die elektronische V
schriftlicher Genehmigung von IXXAT Automation erlaubt. IXXAT Automation behält sich das Recht zur Änderung technischer Daten ohne vorherige
Ankündigung vor. Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingu
die Bestimmungen des Lizenzvertrags. Alle Rechte vorbehalten.
Hinweis zur Entsorgung von Altgeräten ........................... 21
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CAN-CR2xx - Handbuch, V2.0
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Einführung
1 Einführung
1.1 Übersicht
Mit dem IXXAT Repeater CAN-CR200, CAN-CR210/FO bzw. CAN-CR220 haben
Sie eine hochwertige elektronische Komponente erworben, die nach neuesten
technologischen Gesichtspunkten entwickelt und hergestellt worden ist.
In der nachfolgenden Beschreibung werden alle CAN-CR2xx als CAN-Repeater
bezeichnet.
1.2 Merkmale
• Spannungsversorgungsbereich +9 V ... +32 V DC
• Busankopplung
• CAN-CR200, CAN-CR220
• Zwei CAN-Busankopplung nach ISO 11898-2, galvanisch entkoppelt
• CAN-CR210/FO
• Eine CAN-Busankopplung nach ISO 11898-2, galvanisch entkoppelt
• Eine CAN-Busankopplung über FO-Module (ST- bzw. SMA-Anschluss)
• CAN-CR200, CAN-CR210/FO
• Zusätzliche CAN-Schnittstelle über Hutschienenbussystem
• Durch Anreihen mehrerer CAN-CR200, CAN-CR210/FO ist die
Realisierung eines Sterns möglich.
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Einführung
1.3 Blockschaltbild
Bild 1-1 Blockbild des CAN-Repeater
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Anzeigen und Anschlüsse
Power
CAN 1
LEDs
CAN 2
CAN 3
2 Anzeigen und Anschlüsse
2.1 Übersicht
Gehäuse-
verriegelung
Gehäuse-
verriegelung
Bild 2-1 Anschlüsse und Anzeigen des CAN-CR200
2.2 Anzeigen
Der CAN-Repeater verfügt über maximal vier LEDs. Diese LEDs dienen zur Anzeige
des Kommunikationsstatus der zugehörigen Schnittstelle bzw. zur Anzeige des
Gerätestatus.
Bild 2-2 LEDs des CAN-Repeater
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Anzeigen und Anschlüsse
2.2.1 Power-LED
Mit Hilfe der Power-LED P wird die Betriebsbereitschaft des Gerätes signalisiert.
Liegt die Spannungsversorgung am Gerät an, so leuchtet die Power-LED. Ist die
Power-LED aus, ist ein Fehler in der Spannungsversorgung aufgetreten.
Leucht-
Beschreibung Ursachen/Hinweise
muster
aus Keine Spannung vorhanden
grün Spannung vorhanden
rot Gerät befindet sich im Reset
Tabelle 2-1 Zustände der Power-LED
2.2.2 CAN LEDs
• Gerät nicht an Spannung ange-
schlossen
• Sicherung (intern) defekt
• Spannungsregelung defekt
• Gerät voll funktionsfähig
• Beim Einschalten des Gerätes wird
ein Reset generiert, die LED ist für
die Dauer des Resets rot. Die normale Pulslänge beträgt ca. 200 ms.
• Spannungsregelung defekt, die be-
nötigte interne Versorgungsspannung ist zu gering.
Die CAN LEDs 1, 2 und 3 leuchten bei jeder fehlerfrei empfangenen Nachricht
grün auf.
Werden Übertragungsfehler (empfangene Bits entsprechen nicht den gesendeten
oder es ist ein dauerhafter dominanter Pegel auf dem Bus) festgestellt, leuchtet
die LED rot auf.
