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M2000 Analog-Ausgabe Beckhoff II/O-System

M2000 Analog-Ausgabe

Technische Beschreibung

Datum : 07.10.93

Eiserstraße 5 Telefon 05246/709-0

D-33415 Verl Telefax 05246/70980

Version : 2.0 Seite 1 von 15

M2000 Analog-Ausgabe Beckhoff II/O-System

Inhaltsverzeichnis

1. Funktionsbeschreibung Hardware................................................ 3

2. Funktionsbeschreibung Software.................................................. 5

3. Technische Daten ............................................................................ 6

4. Installationshinweise....................................................................... 7

5. Anschlußplan................................................................................. 11

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M2000 Analog-Ausgabe

1. Funktionsbeschreibung Hardware

Beckhoff II/O-System

M2000

Allgemeines

Das Parallel Modul M2000 ist ein Ein-/Ausgabe Modul für den Betrieb im II/O System mit 16

Standard 24 V Ein-/Ausgängen, unterteilt in 2 Ports zu je 8 Bit, und vier Analog-

Ausgabekanäle.

Jeder Ein-/Ausgang ist mit einer LED versehen, die den momentanen Signalzustand anzeigt.

Des weiteren sind für den II/O-Lichtleiterring drei Diagnose- LED's angebracht :

LD1

Die grüne LED 'CYCLE' wird mit dem Startbit eines jeden Telegramms eingeschaltet und mit dem Stopbit eines jeden Telegramms wieder ausgeschaltet.

LD2

Die rote LED 'ERROR' wird nach dem Erkennen eines fehlerhaften Telegrammes

(Checksum, Frame) eingeschaltet und nach dem Durchlaufen drei aufeinanderfolgender richtiger Telegramme (Checksum, Frame) wieder ausgeschaltet.

LD3

Die grüne LED 'Watchdog' wird durch ein gültiges Schreibtelegramm mit

übereinstimmender Adresse eingeschaltet. Wenn in den folgenden 100 ms kein weiteres Telegramm mit oben angegebenen Eigenschaften erkannt wird, schaltet ein selbstständiger Baustein auf dem Modul alle Ausgänge ab.

Im Fehlerfall werden aus Sicherheitsgründen alle Ausgänge ausgeschaltet.

Datum : 07.10.93 Version : 2.0 Seite 3 von 15

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Blockschaltbid

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2. Funktionsbeschreibung Software

Die vier Ports D0 .. D3 entsprechen den Datenbytes im LWL-Übertragungsprotokoll.

Analogausgabe

Über die Analogkanäle 1 - 4 des M2000 werden Analogwerte mit 12 Bit Auflösung in einem

Spannungsbereich von - 10V .. + 10V ausgegeben (Stecker X10). Der jeweilige DAC wird dabei durch die obersten vier Bits des Ports D1 low-aktiv selektiert.

Die Übertragung des 12 Bit Datenwortes erfolgt über die unteren vier Bits des Ports D1 und die acht Bits des Ports D0.

SELECT

DAC 1

DAC 2

DAC 3

DAC 4

PORT D1

MSB LSB

PORT D0

MSB LSB

0 1 1 1 DDDD DDDD DDDD

1 0 1 1 DDDD DDDD DDDD

1 1 0 1 DDDD DDDD DDDD

1 1 1 0 DDDD DDDD DDDD

4 Bit

Select low-aktiv

12 Bit Daten

AUSGABE PORT D1

MSB LSB

PORT D0

MSB LSB

+10V

0V

-10V

SSSS

SSSS

0 0 0 0

1 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

SSSS 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

4 Bit

Select low-aktiv

12 Bit Daten

Datum : 07.10.93 Version : 2.0 Seite 5 von 15

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3. Technische Daten

Analog-Ausgänge

Analoge Spezifikationen

Fehler, Linearität

Anstiegszeit

Parallele Ein-/Ausgänge

Eingangsschaltschwelle

Eingangsverzögerung

Eingangsspezifikation

Ausgangsspezifikation

Ausgangsüberwachung

Anschlüsse

Datenanschluß

Übertragungsrate

Versorgungsspannung

Stromaufnahme

Gehäuseform

Abmessungen (B*H*T)

