreien Betrieb des CPS-Gates ist die Kenntnis der grundlegenden Sicherheitshinweise und der Sicherheitsvorschriften. Diese Betriebsanleitung enthält die wichtigsten Hinweise, um das Gerät sicherheitsgerecht zu betreiben.

Insbesondere die Sicherheitshinweise sind von allen Personen zu beachten, die mit dem CPS-Gate arbeiten. Darüber hinaus sind die für den Einsatzort geltenden Regeln und Vorschriften zur Unfallverhütung zu beachten.

4.2 Verpflichtung des Betreibers

Der Betreiber verpflichtet sich, nur Personen mit dem Gerät arbeiten zu lassen, die:

• mit den grundlegenden Vorschriften über Arbeitssicherheit und Unfallverhütung vertraut und in die Handhabung des Gerätes eingewiesen sind,

• das Sicherheitskapitel und die Warnhinweise in dieser Betriebsanleitung gelesen und verstanden haben.

Das sicherheitsbewusste Arbeiten des Personals soll in regelmäßigen Abständen überprüft werden.

4.3 Verpflichtung der Auszubildenden

Alle Personen, die mit Arbeiten an dem Gerät beauftragt sind, verpflichten sich, vor Arbeitsbeginn:

• das Sicherheitskapitel und die Warnhinweise in dieser Betriebsanleitung zu lesen,

• die grundlegenden Vorschriften über Arbeitssicherheit und Unfallverhütung zu beachten.

Warnung

Alle Sicherheitseinrichten der Maschine, die mit dem CPS-Gate verbunden ist, müssen funktionsfähig sein.

Die elektrische Sicherheit der Maschine muss nachweislich gegeben sein.

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CPS-Gate

5 Arbeits- und Sicherheitshinweise

Allgemein

• Die Auszubildenden dürfen nur unter Aufsicht einer Ausbilderin/eines Ausbilders an den Schaltungen arbeiten.

• Beachten Sie die Angaben der Datenblätter zu den einzelnen Komponenten, insbesondere auch alle Hinweise zur Sicherheit!

• Störungen, die die Sicherheit beeinträchtigen können, dürfen nicht erzeugt werden.

• Tragen Sie Ihre persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille, Sicherheitsschuhe), wenn Sie an den

Schaltungen arbeiten.

Elektrik

• Lebensgefahr bei unterbrochenem Schutzleiter!

– Der Schutzleiter (grün-gelb) darf weder außerhalb noch innerhalb des Geräts unterbrochen werden. – Die Isolierung des Schutzleiters darf weder beschädigt noch entfernt werden.

• Lebensgefahr durch Reihenschaltung von Netzteilen! Berührungsspannungen > 25 V AC bzw. > 60 V DC sind nicht zulässig. Spannungen > 50 V AC bzw. 120 V DC können bei Berührung tödlich sein. – Schalten Sie keine Spannungsquellen hintereinander.

• Lebensgefahr durch elektrischen Schlag! Schützen Sie die Ausgänge der Netzteile (Ausgangsbuchsen/-klemmen) und daran angeschlossene Leitungen vor direkter Berührung.

– Verwenden Sie nur Leitungen mit ausreichender Isolation bzw. Spannungsfestigkeit. – Verwenden Sie Sicherheitssteckbuchsen mit berührungssicheren Kontaktstellen.

• Spannungsfrei schalten!

– Schalten Sie die Spannungsversorgung aus, bevor Sie an der Schaltung arbeiten. – Beachten Sie, dass elektrische Energie in einzelnen Komponenten gespeichert sein kann.

Informationen hierzu finden Sie in den Datenblättern und Bedienungsanleitungen der Komponenten.

– Vorsicht!

Kondensatoren im Gerät können noch geladen sein, selbst wenn das Gerät von allen Spannungsquellen getrennt wurde.

• Herstellen bzw. Abbauen von elektrischen Anschlüssen

– Stellen Sie elektrische Anschlüsse nur in spannungslosem Zustand her. – Bauen Sie elektrische Anschlüsse nur in spannungslosem Zustand ab.

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• Die zulässigen Strombelastungen von Leitungen und Geräten dürfen nicht überschritten werden.

– Vergleichen Sie stets die Strom-Werte von Gerät, Leitung und Sicherung. – Benutzen Sie bei Nichtübereinstimmung eine separate vorgeschaltete Sicherung als

entsprechenden Überstromschutz.

• Verwenden Sie für die elektrischen Anschlüsse nur Verbindungsleitungen mit Sicherheitssteckern.

• Verlegen Sie Verbindungsleitungen so, dass sie nicht geknickt oder geschert werden.

• Verlegen Sie Leitungen nicht über heiße Oberflächen.

– Heiße Oberflächen sind mit einem Warnsymbol entsprechend gekennzeichnet.

• Achten Sie darauf, dass Verbindungsleitungen nicht dauerhaft unter Zug stehen.

• Wenn in den Technischen Daten nicht anders angegeben, besitzt das Gerät keine integrierte Sicherung.

• Ziehen Sie beim Abbauen der Verbindungsleitungen nur an den Sicherheitssteckern, nicht an den

Leitungen.

• Bei

– sichtbarer Beschädigung, – defekter Funktion, – unsachgemäßer Lagerung oder – unsachgemäßem Transport

ist kein gefahrloser Betrieb des Geräts mehr möglich.

– Schalten Sie sofort die Spannung ab. – Schützen Sie das Gerät vor unbeabsichtigtem Wiedereinschalten.

Pneumatik

• Drucklos schalten!

– Schalten Sie die Druckluftversorgung aus, bevor Sie an der Schaltung arbeiten. – Prüfen Sie mit Druckmessgeräten, ob die komplette Schaltung drucklos ist. – Beachten Sie, dass in Druckspeichern Energie gespeichert sein kann. Informationen hierzu finden

Sie in den Datenblättern und Bedienungsanleitungen der Komponenten.

• Überschreiten Sie nicht den zulässigen Druck von 600 kPa (6 bar).

• Schalten Sie die Druckluft erst ein, wenn Sie alle Schlauchverbindungen hergestellt und gesichert

haben.

• Entkuppeln Sie keine Schläuche unter Druck.

• Verletzungsgefahr beim Einschalten von Druckluft!

Zylinder können selbsttätig aus- und einfahren.

• Unfallgefahr durch ausfahrende Zylinder! – Platzieren Sie pneumatische Zylinder immer so, dass der Arbeitsraum der Kolbenstange über den

gesamten Hubbereich frei ist.

– Stellen Sie sicher, dass die Kolbenstange nicht gegen starre Komponenten des Aufbaus fahren

kann.

• Unfallgefahr durch abspringende Schläuche!

– Verwenden Sie kürzest mögliche Schlauchverbindungen. – Beim Abspringen von Schläuchen: Schalten Sie die Druckluftzufuhr sofort ab.

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• Schalten Sie vor dem Schaltungsabbau die Druckluftversorgung ab.

• Lärm durch ausströmende Druckluft!

– Lärm durch ausströmende Druckluft kann schädlich für das Gehör sein. Reduzieren Sie den Lärm

durch den Einsatz von Schalldämpfern oder tragen Sie einen Gehörschutz, falls der Lärm sich nicht vermeiden lässt.

– Alle Abluftanschlüsse der Komponenten der Gerätesätze sind mit Schalldämpfern versehen.

Entfernen Sie diese Schalldämpfer nicht.

Vorsicht!

Durch unsachgemäße Reparaturen oder Veränderungen können unvorhersehbare Betriebszustände entstehen. Führen Sie keine Reparaturen am Gerät durch.

6 Versionsinformation

Die Beschreibung bezieht sich auf folgende Versionen:

– Festo Steuerung CPS-Gate Version 1.0/0 – Softwarepaket CODESYS V3 provided by Festo (pbF)

Die Beschreibung enthält Informationen zur Funktion, Montage, Installation und Inbetriebnahme des CPSGates

Version

Beschreibung

V1.0/0

Freigegebene Erstserie

Version Betriebsanleitung

Version

Beschreibung

V1.0

Freigegebene Erstserie

V1.1

Korrektor Technischer Daten

Ergänzung FCC / IC Hinweis

Neue Version der Frontbeschriftung

Korrektur Betriebswahlschalter

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7 Technische Daten

Technische Daten

CPU

Prozessor

Cortex-A9, Single Core, 800MHZ

Echtzeituhr

Vorhanden, mittels Gold-Cap bis zu 4 Wochen gepuffert

Speicher

4 GByte RAM, 1 GByte Flash

Pufferung

1 MByte Retain Daten im Flash

Software / Funktionalität

Betriebssystem

Embedded Linux 4.00

SPS Programmierung

CODESYS V3 (CS3)

HMI Programmierung

CODESYS V3 WebVisu (WV)

Ethernet TCP-Modbus Client oder Server

Realisierbar über IEC-Bibliothek

EtherCAT Master (optional)

Integriert in CODESYS V3 (CS3)

CANopen Master

Realisierbar über IEC-Bibliothek

OPC-UA (optional)

Integriert in CODESYS V3 (CS3)

Elektrische Schnittstellen

USB-Diagnose (USB Device Buchse Typ B)

CAN nach ISO11898 mit galvanischer Trennung, RJ45

X3 … X5

Ethernet-Schnittstellen, 100BASE-T, RJ45 mit 3-fach Switch-Funktionalität

Digitaleingänge DI0, DI1

Eingangsspannung

Frequenz max.

Eingangsverzögerung

Überspannung

Verlustleistung

Min. Spannung High

Max. Spannung Low

24 VDC, EN 61131-2 Typ 1

100 Hz

≤ 10 ms

33 V

0,2 Watt pro Eingang; 24 mA Versorgung pro Eingang

15 V

5 V

Digitaleingänge DI2, DI3

Digitaleingänge DI4, DI5

X10

Digitaleingänge DI6, DI7

Digitalausgänge DO0, DO1 Spannungsversorgung digital Ein-/Ausgänge

Ausgangsspannung

Ausgangsstrom

Summenstrom (lt. DIN)

Ohmsche Last

Schaltfrequenz Ohm/Induktiv

Kurzschluss- / thermischer Schutz Strombegrenzung Schmelzsicherung Verlustleistung

24 VDC, EN 61131-2 Typ 1

0,5 A

Max. 2 A (bei 50% ED)

48 W nominal

100 Hz

0,7 A pro Kanal 2 A für Summenstrom 0,2 W pro Ausgang

X11

Digitalausgänge DO2, DO3 Spannungsversorgung CPU

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CPS-Gate

Technische Daten (Fortsetzung)

Funkschnittstellen

NFC für die Konfiguration

4 kBit EEPROM, ISO 15693

RFID für Logistikfunktion

Reader / Writer 13,56 MHz Multiprotokoll mit integrierter Antenne

RFID Sendeleistung

49,83 dBµV/m @ 3m (-45,4 dBm ±2dBm)

Interne Sensoren / Aktoren

Hall Sensoren

4x Magnetfeldsensoren für Erkennung des Werkstückträgers 2x Sensoren für die Lageerkennung des Stopper.

Stopper

Pneumatischer Stopper Applikator, 3 mm Luftanschluss, max. 600 kPa (6 bar)

Bedien- und Anzeigeelemente

Betriebsartenschalterschalter (BAS) für SPS

Status LEDs

36 LEDs für Betriebs- und Statusmeldungen

Mechanische Daten

Außenmaße (B x H x T)

120 x 144 x 30 mm

Gewicht

Ca. 660 g

Gehäuse

Aluminiumgehäuse mit Kunststoffabdeckung

Schutzart

IP20, nach EN 60529

Montage

40 mm Aluminiumstrangpressprofil, Gerät muss thermisch leitend mit der Maschinenstruktur verbunden sein.

Betriebsbedingungen

Betriebstemperatur

5 °C …40 °C

Lagertemperatur

-20 °C …70 °C

Relative Luftfeuchtigkeit Betrieb

10 % …5 % nicht kondensierend

Relative Luftfeuchtigkeit Lager

5 %…85 % nicht kondensierend

Kühlung

Passiver Kühlkörper, Konvektion muss gegeben sein

Betrieb des Gerätes

Verwendung nur in Innenräumen, bis 3000 m über Normalnull

Elektrische Anschlussdaten

Versorgungspannung

24 VDC (20,4 V….28,8 V), verpolgeschützt Versorgung nur durch SELV/PELV Netzteil mit Energiebegrenzung, Vorsicherung max. 4 AT

Leistungsaufnahme

Max. 60 W

Leistungsaufnahme Ventile

4x 1 W (4x 40 mA)

Stromaufnahme CPU

240 mA

Stromaufnahme Digitalausgänge

4x 500 mA

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8 Zulassungen/Normen

Zulassungen

CE Kennzeichnung nach

Radio Equipment Device (RED) – Richtlinie

Spektrum: ETSI EN 300330

Safety EN 61131-2

EMV ETSI EN 300489-1, ETSI EN 301489-3 EN 61131-2

RoHS Richtlinie

EN 50581

RCM

Marktzulassung Australien

FCC

FCC ID: 2AMRG-CPSGATE

IC: 22929-CPSGATE

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CPS-Gate

9 Beschreibung

Das CPS-Gate ist ein multifunktionales Steuergerät mit SPS Funktionalität. Auf einem leistungsfähigen Rechenkern läuft die CODESYS Programmierumgebung mit umfangreichen Bibliotheksfunktionen.

Eine Vielzahl modernen Industrie- und Mediaschnittstellen ermöglichen den Einsatz in einer Industrie 4.0 Umgebung. Steuerung, Sensoren, Aktoren und Kommunikationsschnittstellen sind im CPS-Gate vereinigt und befinden sich direkt an der Feldapplikation.

Über die drahtlose NFC-Schnittstelle kann das Gerät für die Applikation durch ein Mobilgerät parametriert werden. Die RFID-Schnittstelle erlaubt das permanente lesen/schreiben von Informationen des Werkstückträgers. Zusätzlich können die Werkstückträger mit Magneten codiert werden, die von den 4 integrierten Magnetfeldsensoren erkannt werden. Der pneumatische Stopper kann die Werkstückträger stoppen oder für den Weitertransport freigeben. Die Position der Kolbenstange des Stoppers wird durch 2 weitere Sensoren erkannt.

