Handbuch FD0-VC-Ex4.PA
PROCESS AUTOMATION
Handbuch
FD0-VC-Ex4.PA
Ventilanschaltung
für PROFIBUS PA
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Inhaltsverzeichnis
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Inhaltsverzeichnis
1
SICHERHEIT ....................................................................................................................... 5
1.1
Ziel des Handbuchs .................................................................................................................................... 5
1.2
Gültigkeit ..................................................................................................................................................... 5
1.3
Verwendete Symbole ................................................................................................................................. 5
1.4
Anlagenbetreiber und Personal ................................................................................................................ 6
1.5
Relevante Gesetze, Normen, Richtlinien und weitere Dokumentation ................................................. 6
1.6
Kennzeichnung ........................................................................................................................................... 6
1.7
Bestimmungsgemäße Verwendung ......................................................................................................... 6
1.8
Montage und Installation ........................................................................................................................... 6
1.8.1
Allgemein .......................................................................................................................................................7
1.9
Umgebungstemperatur .............................................................................................................................. 7
1.10
Reparatur und Wartung ............................................................................................................................. 7
1.11
Lieferung, Transport und Lagerung ......................................................................................................... 7
1.12
Entsorgung .................................................................................................................................................. 7
2
PRODUKTBESCHREIBUNG .................................................................................................... 8
2.1
Lieferumfang ............................................................................................................................................... 8
2.2
Systemaufbau ............................................................................................................................................. 8
2.2.1
Gerätebeschreibung ......................................................................................................................................9
2.2.2
Beschreibung der Kommunikation ...............................................................................................................10
2.2.3
Anschließbare Zusatzventile ........................................................................................................................10
2.2.4
Anschließbare Endlagenrückmeldekontakte ................................................................................................11
2.2.5
Beschreibung des 2:1-Verfahrens ................................................................................................................11
2.3
Zubehör ..................................................................................................................................................... 12
3
INSTALLATION .................................................................................................................. 13
3.1
Montage ..................................................................................................................................................... 13
3.2
Elektrischer Anschluss ............................................................................................................................ 15
3.2.1
Allgemeine Anschlusshinweise ....................................................................................................................15
3.2.2
Anschluss PROFIBUS PA ............................................................................................................................16
3.2.3
Anschluss der Zusatzventile und Endlagenrückmeldekontakte ...................................................................16
3.2.4
EMV, Schirmung, Erdung .............................................................................................................................18
4
EINLEITUNG ZUR INBETRIEBNAHME (PARAMETRIERUNG, KONFIGURIERUNG) ....................... 19
4.1
Voraussetzungen für die Inbetriebnahme ............................................................................................. 19
4.2
Allgemeines zur Inbetriebnahme ............................................................................................................ 19
4.3
Checkliste zur Inbetriebnahme ............................................................................................................... 20
5
PARAMETRIERUNG ............................................................................................................ 21
5.1
Allgemeines ............................................................................................................................................... 21
5.2
Parametrieren der gerätespezifischen Eigenschaften ......................................................................... 23
5.2.1
Einstellen der PROFIBUS-Adresse ..............................................................................................................23
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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Pepperl+Fuchs GmbH • 68301 Mannheim • Telefon +49-621-776-2222 • Telefax +49-621-776-272222 • Internet www.pepperl-fuchs.com
2
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Inhaltsverzeichnis
5.2.1.1 Einstellen einer festen Adresse ohne Änderungsmöglichkeit über den Bus ................................................ 23
5.2.1.2 Einstellen einer Adresse mit Änderungsmöglichkeit über den Bus .............................................................. 23
5.2.2
Einstellen der PROFIBUS Ident Nummer .................................................................................................... 24
5.2.3
Einstellen von Dokumentationsparametern ................................................................................................. 24
5.2.4
Weitere gerätespezifische Parameter .......................................................................................................... 24
5.3
Parametrieren der kanalspezifischen Eigenschaften ........................................................................... 25
5.3.1
Reaktionen des Ausgangs auf den Sollwert ................................................................................................ 25
5.3.1.1 Einführung in die Nutzdatenstruktur und die Bedeutung des Sollwertes ..................................................... 25
5.3.1.2 Einführung in die Betriebsmodi (Parameter Zielmodus) .............................................................................. 26
5.3.1.3 Verhalten im Betriebsmodus „Auto“, Fehlerfall ............................................................................................ 27
5.3.1.4 Geräte-Verhalten im Betriebsmodus „RCas“ ............................................................................................... 28
5.3.2
Parameter betreffend Stellantrieb und Endlagenrückmeldung .................................................................... 29
5.3.2.1 Mechanische Sicherheitsstellung ................................................................................................................ 29
5.3.2.2 Wirkrichtung Sensoren ................................................................................................................................ 29
5.3.3
Kanalspezifische Parameter zur Diagnose .................................................................................................. 30
5.3.3.1 Leitungsüberprüfung ................................................................................................................................... 30
5.3.3.2 Vollhubzähler ............................................................................................................................................... 30
5.3.3.3 Zeitüberwachungen ..................................................................................................................................... 30
5.3.4
Einstellen von Dokumentationsparametern ................................................................................................. 32
5.4
Schreibschutz ........................................................................................................................................... 32
6
KONFIGURIERUNG ............................................................................................................. 34
6.1
Allgemeines ............................................................................................................................................... 34
6.2
Anmelden der Ventilanschaltung am DP-Master ................................................................................... 34
6.3
Installieren der GSD-Datei ....................................................................................................................... 34
6.4
Modul-Kennungen auswählen ................................................................................................................. 34
6.5
Konfigurierungsbeispiel .......................................................................................................................... 36
6.6
Beschreibung der Nutzdaten ................................................................................................................... 36
6.6.1
Allgemeines ................................................................................................................................................. 36
6.6.2
Aufbau des Status von SP_D, RB_D, RIN_D und ROUT_D ........................................................................ 36
6.6.3
Variable SP_D ............................................................................................................................................. 37
6.6.4
Variable RIN_D ........................................................................................................................................... 38
6.6.5
Variable RB_D ............................................................................................................................................. 38
6.6.6
Variable ROUT_D ....................................................................................................................................... 39
6.6.7
Variable CB_D ............................................................................................................................................. 39
6.7
Beschreibung der Slave-Diagnose ......................................................................................................... 40
7
BETRIEB ........................................................................................................................... 41
7.1
Betriebsart Manuell .................................................................................................................................. 41
7.1.1
Initialisierungslauf ........................................................................................................................................ 41
7.1.2
Direkte Sollwertvorgabe .............................................................................................................................. 41
7.2
Simulation .................................................................................................................................................. 41
8
DIAGNOSE UND FEHLERBEHANDLUNG ................................................................................ 43
8.1
Allgemeines ............................................................................................................................................... 43
8.2
Leuchtdioden-Anzeigen (LEDs) .............................................................................................................. 43
3
Subject to reasonable modifications due to technical advances.