Gewicht

Betriebstemperatur

Lagertemperatur

Seite 6 von 15 max. 4

Uout = ±10 V, Iout = 10 mA

Auflösung : 12 Bit

+/- 1LSB

10 us von -10V ==> +10V

16 , portweise konfigurierbar , mit LED-Statusanzeige aller Ein/ Ausgänge

0 - 8V = LOW

15 - 24V = HIGH

0,7 ms RC-Glied

6,8 ms Eingangs-Latch

24 VDC , 10 mA digital gefiltert

24 VDC , max. 500 mA kurzschlußfest

Watchdog Schaltung (100ms) steckbar; +,-,Signal

Lichtleiter II/O-System

2,5 MBaud, 25µs für 32 Bit

24 VDC (±10%)

0,15 A (ohne Last- und Eingangsströme) offen im Kartenträger, aufschnappbar auf Gerätetrageschiene nach DIN EN 50022, 50035

255 * 111 * 70 mm ca. 700 g

0 .. +55 °C

-20 .. +70 °C

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4. Installationshinweise

Montage

Das M2000 wird mit LWL Steckverbindern (Toshiba) an den II/O Lichtleiterring angeschlossen. Die maximale LWL-Kabellänge bis zu den Nachbarboxen sollte 45m bei

Kunststofflichtleitern und 600m bei Glasfaser nicht übersteigen. Diese Werte gelten nur, wenn beim Verlegen der LWL-Kabel Biegeradien von min. 30 mm eingehalten werden. Bei

Verwendung von Kunststofflichtleitern ist zur Montage der Stecker kein Spezialwerkzeug erforderlich.

An die Ein-/Ausgänge werden handelsübliche Aktoren und Sensoren direkt in

Dreileitertechnik (+,-, Signal) angeschlossen (Stecker X30 bis X33).

Die Montage des M2000 erfolgt dezentral an der Maschine oder im Schaltschrank durch einfaches Aufschnappen auf eine Gerätetragschiene nach DIN EN 50022 oder DIN EN 50035.

Konfiguration

Die Ports D0 und D1 dienen zur Analogausgabe, die Ports D2 und D3 sind je nach

Anwendung als Ein- oder Ausgang konfigurierbar.

Die Ports D2 und D3 auf dem M2000 können unabhängig voneinander als Eingangsport oder als Ausgangsport konfiguriert werden. Hierzu dienen DIP-Schalter, die wie folgt zugeordnet sind :

Schalter 1 => Port D0

Schalter 2 => Port D1

Schalter 3 => Port D2

Schalter 4 => Port D3

Ob ein Port Eingang oder Ausgang ist hängt von der Schalterstellung ab :

Stellung 'ON' => Port ist Ausgang

Stellung 'OFF' => Port ist Eingang

Der DIP-Schalter für die Ports D0 und D1 (Analogausgabe) muß sich unbedingt in Stellung

'ON' befinden, damit die Analogen Kanäle überhaupt als Ausgänge arbeiten können.

Datum : 07.10.93 Version : 2.0 Seite 7 von 15

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ACHTUNG:

Für die Ports D2 und D3 gilt, daß bei Konfigurierung des Ports als

Eingang (Schalterstellung 'OFF') alle acht Ausgangstreiber IC's des jeweiligen Ports entfernt werden müssen.

Werden die Treiber IC’s nicht entfernt, ist der Port nicht als Eingang funktionsfähig; eine Beschädigung des Moduls tritt allerdings nicht auf.