Blockdiagramm CPS-Gate

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CPS-Gate

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10 Anschlüsse, Anzeige und Bedienelemente

10.1 Rückansicht

Abluftdrossel für Ventile 1, 2

Druckluftanschluss für Ventile 1 … 4

Ventilspulen -MB1, -MB2 für internen Stopper

Arbeitsanschluss von Ventil 3

Arbeitsanschluss von Ventil 4

Ventilspule -MB3

Ventilspule -MB4

Anschlüsse -X8, -X11 für digitale Ausgänge und Versorgungsspannungen

Anschlüsse -X3 … -X5 für Ethernet

Anschlüsse -X6, -X7, -X9, -X10 für digitale Eingänge

Funktionserdanschluss

CAN-Anschluss -X2 13

USB-Anschluss -X1

10.2 Frontansicht

Stopper

Diagnoseanzeige

Betriebsartenschalter

Montagepunkt

Typenschild

Montagepunkt

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CPS-Gate

10.3 Draufsicht

Position Magnetfeldsensor -BE1

Position Magnetfeldsensor -BE2

Position Magnetfeldsensor -BE3

Position Magnetfeldsensor -BE4

Position RFID Antenne

Position NFC Antenne

10.4 Seitenansicht

Alternativer Druckluftanschluss 11 (P)

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CPS-Gate

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11 Installation

Warnung

Das Gerät darf nicht zur Ansteuerung von sicherheitsrelevanten Einrichtungen verwendet werden. Eine funktionale Sicherheit kann nicht gewährleistet werden!

Vorsicht

Vor der Installation und Inbetriebnahme muss die Betriebsanleitung sorgfältig gelesen und befolgt werden. Es sind die einschlägigen Sicherheitsvorschriften zu beachten.

Gleichen Sie die Baugruppe vor Inbetriebnahme der Raumtemperatur an. Bei Betauung dürfen Sie das Gerät erst einschalten, nachdem es absolut trocken ist.

Um eine Überhitzung des Gerätes im Betrieb zu verhindern,

– darf das Gerät keiner direkten Sonnenbestrahlung ausgesetzt werden, – dürfen die Lüftungsschlitze im Gehäuse durch den Einbau nicht verdeckt werden, – ist auf ausreichende Luftzirkulation zu achten.

11.1 Montage

Das Gerät wird am Aluminiumrechteckrohrprofil des Transportbandes angeschraubt. Die Montageteile liegen der Lieferung bei. Das Gerät darf nur senkrecht eingebaut werden, so dass der Stopperzylinder eine Vertikalbewegung macht. Es ist darauf zu achten, dass der Aluminiumkörper des Gerätes im Bereich des Profils flächig aufliegt.

An der Gerätrückseite befinden sind die elektrischen Anschlüsse. Diese müssen nach der Montage zugänglich sein.

Das Gerät wird an den Montagepunkten 1 und 2 an das 40 mm Aluminiumprofil geschraubt.

Dafür liegen die zwei Schrauben DIN 912 M5x20 mm bei.

Im Aluminiumprofil sind an den entsprechenden Stellen die beiliegenden Nutensteine einzusetzen.

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CPS-Gate

Es ist darauf zu achten, dass die überstehende Lippe (3) in die Längsnut des Aluminiumprofiles ragt.

11.2 Demontage

Die Demontage erfolgt ausschließlich im spannungslosen Zustand. Alle Zusatzgeräte, die mit dem CPS-Gate verbunden sind, müssen spannungslos sein.

Alle elektrischen Anschlüsse werden vom Gerät getrennt. Anschließend wir das Gerät abgeschraubt. Im Falle der Entsorgung ist das Gerät fachgerecht zu entsorgen. Dies kann über die kommunale Sammelstelle erfolgen oder dem Hersteller übergeben werden.

Bei Weiterverwendung müssen alle elektrischen Anschlüsse mit der entsprechenden Abdeckkappe geschlossen werden

11.3 Elektrischer Anschluss

Die erforderlichen elektrischen Anschlüsse werden im spannungslosen Zustand gesteckt. Nicht benutzte Anschlüssen werden mit den entsprechenden Abdeckkappen geschlossen.

Vor der Inbetriebnahme müssen alle elektrischen Signale mit einer Gegenstelle verbunden sein.

Vorsicht

Das Gerät verfügt über einen Funktionserdanschluss (FE). Dieser muss vor Inbetriebnahme dauerhaft und niederohmig mit dem Schutzleitersystem der Installation verbunden sein.

Hinweis

Als FE-Anschlussleitung sind hochflexible Kupfergeflecht-Bänder geeignet. Massivadern sind nicht empfehlenswert.

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Vorsicht

Das Gerät darf nur durch ein SELV/PELV Netzteil mit Energiebegrenzung versorgt werden. Die maximale Vorsicherung ist 4 AT.

Hinweis

Um Störeinkopplungen zu vermeiden, darf die Länge der DC-Versorgungsleitung maximal 3 m betragen.

Alle Anschlussleitungen sollten von störungsbehafteten Leitungen (Starkstrom, Motorleitungen) getrennt verlegt werden um eine Störeinkopplung zu vermeiden.

Hinweis

An der Geräteoberseite befinden sich integrierte Antennen für die RFID- und NFC-Kommunikation. Diese dürfen nicht abgedeckt werden.

11.3.1 USB Schnittstelle

USB, -X1

Belegung

Funktion

+5 V (max. 500 mA)

Versorgungsspannung

Data-

3 Data+

4 GND 5 V (Signal Masse)

Versorgungsspannung

Der USB-Anschluss muss seine Betriebsspannung (5 VDC) von der Kommunikationsgegenstelle erhalten, um eine Kommunikation zu ermöglichen.

Bei Kommunikationsstörungen wird eine galvanische Trennung zwischen dem USB Anschluss und dem externen USB Gerät empfohlen, um die Masseschleife zu unterbrechen. Dazu kann ein entsprechender USB-Hub verwendet werden.

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CPS-Gate

11.3.2 CAN Schnittstelle

Diese Schnittstelle ist über einen 8-poligen RJ45-Stecker herausgeführt. Sie ist galvanisch von der Versorgungsspannung des Gerätes getrennt.

CAN, -X2

Belegung

Shld

CAN-H

CAN-L

GND (Signal Ground für CAN) HF-Kopplung auf FE (1 MOhm || 22 nF)

Schirm, HF-Kopplung auf FE (1 MOhm || 22 nF)

Hinweise

– Die nicht belegten Anschlusspins 4 … 8 dürfen von der Gegenstelle nicht verwendet werden. – Prüfen Sie, ob aufgrund der Gesamtbusstruktur ein externer Abschlusswiderstand benötigt wird. In der Regel befinden sich diese Abschluss-/ Terminierungswiderstände am Anfang und am Ende des Buskabels. Der Widerstandswert beträgt typisch 120 Ohm. – Verwenden Sie eine verdrillte, geschirmte 2-Draht Leitung.

Hinweis

Bei fehlerhafter Installation und hohen Übertragungsraten können Datenübertragungsfehler durch Signalreflexionen und Signaldämpfungen auftreten. Ursachen für Übertragungsfehler können sein:

– fehlender Abschlusswiderstand zwischen CAN_L (Pin 2) und CAN_H (Pin 1), – fehlerhafter Schirmanschluss, – Abzweigungen, – große Entfernungen, – ungeeignete Leitungen.

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11.3.3 Ethernet-Schnittstellen

Die Ethernet-Schnittstellen sind als RJ45-Buchse mit Switch Funktionalität ausgeführt.

Der integrierte 10/100 MBit Ethernet-Switch unterstützt Auto-MDI(X). Es können sowohl Crossover- als auch Patchkabel verwendet werden.

Die Anschlüsse und Leitungen entsprechen CAT 5. Es ist sicherzustellen, dass der Ethernet-Anschluss an der Gegenstelle geerdet ist.

Der Funktionserdanschluss des CPS-Gates muss geerdet werden.

Schnittstellen -X3, -X4, -X5

Belegung

Funktion

TX+

Transmit Data +

TX-

Transmit Data -

RX+

Receive Data +

n.c.

keine

n.c.

keine

RX-

Receive Data -

n.c.

keine

n.c.

Keine

Shld

Schirmgehäuse

Verbunden mit FE

Ethernet

3x RJ45 (switched)

Übertragungsmedium

Mindestens Twisted Pair SF-UTP, 100 Ω, CAT 5, 100 m maximale Leitungslänge

Übertragungsrate

10/100 Mbit/s

Protokolle

DHCP, DNS, FTP, HTTP, HTTPS, SSH

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CPS-Gate

11.3.4 Digitaleingänge

Anschlusspins für die Schnittstelle -X6 … -X11 Hersteller: Wago, Bestellnummer: 2091-1106/002-000

-X6, Digitale Eingänge DI0, DI1

Benennung

Funktion

Hinweis

DI0

GND

+24 V

Digitaler Eingang 0

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

Galvanisch getrennt

Verbunden mit -X8, 1+3

Verbunden mit -X8, 2. Für Sensorversorgung

DI1

GND

+24 V

Digitaler Eingang 1

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

Galvanisch getrennt

Verbunden mit -X8, 1+3

Verbunden mit -X8, 2. Für Sensorversorgung

-X7 Digitale Eingänge DI2, DI3

Benennung

Funktion

Hinweis

DI2

GND

+24 V

Digitaler Eingang 2

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

Galvanisch getrennt

Verbunden mit -X8, 1+3

Verbunden mit -X8, 2. Für Sensorversorgung

DI3

GND

+24 V

Digitaler Eingang 3

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

Galvanisch getrennt

Verbunden mit -X8, 1+3

Verbunden mit -X8, 2. Für Sensorversorgung

-X9, Digitale Eingänge DI4, DI5

Benennung

Funktion

Hinweis

DI4

GND

+24 V

Digitaler Eingang 4

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

Galvanisch getrennt

Verbunden mit -X8, 1+3

Verbunden mit -X8, 2. Für Sensorversorgung

DI5

GND

+24 V

Digitaler Eingang 5

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

Galvanisch getrennt

Verbunden mit -X8, 1+3

Verbunden mit -X8, 2. Für Sensorversorgung

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CPS-Gate

26 © Festo Didactic 8075265

-X10, Digitale Eingänge DI6, DI7

Benennung

Funktion

Hinweis

DI6

GND

+24 V

Digitaler Eingang 6

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

Galvanisch getrennt

Verbunden mit -X8, 1+3

Verbunden mit -X8, 2. Für Sensorversorgung

DI7

GND

+24 V

Digitaler Eingang 7

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

Galvanisch getrennt

Verbunden mit -X8, 1+3

Verbunden mit -X8, 2. Für Sensorversorgung

11.3.5 Digitalausgänge, Spannungsversorgung

Anschlusspins für die Schnittstelle -X8, -X11 Typ: Wago-2091-1406

-X8, Digitale Ausgänge DO0, DO1, Versorgungsspannung digital Schnittstellen

Benennung

Funktion

Hinweis

1 2 GND

+24V

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

GND-Einspeiseklemme für digitale Schnittstellen

+24 V Einspeiseklemme für digitale Schnittstellen

3 4 GND

DO1

Bezugsmasse

Digitaler Ausgang 1

Verbunden mit -X8, 1. Bezugspotential für DO1

galvanisch getrennt von CPU Versorgung

5 6 GND

DO0

Bezugsmasse

Digitaler Ausgang 0

Verbunden mit -X8, 1. Bezugspotential für DO0

galvanisch getrennt von CPU Versorgung

-X11, Digitale Ausgänge DO2, DO3, Versorgungsspannung CPU

Benennung

Funktion

Hinweis

1 2 GND_CPU

+24V_CPU

Bezugsmasse

Versorgungsspannung

GND-Einspeiseklemme für CPU

+24 V Einspeiseklemme für CPU

3 4 GND

DO3

Bezugsmasse

Digitaler Ausgang 3

Verbunden mit -X8, 1. Bezugspotential für DO1

galvanisch getrennt von CPU Versorgung

5 6 GND

DO2

Bezugsmasse

Digitaler Ausgang 2

Verbunden mit -X8, 1. Bezugspotential für DO0

galvanisch getrennt von CPU Versorgung

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CPS-Gate

12 Magnetfeldsensoren

An der Geräteoberseite befinden sich vier integrierte Magnetfeldsensoren für die Erkennung des Werkstückträgers. Die Positionen der Sensoren -BE1 … -BE4 sind markiert. Die Magnete müssen so montiert werden, dass der Südpol in Richtung des Sensors ausgerichtet ist.

13 RFID

Im CPS-Gate ist ein RFID (Radio Frequency IDentification) Schreib-/Leseeinheit eingebaut. Damit kann ein 13,56 MHz RFID-Tag (IEC 15693), der am Werkstückträger montiert ist, gelesen und beschrieben werden.

Die RFID Antenne befindet sich an der Oberseite des CPS-Gates und ist markiert. Die Tags sollten sich im Abstand von 1 … 30 mm parallel zur Geräteoberseite befinden um ein zuverlässiges lesen/schreiben zu ermöglichen.

Hinweis

Das RFID Modul arbeitet mit induktiver Signalkopplung. Jede Art von Metall in Antennennähe beeinflusst die Signalübertragung.

– Vermeiden Sie metallische Materialien im Bereich der Antenne und des Tags – Vermeiden Sie die Anordnung mehrerer Tags im Antennenbereich

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CPS-Gate

28 © Festo Didactic 8075265

14 NFC

Das integrierte NFC-Modul (Near Field Communication) ermöglicht die Parametrierung des Gerätes für die Applikation. Die Daten werden in einem remanenten, 512 Byte großen Speicher abgelegt. Seitens CODESYS ist der Schreib-/Lesezugriff auf diesen Speicher ebenfalls möglich.