Leucht-
Beschreibung Ursachen/Hinweise
muster
aus Keine CAN
Kommunikation
grün / grün
blinkend
rot /rot
blinkend
CAN
Kommunikation
CAN Kommunikation, aber Bit-Fehler
rot Dauer-dominanter
CAN-Pegel
Tabelle 2-2 Zustände der CAN LEDs
• Es ist keine CAN Kommunikation vorhanden
• Gerät nicht mit CAN verbunden
• Mit jedem empfangenen CAN Telegramm
wird die LED eingeschaltet
• Die empfangenen Bits entsprechen nicht
den gesendeten Bits
• Externes Gerät verursacht einen dauer-
dominanten CAN-Pegel
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Anzeigen und Anschlüsse
2.3 Anschlussbelegung
2.3.1 Power-Stecker
Für den Anschluss des CAN-Repeater an eine Spannungsversorgung wird eine
Schraubklemme eingesetzt. Bei der Verkabelung achten Sie bitte darauf, dass die
Kabel einen ausreichenden Querschnitt (≥ 0,2 mm²) aufweisen. Der maximal
mögliche Kabelquerschnitt für den Stecker beträgt 2,5 mm².
Pin Nr.
Signal
Stecker
1 +9 V bis +32 V DC
2 0 V
Pin 1
3 4 -
Tabelle 2-3 Pinbelegung des Power-Steckers
Das Schraubklemmen-Modul ist aufgesteckt und kann mit Hilfe eines Schraubendrehers oder ähnlichem vom Gehäuse getrennt werden.
2.3.2 CAN-Bus-Anschlüsse via Sub-D9M
Die Busankopplung ist gemäß ISO 11898-2 ausgeführt. Die Belegung der SubD9-Stecker ist in der Tabelle 3-2 ersichtlich.
Pin Nr. Sub D9 Signal
1 2 CAN-Low
3 CAN-GND
4 5 6 7 CAN-High
8 -
9 -
Tabelle 2-4 Pinbelegung der CAN-Bus-Anschlüsse
Der Schirm des CAN-Steckers ist über einen 10 nF Kondensator mit dem PE-Ring,
der beim Aufstecken des Gerätes auf die Hutschiene automatisch mit dieser ver-
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Anzeigen und Anschlüsse
bunden wird, gekoppelt. Die Masse der CAN-Ankopplung ist ebenfalls über einen
10 nF Kondensator und einen 1 MΩ Widerstand mit PE verbunden.
Die höchste Störfestigkeit wird erreicht, wenn die Schirme der CAN-Kabel geerdet
werden.
2.3.3 Hutschienenbus und TBUS-Stecker
CAN-CR200 und CAN-CR210/FO verfügen über einen Hutschienenbus. Mittels
dieses Anschlusses kann das Gerät mit weiteren CAN-CR200 und CAN-CR210/FO
verbunden werden. Durch diese Möglichkeit lässt sich ein Stern mit bis zu 240
Anschlüssen realisieren.
Für den Hutschienenbus sind sogenannte TBUS-Stecker erforderlich. Diese werden
in die Hutschiene eingedrückt. Näheres hierzu kann im Kapitel 4.2 nachgelesen
werden.
Die Belegung des Hutschienenbusses ist aus der Tabelle 2-5 ersichtlich.
Pin Nr. Signal
Pin 1
1 CAN-High
2 CAN-Low
3 GND
4 5 -
Tabelle 2-5 Pinbelegung des TBUS-Steckers
2.4 CAN-Busabschlüsse
Auf dem CAN-Repeater besteht für jeden CAN-Bus die Möglichkeit, einen Busabschlusswiderstand mittels des zugehörigen DIP-Schalters zu aktivieren. Siehe hierzu Kapitel 3.1.
Als Zubehör steht auch ein Busabschlusswiderstand in Form eines Durchführungssteckers zur Verfügung (Bestellnummer 1.04.0075.03000).
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Konfiguration
CAN-CR210/FO
CAN-CR220
3 Konfiguration
Für den Betrieb des CAN-Repeater ist keine Softwareinstallation erforderlich.
Vor der Inbetriebnahme eines CAN-Repeater sind die DIP-Schalter S301, S302,
CAN1, CAN2 und CAN3 entsprechend der CAN-Netzwerkkonfiguration zu setzen.
In Bild 3-1 ist die Position der DIP-Schalter am Beispiel des CAN-CR200 dargestellt. Die DIP-Schalter des CAN-CR210/FO und CAN-CR220 befinden sich in der
näheren Umgebung der hier gezeigten Schalter.
