IFM Electronic CR2013 Device Manual

Geräte-Handbuch

Device manual

Ein-/Ausgangs-Modul

Input/output module

CR2013

DEUTSCHENGLISH

7390827/00 09/2010

R

Inhalt

Bestimmungsgemäße Verwendung/Funktion Seite 3
Technische Daten Seite 4
Maße Seite 5
Betriebsanzeige (Status-LEDs) Seite 5
Montage Seite 6
Elektrischer Anschluss Seite 6

Inbetriebnahme Seite 7

CoDeSys Steuerungskonfiguration Seite 7
Electronic Data Sheet Seite 7

Wartung, Instandsetzung und Entsorgung Seite 8
Komformitätserklärung Seite 8

Parameter- und EMCY-Objekt-Übersicht Seite 9
Objektverzeichnis

Herstellerspezifische Profile; Index 2000 bis 5FFF Seite 11
Kommunikationsprofile; Index 1000 bis 1FFF Seite 13

Begriffe und Abkürzungen Seite 17

Ein-/Ausgangs-Modul CR2013

2

Sicherheitshinweise

Diese Beschreibung ist Bestandteil des Gerätes. Sie enthält Texte
und Abbildungen zum korrekten Umgang mit dem Modul und
muss vor einer Installation oder dem Einsatz gelesen werden.

Befolgen Sie die Angaben der Dokumentation. Nichtbeachten der Hinweise,
Verwendung außerhalb der nachstehend genannten bestimmungsgemäßen
Verwendung, falsche Installation oder Handhabung können Beeinträchtigun­gen der Sicherheit von Menschen und Anlagen zur Folge haben.

Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft eingebaut, angeschlossen und
in Betrieb gesetzt werden.

Schalten Sie das Gerät extern spannungsfrei bevor Sie irgendwelche Arbeiten
an ihm vornehmen. Schalten Sie ggf. auch unabhängig versorgte Ausgangs­lastkreise ab.

Bei Fehlfunktion des Geräts oder bei Unklarheiten setzen Sie sich bitte mit
dem Hersteller in Verbindung. Eingriffe in das Gerät können schwerwiegende
Beeinträchtigungen der Sicherheit von Menschen und Anlagen zur Folge
haben. Sie sind nicht zulässig und führen zu Haftungs- und Gewährleistungs­auschluss.

Bestimmungsgemäße Verwendung / Funktion

Das Ein-/Ausgangs-Modul CR2013 dient zur dezentralen CAN-Bus-Anbindung
von Sensoren und Aktoren.

• Das E/A-Modul unterstützt binäre und analoge Ein-/Ausgänge und wird daher
in die Geräteklasse „I/O Modul“ entsprechend CiA DS 401 eingeordnet und
gekennzeichnet.

• Das E/A-Modul ist in der Anordnung der Ein- und Ausgänge konfigurierbar.

• Es sind 1 Server SDO und die 4 Default PDOs gemäß CiA DS 401 eingerichtet.
Das PDO-Mapping kann nicht geändert werden (statisches PDO-Mapping).
Die Default-Identifier sind ensprechend des „Predefined connection set“ verge­ben.

• Die COB-IDs der PDOs sowie die Übertragungsart (synch/asynch) der einzelnen
PDO sind konfigurierbar.
Die Übertragungsart wird spannungsausfallsicher gespeichert. Geänderte PDOs
(PDO-linking) werden nicht spannungsausfallsicher gespeichert.

• Das E/A-Modul erwartet ein Synch-Objekt.
Der CAN Identifier des Synchobjektes ist konfigurierbar. Nach einer Änderung
wird der ID automatisch spannungausfallsicher gespeichert.

• Das E/A-Modul unterstützt „Node guarding“.
Die „Guard time“, der „Life time factor“ und der CAN Identifier des Guard
Objektes sind konfigurierbar und werden spannungsausfallsicher gespeichert.

• Das E/A-Modul generiert ein Emergency Objekt. Der COB-ID des EMCY-Objek­tes ist konfigurierbar.