Die NFC Antenne des CPS-Gates befindet sich an der Geräteoberseite und ist markiert. Das Mobilgerät sollte in einer Entfernung von bis zu 10 cm herangeführt werden, um eine Kommunikation aufzubauen. Gegebenenfalls muss die Einbaulage der NFC Antenne des externen Gerätes anhand der technischen Unterlagen bestimmt werden.

15 Betriebsartenschalter

Der Schalter hat 3 Positionen: RUN STOP RESET

Mit dem Betriebsartenschalter (BAS) kann:

• Die Abarbeitung von IEC Applikationen gesteuert werden,

• Einstellungen am Gerät vorgenommen werden.

• Ein Reset des Geräts ausgelöst werden.

Nachfolgende Tabelle listet die Funktionen des Betriebsartenschalters auf.

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CPS-Gate

Im laufenden Betrieb

Endzustand, bzw. Aktion

Stellung BAS

Ablauf

Beschreibung

Statusanzeige LED

Run

RUN Alle IEC Applikationen werden abgearbeitet und diese können über die CODESYS IDE gestoppt und gestartet werden.

RFID ist aktiv

NFC dieser ist hier nicht aktiv. Alternativ kann über eine IEC Applikation der NFC aktiviert, bzw. deaktivert werden.

Stop

STOP Alle vorhandenen IEC Applikationen werden am jeweiligen Zyklusende angehalten und können durch die CODESYS IDE nicht mehr gestartet werden.

NFC Der NFC gilt als Parametrierungsschnittstelle, diese kann nur im spannungsfreien Zustand oder in der

CODESYS Runschalterstellung „STOP“

parametriert werden.

Reset CODESYS Warmstart

RESET

Von > 1 bis < 2 s

Alle IEC Applikationen werden mittels ‚Reset Warm‘ zurückgesetzt

Reset

RESET

> 4 s

Retain-Daten werden gespeichert. Anschließen werden die IEC-Applikationen beendet.

Reset

RESET

> 8 s

Neustart.

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CPS-Gate

30 © Festo Didactic 8075265

Einschalten der Spannungsversorgung und PoR (Power on Reset)

Endzustand, bzw. Aktion

Stellung BAS

Ablauf

Beschreibung

Statusanzeige LED

RUN Ein vorhandenes Bootprojekt wird geladen und die darin enthaltenen Applikationen gestartet.

STOP Ein vorhandenes IEC Bootprojekt wird nicht geladen und die darin enthaltenen Applikationen werden nicht gestartet. Damit das Bootprojekt geladen wird, ist das Gerät von der Spannungsversorgung zu trennen und im RUN Modus wieder einzuschalten. Mittels CODESYS IDE kann ein neues Projekt auf die Steuerung geladen und ein neues Bootprojekt erzeugt werden.

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CPS-Gate

16 Diagnoseanzeige

Die 36 LEDs signalisieren folgende Zustände:

Power

Digitaleingänge

Hallsensoren

RF ID

Ohne Funktion

C A N

U S B

Power I/O

Power 5 V DI7

DI6

DI5

DI4

DI3

DI2

DI1

DI0

-BE2

-BE1

-BG1

RFID- Ready

Status CPU 2

Status CPU 1

CAN TxD

USB TxD

Power

3.3 V

STAT-OUT

DO3

DO2

DO1

DO0

-MB4

-MB3

-MB2

-MB1

-BE4

-BE3

-BG2

RFID- Error

Status

CPU 4

Status CPU 3

CAN RxD

USB RxD

Digitalausgänge

Pneumatikventile

Hallsensoren

RF ID

Ohne Funktion

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CPS-Gate

32 © Festo Didactic 8075265

Bezeichnung LED

Diagnose, wenn LED ein…

Power I/O

die +24 VDC Versorgungsspannung für die digital ein-/Ausgänge, Anschluss X8, 1+2, steht an. Die Versorgungsspannung für die CPU muss anstehen.

Power 5 V

die +24 VDC Versorgungsspannung für die CPU, Anschluss X11, 1+2, steht an. Interner 5 V Regler ok

Power 3.3 V

die +24 VDC Versorgungsspannung für die CPU, Anschluss X11, 1+2, steht an. Interner 3,3 V Regler ok

DI0

Eingang X6, 1 High

DI1

Eingang X6, 4 High

DI2

Eingang X7, 1 High

DI3

Eingang X7, 4 High

DI4

Eingang X9, 1 High

DI5

Eingang X9, 4 High

DI6

Eingang X10, 1 High

DI7

Eingang X10, 4 High

DO0

Ausgang X8,6 geschaltet

DO1

Ausgang X8,4 geschaltet

DO2

Ausgang X11,6 geschaltet

DO3

Ausgang X11,4 geschaltet

STAT-OUT

Ausgang ok, Keine Übertemperatur / Kurzschluss

-MB1

Ventil 1 geschaltet, Stopper auf

-MB2

Ventil 2 geschaltet, Stopper ab

-MB3

Ventil 3 geschaltet

-MB4

Ventil 4 geschaltet

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CPS-Gate

Bezeichnung LED

Diagnose, wenn LED ein…

-BE1

Sensor -MB1 registriert ein Magnetfeld (Südpol-orientiert)

-BE2

Sensor -MB2 registriert ein Magnetfeld (Südpol-orientiert)

-BE3

Sensor -MB3 registriert ein Magnetfeld (Südpol-orientiert)

-BE4

Sensor -MB4 registriert ein Magnetfeld (Südpol-orientiert)

-BG1

Stopper in unterer Endlage

-BG2

Stopper in oberer Endlage

RFID Ready

Ohne Funktion

RFID Error

Ohne Funktion

Status-CPU 1

Ohne Funktion

Status-CPU 2

Ohne Funktion

Status-CPU 3

Ohne Funktion

Status-CPU 4

Ohne Funktion

CAN-TxD

Daten werden gesendet

CAN-RxD

Daten werden empfangen

USB-TxD

Daten werden gesendet

USB-RxD

Daten werden empfangen

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CPS-Gate

34 © Festo Didactic 8075265

17 Anschlussdiagramm

Allgemeines Applikationsbeispiel:

18 Software

Auf unserem Serviceportal https://www.cp.community.festo.com stehen unseren Kunden die aktuellsten Daten zur Verfügung. Die Zugangsdaten erhalten Sie auf Anfrage.

18.1 CODESYS Programmierumgebung

Mit Hilfe der CODESYS-Programmierumgebung lassen sich komfortabel Programmapplikationen für das CPS-Gate erstellen. CODESYS bietet eine vollständige Programmierung nach IEC 61131-3. Die Programmieroberfläche kann kostenlose bezogen werden unter www.codesys.org. Die System- Voraussetzungen sind auf dieser Webseite aufgeführt.

Für die Nutzung der Bibliotheksfunktionen ist mindestens sie Version 3.5, Service Pack 10, zu verwenden. Die Version wird auch unter der Bezeichnung 3.5.10.x geführt.

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CPS-Gate

Neben der CODESYS-Programmieroberfläche werden eine Gerätebeschreibungsdatei sowie eine Bibliotheksdatei benötigt. Beide Dateien können über das Festo Serviceportal bezogen werden.

Die Installation dieser Dateien erfolgt in CODESYS unter dem Reiter „Tools“. Weitere Details zur

Programmierung können der CODESYS Dokumentation entnommen werden.

Installation der Gerätebeschreibungsdatei.

Installation der Bibliotheksdatei

18.2 Web-Visualisierung

Die CODESYS Version auf dem Gerät unterstützt die CODESYS Web-Visualisierung. Diese beruht auf HTML5 und kann somit auf jedem Browser, der die HTML5 Neuerung Canvas unterstützt, ausgeführt werden. Zum Aufruf der Web-Visualisierung geben Sie in die Adresszeile des Browsers die folgende Adresse ein: http://<IP Adresse>:<Portnummer>/webvisu.htm

z. B. http://192.168.1.254/webvisu.htm

Im Auslieferungszustand wird für die Web Visualisierung die IP Adresse 192.168.2.254, Port 80 verwendet.

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CPS-Gate

36 © Festo Didactic 8075265

18.3 IP-Adresse

Im Auslieferungszustand des Gerätes ist die IP-Adresse auf 192.168.2.254 gesetzt.

Diese Adresse kann durch die NFC Schnittstelle und durch die CODESYS Applikation gelesen und geändert werden.

NFC Memory Map

Byte 3

Byte 2

Byte 1

Byte 0

192

168

002

254

Einstellen der IP-Adresse mit einem NFC fähigen Mobilgerät

• NFC Antenne aktivieren in dem der Betriebsartenschalter S1 auf Mittelstellung (Stopp) gestellt wird.

• Mit einer geeigneten NFC-App können die Adressbytes 0…3 mit den gewünschten IP-Adressteilen

beschrieben werden.

Einstellen der IP-Adresse aus CODESYS

Zum Lesen/Schreiben der IP-Adresse steht die Bibliothek „OPAK_RFID“ zur Verfügung.

Folgendes Codefragment zeigt das Schreiben der IP-Adresse:

// zum Lesen und Schreiben der IP-Adresse durch CODESYS muss die NFC Antenne

// nicht eingeschaltet werden

IF bWriteIP THEN

Address_IP := 16#C0A86479 // 192.168.100.121

NumberOfWiteBytes := ELA_OPAK_RFID.writeToNFC( addr := ELA_OPAK_RFID.IP,

Len := SIZEOF (Address_IP),

Buf := ADR(Address_IP),

Res := ADR(Result)

);

bWriteIP := false;

END_IF

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CPS-Gate

19 Produktkennzeichnung

1 Produktzulassungen

2 Herstelleradresse

3 Technische Daten

4 Entsorgungshinweis

5 Sicherheits- / Warnhinweise

1 Produktbezeichnung

2 Fertigungsmonat

3 Teilenummer (Bestellnummer)

4 Fertigungsjahr

5 Version Vx.x/y x.x = Hardwareversion, y = Firmwareversion

6 Barcode

7 Seriennummer

8 interne Identifikationsnummer

20 Wartung und Reinigung

Das Gerät ist wartungsfrei. Zur Reinigung verwenden Sie ein leicht feuchtes, fusselfreies Reinigungstuch ohne scheuernde, chemische oder lösungsmittelhaltige Reinigungsmittel

21 Lagerung und Transport

Das Gerät wird mit dem Lieferzubehör in der Herstellerverpackung geliefert. Die bietet ausreichend Schutz für das Gerät bei Transport und Lagerung. Die Lagerbedingungen sind in den technischen Daten aufgeführt.

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CPS-Gate

38 © Festo Didactic 8075265

22 Lieferumfang

• CPS-Gate

• Schutzabdeckungen für elektrische Anschlussbuchsen

• Benutzerhandbuch

• Montagematerial

• Steckverbindung QSM, reduzierend, 4 mm --> 3 mm, QSM-4-3, Festo AG & Co. KG

Bestellnummer 153326

• 300 mm Pneumatik-Kunststoffschläuche, PUN-3x0,5-SI

23 Zubehör, Ersatzteile

• Festo Didactic Tischnetzteil SELV/PELV mit Energiebegrenzung, Festo Didactic Bestellnummer 8049633

• Pneumatik-Kunststoffschläuche, silber, 50 m: PUN-3x0,5-SI

• Ersatzfederleisten für -X6 … -X11: Federleiste mit Griffplatte; Kabelbündelungsfunktion und

Entriegelungshilfe; 6-polig; Rastermaß 3,5 mm Wago Bestellnummer 2091-1106/002-000

• RFID-Tag, ISO 15693, Turck, Typ: TW-R16-B128, Turck-Bestellnummer 6900501

24 Entsorgung

Elektronische Altgeräte sind Wertstoffe und gehören nicht in den Hausmüll. Die Entsorgung erfolgt über die kommunalen Sammelstellen.

25 CE Konformitätserklärung

Vereinfachte EU-Konformitätserklärung nach Artikel 10, Absatz 9 der Richtlinie 2014/53/EU:

Hiermit erklärt Festo Didactic SE, dass der Funkanlagentyp CPS-Gate, Bestellnummer 8075267, der Richtlinie 2014/53/EU entspricht.

Der vollständige Text der EU-Konformitätserklärung ist unter der folgenden Internetadresse verfügbar:

http://www.festo-didactic.com/de-de/service/printmedien/zertifikate-produktkonformitaet

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CPS Gate

Table of contents

1 General prerequisites for operating the devices _________________________________________ 41

2 Pictograms ______________________________________________________________________ 42

3 Use for intended purpose ___________________________________________________________ 43

4 For your safety ___________________________________________________________________ 44

4.1 Important notes __________________________________________________________________ 44

4.2 Obligations of the operating company ________________________________________________ 44

4.3 Obligations of apprentices __________________________________________________________ 44

5 Work and safety instructions ________________________________________________________ 45

6 Version information _______________________________________________________________ 47

7 Technical data ____________________________________________________________________ 48

8 Approvals/standards ______________________________________________________________ 50

9 Description ______________________________________________________________________ 52

10 Connections, display, and operating components _______________________________________ 53

10.1 Rear view ________________________________________________________________________ 53

10.2 Front view _______________________________________________________________________ 53

10.3 Top view ________________________________________________________________________ 54

10.4 Side view ________________________________________________________________________ 54

11 Installation ______________________________________________________________________ 55

11.1 Mounting ________________________________________________________________________ 55

11.2 Dismounting _____________________________________________________________________ 56

11.3 Electrical connection_______________________________________________________________ 56

11.3.1 USB Port ________________________________________________________________________ 57

11.3.2 CAN interface ____________________________________________________________________ 58

11.3.3 Ethernet interfaces ________________________________________________________________ 59

11.3.4 Digital inputs _____________________________________________________________________ 60

11.3.5 Digital outputs, power supply _______________________________________________________ 61

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CPS Gate

40 © Festo Didactic 8075265

12 Magnetic field sensors _____________________________________________________________ 62

13 RFID ____________________________________________________________________________ 62

14 NFC ____________________________________________________________________________ 63

15 Mode selector ____________________________________________________________________ 63

16 Diagnostic display ________________________________________________________________ 66

17 Wiring diagram ___________________________________________________________________ 69

18 Software ________________________________________________________________________ 69

18.1 CODESYS programming environment _________________________________________________ 69

18.2 Web visualization _________________________________________________________________ 70

18.3 IP address _______________________________________________________________________ 71

19 Product labeling __________________________________________________________________ 72

20 Maintenance and cleaning __________________________________________________________ 72

21 Storage and transport _____________________________________________________________ 72

22 Scope of delivery _________________________________________________________________ 73

23 Accessories and spare parts ________________________________________________________ 73

24 Disposal ________________________________________________________________________ 73

25 CE declaration of conformity ________________________________________________________ 73

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CPS Gate

1 General prerequisites for operating the devices

General requirements for safe operation of the devices:

• National regulations for operating electrical systems and equipment must be observed in commercial facilities.