CAN2
CAN-CR200
CAN3
CAN-CR200
Bild 3-1 Position der DIP-Schalter
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Konfiguration
3.1 Konfiguration der Busabschlusswiderstände
Für jeden CAN-Kreis kann der Busabschlusswiderstand per DIP-Schalter aktiviert/
deaktiviert werden. Es sollten immer beide Positionen auf ON/OFF setzen.
CAN1 CAN2 CAN3
Werkseinstellung OFF (deaktiviert) OFF (deaktiviert) ON (aktiviert)
Tabelle 3-1 Konfiguration der Busabschlusswiderstände
Die Busabschlusswiderstände sollten aktiviert werden, wenn der CAN-Repeater
das Anfangs- bzw. Schlussglied im Bussystem darstellt. Innerhalb eines CANBussystems sollte der gesamte Abschlusswiderstand 60 Ohm (120 Ohm an den
Enden des Busses) betragen.
Eine fehlerhafte Terminierung kann zu Übertragungsproblemen führen.
3.2 Konfiguration der Baudrate
Mit Hilfe des DIP-Schalters S301 wird die Baudrate des CAN-Netzwerkes eingestellt. Dies ist notwendig, um es der internen Logik zu ermöglichen, einen Dominant-Lock-Zustand (dauer-dominantes Bit) zu erkennen.
S301-1 S301-2 S301-3 S301-4 Bemerkung
ON
OFF
OFF OFF OFF
ON
OFF OFF
OFF OFF
ON
Tabelle 3-2 Konfiguration der Baudrate
OFF
Baudrate zwischen 5 kBd und 100 kBd
Baudrate zwischen 100 kBd und 500 kBd
Baudrate zwischen 500 kBd und 1MBd
(Werkseinstellung)
Sämtliche nicht aufgeführten Kombinationen sind ungültig und können zur Fehlfunktion des CAN-Repeater führen.
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Konfiguration
3.3 Konfiguration der Sperrzeit
Über den DIP-Schalter S302 wird die Sperrzeit für den CAN-Repeater eingestellt.
Mit Hilfe der Sperrzeit wird verhindert, dass der CAN-Repeater auf Grund längerer
Signallaufzeiten auf dem CAN-Bus Fehlinterpretationen der Bits vornimmt. Solche
Fehlinterpretationen können z.B. zu dominanten Pegeln innerhalb eines rezessiven Bits führen. Dies wiederum kann bei angeschlossenen CAN-Knoten, je nach
eingestelltem Abtastzeitpunkt, zu Bit-Fehlern führen.
Die Einstellung der Sperrzeit muss abhängig von der Baudrate und der kapazitiven Belastung der CAN-Netze gemacht werden.
S302-1 S302-2 S302-3 S302-4 Sperrzeit in ns
(Toleranz ±10%)
OFF OFF OFF OFF 100
Werkseinstellung OFF OFF OFF ON 300
OFF OFF ON OFF 500
OFF OFF ON ON 800
OFF ON OFF OFF 1000
OFF ON OFF ON 1300
OFF ON ON OFF 1500
OFF ON ON ON 1800
ON OFF OFF OFF 2000
ON OFF OFF ON 2300
ON OFF ON OFF 2500
ON OFF ON ON 2800
ON ON OFF OFF 3000
ON ON OFF ON 3300
ON ON ON OFF 3500
ON ON ON ON 3800
Tabelle 3-3 Konfiguration der Sperrzeit
Als Richtwerte können folgende Einstellungen genommen werden:
- für ein Netzwerk mit weniger als 32 Knoten sind mindestens 300 ns
einzustellen
- für ein Netzwerk mit 32 bis 63 Knoten sollten mindestens 500 ns eingestellt
werden
- für ein Netzwerk mit mehr als 64 Knoten ist mindestens 1 µs einzustellen,
allerdings sind somit maximal 500 kBd möglich.
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Installation
2
4 Installation
Für den Betrieb des CAN-Repeater ist keine Softwareinstallation erforderlich.
Bevor Sie den CAN-Repeater in Betrieb nehmen, sollten Sie aber folgende Punkte
beachten:
- Konfiguration der Bussabschlusswiderstände
- Konfiguration der Baudrate
- Konfiguration der Sperrzeit
Erläuterungen hierzu sind in Kapitel 3 zu finden.