• Das E/A-Modul speichert die 4 zuletzt aufgetretenen Fehler.
Abgelegt wird der Fehlercode des jeweiligen Emergency Objektes.

• Zusätzlich zum CANopen Fehlerregister ist ein gerätspezifisches Statusregister
eingerichtet, welches die Stati der Ausgangstreiber beinhaltet.

• Das E/A-Modul unterstützt eine Reset-Funktion; d.h. die Belegung der Parame­ter mit den werkseitigen Default-Werten* nach Aufforderung.

*) Werkseitige Default-Einstellungen siehe „Parameterliste“, Seite 9

DEUTSCH

Ein-/Ausgang-Modul CR2013

3

Technische Daten

Ein-/Ausgangs-Modul CR2013

4

Gehäuse

Maße
Geräteanschluss

Betriebstemperatur
Lagertemperatur
Schutzart, Schutzklasse
Betriebsspannung (UB)
Stromaufnahme
Anzeigen

Schnittstelle

Baudrate
Kommunikationsprofil
Geräteklasse
CAN

Binäre Eingänge

Einschaltpegel
Ausschaltpegel

Erfassbare Impulse

ohne Filterfunktion
mit Filterfunktion

Analoge Eingänge

Eingangsspannung
Eingangsimpedanz
Auflösung
Genauigkeit

Sensorversorgung I

max

Binäre Ausgänge

Schaltspannung
Schaltstrom

Überlaststrom
Summenstrom

PWM-Ausgänge

Ausgangsfrequenz
PWM-Tastverhältnis
Auflösung

8-fach Verteiler-Gehäuse aus Polyamid (PA), mit

eingebauter Elektronik vollvergossen

152mm x 60mm x 22mm ( L x B x H )

PUR/PVC-Kabel 2 m

2 x 1,5 mm

2

(Betriebsspannung) / 3 x 0,5 mm2(CAN-Bus)

M12-Steckverbinder für Ein- / Ausgänge

-25...85 °C

-40...90 °C
IP 67 III

10...30 V DC, SELV

≤ 100 mA, ohne externe Last

LED grün: Run-LED

LED rot: Diagnose-LED

LED gelb: Status des Eingangs / Ausgangs

CAN Interface - ISO 11898

10 kbit/s - 1 Mbit/s

CANopen

I /O-Modul entspr. CiA DS401, CiA DS301 V3.0

Full-CAN 2.0

Buchsen 1, 3, 5, 7

0,4...0,7 U

B

0,2...0,24 U

B

ti ≥ 2 ms (typ.)

ti ≥ 20 ms (typ.)

Buchsen 2, 4, 6, 8

0...10 V DC

≥ 50 kΩ

10 Bit

≤ ± 1,0% FS

Die Ausgangsimpedanz der Analogquelle sollte maximal

10 kΩ betragen

300 mA

Buchsen 2, 4, 6, 8

Halbleiterausgänge, kurzschluss- / überlastfest; diagnosefähig

10...30 V DC
max. 4 A

(Lasten < 900 mA können das Fehlersignal “Leitungsbruch”

erzeugen)

4,4 A

16 A

Buchsen 2, 4, 6, 8

20...200 Hz

1...100%
1%

Bei Konfiguration als PWM-Ausgang wird die

Status-LED bei PWM-Werten ≥ 1% statisch gesetzt.