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5.3.3.4 Zyklischer Funktionstest .............................................................................................................................. 32
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Inhaltsverzeichnis
8.3
Funktionskontrolle ohne angeschlossene Ventile ................................................................................ 44
8.4
Fehlermöglichkeiten beim Initialisierungslauf (Kapitel 7.1.1) ............................................................. 45
8.5
Statusmeldungen von RB_D ................................................................................................................... 45
8.6
Statusmeldungen von ROUT_D .............................................................................................................. 46
8.7
Variable CB_D ........................................................................................................................................... 46
8.8
Slave-Diagnose ......................................................................................................................................... 47
9
ANHANG .......................................................................................................................... 48
9.1
Parameter-Referenzliste .......................................................................................................................... 48
9.1.1
Legende .......................................................................................................................................................48
9.1.2
Gerätebezogene Parameter .........................................................................................................................48
Kanalbezogene Parameter (Kanal 1 ... 4), Identifikation und Ausgang .........................................................50
Kanalbezogene Parameter (Kanal 1 ... 4), Stellantrieb und Stellglied ..........................................................52
9.2
Literatur ..................................................................................................................................................... 55
9.3
Glossar ...................................................................................................................................................... 56
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
9.1.3
9.1.4
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4
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Sicherheit
1
Sicherheit
1.1
Ziel des Handbuchs
Dieses Handbuch soll den Anwender in die Lage versetzen, die Ventilanschaltung zu installieren, in Betrieb
zu nehmen, zu betreiben und zu parametrieren. Ferner liefert es alle notwendigen Informationen über Status/Fehlermeldungen, Gerätesicherheits- und Überwachungsfunktionen, sowie zur Fehlerdiagnose und Störungsbeseitigung.
Das Handbuch setzt in einigen Abschnitten Fachwissen und Erfahrung im Bereich Explosionsschutz und in der Planung, Projektierung und Ausführung von Feldbussystemen mit dem PROFIBUS PA voraus, d. h. es liefert aus Platzgründen keine Einführung in den PROFIBUS für
Neueinsteiger oder unerfahrene Benutzer. Bei zusätzlichem Informationsbedarf sei an dieser
Stelle auf das Literaturverzeichnis im Anhang und auf die einschlägige Literatur und die Veröffentlichungen der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. (www.profibus.com) verwiesen.
Innerhalb dieses Handbuchs wird an einigen Stellen auf das Literaturverzeichnis verwiesen.
Diese Verweise sind in der Form /3/ gestaltet.
Des Weiteren sind viele Begriffe und Abkürzungen, die in diesem Handbuch verwendet werden,
im Anhang erläutert.
1.2
Gültigkeit
Das Kapitel Sicherheit gilt als Betriebsanleitung.
Verschiedene Vorgänge und Anweisungen in dieser Betriebsanleitung erfordern spezielle Vorkehrungen,
um die Sicherheit der beteiligten Personen sicherzustellen.
1.3
Verwendete Symbole
Dieses Dokument enthält Hinweise, die sie zu ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt:
Sicherheitsrelevante Symbole
Dieses Zeichen warnt vor einer Gefahr. Bei Nichtbeachten drohen Personenschäden bis hin zum Tod oder Sachschäden bis hin zur Zerstörung.
Dieses Zeichen warnt vor einer möglichen Störung. Bei Nichtbeachtung
kann das Gerät oder daran angeschlossene Systeme und Anlagen bis hin
zur völligen Fehlfunktion gestört sein.
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Informative Symbole
Dieses Symbol macht auf wichtige Informationen aufmerksam.
5
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Sicherheit
1.4
Anlagenbetreiber und Personal
Die Verantwortung hinsichtlich Planung, Montage, Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung und Demontage liegt
beim Betreiber der Anlage.
Die Montage, Inbetriebnahme, der Betrieb, die Wartung und Demontage aller Geräte darf nur durch eingewiesenes Fachpersonal durchgeführt werden. Die Betriebsanleitung sollte gelesen und verstanden worden
sein.
1.5
Relevante Gesetze, Normen, Richtlinien und weitere Dokumentation
Die für die Verwendung bzw. den geplanten Einsatzzweck zutreffenden Gesetze, Normen bzw. Richtlinien
sind zu beachten. In Verbindung mit explosionsgefährdeten Bereichen ist insbesondere die Richtlinie 1999/
92/EG zu beachten.
Die entsprechenden Datenblätter, Konformitätserklärungen, EGBaumusterprüfbescheinigungen,
Zertifikate und Control Drawings soweit zutreffend (siehe Datenblätter) sind integraler Bestandteil dieses Dokuments. Diese Dokumente finden Sie unter www.pepperl-fuchs.com.
1.6
Kennzeichnung
Auf der Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA ist folgende Kennzeichnung angebracht:
Pepperl+Fuchs GmbH
D-68307 Mannheim
FD0-VC-Ex4.PA
CE 0102
PTB 98 ATEX 2210
II 2G (1) Ex ia [ia Ga] IIC T4 Gb
II (1D) [Ex ia Da] IIIC
IECEx TUN 04.0002 Ex ia [ia Ga] IIC T4 Gb
[Ex ia Da] IIIC
Ex ic IIC T4 Gc
[Ex ic Dc] IIIC
1.7
Bestimmungsgemäße Verwendung
Die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.**** ist ein Feldgerät für die Verbindung mit einem eigensicheren PROFIBUS PA Feldbussystem.
Die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.**** wird eingesetzt, um eigensichere Zusatzventile mit geringer Leitungsaufnahme und deren Endlagenrückmeldekontakte zu betreiben.
Die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.**** wird in der Zündschutzart II 2G (1) Ex ia [ia Ga] IIC T4 Gb eingesetzt.
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Der Schutz von Betriebspersonal und Anlage ist nicht gewährleistet, wenn das Gerät nicht entsprechend seiner bestimmungsgemäßen Verwendung eingesetzt wird.
1.8
Montage und Installation
Beim Einsatz von eigensicheren Geräten gemäß IEC/EN 60079-11 sind die EG-Baumusterprüfbescheinigung und die nationalen Bestimmungen zur Installation zu befolgen. IEC/EN 60079-14 für die Verbindung
von eigensicheren Stromkreisen ist zu berücksichtigen. In der Bundesrepublik Deutschland ist das "Nationale Vorwort" zur DIN 60079-14/VDE 0165, Teil 1 zu berücksichtigen.
Die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA ist für den Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären entwickelt. Die
entsprechenden Maximalwerte der Feldgeräte und der Ventilanschaltung sind dabei im Sinne des Explosionsschutzes (Nachweis der Eigensicherheit) zu beachten, wenn eigensichere Feldgeräte (Zusatzventile,
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6
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Sicherheit
Sensoren, Schwinggabeln, usw.) mit den eigensicheren Stromkreisen der Ventilanschaltung zusammengeschaltet werden.
Die Feldbusverbindung ist ein nach dem FISCO- und dem Entity-Modell zertifizierter eigensicherer Stromkreis.