• The laboratory or classroom must be overseen by a supervisor. – A supervisor is a qualified electrician or a person who has been trained in electrical engineering,

knows the respective safety requirements and safety regulations, and whose training has been documented accordingly.

The laboratory or the classroom must be equipped with the following devices:

• An emergency-off device must be provided. – At least one emergency-off device must be located within, and one outside of, the laboratory or the

classroom.

• The laboratory or classroom must be secured so that operating voltage and compressed air supply cannot be activated by any unauthorized persons, for example by means of:

– Key switches – Lockable shut-off valves

• The laboratory or classroom must be protected by residual current devices (RCDs).

– Electrical devices (e.g. power supply units, compressors and hydraulic units) may only be operated

in training rooms which are equipped with residual current devices.

– Type B residual current circuit breakers with a residual current of ≤ 30 mA must be used.

• The laboratory or classroom must be protected by overcurrent protection devices. – Fuses or circuit breakers

• No damaged or defective devices may be used.

– Damaged devices must be barred from further use and removed from the laboratory or classroom. – Damaged connecting cables, pneumatic tubing and hydraulic hoses represent a safety risk and

must be removed from the laboratory or classroom.

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CPS Gate

42 © Festo Didactic 8075265

2 Pictograms

This document and the hardware described herein include warnings about possible dangers which may occur if the system is used incorrectly. The following pictograms are used:

Warning This pictogram indicates that non-observance may result in serious personal injury or damage to property.

Caution This pictogram indicates that non-observance may result in personal injury or damage to property.

Warning This pictogram indicates that the device must be switched off and its mains plug must be removed from the electrical outlet before installation, repair, maintenance and cleaning work. Observe the user documentation, in particular all safety instructions. Non-observance may result in severe personal injury or damage to property.

Note This pictogram indicates that instructions for use for intended purpose must be complied with. Non-compliance may result in functional restrictions.

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CPS Gate

3 Use for intended purpose

The CPS Gate from Festo Didactic may only be used:

• For its intended use in teaching and training applications

• When its safety functions are in perfect condition

The CPS Gate is designed in accordance with the latest technology and recognized safety rules. However, life and limb of the user or third parties may be endangered and the components may be impaired if it’s used incorrectly.

The learning system from Festo Didactic has been developed and produced exclusively for basic and further training in the field of automation technology. The training company and/or trainers must ensure that all apprentices observe the safety precautions described in this document.

Festo Didactic hereby excludes any and all liability for damages suffered by apprentices, the training company and/or any third parties, which occur during use of the equipment sets in situations that serve any purpose other than training and/or vocational education, unless such damages have been caused by Festo Didactic due to malicious intent or gross negligence.

The CPS Gate controller documented in these operating instructions is intended exclusively for installation into Festo Didactic’s conveyor.

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CPS Gate

44 © Festo Didactic 8075265

4 For your safety

4.1 Important notes

Fundamental prerequisites for safe use and trouble-free operation of the CPS Gate include knowledge of basic safety precautions and safety regulations. These operating instructions include the most important instructions for safe use of the device.

In particular the safety instructions must be adhered to by all persons who work with the CPS gate. In addition, all pertinent accident prevention rules and regulations which are applicable at the respective place of use must be adhered to.

4.2 Obligations of the operating company

The operating company undertakes to allow only those persons to work with the device who:

• Are familiar with the basic regulations regarding work safety and accident prevention and have been instructed in the use of the device

• Have read and understood the safety chapter and warnings in these operating instructions

Personnel should be tested at regular intervals for safety-conscious work habits.

4.3 Obligations of apprentices

All persons who have been entrusted to work with the device undertake to complete the following steps before beginning work:

• Read the chapter concerning safety and the warnings in these operating instructions

• Familiarize themselves with the basic regulations regarding occupational safety and accident

prevention.

Warning

All of the safety devices of the machine which is connected to the CPS Gate must be functional.

The electrical safety of the machine must be verifiably assured.

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CPS Gate

5 Work and safety instructions

General

• Apprentices should only work with the circuits under the supervision of an instructor.

• Observe the specifications included in the technical data for the individual components, and in

particular all safety instructions!

• Malfunctions which may impair safety must not be generated.

• Wear personal safety equipment (safety glasses, safety shoes) when working on circuits.

Electrical safety

• Risk of death in case of interrupted protective earth conductor!

– The protective earth conductor (yellow-green) must not be interrupted, either inside or outside of

the device.

– The insulation of the protective conductor must never be damaged or removed.

• Risk of death from connecting power supply units in series! Contact voltages of greater than 25 V ac or 60 V dc are not permissible. Coming into contact with voltages of greater than 50 V ac or 120 V dc may be fatal. – Do not connect voltage sources in series.

• Risk of death due to electric shock! Protect the outputs of the power supply units (output sockets/terminals) and cables connected to them from direct contact.

– Use only cables with adequate insulation and electric strength. – Use safety sockets with fully shrouded contact points.

• Disconnect from all sources of electrical power!

– Switch off the power supply before working on the circuit. – Please note that electrical energy may be stored in individual components. Further information on

this issue is available in the data sheets and operating instructions included with the components.

– Caution!

Capacitors inside the device may still be charged even after being disconnected from all sources of voltage.

• Establishing and interrupting electrical connections

– Electrical connections may only be established in the absence of voltage. – Electrical connections may only be interrupted in the absence of voltage.

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CPS Gate

46 © Festo Didactic 8075265

• Maximum permissible current loads for cables and devices must not be exceeded.

– Always compare the current ratings of the device, the cable and the fuse. – If these are not the same, use a separate upstream fuse in order to provide appropriate overcurrent

protection.

• Use only connecting cables with safety plugs for electrical connections.

• When laying connecting cables, make sure they’re not kinked or pinched.

• Do not lay cables over hot surfaces.

– Hot surfaces are identified with a corresponding warning symbol.

• Make sure that connecting cables are not subjected to continuous tensile loads.

• The device is not equipped with an integrated fuse unless otherwise specified in the technical data.

• Always pull on the safety plug when disconnecting cables – never pull the cable.

• In the event of

– visible damage, – malfunction, – inappropriate storage or – incorrect transport,

safe operation of the device is no longer possible.

– Switch off the power supply immediately. – Protect the device against inadvertent restart.

Pneumatic safety

• Depressurize the system.

– Switch off the compressed air supply before working on the circuit. – Check the system with pressure gauges to make sure that the entire circuit is fully depressurized. – Please note that energy may be stored in reservoirs. Further information on this issue is available in

the data sheets and operating instructions included with the components.

• Do not exceed the maximum permissible pressure of 600 kPa (6 bar).

• Do not switch on compressed air until all tubing connections have been established and secured.

• Do not disconnect tubing while under pressure.

• Risk of injury when switching compressed air on!

Cylinders may advance and retract automatically.

• Risk of accident due to advancing cylinders.

– Always position pneumatic cylinders so that the piston rod’s working space is unobstructed over

the entire stroke range.

– Make sure that the piston rod cannot collide with any rigid components of the setup.

• Risk of accident due to tubing slipping off.

– Use shortest possible tubing connections. – In the event that tubing slips off: switch compressed air supply off immediately.

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CPS Gate

• Switch compressed air supply off before dismantling the circuit.

• Noise due to escaping compressed air!

– Noise caused by escaping compressed air may damage your hearing. Reduce noise by using

silencers, or wear hearing protection if noise can’t be avoided.

– All of the exhaust ports of the components included in the equipment set are equipped with

silencers. Do not remove these silencers.

Caution!

Improper repairs or modifications may result in unforeseeable operating states. Do not carry out repairs on the device.

6 Version information

This description refers to the following versions:

– Festo CPS Gate controller version 1.0/0 – CODESYS V3 software package provided by Festo (pbF)

The description contains information concerning the function of the CPS Gate, as well as its mounting, installation and commissioning.

Version

Description

V1.0/0

Approved initial series

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CPS Gate

48 © Festo Didactic 8075265

7 Technical data

Technical data

CPU

Processor

Single-core Cortex A9, 800 MHZ

Real-time clock

Included, buffered for up to 4 weeks by means of Gold-Cap

Memory

4 GByte RAM, 1 GByte flash

Buffering

1 MByte data retention in flash memory

Software/functionality

Operating system

Embedded Linux 4.00

PLC programming

CODESYS V3 (CS3)

HMI programming

CODESYS V3 WebVisu (WV)

Ethernet TCP Modbus client or server

Can be implemented via IEC library

EtherCAT master (optional)

Integrated into CODESYS V3 (CS3)

CANopen master

Can be implemented via IEC library

OPC UA (optional)

Integrated into CODESYS V3 (CS3)

Electrical interfaces

USB diagnostics (type B USB device socket)

CAN in accordance with ISO11898 with electrical isolation, RJ45

X3 … X5

Ethernet interfaces, 100BASE-T, RJ45 with triple switch functionality

Digital inputs DI0, DI1

Input voltage

Max. frequency

Input delay

Overvoltage

Power loss

Min. high voltage

Max. low voltage

24 V dc, EN 61131-2 type 1

100 Hz

≤ 10 ms

33 V

0.2 W per input 24 mA supply current per input

15 V

5 V

Digital inputs DI2, DI3

Digital inputs DI4, DI5

X10

Digital inputs DI6, DI7

Digital outputs DO0, DO1, power supply, digital inputs/outputs

Output voltage

Output current

Total current (per DIN)

Resistive load

Switching frequency, ohmic/inductive

Short-circuit/thermal protection, current limiting, fuse, power loss

24 V dc, EN 61131-2 type 1

0.5 A

Max. 2 A ( at 50% duty cycle)

48 W nominal

100 Hz

0.7 per channel, 2 A for total current

0.2 W per output

X11

Digital outputs DO2, DO3, CPU power supply

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CPS Gate

Technical data (continued)

Wireless interfaces

NFC for configuration

4 kBit EEPROM, ISO 15693

RFID for logistics functions

13.56 MHz reader/writer, multi-protocol with integrated antenna

RFID transmission power

49.83 dBµV/m at 3 m (45.4 dBm ±2 dBm)

Internal sensors/actuators

Hall sensors

4 magnetic field sensors for detecting the workpiece carrier 2 sensors for detecting the position of the stopper

Stopper

Pneumatic stopper applicator, 3 mm supply port, max. 600 kPa (6 bar)

Operation and display components

Mode selector for PLC

Status LEDs

36 LEDs for operating and status signals

Mechanical data

Outside dimensions (W x H x D)

120 x 144 x 30 mm

Weight

Approx. 660 g

Housing

Aluminum housing with plastic cover

Degree of protection

IP20 in accordance with EN 60529

Mounting

40 mm extruded aluminum profile – the device must be thermally and electrically connected to the structure of the machine.

Operating conditions

Operating temperature

5 … 40° C

Storage temperature

-20 … 70° C

Relative humidity, operation

10% … 5%, non-condensing

Relative humidity, storage

5% … 85%, non-condensing

Cooling

Passive heatsink, convection must be provided for

Device operation

For indoor use only up to 3000 m above sea level

Electrical connection data

Supply voltage

24 V dc (20.4 – 28.8 V), protected against polarity reversal Supply only with SELV/PELV power pack including energy limiting, backup fuse: max. 4 AT

Power consumption

Max. 60 W

Power consumption, valves

4 x 1 W (4 x 40 mA)

Current consumption, CPU

240 mA

Current consumption, digital outputs

4 x 500 mA

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CPS Gate

50 © Festo Didactic 8075265

8 Approvals/standards

Certifications

CE marking per

Radio Equipment Device (RED) Directive

Spectrum: ETSI EN 300330

Safety EN 61131-2

EMC ETSI EN 300489-1, ETSI EN 301489-3 EN 61131-2

RoHS directive

EN 50581

RCM

Marketing approval, Australia

FCC

FCC ID: 2AMRG-CPSGATE

IC: 22929-CPSGATE

For use in USA

FCC Statement in accordance with CFR 47, subpart 15.19 This device complies with part 15 of the FCC rules. Operation is subject to the following two conditions:

1. this device may not cause harmful interference, and

2. this device must accept any interference received, including interference that may cause undesired operation.

No changes shall be made to the equipment without the manufacturer’s permission as this may void the user’s authority to operate the equipment.

FCC RF Exposure Statement: This equipment complies with FCC radiation exposure limits set forth for an uncontrolled environment. End users must follow the specific operating instructions for satisfying RF exposure compliance. This equipment shall be installed and operated with a minimum distance of 1 cm between the user and this device.

For use in Canada

In accordance with RSS-Gen, section 8.4, all license-exempt radio devices shall state the following: This device complies with ISED’s license-exempt RSSs. Operation is subject to the following two conditions:

1. This device may not cause interference; and

1. This device must accept any interference, including interference that may cause undesired operation of the device

Le présent appareil est conforme aux CNR d’Industrie Canada applicables aux appareils radio exempts de

licence. L’exploitation est autorisée aux deux conditions suivantes :

1. l’appareil ne doit pas produire de brouillage ;

2. l’utilisateur de l’appareil doit accepter tout brouillage radioélectrique subi, même si le brouillage est susceptible d’en compromettre le fonctionnement.