Es ist keine Diagnose möglich

Maße

Betriebsanzeigen

DEUTSCH

Ein-/Ausgang-Modul CR2013

5

grün

AUS keine Versorgungsspannung

EIN

Modul im Stand by-Modus

CANopen-Status: PREOPERATIONAL / PREPARED

Ausgänge = AUS; Eingangszustände werden nicht übertragen

rot

AUS Kommunikation ok.

gelb IN EIN Eingang ist EIN

gelb OUT

EIN

Binärer Ausgang: Ausgang ist angesteuert / EIN

Analoger Ausgang: PWM-Sollwert ist größer 1%

blinkend

1 Hz

Ausgangstreiber signalisiert Fehler:

- Kurzschluss / Überlast / keine Last (im Grenzfall Laststrom < 900mA)

- Übertemperatur / Unterspannung / Überspannung

Die LED-Funktion kann gesperrt werden (s. Seite 9, OBV, Index 2002)

EIN

Kommunikation gestört

- NodeGuard-Fehler (wenn NodeGuarding aktiviert ist)

- keine Synch-Objekte (wenn Synch-Überwachung aktiviert ist)

- CANopen-Schnittstelle defekt

blinkend

2 Hz

Modul aktiv

CANopen-Status: OPERATIONAL

Ausgänge werden aktualisiert, Eingangszustände übertragen

ZustandLED-Farbe Beschreibung

152

107

60

8

7

6

5

PWR

4

3

DIA

12

5

M12x1

4,7

18

22

28,5

39

7,5

4,5

Montage

Passende Unterlegscheiben verwenden.
Anzugdrehmoment der Befestigungsschrauben: max. 1,8 Nm

Elektrischer Anschluss

Zum Schutz des gesamten Systems (Verkabelung und E/A-Modul) sind die
einzelnen Stromkreise mit max. 16 A abzusichern.

Ein-/Ausgangs-Modul CR2013

6

1 Sensorversorgung L+
3 Sensorversorgung L-

4

Signaleingang

(Schalter, Sensor)

2

Signaleingang

(Analogsensor)

5 n. c.

1

34

2

5

Buchsenbelegung (Eingänge)

Adernfarbe

Potential

Betriebsspannung

rot

10 ... 30 V DC

schwarz

GND

CAN-Interface

weiß

CAN_H

blau

CAN_L

grün CAN_GND

M12-Buchse PIN Belegung

4 Schaltausgang L+
3 externe Spannung -

5 n. c.

1

34

2

5

Anschlussbelegung

Buchsenbelegung (Ausgänge)

M12-Buchse PIN Belegung

Inbetriebnahme

CoDeSys Steuerungskonfiguration

Die Parametrierung der Gerätefunktionen und der CAN-Schnittstelle erfolgt aus
der mit CoDeSys 2.3 programmierten Applikation. Dazu wird das "Electronic
Data Sheet" (EDS) über die CoDeSys Steuerungskonfiguration eingebunden.

CoDeSys Dialog „Steuerungs- und CANopen-Konfiguration“ (Beispiel)

Eine Beschreibung zur Einstellung und Anwendung des Dialogs „Steuerungs- und
CANopen-Konfiguration“ finden Sie im CoDeSys-Handbuch und in der CoDeSys­Onlinehilfe.

Electronic Data Sheet

Das EDS beinhaltet die Beschreibung samtlicher Parameter und E/A-Daten des
Gerates in einer durch CANopen definierten Form. Die EDS-Dateien werden von
ifm electronic für alle ifm CANopen Slaves zu Verfügung gestellt.

Die EDS-Dateien sind abrufbar unter:

➔ Datenblatt-Suche ➔ CR2013 ➔ Download/Software*

*) Downloadbereich mit Anmeldung

www.ifm.com

DEUTSCH

Ein-/Ausgang-Modul CR2013

7

Wartung, Instandsetzung und Entsorgung

Da innerhalb des Moduls keine vom Anwender zu wartenden Bauteile enthalten
sind, darf das Gehäuse nicht geöffnet werden. Die Instandsetzung des Moduls
darf nur durch den Hersteller durchgeführt werden.

Die Entsorgung muss gemäß den nationalen Umweltvorschriften erfolgen.

Konformitätserklärung

Die EG-Konformitatserklärung ist abrufbar unter:

➔ Datenblatt-Suche ➔ CR2013 ➔ Zulassungen

www.ifm.com

Ein-/Ausgangs-Modul CR2013

8

Parameter- und EMCY-Objekt-Übersicht

Über die Funktion „Restore“ (siehe Objektverzeichnis; Index 1011) können die
Parameter (Ausnahme Baudrate und Node-ID) mit den werkseitig hinterlegten
Default-Werten belegt werden. Diese sind dann nach dem nächsten Einschalten
der Versorgungsspannung gültig.