4.1 Einzelmontage
Vor der Montage ist sicherzustellen, dass das zu montierende Gerät
spannungsfrei ist!
In Bild 4-1 ist die Montage eines CAN-CR220 dargestellt.
1 Obere Führungsnut
auf Hutschiene aufsetzen
2 In einer Drehbewegung
untere Verriegelung
einrasten
1
Bild 4-1 Montage des CAN-CR220
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Installation
4.2 Montage mit Hutschienenbus
CAN-CR200 und CAN-CR210/FO verfügen über einen Hutschienenbus mit dessen
Hilfe es möglich ist mehrere CAN-Repeater auf eine einfache Art und Weise zu
einem Stern zu verbinden.
ACHTUNG: Die Belegung des Hutschienenbusses ist IXXAT-spezifisch.
Sollte ein weiterer Hutschienenbus eingesetzt werden, so
darf dieser nicht mit dem Hutschienenbus des CAN-Repeater
verbunden werden. Wird dies nicht beachtet, kann es zu Beschädigungen der angeschlossenen Geräte führen!
Bevor das Gerät auf die Hutschiene aufgeschnappt wird, muss der TBUS-Stecker
auf die Schiene gesetzt werden. Die Steckerausrichtung muss entsprechend der
gewünschten Einbaulage vorgenommen werden.
Pin 1
Führungs-
nase
Bild 4-2 TBUS-Stecker auf der Hutschiene
Befindet sich die Führungsnase wie in Bild 4-2 unten, so befindet sich der Stromanschluss des CAN-Repeater oben.
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Installation
TBUS-Stecker
Die Verbindung zweier TBUS-Stecker wird dadurch erreicht, dass zunächst beide
wie in Bild 4-3 montiert und anschließend zusammengeschoben werden.
Bild 4-3 Einbau von TBUS-Steckern
Nun können die CAN-Repeater CAN-CR200 bzw. CAN-CR210/FO montiert werden.
Das Gehäuse des CAN-CR200 und CAN-CR210/FO hat im Bereich der Hutschiene
eine Gehäuseöffnung für den TBUS-Stecker, siehe Bild 4-4. Bei der Montage auf
die Hutschiene ist darauf zu achten, dass das Gerät korrekt auf den TBUS-Stecker
gesteckt wird. Die Führungsnase des Steckers muss in die Aussparung des Gehäuses greifen.
Öffnung für
Vor der Montage ist sicherzustellen, dass das zu montierende Gerät
spannungsfrei ist!
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Nut für
Führungs-
nase
Bild 4-4 TBUS-Öffnung im Gerätegehäuse
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Support
Bild 4-5 Montage eines CAN-CR200
5 Support
Weitergehende Informationen zu unseren Produkten, sowie FAQ-Listen und Tipps
zur Installation finden Sie im Supportbereich auf unserer Homepage
(http://www.ixxat.de). Ebenso können Sie sich dort über aktuelle Produktversionen sowie verfügbare Updates informieren.
6 Rücksendung von Hardware
Falls es erforderlich ist, dass Sie Hardware an uns zurücksenden, so bitten wir Sie
das entsprechende RMA-Formular von unserer Homepage zu laden und entsprechend den Anweisungen auf diesem Formular zu verfahren.
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Anhang
7 Anhang
7.1 Technische Daten
Spannungsversorgung: +9 V ... +32 V DC
Stromaufnahme Normalbetrieb bei 24 V: typisch maximal
CAN-CR200 41 mA 100 mA
CAN-CR220 41 mA 100 mA
CAN-CR210/FO 62 mA 100 mA
CAN Transceiver: Texas Instruments SN65HVD251
Max. Anzahl CAN-Bus Knoten: 120
CAN-Busabschlusswiderstand: 120 Ohm über DIP-Schalter aktivierbar
CAN-Durchlaufverzögerung bei galvanischer Trennung, typisch:
CAN-CR200 210 ns
CAN-CR220 175 ns
CAN-CR210/FO 120 ns
CAN-Baudraten: 5 kBaud – 888 kBaud
Gehäusematerial: Polyamid
Abmessungen: 114,5 x 99 x 22,5 mm
Gewicht: ca. 300 g
Schutzart: IP30
Arbeitstemperaturbereich: -20 °C - +70 °C
Lagertemperaturbereich: -40 °C - +85 °C
Relative Feuchte: 10 - 95 %, keine Betauung
Galvanische Trennung:
Produkt Bestellnummer Galvanische Trennung
CAN-CR200 1.01.0067.44010 500 V AC / 1 Min.