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CPS Gate

RF Exposure Statement: The equipment conforms to the RF Exposure Evaluation Limits laid down in RSS 102.

Déclaration d‘exposition RF: L‘équipement est conforme aux valeurs limites d‘évaluation de l‘exposition aux radiofréquences selon CNR

102.

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CPS Gate

52 © Festo Didactic 8075265

9 Description

The CPS Gate is a multifunctional controller with PLC functionality. The CODESYS programming environment with comprehensive library functions runs on a high-performance processor core.

Numerous modern industrial and media interfaces make use possible in an Industry 4.0 environment. The controller, the sensors, the actuators, and the communication interfaces are combined in the CPS Gate and are located directly at the field application.

The device can be configured for the application via the wireless NFC interface using a mobile device. The RFID interface permits continuous reading/writing of information from/to the workpiece carrier. Furthermore, workpiece carriers can be coded with magnets which are detected by 4 integrated magnetic field sensors. The pneumatic stopper can stop the workpiece carriers and release them for further transport. The position of the stopper’s piston rod is detected by 2 further sensors.

Block diagram of the CPS Gate

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CPS Gate

10 Connections, display, and operating components

10.1 Rear view

Exhaust air flow control for valves 1 and 2

Supply port for valves 1 … 4

Solenoid coils -MB1 and -MB2 for internal stopper

Working port of valve 3

Working port of valve 4

Solenoid coil -MB3

Solenoid coil -MB4

Connection terminals -X8 and -X11 for digital outputs and supply voltage

Connection terminals -X3 … -X4 for Ethernet

Connection terminals -X6, -X7, -X9 and -X10 for digital inputs

Functional earth terminal

CAN terminal -X2 13

USB port -X1

10.2 Front view

Stopper

Diagnostic display

Mode selector

Mounting hole

Rating plate

Mounting hole

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CPS Gate

54 © Festo Didactic 8075265

10.3 Top view

Magnetic field sensor position, -BE1

Magnetic field sensor position, -BE2

Magnetic field sensor position, -BE3

Magnetic field sensor position, -BE4

RFID antenna

NFC antenna

10.4 Side view

Alternative supply port 11 (P)

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CPS Gate

11 Installation

Warning

The device may not be used to control safety-relevant equipment. Functional safety cannot be assured!

Caution

The operating instructions must be read before installation and commissioning, and carefully followed. Applicable safety regulations must be complied with.

Allow the module to adjust to room temperature before commissioning. In the event of condensation, the device may not be switched on until it’s absolutely dry.

In order to prevent overheating of the device during operation,

– it must not be exposed to direct sunlight, – the ventilation slots in the housing may not be covered as a result of installation, – adequate air circulation must be ensured.

11.1 Mounting

The device is screwed on to the conveyor belt’s rectangular aluminum profile. The mounting components are included. The device may only be installed vertically, so that the stopper cylinder executes vertical motion. It is important to ensure that surface of the device’s aluminum body makes good contact with the profile.

The electrical connections are located on the back of the device. They have to be accessible after mounting.

The device is secured to the 40 mm aluminum profile at mounting holes 1 and 2.

Two DIN 912 M5x20 mm screws are included for this purpose.

The slot nuts must be inserted at the corresponding points in the aluminum profile.

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CPS Gate

56 © Festo Didactic 8075265

It must be assured that the protruding lip (3)

extends into the aluminum profile’s

longitudinal slot.

11.2 Dismounting

The device may only be dismounted in the voltage-free state. All ancillary equipment which is connected to the CPS Gate must be voltage-free.

All of the device’s electrical connections are interrupted. The device is then unscrewed. In the event that the

device is discarded, it must be disposed of properly at a community collection point or by returning it to the manufacturer.

If the device will be used again later, all of the electrical terminals must be sealed with the corresponding cover caps.

11.3 Electrical connection

All of the required electrical connections are established in the voltage-free state. Unused terminals are closed with the corresponding cover caps.

All of the electrical signals must be connected to a receiving point before commissioning.

Caution

The device is equipped with a functional earth terminal (FE) which must be permanently connected, via low resistance, to the protective conductor system of the electrical installation before commissioning.

Note

Highly flexible braided copper straps are suitable for the FE connection. Solid wire is not recommended.

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CPS Gate

Caution

The device may only be supplied with electrical power from a SELV/PELV power pack with energy limiting. The maximum backup fuse is 4 AT.

Note

In order to avoid interference injection, the length of the dc supply cable may not exceed 3 m.

All connecting cables should be laid separately from interference conducting lines (power current, motor cables) in order to avoid interference injection.

Note

Integrated antennas for RFID and NFC communication are located on the top of the device. These must not be covered.

11.3.1 USB Port

USB, -X1

Assignment

Function

+5 V (max. 500 mA)

Supply voltage

Data-

3 Data+

4 GND 5 V (signal ground)

Supply voltage

The USB port must be supplied with operating voltage (5 V dc) from the communication interface, in order to make communication possible.

In the event of communication interference, electrical isolation between the USB port and the external USB device is recommended, in order to interrupt the ground loop. An appropriate USB hub can be used to end.

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CPS Gate

58 © Festo Didactic 8075265

11.3.2 CAN interface

This interface is implemented by means of an 8-pin RJ45 plug. It’s electrically isolated from the device’s supply voltage.

CAN, -X2

Assignment

Shld

CAN-H

CAN-L

GND (signal ground for CAN) HF coupling to FE (1 MΩ || 22 nF)

Shield, HF coupling to FE (1 MΩ || 22 nF)

Notes

– Unconnected pins 4 … 8 may not be used by the remote partner. – Based on the overall bus structure, check to determine whether or not an

external terminating resistor is required. As a rule, these terminating resistors are located at the beginning and the end of the bus cable. Resistance is typically 120 Ω. – Use a twisted 2-wire cable with shield for the CANopen bus.

Note

Faulty installation and high transmission rates may cause data transmission errors as a result of signal reflections and signal attenuation. Transmission errors can be caused by:

– Missing terminating resistor between CAN_L (pin 2) and CAN_H (pin 1) – Faulty shield connection – Branches – Large distances – Unsuitable cables

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CPS Gate

11.3.3 Ethernet interfaces

The Ethernet interfaces are laid out as RJ45 sockets with switch functionality.

The integrated 10/100 MBit Ethernet switch supports Auto-MDI(X). Crossover as well as patch cables can be used.

Connections and cables are in accordance with CAT 5. The Ethernet connection must be grounded at the remote partner.

The functional earth terminal of the CPS Gate must be grounded.

Interfaces -X3, -X4 and -X5

Assignment

Function

TX+

Transmit data +

TX-

Transmit data -

RX+

Receive data +

n.c.

None 5 n.c.

None 6 RX-

Receive data -

n.c.

None 8 n.c.

None

Shld

Shield housing

Connected to FE

Ethernet

3x RJ45 (switched)

Transmission medium

At least twisted-pair SF-UTP, 100 Ω, CAT 5, max. 100 m cable length

Transmission rate

10/100 Mbit/s

Protocols

DHCP, DNS, FTP, HTTP, HTTPS, SSH

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CPS Gate

60 © Festo Didactic 8075265

11.3.4 Digital inputs

Connector pins for interfaces -X6 … -X11 Manufacturer: Wago, Order number: 2091-1106/002-000

-X6, digital inputs DI0, DI1

Designation

Function

Note

DI0

GND

+24 V

Digital input 0

Reference ground

Supply voltage

Electrically isolated

Connected to -X8, 1+3

Connected to -X8, 2, for sensor supply

DI1

GND

+24 V

Digital input 1

Reference ground

Supply voltage

Electrically isolated

Connected to -X8, 1+3

Connected to -X8, 2, for sensor supply

-X7 digital inputs DI2, DI3

Designation

Function

Note

DI2

GND

+24 V

Digital input 2

Reference ground

Supply voltage

Electrically isolated

Connected to -X8, 1+3

Connected to -X8, 2, for sensor supply

DI3

GND

+24 V

Digital input 3

Reference ground

Supply voltage

Electrically isolated

Connected to -X8, 1+3

Connected to -X8, 2, for sensor supply

-X9, digital inputs DI4, DI5

Designation

Function

Note

DI4

GND

+24 V

Digital input 4

Reference ground

Supply voltage

Electrically isolated

Connected to -X8, 1+3

Connected to -X8, 2, for sensor supply

DI5

GND

+24 V

Digital input 5

Reference ground

Supply voltage

Electrically isolated

Connected to -X8, 1+3

Connected to -X8, 2, for sensor supply

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CPS Gate

-X10, digital inputs DI6, DI7

Designation

Function

Note

DI6

GND

+24 V

Digital input 6

Reference ground

Supply voltage

Electrically isolated

Connected to -X8, 1+3

Connected to -X8, 2, for sensor supply

DI7

GND

+24 V

Digital input 7

Reference ground

Supply voltage

Electrically isolated

Connected to -X8, 1+3

Connected to -X8, 2, for sensor supply

11.3.5 Digital outputs, power supply

Connector pins for interface -X8, -X11 Type: Wago-2091-1406

-X8, digital outputs DO0, DO1, supply voltage, digital interfaces

Designation

Function

Note

1 2 GND

+24 V

Reference ground

Supply voltage

GND supply terminal for digital interfaces

+24 V supply terminal for digital interfaces

3 4 GND

DO1

Reference ground

Digital output 1

Connected to -X8, 1, reference potential for DO1

Electrically isolated from CPU supply voltage

5 6 GND

DO0

Reference ground

Digital output 0

Connected to -X8, 1, reference potential for DO0

Electrically isolated from CPU supply voltage

-X11, digital outputs DO2, DO3, CPU supply voltage

Designation

Function

Note 1 2

GND_CPU

+24V_CPU

Reference ground

Supply voltage

GND supply terminal for CPU

+24 V supply terminal for CPU

3 4 GND

DO3

Reference ground

Digital output 3

Connected to -X8, 1, reference potential for DO1

Electrically isolated from CPU supply voltage

5 6 GND

DO2

Reference ground

Digital output 2

Connected to -X8, 1, reference potential for DO0

Electrically isolated from CPU supply voltage

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CPS Gate

62 © Festo Didactic 8075265

12 Magnetic field sensors

Four integrated magnetic field sensors for detecting the workpiece carrier are located on the top of the device. The positions of sensors -BE1 … -BE4 are identified. The magnets must be mounted so that the south pole points towards the sensor.

13 RFID

An RFID write/read unit (radio frequency identification) is integrated into the CPS Gate. It can be used to read a 13.56 MHz RFID tag (IEC 15693) which is mounted on the workpiece carrier.

The RFID antenna is located on top of the CPS Gate and is identified. The tags should be parallel to the top of the device at a distance of 1 to 30 mm in order to permit reliable reading/writing.

Note

The RFID module works with inductive signal coupling. Any type of metal located in proximity to the antenna influences signal transmission.

– Avoid positioning any metallic materials close to the antenna and the tag. – Avoid positioning more than one tag in close proximity to the antenna.

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CPS Gate

14 NFC

The integrated NFC module (near field communication) makes it possible to configure the device’s parameters for the application. Data are stored to 512 bytes of retentive memory. Write/read access to this memory is also possible for CODESYS.

The NFC antenna of the CPS Gate is located on top of the device and is identified. The mobile device should be moved in to a distance of no greater than 10 cm in order to permit communication. If necessary, the

mounting position of the external device’s NFC antenna has to be determined with the help of the technical

documentation.

15 Mode selector

The switch has 3 positions: RUN STOP RESET

The mode selector can be used to:

• Control operation of IEC applications

• Enter settings to the device

• Trigger resetting of the device

The following table lists the functions of the mode selector.

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CPS Gate

64 © Festo Didactic 8075265

During operation

Final status or action

Mode selector position

Sequence

Description

LED status indication

Run

RUN All IEC applications are processed and can be stopped and started via the CODESYS IDE.

RFID is active

NFC not active in this case Alternatively, NFC can be activated or deactivated via an IEC application.

Stop

STOP All existing IEC applications are stopped at the end of the respective cycle and can no longer be started via the CODESYS IDE.

NFC NFC is a parameters configuring interface –

it’s parameters can only be configured in the

voltage-free state or in the “STOP” position of the CODESYS run switch.

Reset CODESYS, warm start

RESET

From > 1 to < 2 s

All IEC applications are reset by means of “warm reset”.

Reset

RESET

> 4 s

Retain data are saved. The IEC applications are then ended.

Reset

RESET

> 8 s

Reboot.

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CPS Gate

Switching on the power supply and PoR (power on reset)

Final status or action

Mode selector position

Sequence

Description

LED status indication

RUN An existing boot project is loaded and applications included in it are started.

STOP An existing boot project is not loaded and applications included in it are not started. In order for the boot project to be loaded, the device must be disconnected from the power supply and switched back on in the RUN mode. A new project can be loaded to the controller and a new boot project can be generated with the help of the CODESYS IDE.

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CPS Gate

66 © Festo Didactic 8075265

16 Diagnostic display

The 36 LEDs indicate the following statuses:

Power

Digital inputs

Hall sensors

RF ID

No function

C A N

U S B

Power I/O Power 5 V DI7

DI6

DI5

DI4

DI3

DI2

DI1

DI0

-BE2

-BE1

-BG1

RFID ready

Status CPU 2 Status CPU 1 CAN TxD

USB TxD

Power 3.3 V STAT OUT DO3

DO2

DO1

DO0

-MB4

-MB3

-MB2

-MB1

-BE4

-BE3

-BG2

RFID error

Status CPU 4 Status CPU 3 CAN RxD USB RxD

Digital outputs

Pneumatic valves

Hall sensors

RF ID

No function

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CPS Gate

LED designation

Diagnosis when LED is on …

Power I/O

+24 V dc supply voltage for the digital inputs/outputs, terminal X8, 1+2, is on. Supply voltage for the CPU must be on.