Parameterliste

Life Time Factor 0 wird als 1 interpretiert
Das erste Guardprotokoll wird als “Start Guarding” gewertet, auch wenn zu die­sem Zeitpunkt das Guarding nicht aktiviert ist (Guardtime = 0).

DEUTSCH

Ein-/Ausgang-Modul CR2013

9

Node-ID 0x20 (= 32)20F0, 20F1 ja nach Reset

20F2, 20F3 ja nach Reset

1005 ja sofort
1006 ja nach Pre-Op
100C ja sofort
100D ja sofort
100E ja sofort

1014 ja sofort
1400 01 nein sofort
1400 02 ja sofort
1401 01 nein sofort
1401 02 ja sofort
1800 01 nein sofort
1800 02 ja sofort
1801 01 nein sofort
1802 02 ja sofort

2000 ja nach Pre-Op

2001 ja nach Pre-Op

2002 ja sofort

Baudrate 0x03 (= 125 kBit/s)

COB ID Synch Objekt 0x80

Communication Cycle 0 (Off)

Guard Time 0 (Off)

Life Time Factor 0 (Off)

COB ID Guarding 0x700 + Node ID

COB ID EMCY 0x80 + Node ID

COB ID Rec PDO1 0x200 + Node ID

Trans Type Rec PDO1 synchron 1

COB ID Rec PDO2 0x300 + Node ID

Trans Type Rec PDO2 synchron 1

COB ID Trans PDO1 0x180 + Node ID

Trans Type Trans PDO1 nach Änderung

COB ID Trans PDO2 0x280 + Node ID

Trans Type Trans PDO2 synchron 1

I/O Konfiguration binär Ein-/Ausgänge

PWM Frequenz 0x64 (= 100 Hz)

Statusmeldung Ausgänge 0x01 (= EIN)

2003 ja sofortFilterfunktion 0x00 (= AUS)

Herstellerspezifische Profile; Index 2000 bis 5FFF

Kommunikationsprofile; Index 1000 bis 1FFF

Parameter

Defaultwert
(werksseitig

eingestellt)

Ojekt-

verzeichnis

Index

Änderung

automatisch

gesichert

Änderung

wirksam

EMCY Objekt

Folgende Fehlercodes gemäß DSP-401 bzw. DSP-301 werden unterstützt:

*) Bei Kurzschluss oder Überlast schaltet die Ausgangsstufe selbständig ab.
Sie bleibt so lange ausgeschaltet, bis der entsprechende Ausgang AUS und wie­der EIN gesteuert wird. Danach wird auch die Fehlermeldung automatisch zurück­gesetzt.

Es wird nur der erste Fehler einer Fehlergruppe gemeldet. Tritt z. B. erst am Kanal
1 und dann am Kanal 2 ein Kurzschluss auf, so wird nur der zuerst aufgetretene
Kurzschluss gemeldet.

CANopen sieht nicht vor, dass zwei gleiche EMCY-Objekte hintereinander abge­setzt werden. Im Statusregister 1002 sind jedoch die zum aktuellen Zeitpunkt
gültigen Stati der Ausgangstreiber hinterlegt.