CAN-CR220 1.01.0067.44400
1.01.0067.44300
4 kV DC / 1 Sek., 2,5 kV AC / 1 Min.
3 kV AC / 3 Min., 3,75 kV AC / 1 Min.
CAN-CR210/FO 1.01.0068.4x010 500 V AC / 1 Min.
EMV-Prüfung nach: DIN EN 55022:1998 + A1:2000 + A2:2003
(Limit class A)
FCC Rules 47 CFR Part 15 – Subpart B
Alternative IEC/CISPR22:1997 + A1:2000
+ A2:2002 (Limit class A)
Umweltrichtlinie: RoHS, WEEE, Directive (2002/95/EC)
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Anhang
7.2 Zubehör
7.2.1 CAN-Busabschlusswiderstand
Als Zubehör steht ein Busabschlusswiderstand in Form eines Durchführungssteckers bei IXXAT zur Verfügung (Bestellnummer 1.04.0075.03000).
Bild 7-1 CAN Busabschlusswiderstandes
7.2.2 TBUS-Stecker
Als Zubehör für die Verbindung mehrerer CAN-CR200 oder CAN-CR210/FO über
den Hutschienenbus (z.B. für den Aufbau von CAN-Stern Netzwerken) steht ein
TBUS-Stecker zur Verfügung (Bestellnummer 1.04.0073.00000).
Bild 7-2 TBUS-Stecker
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Anhang
7.2.3 Glasfaser-Kabel
Als Zubehör für die Verbindung von zwei CAN-CR210/FO über die optische
Schnittstelle sind konfektionierte Kabel verfügbar.
Typ Länge /m Bestellnummer Bild
FSMA 2 1.04.0003.01012
5 1.04.0003.01015
ST 2 1.04.0003.01022
5 1.04.0003.01025
Tabelle 7-1 Glasfaser-Kabel
7.3 Hinweise zur EMV
Beim CAN-Repeater handelt es sich um ein Klasse A Gerät. Dies bedeutet, dass es
für den industriellen Einsatz konzipiert ist und die EMV Anforderungen für Industriegeräte einhält.
Wird der CAN-Repeater im Büro-/Wohnbereich eingesetzt, kann es im Extremfall
zu Funkstörungen kommen.
Um einen einwandfreien Betrieb des CAN-Repeater zu gewährleisten sind folgende Dinge aus EMV-technischen Gründen zu beachten:
• die Hutschiene muss geerdet sein
• das CAN-Kabel muss geschirmt sein
• der Schirm der CAN-Schnittstelle muss auf dem Sub-D9 sowie auf
der Gegenstelle aufgelegt sein.
Treten trotz aller aufgeführten Punkte Probleme beim Betrieb des CAN-Repeater
auf, sollte zwischen eventuellen Störquellen (z.B. Motoren, Frequenzumrichtern)
bzw. Störsenken und dem Gerät der Abstand erhöht werden.
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7.4 EG-Konformitätserklärung
IXXAT Automation erklärt dass die Produkte:
Bezeichnung Artikelnummer
CAN-CR200 1.01.0067.44010
CAN-CR210/FO 1.01.0068.45010
1.01.0068.46010
CAN-CR220 1.01.0067.44400
1.01.0067.44300
der EG-Richtlinie 2004/108/EG entspricht.
Anhang
Angewandte harmonisierte Normen: EN 55022:2006 + A1:2007
EN 55024:1998 + A1:2001 + A2:2003
22.08.2011, Dipl.-Ing. Christian Schlegel, Geschäftsführer
Dieses Produkt fällt unter das ElektroG und ist entsprechend dem ElektroG gesondert zu entsorgen.
Die Allgemeinen Geschäftsbedingungen und deren Ergänzungen sowie weitere
Hinweise zur Entsorgung von Altgeräten stehen unter www.ixxat.de zur Verfügung.
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