Mit den Jumper 1 und 2 sind folgende Modulkonfigurationen möglich :

Jumper 1

Jumper 2

Watchdog Ein / Aus

Ist der Jumper gesteckt, ist die Sicherheitsfunktion

’Watchdog’ ausgeschaltet. Das bedeutet, im Fehlerfall werden gesetzte Ausgänge nicht ausgeschaltet.

Latch Ein / Aus

In der Standardeinstellung ist der Jumper gesteckt. Das bedeutet,die Eingangssignale werden nur alle

6,8 msec eingelesen, sonst permanent.

Freigabe der Analog-Ausgänge

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Prinzipschaltung : Freigabe der Analogausgänge

Version : 2.0 Datum : 07.10.93

M2000 Analog-Ausgabe Beckhoff II/O-System

Um die analoge Spannung an den Klemmen abgreifen zu können (Stecker X10), muß das zum jeweiligen Analogkanal gehörige Relais durch Anlegen von 24 VDC am Relais-Eingang R1 ..

R4 (Stecker X11) angesteuert werden (Freigabe).

Die Ansteuerung kann auch über einen der Digitalausgänge erfolgen, wenn dieser mit dem

Relaiseingang verbunden wird.

An den Klemmen 1F, 2F, 3F und 4F ist je Ausgang ein potentialfreier Kontakt zum Anschluß von Freigabeleitungen verfügbar (Stecker X10, I max

=100 mA U max

=24V).

Abgleich

Jeder Analog-Ausgang des M2000 kann unabhängig von den Anderen abgeglichen werden.

Der abzugleichende Ausgang muß über das zugehörige Relais freigegeben werden.

Zum Nullspannungsabgleich muß das 12 Bit Datenwort 800H an das M2000 übertragen werden. Mit dem Potentiometer 'OFFSET' kann dann die Nullspannung eingestellt werden.

Zum Abgleich der Verstärkung wird das 12 Bit Datenwort FFFH oder 000H an das M2000

übertragen. Der Analogausgang kann dann mit dem Potentiometer 'PITCH' auf -10V bzw.

+10V abgeglichen werden.

Module werden abgeglichen ausgeliefert.

Spannungsversorgung

Zum Anschluß der 24V Versorgungsspannung steht eine dreipolige steckbare

Anschlußklemme mit getrennten Anschlüssen für die Steuerlogik/Eingänge (+) und die

Ausgänge (A) bei gleicher Masse(-) zur Verfügung (Stecker X20).

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5. Anschlußplan

Steckeranschlußbelegung mit Signalbeschreibung

Stecker

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

X10

12

13

14

15

16

4

5

6

7

8

9

10

11

Pin

1

2

3

STECKER X10

Signal Beschreibung

4-

GND für Analogausgang 4

4+

Ausgang Analog-Spannung Kanal 4

4F

4F

3-

Potentialfreier Kontakt Relais 4

(Reglerfreigabe Kanal4) siehe Pin3

GND für Analogausgang 3

3+ Ausgang Analog-Spannung Kanal 3

3F

Potentialfreier Kontakt Relais 3

(Reglerfreigabe Kanal3) siehe Pin7

3F

2-

2+

2F

GND für Analogausgang 2

Ausgang Analog-Spannung Kanal 2

Potentialfreier Kontakt Relais 2

(Reglerfreigabe Kanal42) siehe Pin11 2F

1-

1+

GND für Analogausgang 1

Ausgang Analog-Spannung Kanal 1

1F

1F

Potentialfreier Kontakt Relais 1

(Reglerfreigabe Kanal1) siehe Pin15

Stecker

X11

X11

X11

X11

Pin

1

2

3

4

STECKER X11

Signal Beschreibung

R4

R3

R2

R1

+24V Eingang, Reglerfreigabe für

Analogausgang Kanal 4 (Rel 4)

+24V Eingang, Reglerfreigabe für

Analogausgang Kanal 3 (Rel 3)

+24V Eingang, Reglerfreigabe für

Analogausgang Kanal 2 (Rel 2)