Power 5 V

+24 V dc supply voltage for the digital CPU, terminal X11, 1+2, is on. Internal 5 V controller OK

Power 3.3 V

+24 V dc supply voltage for the digital CPU, terminal X11, 1+2, is on. Internal 3.3 V controller OK

DI0

Input X6, 1 high

DI1

Input X6, 4 high

DI2

Input X7, 1 high

DI3

Input X7, 4 high

DI4

Input X9, 1 high

DI5

Input X9, 4 high

DI6

Input X10, 1 high

DI7

Input X10, 4 high

DO0

Output X8, 6 switched

DO1

Output X8, 4 switched

DO2

Output X11, 6 switched

DO3

Output X11, 4 switched

STAT OUT

Output OK, no over-temperature or short-circuit

-MB1

Valve 1 switched, stopper up

-MB2

Valve 2 switched, stopper down

-MB3

Valve 3 switched

-MB4

Valve 4 switched

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CPS Gate

68 © Festo Didactic 8075265

LED designation

Diagnosis when LED is on …

-BE1

Sensor -MB1 detects a magnetic field (south oriented)

-BE2

Sensor -MB2 detects a magnetic field (south oriented)

-BE3

Sensor -MB3 detects a magnetic field (south oriented)

-BE4

Sensor -MB4 detects a magnetic field (south oriented)

-BG1

Stopper in bottom end position

-BG2

Stopper in top end position

RFID ready

No function

RFID error

No function

Status CPU 1

No function

Status CPU 2

No function

Status CPU 3

No function

Status CPU 4

No function

CAN TxD

Transmitting data

CAN RxD

Receiving data

USB TxD

Transmitting data

USB RxD

Receiving data

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CPS Gate

17 Wiring diagram

General application example:

18 Software

The most current data are available to our customers from our service portal at

https://www.cp.community.festo.com. Login credentials can be supplied upon request.

18.1 CODESYS programming environment

Program applications can be conveniently prepared for the CPS Gate with the help of the CODESYS programming environment. CODESYS permits complete programming in accordance with IEC 61131-3. The program’s user interface is available free of charge at www.codesys.org. The system prerequisites can be found on this website.

At least v 3.5, service pack 10, is required for use of the library functions. This version is also referred to with the designation 3.5.10.x.

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CPS Gate

70 © Festo Didactic 8075265

In addition to the CODESYS programming interface, a device description file and a library file are also required. Both files are available from Festo’s service portal.

These files are installed in CODESYS via the “Tools” tab. Further details concerning programming can be found in the CODESYS documentation.

Installing the device description file

Installing the library file

18.2 Web visualization

The version of CODESYS on the device supports CODESYS web visualization. This is based on HTML5 and can thus be implemented using any browser which supports the HTML5 canvas element. Enter the following address to your browser’s address line in order to invoke web visualization: http://<IP address>:<port number>/webvisu.htm

e.g. http://192.168.1.254/webvisu.htm

IP address 192.168.2.254 and port 80 are used as default settings for web visualization.

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CPS Gate

18.3 IP address

The device’s IP address is set to 192.168.2.254 upon shipment from the factory.

This address can be read and changed via the NFC interface, as well as by the CODESYS application.

NFC memory map

Byte 3

Byte 2

Byte 1

Byte 0

192

168

002

254

Setting the IP address with an NFC-compatible mobile device

• Activate the NFC antenna by setting mode selector S1 to the middle position (Stop).

• The desired IP address sections can be written to address bytes 0 – 3 with a suitable NFC app.

Setting the IP address from CODESYS

The “OPAK_RFID” library is available for reading/writing the IP address.

The following code fragment demonstrates writing of the IP address:

// In order to read and write the IP address via CODESYS, the NFC antenna doesn’t

// have to be switched on

IF bWriteIP THEN

Address_IP := 16#C0A86479 // 192.168.100.121

NumberOfWiteBytes := ELA_OPAK_RFID.writeToNFC( addr := ELA_OPAK_RFID.IP,

Len := SIZEOF (Address_IP),

Buf := ADR(Address_IP),

Res := ADR(Result)

);

bWriteIP := false;

END_IF

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CPS Gate

72 © Festo Didactic 8075265

19 Product labeling

1 Product approvals

2 Manufacturer’s address

3 Technical data

4 Notes on disposable

5 Safety instructions and warnings

1 Product designation

2 Production month

3 Part number (order number,

Hardware Version Identification Number, HVIN)

4 Production year

5 Version Vx.x/y x.x = hardware version, y = firmware version

6 Barcode

7 Serial number

8 Internal ID number

20 Maintenance and cleaning

The device is maintenance-free. Use a slightly damp, lint-free cloth for cleaning without any abrasive, chemical, or solvent-containing cleaning agents.

21 Storage and transport

The device is shipped in the manufacturer’s original packaging along with included accessories. This packaging provides adequate protection for the device during transport and storage. Permissible storage conditions are listed in the technical data.

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CPS Gate

22 Scope of delivery

• CPS Gate

• Protective covers for electrical connection sockets

• User guide

• Mounting materials

• Plug connector QSM, reducer: 4 mm --> 3 mm, QSM-4-3, Festo AG & Co. KG order number 153326

• 300 mm length of plastic pneumatic tubing, PUN-3x0,5-SI

23 Accessories and spare parts

• Festo Didactic tabletop SELV/PELV power pack with energy limiting, Festo Didactic order number 8049633

• Plastic pneumatic tubing, silver, 50 m: PUN-3x0,5-SI

• Replacement socket connectors for -X6 … -X11: Socket connector with gripping plate,

cable bundling function and unlocking aid, 6-pin, grid dimension: 3.5 mm Wago order number 2091-1106/002-000

• RFID tag, ISO 15693, Turck type: TW-R16-B128, Turck order number 6900501

24 Disposal

Electronic waste contains reusable materials and must not be disposed of with the trash. Bring electronic waste to a designated collection point.

25 CE declaration of conformity

Simplified EU declaration of conformity in accordance with article 10, section 9 of guideline 2014/53/EU:

Festo Didactic SE hereby declares that the wireless unit with the designation CPS Gate, order number 8075267, complies with directive 2014/53/EU.

The complete text of the EU declaration of conformity can be accessed at the following Internet address:

http://www.festo-didactic.com/de-de/service/printmedien/zertifikate-produktkonformitaet

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CPS Gate

Table des matières

1 Conditions générales d'exploitation des appareils _______________________________________ 76

2 Pictogrammes ____________________________________________________________________ 77

3 Usage normal ____________________________________________________________________ 78

4 Pour votre sécurité ________________________________________________________________ 79

4.1 Remarques importantes ____________________________________________________________ 79

4.2 Engagement de l’exploitant _________________________________________________________ 79

4.3 Engagement des stagiaires _________________________________________________________ 79

5 Instructions de travail et de sécurité __________________________________________________ 80

6 Informations de version ____________________________________________________________ 82

7 Caractéristiques techniques_________________________________________________________ 83

8 Homologations/normes ____________________________________________________________ 85

9 Description ______________________________________________________________________ 87

10 Éléments de raccordement, d'affichage et de commande _________________________________ 88

10.1 Vue arrière _______________________________________________________________________ 88

10.2 Vue de face ______________________________________________________________________ 88

10.3 Vue de dessus ____________________________________________________________________ 89

10.4 Vue de côté ______________________________________________________________________ 89

11 Installation ______________________________________________________________________ 90

11.1 Montage ________________________________________________________________________ 90

11.2 Démontage ______________________________________________________________________ 91

11.3 Connexion électrique ______________________________________________________________ 91

11.3.1 Interface USB ____________________________________________________________________ 92

11.3.2 Interface CAN ____________________________________________________________________ 93

11.3.3 Interfaces Ethernet ________________________________________________________________ 94

11.3.4 Entrées TOR ______________________________________________________________________ 95

11.3.5 Sorties TOR, alimentation électrique __________________________________________________ 96

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CPS Gate

12 Capteurs de champ magnétique _____________________________________________________ 97

13 RFID ____________________________________________________________________________ 97

14 NFC ____________________________________________________________________________ 98

15 Sélecteur de mode ________________________________________________________________ 98

16 Affichage de diagnostic ___________________________________________________________ 100

17 Schéma de connexion _____________________________________________________________ 103

18 Logiciel ________________________________________________________________________ 103

18.1 Environnement de programmation CODESYS __________________________________________ 103

18.2 Visualisation Web ________________________________________________________________ 104

18.3 Adresse IP ______________________________________________________________________ 105

19 Marquage du produit _____________________________________________________________ 106

20 Maintenance et nettoyage _________________________________________________________ 106

21 Stockage et transport _____________________________________________________________ 106

22 Fourniture ______________________________________________________________________ 107

23 Accessoires, pièces de rechange ____________________________________________________ 107

24 Mise au rebut ___________________________________________________________________ 107

25 Déclaration de conformité CE _______________________________________________________ 107

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CPS Gate

1 Conditions générales d'exploitation des appareils

Conditions générales d'exploitation des appareils en toute sécurité :

• Dans les établissements industriels ou artisanaux, il conviendra de respecter les directives des organismes professionnels, et notamment celles des mutuelles d'assurance accident applicables aux matériels électriques.

• Le laboratoire ou la salle de cours doit être surveillé par un superviseur. – Un superviseur est un électricien qualifié ou une personne ayant été formée en ingénierie

électrique, connaissant les exigences et les règles en matière de sécurité et dont la formation a été documentée en conséquence.

Le laboratoire ou la salle de TP doivent être dotés des équipements suivants :

• Il doit exister un dispositif d'ARRÊT D'URGENCE. – Un ARRÊT D'URGENCE dans la salle de TP ou de cours et au moins un en dehors.

• Le laboratoire ou la salle de cours doit être sécurisé afin que l'alimentation électrique et l'alimentation en air comprimé ne puissent être activées par des personnes non autorisées. Par exemple, les moyens suivants peuvent être utilisés :

– par un interrupteur à clé par exemple – par des distributeurs de mise en circuit verrouillables par exemple

• Le laboratoire ou la salle de cours doit être protégé par des dispositifs à courant différentiel résiduel (DDR). – N'utilisez le matériel électrique (tels que blocs d'alimentation, compresseurs, groupes

hydrauliques, etc.) que dans des locaux de formation dotés d'un dispositif différentiel résiduel.

– Utilisez comme dispositif différentiel résiduel un coupe-circuit DDR à courant différentiel ≤ 30 mA,

type B.

• Le laboratoire ou la salle de cours doit être protégé par des dispositifs de protection contre les surintensités. – Fusibles ou disjoncteurs.

• Il est interdit d'utiliser tout appareil endommagé ou défectueux. – L'utilisation d'appareils défectueux doit être immédiatement interrompue et ceux-ci doivent être

retirés du laboratoire ou de la salle de cours.

– Les câbles de connexion, tubes pneumatiques et flexibles hydrauliques endommagés présentent

un risque de sécurité et doivent être retirés du laboratoire ou de la salle de cours.

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CPS Gate

2 Pictogrammes

Ce document et le matériel décrit comportent des informations sur les dangers potentiels d'une utilisation non conforme du système. Les pictogrammes utilisés sont les suivants :

Avertissement

… signifie que le non respect peut entraîner de graves dommages corporels ou

matériels.

Attention … signifie que le non-respect peut entraîner des dommages corporels ou matériels.

Avertissement

… signifie que l'appareil doit être mis hors tension et la fiche secteur débranchée

avant d'effectuer des travaux de montage, de réparation de maintenance et d'entretien. Conformez-vous au manuel, notamment aux consignes de sécurité. Le non respect peut entraîner de graves dommages corporels ou matériels.

Nota

… signifie qu'il convient de respecter une consigne opératoire pour se conformer à

l'usage normal de l'appareil. Le non respect des consignes peut entraîner des dysfonctionnements.

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CPS Gate

3 Usage normal

Le CPS Gate Festo Didactic ne doit être utilisé que :

• pour un usage normal, c'est-à-dire dans le cadre de l'enseignement et de la formation professionnelle

• Lorsque ses fonctions de sécurité sont en parfait état

Le CPS Gate est construit conformément à l’état de l’art et aux règles techniques reconnues en matière de sécurité. Une utilisation non conforme peut néanmoins mettre en danger la vie ou la santé de l’utilisateur ou

de tiers ainsi qu'affecter l’intégrité des composants.

Le système de formation de Festo Didactic est exclusivement destiné à la formation initiale et continue dans

le domaine de l’automatisation et de la technique. Il incombe à l’établissement de formation et/ou aux

formateurs de faire respecter par les étudiants les consignes de sécurité décrites dans le présent document.

Festo Didactic décline par conséquent toute responsabilité pour les dommages causés aux étudiants, à

l’établissement de formation et/ou à des tiers du fait de l'utilisation de ce jeu d’équipement en dehors du contexte d’une pure formation, à moins que ces dommages ne soient imputables à une faute intentionnelle

ou à une négligence grossière de Festo Didactic.

L'automate CPS Gate décrit dans les présentes instructions de service est exclusivement destiné à une intégration dans la bande transporteuse Festo Didactic

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CPS Gate

4 Pour votre sécurité

4.1 Remarques importantes

La condition de base de l’utilisation en toute sécurité et du parfait fonctionnement du CPS Gate est de bien connaître les consignes et prescriptions fondamentales de sécurité. Les présentes instructions de service contiennent les informations essentielles pour utiliser le système en toute sécurité.

Les instructions de sécurité, notamment, doivent être respectées par tous ceux qui travaillent sur le CPS Gate. Il convient en outre de respecter les règles et prescriptions de prévention des accidents en vigueur sur le site d'utilisation.

4.2 Engagement de l’exploitant

L’exploitant s’engage à ne laisser travailler sur l'appareil que des personnes :

• ayant lu et compris les prescriptions fondamentales sur la sécurité au travail et la prévention des accidents, et initiées à la manipulation de l'appareil,

• ayant lu et compris le chapitre sécurité et les avertissements des présentes instructions de service.