Alle nach dem FISCO-Modell zusammengeschlossenen Feldgeräte und zugehörigen Betriebsmittel (Feldbus-Repeater), die an einem Segment angeschlossen sind, müssen nach dem FISCO-Modell zertifiziert
sein.
1.8.1
Allgemein
Montage, Installation, Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung und Demontage von Geräten dürfen nur von speziell geschultem und qualifizierten Personal durchgeführt werden. Das Handbuch muss gelesen und verstanden worden sein.
Wurden Geräte in gewöhnlichen elektrischen Systemen betrieben, dürfen sie danach nicht mehr in elektrischen Systemen in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden.
Wurde die Ventilanschaltung in der Zündschutzart "Ex ic" betrieben, darf sie danach nicht mehr in der Zündschutzart "Ex ia"oder "Ex ib" betrieben werden.
Das Datenblatt, das die elektrischen Daten der EG-Baumusterprüfbescheinigung bzw. der IECEx-Konformitätsbescheinigung enthält, ist gültiger Bestandteil dieser Betriebsanleitung.
1.9
Umgebungstemperatur
Das Gerät darf in einem Temperaturbereich von -20 °C ... +70 °C betrieben werden.
1.10
Reparatur und Wartung
Die Geräte dürfen nicht repariert, verändert oder manipuliert werden. Im Falle eines Defektes ist das Produkt
immer durch ein Originalgerät zu ersetzen.
1.11
Lieferung, Transport und Lagerung
Überprüfen Sie Verpackung und Inhalt auf Beschädigung.
Überprüfen Sie den Lieferumfang auf Vollständigkeit und Richtigkeit.
Bewahren sie die Originalverpackung auf. Das Gerät sollte immer in der Originalverpackung eingelagert oder
transportiert werden.
Lagern sie das Gerät immer in trockener und sauberer Umgebung. Beachten sie die zulässige Lagertemperatur (siehe Datenblatt).
1.12
Entsorgung
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Die Geräte, das Verpackungsmaterial sowie eventuell enthaltene Batterien müssen entsprechend den einschlägigen Gesetzen und Vorschriften im jeweiligen Land entsorgt werden.
7
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Produktbeschreibung
2
Produktbeschreibung
2.1
Lieferumfang
Im Lieferumfang des Gerätes sind enthalten:
•
Ein Gerät FD0-VC-Ex4.PA
•
Eine Produktbeilage (Betriebsanleitung, Datenblatt)
Folgende Teile sind nicht im Lieferumfang des Gerätes enthalten, können aber bis zur bestellten Gerätestückzahl kostenfrei mit angefordert werden:
•
Handbuch, deutsch und englisch, inkl. Datenträger (Diskette 3,5" bzw. CD) mit GSD-Datei und DTM-Treiber
Weiteres Zubehör siehe Kapitel 2.3 und Produktkatalog von Pepperl+Fuchs.
2.2
Systemaufbau
Die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA ist ein Feldgerät für das dem FISCO-Modell entsprechende Feldbussystem PROFIBUS PA. Es können bis zu vier eigensichere Zusatzventile mit geringer Leistungsaufnahme
und bis zu acht Endlagenrückmeldekontakte (ERKs; NAMUR-Sensoren oder mechanische Kontakte) innerhalb explosionsgefährdeter und nicht-explosionsgefährdeter Bereiche angeschlossen werden. Ein Zusatzventil dient als Vorsteuerventil für einen Stellantrieb, der zur Rückmeldung der Antriebsposition mit
Endlagenrückmeldekontakten ausgeführt sein kann. Wenn im Verlauf dieses Handbuches von Ventil gesprochen wird, so ist damit die gesamte Kette bestehend aus Zusatzventil und Stellantrieb gemeint.
Die Speisung des PROFIBUS PA und der angeschlossenen Geräte erfolgt über einen Segmentkoppler, der
auch die Schnittstelle zwischen den explosionsgefährdeten und den nicht explosionsgefährdeten Bereichen
darstellt.
Für den PROFIBUS PA wird eine abgeschirmte verdrillte Zweidrahtleitung verwendet. Über diese Zweidrahtleitung werden die Feldgeräte mit Spannung versorgt und die Daten ausgetauscht. Der PROFIBUS PA
erlaubt Verzweigungen, wie in Bild 2.1 gezeigt.
Weiterführende Informationen über den PROFIBUS PA und wichtige Hinweise für die Planung
und Projektierung sind in /4/ dokumentiert.
Versorgung
BusabschlussWiderstand
Leitsystem
(SPS/PLS)
PROFIBUS DP
[EEx ia]
PROFIBUS PA (IEC 61158-2)
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
RS485
Segmentkoppler
(Busabschluss
eingeschaltet)
Feldgeräte
Ventilanschaltung
FD0-VC-Ex4.PA
Bis zu vier eigensichere
Zusatzventile mit niedriger Leistungsaufnahme
und bis zu acht ERKs
Bild 2.1:
Die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA am PROFIBUS PA
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
Copyright Pepperl+Fuchs, Printed in Germany
Pepperl+Fuchs GmbH • 68301 Mannheim • Telefon +49-621-776-2222 • Telefax +49-621-776-272222 • Internet www.pepperl-fuchs.com
8
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Produktbeschreibung
2.2.1
Gerätebeschreibung
Die Ventilanschaltung ist in einem Gehäuse für Wandmontage untergebracht. Mit einem speziellen Zubehör
kann dieses Gehäuse auch an einer Rohrleitung befestigt werden.
An der Seite der Ventilanschaltung ist ein 14 stelliger Barcode angebracht. Bei diesem Barcode handelt es
sich um die Seriennummer des Geräts. Diese erlaubt eine eindeutige Indentifizierung.
Bild 2.2: Seriennummer
Die Ventilanschaltung ist in der Zündschutzart „Eigensicherheit“ ausgeführt und kann im Rahmen der Zulassung im Feld angeordnetet werden. Die Anschlussklemmen des Feldbusses sind räumlich und galvanisch
von denen der Zusatzventile und der ERKs getrennt. Leuchtdioden oberhalb der Klemmblöcke geben vor Ort
Auskunft über den momentanen Zustand der Ventilanschaltung.
•
PWR (Power): grün (dauernd an) = Versorgungsspannung vorhanden
•
COM/ERR:
rot (dauernd an)
rot (blinkend)
= Hardwarefehler
= keine Busaktivität oder Busfehler
•
IN/OUT CHK:
rot (dauernd an)
rot (blinkend)
= Fehlercode für einen beim Hochlauf erkannten Hardwarefehler.
= Kanalfehler; die Ursache für den Kanalfehler kann dem Kapitel 8
entnommen werden.
Für die Verkabelung und Auswertung der Endlagenrückmeldungen wird das 2:1-Verfahren eingesetzt, das
in Kapitel 2.2.5 näher beschrieben wird.