+24V Eingang, Reglerfreigabe für

Analogausgang Kanal 1 (Rel 1)

Datum : 07.10.93 Version : 2.0 Seite 11 von 15

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Stecker

X20

X20

X20

Pin

1

2

3

STECKER X20

Signal

+

-

A

Beschreibung

+24V Steuerspannung / Hilfsspannung für

Eingänge

Masse gemeinsam für + und A

+24V Lastspannung für Ausgänge

Stecker

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

X30

Pin

1

2

14

15

16

10

11

12

13

7

8

9

3

4

5

6

STECKER X30

+

-

+

+

-

+

-

Signal Beschreibung

-

+

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

-

+

-

-

+

-

+

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

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M2000 Analog-Ausgabe Beckhoff II/O-System

Stecker

X31

Pin

1

X31

X31

X31

X31

X31

X31

X31

X31

X31

X31

X31

X31

X31

X31

X31

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

STECKER X31

Signal Beschreibung

D2.0

Bit 0 des Datenbyte 2

D2.0 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D2.0 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D2.0

siehe Pin 1

D2.1

Bit 1 des Datenbyte 1

D2.1 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D2.1 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D2.1

siehe Pin 3

D2.2

Bit 2 des Datenbyte 2

D2.2 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D2.2 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D2.2

siehe Pin 5

D2.3

Bit 3 des Datenbyte 2

D2.3 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D2.3 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D2.3

siehe Pin 7

D2.4

Bit 4 des Datenbyte 2

D2.4 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D2.4 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D2.4

siehe Pin 9

D2.5

Bit 5 des Datenbyte 2

D2.5 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D2.5 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D2.5

siehe Pin 11

D2.6

Bit 6 des Datenbyte 2

D2.6 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D2.6 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D2.6

siehe Pin 13

D2.7

Bit 7 des Datenbyte 2

D2.7 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D2.7 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D2.7

siehe Pin 15

Datum : 07.10.93 Version : 2.0 Seite 13 von 15

M2000 Analog-Ausgabe Beckhoff II/O-System

Stecker Pin

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

X32

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

STECKER X32

Signal Beschreibung

D3.0

Bit 0 des Datenbyte 3

D3.0 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D3.0 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D3.0

siehe Pin 1

D3.1

Bit 1 des Datenbyte 3

D3.1 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D3.1 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D3.1

siehe Pin 3

D3.2

Bit 2 des Datenbyte 3

D3.2 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D3.2 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D3.2

siehe Pin 5

D3.3

Bit 3 des Datenbyte 3

D1.3 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D1.3 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D3.3

siehe Pin 7

D3.4

Bit 4 des Datenbyte 3

D3.4 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D3.4 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D3.4

siehe Pin 9

D3.5

Bit 5 des Datenbyte 3

D3.5 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D3.5 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D3.5

siehe Pin 11

D3.6

Bit 6 des Datenbyte 3

D3.6 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D3.6 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D3.6

siehe Pin 13

D3.7

Bit 7 des Datenbyte 3

D3.7 ist Output,

wenn DIL-Schalter S1 = ON

D3.7 ist Input,

wenn DIL-Schalter S1 = OFF

D3.7

siehe Pin 15

Seite 14 von 15 Version : 2.0 Datum : 07.10.93

M2000 Analog-Ausgabe

Stecker

X33

X3

X33

X33

X33

X33

X33

X33

X33

X33

X33

X33

X33

X33

X33

X33

9

10

11

5

6

7

8

12

13

14

15

16

Pin

1

2

3

4

Beckhoff II/O-System

STECKER X33

+

-

+

-

+

-

+

-

-

+

-

+

Signal Beschreibung

-

+

-

+

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

GND Abgriff Hilfsspannung Ein-/Ausgang

+ 24 VDC Abgriff Hilfsspannung Eingang

Datum : 07.10.93 Version : 2.0 Seite 15 von 15

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