Le travail en toute conscience des dangers et de la sécurité par le personnel doit être vérifié à intervalles réguliers.

4.3 Engagement des stagiaires

Toutes les personnes chargées de travailler sur l'appareil s’engagent, avant de commencer à travailler, à :

• lire le chapitre sur la sécurité et les avertissements du présent manuel,

• respecter les prescriptions fondamentales sur la sécurité au travail et sur la prévention des accidents.

Avertissement

Tous les équipements de sécurité de la machine, connectés au CPS Gate doivent être opérationnels.

La sécurité électrique de la machine doit être assurée et attestée.

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CPS Gate

5 Instructions de travail et de sécurité

Généralités

• Les étudiants doivent exclusivement travailler sur les montages sous la surveillance d'une formatrice/d'un formateur.

• Respectez les indications données dans les fiches techniques des différents composants, en particulier toutes les consignes de sécurité !

• Veillez à ne pas générer des dysfonctionnements susceptibles d'affecter la sécurité.

• Portez votre équipement de protection individuel (lunettes de protection, chaussures de sécurité)

lorsque vous travaillez sur les montages.

Électrotechnique

• Danger de mort en cas d'interruption du fil de protection !

– La continuité du conducteur de protection (jaune/vert) ne doit être interrompue ni à l'extérieur ni à

l'intérieur de l'appareillage.

– L'isolation du fil de protection ne doit être ni endommagée ni supprimée.

• Danger de mort par montage en série de blocs d’alimentation ! Des tensions de contact > 25 V AC ou > 60 V DC ne sont pas admissibles. Des tensions > 50 V AC ou 120 V DC peuvent, en cas de contact, être mortelles. – Ne montez pas de sources de tension en série.

• Danger de mort par électrocution ! Protégez de tout contact direct les sorties des blocs d’alimentation (douilles/bornes de sortie) et les câbles qui y sont raccordés.

– Utilisez uniquement des câbles à isolation et rigidité diélectrique suffisantes. – Utiliser des douilles de sécurité protégées contre les contacts fortuits.

• Mettre hors tension !

– Coupez l'alimentation électrique avant de travailler sur le montage. – Notez que certains composants peuvent avoir stocké de l'énergie électrique. Vous trouverez des

informations à ce sujet dans les fiches techniques et instructions de service des composants.

– Attention !

Des condensateurs intégrés à l'appareil peuvent encore être chargés même après coupure de toutes les sources de tension.

• Connexion et déconnexion de raccordements électriques

– N'effectuez les raccordements électriques qu'en l'absence de tension. – Ne déconnectez les raccordements électriques qu'en l'absence de tension.

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CPS Gate

• Ne dépassez pas les courants admissibles sur les câbles et les appareils.

– Comparez toujours les courants aux valeurs admissibles des appareils, câbles et fusibles. – En cas de non-concordance, utilisez un fusible distinct monté en amont comme protection contre

les surintensités.

• Utilisez pour les connexions électriques uniquement des câbles équipés de fiches mâles de sécurité.

• Posez les câbles de liaison de sorte à éviter les pliures et cisaillements.

• Ne posez pas de câble sur des surfaces chaudes.

– Les surfaces chaudes sont repérées par un symbole de mise en garde adéquat.

• Veillez à ce que les câbles de liaison ne soient pas en permanence sous traction.

• Sauf indications contraires dans les caractéristiques techniques, l'appareil ne possède pas de fusible

intégré.

• Pour débrancher les câbles de liaison, tirez sur les fiches de sécurité, pas sur les câbles.

• En cas de

– traces visibles d'endommagement, – fonction défectueuse, – stockage impropre ou de – transport non conforme

l'utilisation sans danger de l'appareil n'est plus assurée.

– Coupez immédiatement l'alimentation. – Empêchez toute remise en marche involontaire de l'appareil.

Pneumatique

• Mettre hors pression !

– Coupez l'alimentation pneumatique avant de travailler sur le montage. – Vérifiez à l'aide de manomètres que le montage est bien hors pression. – Il se peut aussi que de l'énergie soit stockée dans des accumulateurs pneumatiques. Vous

trouverez des informations à ce sujet dans les fiches techniques et instructions de service des composants.

• Ne dépassez pas la pression maximale admissible de 600 kPa (6 bar).

• Ne mettez l'air comprimé en circuit qu’après avoir branché et fixé tous les tuyaux.

• Ne débranchez pas de tuyaux sous pression.

• Risque de blessure à la mise sous pression !

Des vérins peuvent se mettre en mouvement intempestivement.

• Risque d’accident par sortie de la tige de vérin ! – Positionnez toujours les vérins pneumatiques de sorte qu'aucun obstacle n'entrave

la course de la tige.

– Veuillez vous assurer que la tige de vérin ne puisse pas heurter de composants fixes de la structure.

• Risque d'accident en cas de détachement intempestif de tuyaux !

– Utilisez des tuyaux aussi courts que possible. – Si un tuyau se détache : coupez immédiatement l'alimentation pneumatique.

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CPS Gate

• Avant de désassembler le montage, coupez l’alimentation en air comprimé.

• Bruit produit par l'échappement d'air comprimé !

– Le bruit produit par l'échappement d'air comprimé peut nuire à l'ouïe. Réduisez le bruit en utilisant

des silencieux ou portez un casque anti-bruit si le bruit est inévitable.

– Tous les orifices d'échappement des composants des jeux d'équipement sont équipés de

silencieux. Ne retirez pas ces silencieux.

Attention !

Toute réparation ou modification inappropriée peut être la source d'états de fonctionnement imprévisibles. N'éffectuez pas de réparation sur l'appareil.

6 Informations de version

La description se rapporte aux versions suivantes :

– Automate Festo CPS Gate version 1.0/0 – Progiciel CODESYS V3 provided by Festo (pbF)

La présente description contient des informations sur le fonctionnement, le montage, l'installation et la mise en service du CPS Gate

Version

Description

V1.0/0

Série initiale validée

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CPS Gate

7 Caractéristiques techniques

Caractéristiques techniques

CPU

Processeur

Cortex-A9, Single Core, 800MHZ

Horloge en temps réel

Disponible, secourue pendant 4 semaines max. par Gold Cap

Mémoire

4 Go RAM, 1 Go flash

Tampon

1 Mo de données retain en mémoire flash

Logiciel / fonctionnalités

Système d'exploitation

Embedded Linux 4.00

Programmation d'API

CODESYS V3 (CS3)

Programmation IHM

CODESYS V3 WebVisu (WV)

Client ou serveur Ethernet TCP Modbus

Réalisable via bibliothèque CEI

Maître EtherCAT (optionnel)

Intégré dans CODESYS V3 (CS3)

Maître CANopen

Réalisable via bibliothèque CEI

OPC UA (optionnel)

Intégré dans CODESYS V3 (CS3)

Interfaces électriques

Diagnostic USB (connecteur de périphérique USB type B)

CAN selon ISO11898 à séparation galvanique, RJ45

X3 … X5

Interface Ethernet, 100BASE-T, RJ45 à fonction de commutateur à 3 ports

Entrées TOR DI0, DI1

Tension d’entrée

Fréquence max.

Temporisation d’entrée

Surtension

Puissance dissipée

Tension min. High

Tension max. Low

24 V DC, EN 61131-2 type 1

100 Hz

≤ 10 ms

33 V

0,2 W par entrée ; alimentation 24 mA par entrée

15 V

5 V

Entrées TOR DI2, DI3

Entrées TOR DI4, DI5

X10

Entrées TOR DI6, DI7

Sorties TOR DO0, DO1 Alimentation entrées/sorties TOR

Tension de sortie

Courant de sortie

Courant résiduel (selon DIN)

Charge résistive

Fréquence de commutation Ohm/inductive

Protection contre les courts-circuits / protection thermique Limitation du courant Fusible Puissance dissipée

24 V DC, EN 61131-2 type 1

0,5 A

Max. 2 A (à FM 50 %)

Nominale 48 W

100 Hz

0,7 A par canal 2 A pour courant résiduel 0,2 W par sortie

X11

Sorties TOR DO2, DO3 Alimentation CPU

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CPS Gate

Caractéristiques techniques (suite)

Interfaces radio

NFC pour la configuration

4 ko EEPROM, ISO 15693

RFID pour les fonctions logistiques

Plot de lecture / écriture 13,56 MHz multiprotocole à antenne intégrée

Puissance émettrice RFID

49,83 dBµV/m @ 3m (-45,4 dBm ±2dBm)

Capteurs / actionneurs internes

Capteurs à effet Hall

4 capteurs de champ magnétique pour la détection du porte-pièce 2 capteurs de position du stoppeur.

Stoppeur

Stoppeur pneumatique Applikator, raccord pneumatique de 3 mm, 600 kPa max. (6 bars)

Eléments de commande et d’affichage

Sélecteur de mode (BAS) pour API

LED d'état

36 LED de signalisation de fonctionnement et d'état

Caractéristiques mécaniques

Dimensions hors tout (L x H x P)

120 x 144 x 30 mm

Poids

Environ 660 g

Boîtier

Boîtier en aluminium avec couvercle en plastique

Degré de protection

IP20, selon EN 60529

Montage

Profilé d'aluminium extrudé 40 mm, le montage doit assurer la conduction thermique entre l'appareil la structure de la machine

Conditions de service

Température de service

5 °C …40 °C

Température de stockage

-20 °C …70 °C

Humidité relative de l'air en service

10 % ...5 % sans condensation

Humidité relative de l'air en entrepôt

5 %...85 % sans condensation

Refroidissement

Dissipateur de chaleur passive, la convection doit être possible

Exploitation de l'appareil

Utilisation en intérieur seulement jusqu'à 3000 m au-dessus du niveau de la mer

Caractéristiques de connexion électrique

Tension d'alimentation

24 V DC (20,4 V….28,8 V), protégé contre l'inversion de polarité alimentation uniquement par un bloc d'alimentation TBTS/TBTP avec limitation d'énergie, fusible en amont 4 A à action retardée

Puissance absorbée

60 W max.

Puissance absorbée par les distributeurs

4x 1 W (4x 40 mA) Consommation de la CPU

240 mA

Consommation des sorties TOR

4x 500 mA

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CPS Gate

8 Homologations/normes

Homologations

Marquage CE selon

Directive Radio Equipment Device (RED)

Spectre : ETSI EN 300330

Sécurité EN 61131-2

CEM ETSI EN 300489-1, ETSI EN 301489-3 EN 61131-2

Directive RoHS

EN 50581

RCM

Autorisation de mise sur le marché Australie

FCC

FCC ID : 2AMRG-CPSGATE

IC : 22929-CPSGATE

For use in USA

FCC Statement in accordance with CFR 47, subpart 15.19 This device complies with part 15 of the FCC rules. Operation is subject to the following two conditions:

3. this device may not cause harmful interference, and

4. this device must accept any interference received, including interference that may cause undesired operation.

No changes shall be made to the equipment without the manufacturer’s permission as this may void the user’s authority to operate the equipment.

For use in Canada

5. This device may not cause interference; and

6. This device must accept any interference, including interference that may cause undesired operation of the device

Le présent appareil est conforme aux CNR d’Industrie Canada applicables aux appareils radio exempts de

licence. L’exploitation est autorisée aux deux conditions suivantes :

7. l’appareil ne doit pas produire de brouillage ;

8. l’utilisateur de l’appareil doit accepter tout brouillage radioélectrique subi, même si le brouillage est susceptible d’en compromettre le fonctionnement.

RF Exposure Statement:

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CPS Gate

The equipment conforms to the RF Exposure Evaluation Limits laid down in RSS 102. Déclaration d‘exposition RF:

L‘équipement est conforme aux valeurs limites d‘évaluation de l‘exposition aux radiofréquences selon CNR

102.

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CPS Gate

9 Description

Le CPS Gate est un boîtier de commande multifonctionnel offrant des fonctions d'API. L'environnement de programmation CODESYS, comprenant des fonctions de bibliothèque étendues, est exécuté sur un noyau performant.

Par ses nombreuses interfaces industrielles et de médias, il se prête à une mise en œuvre dans un

environnement Industrie 4.0. Automate, capteurs, actionneurs et interfaces de communication sont réunis sur le CPS Gate et directement en place sur l'application de terrain.

L'interface de communication sans fil NFC permet à l'appareil d'être paramétré pour l'application par un appareil mobile. L'interface RFID sert à la lecture/écriture permanente des informations du prote-pièce. Les porte-pièces peuvent en outre être codés par des aimants, détectés par 4 capteurs de champ magnétique intégrés. Le stoppeur pneumatique sert à arrêter ou autoriser le transfert des porte-pièces. La position de la tige de piston du stoppeur est détectée par 2 autres capteurs.

Schéma fonctionnel du CPS Gate

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CPS Gate

10 Éléments de raccordement, d'affichage et de commande

10.1 Vue arrière

Réducteur d'échappement des distributeurs 1, 2

Raccord d'alimentation des distributeurs 1 ... 4

Bobines -MB1, -MB2 du stoppeur interne

Raccord de travail du distributeur 3

Raccord de travail du distributeur 4

Bobine -MB3

Bobine -MB4

Connecteurs -X8, -X11 pour sorties TOR et alimentations

Connecteurs -X3 ... -X4 pour Ethernet

Connecteurs -X6, -X7, -X9, -X10 pour entrées TOR

Connecteur de terre fonctionnelle

Connecteur CAN -X2 13

Connecteur USB -X1

10.2 Vue de face

Stoppeur

Affichage de diagnostic

Sélecteur de mode

Point de fixation

Plaque signalétique

Point de fixation

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CPS Gate

10.3 Vue de dessus

Position capteur de champ magnétique -BE1

Position capteur de champ magnétique -BE2

Position capteur de champ magnétique -BE3

Position capteur de champ magnétique -BE4

Position antenne RFID

Position antenne NFC

10.4 Vue de côté

Raccord d'alimentation pneumatique alternatif 11 (P)

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CPS Gate

11 Installation

Avertissement

N'utilisez pas l'appareil pour commander des équipements touchant à la sécurité. La sécurité fonctionnelle ne peut pas être assurée.