Überwachungs- und Diagnosemaßnahmen sind im Feldgerät integriert. Die Ventilanschaltung kann selbsttätig die Lauf- und Losbrechzeit des Ventils überwachen, eingangs- und ausgangsseitig Leitungsunterbrechungen oder Leitungskurzschlüsse erfassen, stellungsabhängige Funktionsprüfungen (zyklischer
Funktionstest, Kapitel 5.3.3.4) durchführen und die Stellvorgänge des Ventils zählen.
Die Ventilanschaltung arbeitet am PROFIBUS PA als modularer Slave und entspricht dem PROFIBUS-PAProfil 3.01.
Jedes der vier anschließbaren Ventile (Antriebe) mit ERKs wird am Bus als eigener Kanal abgebildet, d. h.
jedem Ventil wird unabhängig voneinander ein eigenes Modul (Typ DO; Discrete Output, Digitalausgang) für
den Datenaustausch über den PROFIBUS PA zugeordnet.
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Bild 2.3 zeigt die innere Struktur der Ventilanschaltung, woraus die galvanische Trennung ersichtlich ist.
9
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Produktbeschreibung
DC-DC Converter
Funktionstrennung
Ansteuerung
4x4
Schraubklemmen für
4 Ventile u. 8 ERKs
Ventilansteuerung +
Endlagenrückmeldung
Statusanzeigen
Adresseinstellung
MAU
Mikro-Prozessor
S
FDE
+
Optokoppler Busanschaltung Leistungsbegrenzung
Funktionstrennung
PA
Bild 2.3:
2.2.2
Blockschaltbild der Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Beschreibung der Kommunikation
Bei PROFIBUS PA existieren die beiden Kommunikationsarten zyklischer und azyklischer Datenaustausch.
Im zyklischen Datenaustausch werden die Nutzdaten zwischen Master (Leitsystem) und Slave (Feldgerät)
in regelmäßigen Abständen übertragen. Unter Nutzdaten sind der Ventilsollwert, die Endlagenrückmeldung
und Alarmmeldungen zu verstehen. Die Buszykluszeit ist im Wesentlichen abhängig von der Anzahl der Busteilnehmer und der Menge der übertragenen Daten.
Im azyklischen Datenaustausch dagegen werden Daten, wie z. B. die Geräteparametrierung, Diagnoseinformationen, Befehle oder auch Nutzdaten bei Bedarf übertragen.
Es ist sinnvoll, vor der zyklischen Kommunikation das Gerät zunächst mittels azyklischer Kommunikation zu
parametrieren und alle Parameter in die gewünschte Einstellung zu bringen.
Nähere Informationen zur Planung und Auslegung von PROFIBUS-PA-Bussystemen im Ex- und
Nicht-Ex-Bereich befinden sich in /4/.
2.2.3
Anschließbare Zusatzventile
Die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA wurde speziell für eigensichere Zusatzventile mit geringer Leistungsaufnahmein 6 V-Ausführung entwickelt, die die Druckluftversorgung für den Antrieb steuern.
Dabei gelten folgende Anschlusswerte (pro Kanal):
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
US
IS
= 6,4 V ... 7,9 V
= 1,5 mA (Einschaltstrom des Ventils)
IHalte = 1,0 mA (Haltestrom bei eingeschaltetem Ventil)
Schließen Sie keine zusätzlichen Verbraucher (z. B. LEDs) an den Ventilstromkreis an. Wenn weitere Verbraucher an den Ventilstromkreis angeschlossen werden, ist die einwandfreie Funktion
der Ventilanschaltung nicht gewährleistet.
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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10
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Produktbeschreibung
Die korrekte Funktion der Ventilsteuerausgänge der Ventilanschaltung kann auch ohne angeschlossene Ventile überprüft werden, indem das Ventil durch einen 3 k-Widerstand simuliert
wird (siehe Kapitel 8.3). Über diesem Widerstand kann im deaktivierten Zustand eine Spannung
von ca. 0,3 V und im aktivierten Zustand eine Spannung von ca. 3 V gemessen werden. Es ist
nicht möglich, ein Spannungsmessgerät direkt an die offenen Klemmen des Ventilausganges
anzuschließen, da dann unabhängig von der Ansteuerung eine Spannung US von 6,8 V ... 7,4 V
gemessen wird.
Zum Einschalten wird das Zusatzventil für kurze Zeit mit einem erhöhten Einschaltstrom IS angesteuert. Anschließend wird es mit dem niedrigeren Haltestrom IHalte in seiner Position gehalten.
Passende Ventile werden u. a. von den Firmen Samson, ASCO /Joucomatic und Herion angeboten. Informationen über geeignete Ventiltypen befinden sich im Datenblatt und sind im Internet
und von Pepperl+Fuchs erhältlich.
2.2.4
Anschließbare Endlagenrückmeldekontakte
Für die Erfassung der Ventilpositionen können pro Ventil zwei Endlagenrückmeldekontakte eingesetzt werden. Dies können NAMUR-Näherungssensoren oder mechanische Schalter sein. Die binären Signale der
beiden ERKs werden im 2:1-Verfahren über ein Adernpaar von der Ventilansteuerung wechselweise abgefragt und müssen daher auch für dieses Verfahren geeignet sein oder mit einer Verpolschutzdiode ausgestattet werden (siehe Kapitel 2.2.5).
2.2.5
Beschreibung des 2:1-Verfahrens
Das 2:1-Verfahren erlaubt die Übertragung zweier unabhängiger, binärer Signale auf einem Adernpaar ohne
Bussystem. Dazu werden die zwei Sensoren oder mechanischen Kontakte antiparallel im Zeitmultiplex-Betrieb angesteuert und ausgewertet (siehe Bild 2.4).
Voraussetzung für dieses Verfahren ist, dass die Sensoren/mechanischen Kontakte mit einer Verpolschutzdiode ausgestattet sind und einer der beiden Sensoren/mech. Kontakte verpolt betrieben wird. Bei Einsatz
von NAMUR-Sensoren von Pepperl+Fuchs als ERKs sind diese Verpolschutzdioden bereits integriert. Der
Anschluss ist in Kapitel 3.2.3 beschrieben.
Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
2 Signale
G
~
+
ERK A
S+H
ERK A
S+H
ERK B
+
–
+
ERK B
–
–
Funktionsweise des 2:1-Verfahrens bei Näherungsschaltern
Durch den Zeitmultiplex-Betrieb bedingt können nicht alle NAMUR-Näherungsschalter betrieben
werden. Eine Auswahl von geeigneten NAMUR-Sensoren von Pepperl+Fuchs, die auch über
eine integrierte Verpolschutzdiode verfügen, zeigt die folgende Liste. Im Datenblatt sind weitere
geeignete Sensoren zu finden. Sollen Sensoren verwendet werden, die nicht im Datenblatt aufgeführt sind, ist Pepperl+Fuchs gerne bereit zu klären, ob diese zusammen mit der Ventilanschaltung verwendet werden können.