Ein-/Ausgangs-Modul CR2013

10

Zusatz

code

EMCY

Code

Error Reg Beschreibung

0x2300 0x03

„Device Output Current“:

- Kurzschluss oder keine Last an einem Binär-Ausgang

- Über- oder Unterspannung an einem Binär-Ausgang

- Temperaturabschaltung an einem Binär-Ausgang
Auto-Reset, wenn Fehler behoben ist*

0x6200 0x81

„User Software“

- an einem Binär-Ausgang soll eine „1“ ausgegeben werden,
obwohl dieser Kanal nicht als Binärausgang konfiguriert ist

- an einem Analogausgang soll ein Wert > 0 ausgegeben
werden, obwohl dieser Kanal nicht als Analogausgang

konfiguriert ist

Reset bei Richtigstellung der Daten bzw. Ausgänge AUS

0x8100 0x11

„Monitoring“ (Guarding Error)

- für die „guard time“ x „life time factor“ wird kein
guard objekt empfangen

Reset bei erneuter Kommunikation

0x8200 0x11

Ausgangs-

kanal

bit-codiert

0x00

0x00

0x00

„Monitoring“ (Synch Error)

- für „communication cycle“ wird kein synch objekt empfangen
Nur in OPEATIONAL

Reset bei Synch-OBJ bzw. PREOP

0x6100 0x11

„Internal Software“:

- Überlauf einer Rx-Queue; z. B. Frequenz der RxPDOs ist zu
groß; Reset nur extern über Eintrag in 1003 00

0x00

0x6101 0x11

„Internal Software“:

- Überlauf einer Tx-Queue; z. B. Gerät kommt nicht auf den Bus;
Reset nur extern über Eintrag in 1003 00

0x00

Objektverzeichnis

Herstellerspezifische Profile; Index 2000 bis 5FFF

DEUTSCH

Ein-/Ausgang-Modul CR2013

11

Index S-Idx Name Ty p Default Beschreibung

2000

0

I/O

Konfiguration

u8, ro

0x08

Anzahl der Einträge (= Anzahl der I/O-Kanäle)

1 I/O Kanal 1* u8, rw 0x01

0 = AUS
1 = Binäreingang

2 I/O Kanal 2* u8, rw 0x02

0 = AUS
2 = Binärausgang
3 = Analogeingang
4 = Analogausgang (PWM)

3 I/O Kanal 3* u8, rw 0x01

0 = AUS
1 = Binäreingang

4 I/O Kanal 4* u8, rw 0x02

0 = AUS
2 = Binärausgang
3 = Analogeingang
4 = Analogausgang (PWM)

5 I/O Kanal 5* u8, rw 0x01

0 = AUS
1 = Binäreingang

6 I/O Kanal 6* u8, rw 0x02

0 = AUS
2 = Binärausgang
3 = Analogeingang
4 = Analogausgang (PWM)

7 I/O Kanal 7* u8, rw 0x01

0 = AUS
1 = Binäreingang

8 I/O Kanal 8* u8, rw 0x02

0 = AUS
2 = Binärausgang
3 = Analogeingang
4 = Analogausgang (PWM)

2001 0

PWM

Frequenz

u8, rw

0x64

(= 100 Hz)

Einstellung in Hz
Bereich = 20Hz bis 200Hz
Werte kleiner 20 Hz oder größer 200 Hz
werden nicht übernommen. Der bisherige Wert
bleibt weiter gültig.

2002 0

Ausgangs-

überwachung

EIN / AUS

u8, rw 0x01

0 = AUS
Kurzschluss, Überlast, Ausgang offen (keine Last),
Unterspannung, Überspannung oder Übertempe­ratur wird weder über EMCY noch über LED
gemeldet.

1 = EIN
Bei Kurzschluss, Überlast, Ausgang offen (keine
Last), Unterspannung, Überspannung oder Über­temperatur an einem Ausgang wird das entspre­chende EMCY-Objekt übertragen, die Ausgangs­LED blinkt.
(Die Schaltschwelle für “Ausgang offen” kann bis
zu einem Ausgangsstrom von 900 mA gehen).

*) Werte, die den Kanälen nicht zugeordnet werden können, werden nicht übernommen.

2003 0

Filterfunktion

EIN / AUS

u8, rw 0x00

0 = AUS
An den Binär-Eingängen werden
Schaltimpulse ≥ 2 ms erfasst.
1 = Ein
An den Binär-Eingängen werden nur
Schaltimpulse ≥ 20 ms erfasst.