Attention

Les instructions de service doivent avoir été lues attentivement et respectées scrupuleusement avant l'installation et la mise en service. Conformez-vous aux consignes de sécurité correspondante.

Attendez, avant la mise en service, que le module soit à la température ambiante. Ne mettez pas l'appareil sous tension en présence de condensation et attendez qu'il soit absolument sec.

Pour éviter une surchauffe de l'appareil en cours de fonctionnement,

– n'exposez pas l'appareil directement au rayonnement solaire, – veillez à ce que les ouïes de ventilation ne soit obturées lors du montage, – veillez à une circulation d'air suffisante.

11.1 Montage

Vissez l'appareil sur le profilé rectangulaire en aluminium de la bande transporteuse. Les accessoires de montage sont joints à la fourniture. Montez l'appareil uniquement à la verticale de sorte que le vérin stoppeur effectue un mouvement vertical. Veillez à ce que le corps en aluminium de l'appareil soit parfaitement au contact du profilé.

Les connecteurs électriques se trouvent au dos de l'appareil. Ceux-ci doivent être accessibles après le montage.

Vissez l'appareil aux points de fixation 1 et 2 sur le profilé en aluminium de 40 mm.

Deux vis DIN 912 M5x20 mm ont été jointes pour ce faire.

Utilisez les écrous pour rainure joints aux endroits voulus sur le profilé d'aluminium.

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CPS Gate

Veillez à ce que le rebord saillant (3) s'insère dans la rainure longitudinale du profil.

11.2 Démontage

Le démontage s'effectue uniquement hors tension. Tous les autres appareils, connectés au CPS Gate, doivent être hors tension.

Débranchez toutes les connexions électriques de l'appareil. Dévissez ensuite l'appareil. En cas de mise au rebut, respectez les règlements en vigueur. L'appareil peut être amené à une déchetterie municipale ou être retourné au constructeur.

Si vous voulez continuer à utiliser l'appareil, obturez les connecteurs électriques avec les capuchons prévus à cet effet.

11.3 Connexion électrique

Les connexions électriques requises doivent être réalisées hors tension. Obturez les connecteurs inutilisés avec les capuchons adéquats.

Avant la mise en service, tous les signaux électriques doivent avoir été reliés à un partenaire.

Attention

L'appareil est équipé d'un connecteur de mise à la terre fonctionnelle. Celui-ci doit être raccordé durablement, avant la mise en service, par une connexion à faible impédance, au circuit du conducteur de protection de l'installation.

Nota

Utilisez comme conducteur de mise à la terre fonctionnelle une tresse de cuivre souple. Les conducteurs à âme massive sont déconseillés.

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CPS Gate

Attention

Alimentez l'appareil uniquement par un bloc d'alimentation TBTS/TBTP avec limitation d'énergie. Le fusible en amont devra être au maximum de 4 A à action retardée.

Nota

Pour éviter des couplages parasites, la longueur du câble d'alimentation CC ne devra pas dépasser 3 m.

Posez tous les câbles de liaison à l'écart de câbles susceptibles de conduire des perturbations (courant triphasé, câbles de moteur) pour éviter tout couplage parasite.

Nota

Sur le dessus se trouve les antennes intégrées pour la communication RFID et NFC. Veillez à ne pas les recouvrir.

11.3.1 Interface USB

USB, -X1

Broche

Affectation

Fonction

+5 V (500 mA max.)

Tension d'alimentation

Data-

3 Data+

4 GND 5 V (masse des signaux)

Tension d'alimentation

Le connecteur USB doit recevoir une tension de service (5 V DC) du partenaire de communication pour que la communication soit possible.

En cas de parasitage de la communication, il est conseillé de prévoir une séparation galvanique entre le connecteur USB et l'appareil USB externe pour interrompre la boucle de masse. Vous pouvez utiliser pour ce faire un concentrateur USB.

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CPS Gate

11.3.2 Interface CAN

Cette interface se présente sous forme d'un connecteur RJ45 à 8 pôles. Elle est séparée galvaniquement de la tension d'alimentation de l'appareil.

CAN, -X2

Broche

Affectation

Shld

CAN-H

CAN-L

GND (masse des signaux pour CAN) couplage HF sur terre fonctionnelle (1 MOhm || 22 nF)

Blindage, couplage HF sur terre fonctionnelle (1 MOhm || 22 nF)

Remarques

– Les broches 4 … 8 non affectées ne doivent pas être utilisées par le partenaire. – Vérifiez si, du fait de la structure globale, une résistance de terminaison s'impose.

En règle générale, les résistances de terminaison se trouvent en début et en fin du câble bus. La valeur de résistance typique est de 120 Ohm. – Utilisez une paire torsadée blindée.

Nota

Dans le cas d'installation défectueuse et de vitesses de transmission élevées, des erreurs de transmission de données peuvent survenir en raison d'échos et d'atténuations de signaux. Les erreurs de transmission peuvent être dues à : – l'absence de résistance de terminaison entre CAN_L (broche 2) et CAN_H (broche 1),

– un blindage non connecté, – des dérivations, – de grandes distances, – des câbles inadéquats.

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CPS Gate

11.3.3 Interfaces Ethernet

Les interfaces Ethernet sont réalisées sous forme de connecteur femelle RJ45 avec fonction de commutateur.

Le commutateur Ethernet 10/100 Mbit intégré supporte Auto-MDI(X). Vous pouvez utiliser indifféremment des câbles à conducteurs croisés et des câbles de brassage.

Les connecteurs et câbles sont conforme à CAT 5. Veuillez vous assurer que le connecteur Ethernet du partenaire est mis à la terre.

Le connecteur de terre fonctionnelle du CPS Gate doit être mis à la terre.

Interfaces -X3, -X4, -X5

Broche

Affectation

Fonction

TX+

Transmit Data +

TX-

Transmit Data -

RX+

Receive Data +

n.c.

aucune

n.c.

aucune

RX-

Receive Data -

n.c.

aucune

n.c.

aucune

Shld

Boîtier de blindage

connecté à la terre fonctionnelle

Ethernet

3x RJ45 (commutés)

Support de transmission

au moins paire torsadée SF-UTP, 100 Ω, CAT 5, longueur de câble maximale 100 m

Vitesse de transmission

10/100 Mbit/s

Protocoles

DHCP, DNS, FTP, HTTP, HTTPS, SSH

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CPS Gate

11.3.4 Entrées TOR

Broches de connexion de l'interface -X6 … -X11 Fabricant : Wago, Référence : 2091-1106/002-000

-X6, entrées TOR DI0, DI1

Broche

Désignation

Fonction

Nota

DI0

GND

+24 V

Entrée TOR 0

Masse de référence

Tension d'alimentation

avec séparation galvanique

connectée à -X8, 1+3

connectée à -X8, 2. Pour l'alimentation des capteurs

DI1

GND

+24 V

Entrée TOR 1

Masse de référence

Tension d'alimentation

avec séparation galvanique

connectée à -X8, 1+3

connectée à -X8, 2. Pour l'alimentation des capteurs

-X7 entrées TOR DI2, DI3

Broche

Désignation

Fonction

Nota

DI2

GND

+24 V

Entrée TOR 2

Masse de référence

Tension d'alimentation

avec séparation galvanique

connectée à -X8, 1+3

connectée à -X8, 2. Pour l'alimentation des capteurs

DI3

GND

+24 V

Entrée numérique 3

Masse de référence

Tension d'alimentation

avec séparation galvanique

connectée à -X8, 1+3

connectée à -X8, 2. Pour l'alimentation des capteurs

-X9, entrées TOR DI4, DI5

Broche

Désignation

Fonction

Nota

DI4

GND

+24 V

Entrée TOR 4

Masse de référence

Tension d'alimentation

avec séparation galvanique

connectée à -X8, 1+3

connectée à -X8, 2. Pour l'alimentation des capteurs

DI5

GND

+24 V

Entrée numérique 5

Masse de référence

Tension d'alimentation

avec séparation galvanique

connectée à -X8, 1+3

connectée à -X8, 2. Pour l'alimentation des capteurs

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CPS Gate

-X10, entrées TOR DI6, DI7

Broche

Désignation

Fonction

Nota

DI6

GND

+24 V

Entrée TOR 6

Masse de référence

Tension d'alimentation

avec séparation galvanique

connectée à -X8, 1+3

connectée à -X8, 2. Pour l'alimentation des capteurs

DI7

GND

+24 V

Entrée numérique 7

Masse de référence

Tension d'alimentation

avec séparation galvanique

connectée à -X8, 1+3

connectée à -X8, 2. Pour l'alimentation des capteurs

11.3.5 Sorties TOR, alimentation électrique

Broches de connexion de l'interface -X8, -X11 Type : Wago-2091-1406

-X8, sorties TOR DO0, DO1, tension d'alimentation des interfaces numériques

Broche

Désignation

Fonction

Nota

1 2 GND

+24 V

Masse de référence

Tension d'alimentation

GND de la source d'alimentation des interfaces numériques

Source d'alimentation +24 V des interfaces numériques

3 4 GND

DO1

Masse de référence

Sortie TOR 1

connectée à -X8, 1. Potentiel de référence pour DO1

séparé galvaniquement de l'alimentation de la CPU

5 6 GND

DO0

Masse de référence

Sortie TOR 0

connectée à -X8, 1. Potentiel de référence pour DO0

séparé galvaniquement de l'alimentation de la CPU

-X11, sorties TOR DO2, DO3, tension d'alimentation de la CPU

Broche

Désignation

Fonction

Nota 1 2

GND_CPU

+24V_CPU

Masse de référence

Tension d'alimentation

GND borne d'alimentation de la CPU

Borne d'alimentation +24 V de la CPU

3 4 GND

DO3

Masse de référence

Sortie TOR 3

connectée à -X8, 1. Potentiel de référence pour DO1

séparé galvaniquement de l'alimentation de la CPU

5 6 GND

DO2

Masse de référence

Sortie TOR 2

connectée à -X8, 1. Potentiel de référence pour DO0

séparé galvaniquement de l'alimentation de la CPU

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CPS Gate

12 Capteurs de champ magnétique

Sur le dessus de l'appareil se trouvent quatre capteurs de champ magnétique intégrés pour la détection du porte-pièce. Les positions des capteurs -BE1 … -BE4 sont repérées. Les aimants doivent être montés de sorte que le pôle sud soit orienté vers le capteur.

13 RFID

Un plot de lecture/écriture RFID (Radio Frequency IDentification) est incorporé au CPS Gate. Il permet de lire et d'écrire des informations sur un transpondeur RFID 13,56 MHz (CEI 15693), fixé sur le porte-pièce.

L'antenne RFID se trouve à la surface du CPS Gate où elle est repérée. Les transpondeurs doivent se déplacer à une distance de 1 ... 30 mm et parallèlement à la surface de l'appareil pour assurer une lecture/écriture fiable.

Nota

Le module RFID fonctionne par couplage inductif des signaux. Tout métal de quelque nature que ce soit à proximité de l'antenne influence la transmission de signaux.

– Évitez tout matériau métallique à proximité de l'antenne et du transpondeur. – Évitez de disposer plusieurs transpondeurs dans le champ de l'antenne

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CPS Gate

14 NFC

Le module NFC (Near Field Communication) intégré permet de paramétrer l'appareil pour l'application. Les données sont enregistrées dans une mémoire rémanente de 512 octets. CODESYS peut également accéder en lecture/écriture à cette mémoire.

L'antenne NFC du CPS Gate se trouve sur le dessus de l'appareil où elle est repérée. Approchez l'appareil mobile jusqu'à environ 10 cm pour que la communication puisse s'établir. Localisez éventuellement la position de l'antenne NFC sur l'appareil externe à l'aide de la documentation technique.

15 Sélecteur de mode

Le sélecteur adopte 3 positions : RUN STOP RESET

Le sélecteur de mode permet de :

• commander le traitement d'applications CEI,

• paramétrer l'appareil,

• déclencher la réinitialisation de l'appareil.

Le tableau ci-après récapitule les fonctions du sélecteur de mode.

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CPS Gate

En cours de fonctionnement

État final, ou action

Position du sélecteur

Cycle

Description

Indication d'état (LED)

Run

RUN Toutes les applications CEI sont exécutées, celles-ci pouvant être arrêtées ou démarrées par CODESYS IDE.

RFID est activée

NFC n'est pas activée ici. La NFC peut également être activée ou désactivée par une application CEI.

Stop

STOP Toutes les applications CEI sont arrêtées en fin de cycle et ne peuvent plus être redémarrées par CODESYS IDE.

NFC La NFC étant l'interface de paramétrage, elle ne peut être paramétrée que hors tension ou en position « STOP » du sélecteur RUN CODESYS.

Réinitialisation CODESYS Démarrage à chaud

RESET

De > 1 à < 2 s

Toutes les applications CEI sont réinitialisée par « Reset Warm »

Reset

RESET

> 4 s

Enregistrement des données Retain. Les applications CEI sont ensuite fermées.

Reset

RESET

> 8 s

Reboot.

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CPS Gate

16 Affichage de diagnostic

Les 36 LED signalent les états suivants :

Power

Entrées TOR

Capteurs à effet Hall

RF ID

Sans fonction

C A N

U S B

Power I/O Power 5 V DI7

DI6

DI5

DI4

DI3

DI2

DI1

DI0

-BE2

-BE1

-BG1

RFID Ready État CPU 2 État CPU 1

CAN TxD

USB TxD

Power 3.3 V STAT-OUT

DO3

DO2

DO1

DO0

-MB4

-MB3

-MB2

-MB1

-BE4

-BE3

-BG2

RFID- Error

État CPU 4 État CPU 3 CAN RxD USB RxD

Sorties TOR

Distributeurs

pneumatiques

Capteurs à effet Hall

RF ID

Sans fonction