11
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Bild 2.4:
Zwei Signale
über
eine Leitung
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Produktbeschreibung
NCB1,5-6,5M25-N0(-V1)
NCB1,5-8GM25-N0(-V1)
NCB2-12GM35-N0(-V1)
NCB2-F1-N0
NCB5-18GM40-N0(-V1)
NCN3-F24L-N4
NCN3-F24R-N4
NCN3-F25F-N4-V1
NCN3-F25-N4-V1
NCN3-F31-N4-K(-V1/-V16/-V18)
NCN4-12GM35-N0(-V1)
NCN8-18GM40-N0(-V1)
NJ 0,8-4,5N
2.3
NJ 0,8-5GM-N
NJ 1,5-6,5-N
NJ1,5-8GM-N(-V1)
NJ 2-12GK-N
NJ 2-12GM-N(-V5)
NJ 2-V3-N(-V5)
NJ 3-18GK-S1N
NJ 5-11-N(-G)
SC2-N0
SC3,5-N0
SJ 2-N
SJ 3,5-G-N
SJ 3,5-N
Zubehör
Für die Ventilanschaltung ist folgendes Gerätezubehör erhältlich:
Best.-Nr.: 104930
Steckschlüssel SW19 für
Kabelverschraubungen PG9
Bezugsquelle:
Fa. Hugro Armaturen GmbH
Rudolf-Blessing-Str. 5
D-79183 Waldkirch
Hugro-Best.-Nr. 784.19
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Rohrschellenmontageset F-TMC
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12
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Installation
3
Installation
Weiterführende Informationen über den PROFIBUS PA und wichtige Hinweise für die Planung
und Projektierung befinden sich in /4/.
3.1
Montage
Das Gehäuse der Ventilanschaltung mit Schutzart IP65 ist für die Wandmontage vorgesehen. Die Befestigung erfolgt mit zwei Schrauben (max. Gewindedurchmesser 6 mm, siehe Bild 3.1). Die rechte Durchgangsbohrung ist mit einem Erdungsblech ausgestattet, sodass die Erdung des Gerätes direkt mit der
Befestigungsschraube erfolgen kann, wenn ein entsprechender Montageort gewählt wurde.
Bei Erdung des Gerätes über die Befestigungsschraube ist eine niederohmige Verbindung mit
Erde zu gewährleisten. Andernfalls muss die Erdung über ein separates Erdungskabel vorgenommen werden.
Für die Rohrmontage ist als Zubehör der Befestigungssatz F-TMC erhältlich (siehe Kapitel 2.3).
Bei der Wahl des Montageortes ist auf eine ausreichend gute Zugänglichkeit zu achten hinsichtlich:
•
Montage
•
elektrischer Installation und Kabelführung
•
guter Einsehbarkeit der sechs Geräte-LEDs für eine schnelle Fehlerdiagnose
•
hardwareseitiger Einstellung der PROFIBUS-Geräteadresse
Bei beengten Platzverhältnissen kann es sinnvoll sein, die elektrischen Anschlüsse vor der Montage des Gerätes herzustellen, auch weil die PG9-Kabelverschraubungen für den Ventilanschluss sehr nah nebeneinander angeordnet sind und unter Umständen zu wenig Platz für den
Einsatz eines Gabelschlüssels bleibt.
Als Installationszubehör für die Ventilanschaltung ist ein Steckschlüssel mit der Schlüsselweite
SW19 zum leichteren Auf- und Zuschrauben der PG9-Kabelverschraubungen erhältlich (siehe
Kapitel 2.3).
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Im Hinblick auf die Einhaltung der Schutzart IP65 des Gehäuses ist bei der Durchführung der
Anschlussarbeiten darauf zu achten, dass nicht benutzte Kabelverschraubungen mit den mitgelieferten Blindeinsätzen bestückt sind und dass diese Kabelverschraubungen dichtend angezogen sind.
13
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Installation
64,4
Mechanische Abmessungen
187
46
173
11,5
150
129
6,5
7,4
4 x PG9
Mechanische Abmessungen der Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
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Bild 3.1:
1 x PG11
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14
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Installation
3.2
Elektrischer Anschluss
3.2.1
Allgemeine Anschlusshinweise
Arbeiten unter Spannung und der elektrische Anschluss dürfen nur durch entsprechend geschultes Fachpersonal erfolgen.
Wird die Ventilanschaltung an ein aktives, Spannung führendes PROFIBUS-PA-Segment angeschlossen, so ist darauf zu achten, dass die Busleitungen nicht kurzgeschlossen werden, damit
andere Busteilnehmer nicht in ihrer Funktion gestört werden.
Lage der elektrischen Anschlüsse
Die Anschlussklemmen der Ventilanschaltung für den Anschluss der Ventile mit ERKs und des PROFIBUS
PA sind in zwei getrennten Klemmräumen untergebracht.
Linker
Klemmraum
Bild 3.2:
Ventile + Endlagen-Sensoren
PROFIBUS PA
Rechter
Klemmraum
Ventilanschaltung mit abgenommenen Klemmraumdeckeln
15
•
die Kabelverschraubungen abhängig vom verwendeten Kabel ordnungsgemäß anziehen (Richtwerte: Unterteil 3,75 Nm, Überwurfmutter 2,5 Nm)
•
kontrollieren, dass die Dichtungen der Klemmraumdeckel nicht beschädigt sind und
die Schrauben der Klemmraumdeckel ordnungsgemäß anziehen; 
Drehmoment: 1,5 Nm
•
nicht benutzte Kabelverschraubungen mit den mitgelieferten Blindeinsätzen verschließen und diese Kabelverschraubungen dichtend anziehen
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Im Hinblick auf die Einhaltung der Schutzart IP65 des Gehäuses beachten Sie beim Durchführen
von Anschlussarbeiten Folgendes:
• für den Anschluss für den PROFIBUS nur Rundkabel nutzen mit einem Durchmesser
von 4 mm ... 8 mm für die Ventile bzw. 5 mm ... 10 mm
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Installation
3.2.2
Anschluss PROFIBUS PA
Die nachfolgende Abbildung zeigt die Lage und Bezeichnung der Anschlussklemmen für den Busanschluss.
Anschlussklemmen für den
PROFIBUS PA
Bild 3.3:
Lage und Bezeichnung der Anschlussklemmen für den Busanschluss
Klemmenbelegung
Klemme
+
S
–
3.2.3
Signal
PROFIBUS PA +
Schirm
PROFIBUS PA –
Erklärung
PROFIBUS-PA-Busleitung +
Schirm der Busleitung
PROFIBUS-PA-Busleitung –
Anschluss der Zusatzventile und Endlagenrückmeldekontakte
Die nachfolgende Abbildung zeigt die Lage und Bezeichnung der Anschlussklemmen für den Ventilanschluss und die ERKs.
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Anschlussklemmen für die
Ventile und Endlagen-Sensoren
Bild 3.4:
Lage und Bezeichnung der Anschlussklemmen für den Ventilanschluss inkl. Endlagenrückmeldekontakte
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16
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Installation
Klemmenbelegung
Klemm
e
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
PA
Signal
Erklärung
Ventil 1 +
Ventil 1 –
ERK 1A +, ERK 1B –
ERK 1A –, ERK 1B +
Ventil 2 +
Ventil 2 –
ERK 2A +, ERK 2B –
ERK 2A –, ERK 2B +
Ventil 3 +
Ventil 3 –
ERK 3A +, ERK 3B –
ERK 3A –, ERK 3B +
Ventil 4 +
Ventil 4 –
ERK 4A +, ERK 4B –
ERK 4A –, ERK 4B +
Potenzialausgleich
Ausgang, Ansteuersignal für Ventil 1
2 Eingänge, Signale der 2 ERKs von Ventil 1, Übertragung im 2:1Verfahren
Ausgang, Ansteuersignal für Ventil 2
2 Eingänge, Signale der 2 ERKs von Ventil 2, Übertragung im 2:1Verfahren
Ausgang, Ansteuersignal für Ventil 3
2 Eingänge, Signale der 2 ERKs von Ventil 3, Übertragung im 2:1Verfahren
Ausgang, Ansteuersignal für Ventil 4
2 Eingänge, Signale der 2 ERKs von Ventil 4, Übertragung im 2:1Verfahren
Anschluss für den Potenzialausgleich und/oder Anschluss für den
Schirm zwischen Ventilanschaltung und Ventil und ERK. Hierfür sollte
vorzugsweise keine geschirmte Leitung verwendet werden
Wie in Kapitel 2.2.5 bereits beschrieben, werden die ERKs im 2:1-Verfahren eingesetzt. Daraus ergeben
sich für den Anschluss von Sensoren oder mechanischen Kontakten die in Bild 3.5 gezeigten Anschlussmöglichkeiten, beispielhaft für die Klemmen 3 und 4 dargestellt.
ERK A
3
4
ERK B
Sensoren mit integrierter
Verpolschutzdiode
Bild 3.5:
ERK A
3
4
ERK A
3
4
ERK B
Sensoren ohne integrierte
Verpolschutzdiode
ERK B
mechanische Schalter
Anschluss der ERKs und zusätzlicher Verpolschutzdioden
Werden mechanische Kontakte als Ventilendlagenmelder eingesetzt, so kann auch damit die
Leitungsbruch- und Leitungskurzschlussüberwachung genutzt werden, wenn in die Zuleitung
zusätzlich ein Serien- und Parallelwiderstand eingefügt wird.
Dazu notwendig sind
ein 1 k Serienwiderstand (für Leitungskurzschlussüberwachung) und
ein 10 k Parallelwiderstand (für Leitungsbruchüberwachung).
17
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Zur Verwendung mechanischer Kontakte als Ventilendlagenmelder müssen ein „Field Terminal
Block“ von Pepperl+Fuchs oder zwei Verpolschutzdioden eingesetzt werden, um das 2:1-Verfahren anwenden zu können.
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Installation
Ob ein bedämpfter Sensor oder betätigter mechanischer Kontakt ein geöffnetes oder geschlossenes Ventil
repräsentiert, hängt von der Konstruktion der Positiosrückmeldung ab und lässt sich nicht allgemein gültig
darstellen. Die Ventilanschaltung unterstützt die folgenden drei Anschlussvarianten:
Variante 3
Keine PositionsPosition des Stellgliedes
überwachung
ERK A
ERK B
ERK A
ERK A
ERK A
ERK A
Auf
0
1
1
0
1
0
Zu
1
0
0
1
0
1
Zwischenstellung
0
0
1
1
1
1
undefiniert*
1
1
0
0
0
0
* ist „Keine Positionsüberwachung“ gewählt, wird der Status der Variable Readback (RB_D) nicht auf
„SCHLECHT“ gesetzt.
Variante 1
unbedämpft aktiv
Variante 2
bedämpft aktiv
Hierbei sind die Signale der ERKs wie folgt codiert:
hoher Strom
 logisch 1
niedriger Strom
 logisch 0
Der Parameter „Wirkrichtung Sensoren“ (siehe Kapitel 5.3.2.2) muss passend zu den angeschlossenen ERKs eingestellt werden.
Die Werkseinstellung ist „unbedämpft aktiv“.
3.2.4
EMV, Schirmung, Erdung
Die Schirmung von Leitungen dient der Ableitung elektromagnetischer Störungen.
Das Gerät verfügt über eine Potenzialausgleichsklemme (PA), die geräteintern mit dem Erdungsblech der
rechten Gehäusebefestigungsbohrung verbunden ist. Vorzugsweise sollte das Gerät direkt über das Erdungsblech bei der Montage (siehe Hinweis in Kapitel 3.1, Montage) geerdet werden. Am besten eignen sich
dafür große metallische Gegenstände mit einer guten galvanischen Erdverbindung, z. B. Schaltschränke,
Hochregallagerstützen etc.
Der Schirm des Buskabels ist an der dafür vorgesehenen Klemme (S) der Ventilanschaltung anzuschliessen.
Für die Anschlussleitungen zwischen Ventilanschaltung und Ventil und ERK sollten vorzugsweise keine geschirmten Kabel verwendet werden.
Bei Verwendung einer zweifach geschirmten Busleitung, z. B. Drahtgeflecht und metallisierte
Folie, müssen beide Schirme bei der Konfektionierung des Kabels am Ende der Leitungen niederohmig miteinander verbunden werden.
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Viele Störeinstrahlungen gehen von Versorgungskabeln aus, z. B. Einschaltstrom eines Drehstrommotors. Aus diesem Grund sollte eine parallele Leitungsführung von Versorgungsleitungen
und Daten-/Signalleitungen, insbesondere im gleichen Kabelkanal, vermieden werden.
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Einleitung zur Inbetriebnahme (Parametrierung, Konfigurierung)
4
Einleitung zur Inbetriebnahme (Parametrierung, Konfigurierung)
4.1
Voraussetzungen für die Inbetriebnahme
Für die Inbetriebnahme der Ventilanschaltung müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:
•
Für die Parametrierung der Ventilanschaltung (Einstellen Geräte-/Kanal-spezifischer Eigenschaften wie
mechanische Sicherheitsstellung des Ventils, Leitungsüberwachung, Ventilstellzeitenüberwachung,
etc.) muss ein dafür geeignetes Tool vorhanden sein, mit dem die Parametrierung über einen PROFIBUSDP-Master vorgenommen werden kann.
Eine Parametrierung kann nur stattfinden, wenn im Parametrierungstool ein Gerätetreiber für die Ventilanschaltung vorhanden ist. Sollte dies nicht der Fall sein, muss das Tool wie in dessen Bedienungsanleitung beschrieben aktualisiert werden. Treiber für die gebräuchlichen Parametriertools befinden sich
auf dem beiliegenden Datenträger oder sind im Internet unter www.pepperl-fuchs.com erhältlich.
•
Für die Konfigurierung des zyklischen Nutzdatenaustauschs (Festlegung der Slaves, Nutzdaten, etc.)
über einen PROFIBUS-DP-Master Klasse I wird ein Tool benötigt, mit dem diese Konfigurierung vorgenommen werden kann.
•
Der PROFIBUS-Master ist mit einem PROFIBUS-DP-Segment verbunden. Am DP-Segment brauchen
keine DP-Slaves vorhanden sein.
•
Ein PROFIBUS-PA-Segment ist über einen Segmentkoppler angeschlossen (siehe Bild 2.1).
•
Die Busabschlüsse an beiden Enden des PROFIBUS-PA-Segments sind montiert bzw. eingeschaltet.
•
Für den Segmentkoppler wurden über den DP-Master die richtigen Busparameter des PROFIBUS DP
eingestellt (siehe Bedienungsanleitung Segmentkoppler).
•
Eine Ventilanschaltung ist entsprechend Kapitel 3 am PROFIBUS-PA-Segment installiert.
Wird ein Segmentkoppler von Pepperl+Fuchs verwendet, verhält sich die PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung aus Sicht des PROFIBUS-DP-Masters wie ein PROFIBUS-DP-Slave.
Weitere wichtige Hinweise für die Inbetriebnahme eines PROFIBUS-Systems befinden sich in
den Benutzerdokumentationen der verwendeten Konfigurationstools.
4.2
Allgemeines zur Inbetriebnahme
Es ist sicherzustellen, dass durch die Inbetriebnahme der Ventilanschaltung kein Personal
gefährdet wird oder ein gefährlicher Eingriff in den Anlagenprozess erfolgt.
Ein großer Vorteil des PROFIBUS PA ist, dass ein neuer Busteilnehmer angeschlossen werden
kann, während das Bussegment in Betrieb ist. Beim Anschließen ist in diesem Fall jedoch unbedingt darauf zu achten, dass die Busleitungen keinesfalls kurzgeschlossen werden, da ansonsten die Buskommunikation unterbrochen wird.
Die Inbetriebnahme der Ventilanschaltung ist in der folgenden Checkliste (Kapitel 4.3) zusammengefasst.
Sie sollte der Reihe nach durchlaufen werden, wobei bereits durchgeführte Aktionen übersprungen werden
können. Schritte mit erhöhtem Aktionsbedarf verweisen auf Kapitel, in denen das genaue Vorgehen detailliert beschrieben ist.
Zunächst wird das Gerät mit dem Parametriertool parametriert. Dadurch arbeitet das Gerät bei der späteren
Inbetriebnahme wie gewünscht. Bei der Parametrierung handelt es sich um „azyklische“ Kommunikation, d.
h. die zu lesenden und zu schreibenden Daten werden bei Bedarf aus dem Gerät gelesen oder im Gerät gespeichert.
Danach wird mit dem Master Klasse 1 eine zyklische Kommunikation definiert und aufgebaut. Bei dieser findet der Nutzdatenaustausch von festgelegten Variablen statt.
19
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Zur Inbetriebnahme wird üblicherweise so vorgegangen:
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Einleitung zur Inbetriebnahme (Parametrierung, Konfigurierung)
4.3
Checkliste zur Inbetriebnahme
Parametrierung:
 Einstellen einer festen gültigen PROFIBUS-Adresse 0 ... 125 über den DIP-Schalter am Gerät oder Einstellen der Adresse 126 (Voreinstellung) zur späteren Zuweisung der Adresse über das Konfigurierungsoder Parametrierungstool (siehe Kapitel 5.2.1).
Werden die Adressschalter im laufenden Betrieb geändert, muss ein Geräte-Reset (Warmstart) über das
Parametriertool ausgelöst werden oder das Gerät kurzzeitig vom PROFIBUS PA getrennt werden, um die
neu eingestellte Adresse zu übernehmen.
 Einstellen der gerätespezifischen Parameter (PROFIBUS Ident Nummer, Dokumentationsparameter).
 Auswählen und Einstellen der Betriebsart (Kapitel 5.3.1.2).
 Einstellen weiterer kanalspezifischer Parameter (mechanische Sicherheitsstellung, Verhalten im Fehlerfall, Art der Positionsrückmeldung, etc.) (siehe Kapitel 5.3). Des Weiteren befindet sich eine Parameterliste im Anhang.
 Falls gewünscht, Aktivieren des Hardware- oder Softwareschreibschutzes, um die Parameter vor Überschreiben zu schützen (siehe Kapitel 5.4).
Konfigurierung:
 Anmelden am DP-Master (Kapitel 6.2) mit Auswahl der zu verwendenden GSD-Datei (herstellerspezifisch, profilspezifisch); wenn notwendig, GSD-Datei installieren (Kapitel 6.3).
 Konfigurieren der Module (Kanäle) entsprechend dem eingestellten Betriebsmodus (siehe Kapitel 6.4).
Für jedes Ventil, welches verwendet werden soll, muss ein Modul für den zyklischen Datenaustausch zugewiesen werden. Für jedes nicht verwendete Ventil muss ein Leermodul zugewiesen werden.
Betrieb:
 Um den Parameter „mechanische Sicherheitsstellung“ und die Losbrech- und Laufzeiten automatisch bestimmen zu lassen, kann in der Betriebsart „Man“ der Initialisierungslauf gestartet werden (siehe Kapitel
7.1.1).
 Um ein Ventil manuell zu steuern (z. B. zu Testzwecken), kann in der Betriebsart „Man“ das Ventil über ein
Parametriertool geöffnet und geschlossen werden (siehe Kapitel 7.1.2). Währenddessen werden die Sollwertvorgaben des zyklischen Nutzdatenaustauschs ignoriert.
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
 Ein Kanal kann in jeder Betriebsart in die Simulation versetzt werden. Dabei kann über ein Parametriertool
die zur Steuerung übertragene Endlagenrückmeldung des Ventils vorgegeben werden (siehe Kapitel 7.2).
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20
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
5
Parametrierung
5.1
Allgemeines
Dieses Kapitel beschreibt die Parametrierung des Gerätes. Dabei wird nach der Checkliste im vorigen Kapitel vorgegangen.
Alle Parameter werden in den jeweiligen Tools in der Regel übersichtlich in Tabellenform nach Funktion gegliedert im Klartext dargestellt. Trotzdem können sich die einzelnen Tools in der Darstellung stark unterscheiden. Auch die Benennung der Parameter ist nicht immer einheitlich. Die unterschiedlichen Begriffe sollten
jedoch Rückschlüsse auf die Funktion und damit auf die hier verwendeten Begriffe zulassen.
Im Allgemeinen wird zwischen gerätespezifischen (nur einmal vorhandene) und kanalspezifischen (für jeden
Kanal vorhandene) Parametern unterschieden. Eine weitere Untergliederung ist die Einteilung in Funktions, Diagnose- und Dokumentationsparameter.
Diese Struktur wird in den folgenden Parameterbäumen dargestellt.
Die Parameter sind dabei mit folgenden Symbolen gekennzeichnet:
:
kennzeichnet einen Funktionsparameter. Zum Betrieb erforderliche, funktionsbestimmende Parameter, ohne deren korrekte Einstellung die Ventile bzw. ERKs nicht richtig betrieben werden können.
:
kennzeichnet einen Diagnoseparameter. Diese Parameter steuern zusätzliche Geräte- und Diagnosefunktionen, die jedoch keinen Einfluss auf die Grundfunktion der Ventile haben. Des Weiteren liefern
sie wichtige Rückmeldungen zur Fehlerdiagnose und -vorbeugung und enthalten Hinweise bei Rückfragen mit Pepperl+Fuchs.
:
kennzeichnet einen Dokumentationsparameter. Dies sind Parameter, die zur Dokumentation und Beschreibung des Gerätes und den MSR-Stellen dienen. Sie haben keine Auswirkungen auf Gerätefunktionen.
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Die Parameter werden in diesem Kapitel ausführlich in ihrer Bedeutung erläutert. Zusätzlich
befinden sich diese zum Nachschlagen in einer Referenzliste im Anhang, Kapitel 9.1.
21
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
Gerätebezogene Parameter
Identifikation
Betriebseinheit
 TAG
 Beschreibung
 Strategie
 Nachricht
 Alarmschlüssel
 Parameter Version Gerät
Kanalbezogene Parameter (Kanal 1 ... 4)
Identifikation
Betriebseinheit
 TAG
 Strategie
 Alarmschlüssel
 Parameter Version Ausgang
Batch-Information
 Batch ID
 Batch Unit
 Batch Operation
 Batch Phase
Ventilinsel
 Hersteller
 Gerätebezeichnung
 Geräte-Seriennummer
 Software-Revision
 Hardware-Revision
 Einbaudatum
 PROFIBUS Ident Nummer
Zertifikate und Zulassungen
 Zertifikation Gerät
Schreibschutz
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 Stellung Schreibschutzschalter
 Software Schreibschutz
Ausgang
 Zielmodus
 Sollwert invertieren
 Ausfallverhalten
 Verzögerungszeit
 Sicherheits-Vorgabewert
Stellantrieb
 Hersteller
 Produkt-Typ
 Seriennummer
 Mechanische Sicherheitsstellung
 Wirkrichtung Sensoren
 Parameter Version Stellantrieb
 Leitungsüberprüfung
 Ventilüberwachung
 Vollhubzähler
 Grenzwert Vollhubzähler
 Zyklischer Funktionstest
 Periodendauer zyklischer Funktionstest
 Sollwert Losbrechzeit Auf->Zu
 Toleranzwert Losbrechzeit Auf->Zu
 Sollwert Losbrechzeit Zu->Auf
 Toleranzwert Losbrechzeit Zu->Auf
 Sollwert Laufzeit Auf->Zu
 Toleranzwert Laufzeit Auf->Zu
 Sollwert Laufzeit Zu->Auf
 Toleranzwert Laufzeit Zu->Auf
Stellglied
 Hersteller
 Produkt-Typ
 Seriennummer
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
5.2
Parametrieren der gerätespezifischen Eigenschaften
5.2.1
Einstellen der PROFIBUS-Adresse
5.2.1.1
Einstellen einer festen Adresse ohne Änderungsmöglichkeit über den Bus
Normalerweise werden den PROFIBUS-Teilnehmern feste Adressen im Bereich 0 ... 125 zugeweisen. Bei
der Ventilanschaltung wird die Adresse über die DIP-Schalter 1 bis 7 im rechten Klemmraum eingestellt. Die
Einstellung erfolgt als Binärzahl (siehe Bild 5.1).
1 2 3 4 5 6 7 8
Hardwareschreibschutz
Einstellung der
PROFIBUS-Adresse,
hier: 102
OFF
ON
26
25
24
23
22
21
20
Stellung ON = logisch 1
Stellung OFF = logisch 0
Bild 5.1:
Lage der DIP-Schalter zur Einstellung der PROFIBUS-Adresse
Die Adresse 126 muss für die Adresszuweisungen über Software-Kommandos (siehe Kapitel 5.2.1.2) frei
gehalten werden, um keinen Adresskonflikt mit neuen Geräten zu verursachen, die immer mit dieser Adresse
ausgeliefert werden.
Ist eine Adresse im Bereich 0 ... 125 eingestellt, so wird jeder Versuch, die PROFIBUS-Adresse mittels Software-Befehl zu ändern, abgewiesen. Die Einstellung per DIP-Schalter hat in diesem Fall Vorrang.
Eine neue Adresse kann somit nur durch Wiederholen des hier beschrieben Vorgangs geändert werden.
Bei der Ventilanschaltung ist die Schalterstellung 127 identisch mit Schalterstellung 126 und wird somit als
Adresse 126 interpretiert.
Zur Übernahme der eingestellten Adresse muss ein Geräte-Reset über ein Softwarekommando
ausgelöst werden oder das Gerät kurzzeitig vom PROFIBUS PA getrennt werden.
Im Auslieferungszustand ist an den DIP-Schaltern die Adresse 126 eingestellt.
5.2.1.2
Einstellen einer Adresse mit Änderungsmöglichkeit über den Bus
Die Ventilanschaltung bietet die Möglichkeit, eine Adresszuweisung über den Bus vorzunehmen. Dazu muss
über die DIP-Schalter die Adresse 126 eingestellt sein. Dies ist bei Schalterstellung 126 (Werkseinstellung)
und 127 der Fall. Ob und wie diese Software-Einstellung vorgenommen werden kann, steht in der Bedienungsanleitung des verwendeten Konfigurierungs- oder Parametrierungstools.
23
•
Wird keine Adresse über den Software-Befehl eingestellt, so wird die Adresse 126 verwendet.
•
Wurde eine Adresse über den Software-Befehl eingestellt, so wird diese Adresse auch dann wieder verwendet, wenn das Gerät zwischenzeitlich vom PROFIBUS PA getrennt war.
•
Wird eine Adresse 0 ... 125 über die DIP-Schalter eingestellt, so hat diese Vorrang und die SoftwareAdresse wird gelöscht.
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Weiterhin gilt:
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
5.2.2
Einstellen der PROFIBUS Ident Nummer
Bei PROFIBUS ist jedem Feldgerätetyp jedes Herstellers (z. B. die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA von
Pepperl+Fuchs) eine PROFIBUS Ident Nummer zugewiesen, die ihn eindeutig identifiziert. Über diese Nummer ist ein Feldgerät mit einer zugehörigen GSD-Datei verknüpft, d. h. eine GSD-Datei beschreibt genau einen Feldgerätetyp eines Herstellers.
Beim Anlauf der zyklischen Kommunikation wird anhand der Ident Nummer überprüft, ob die unter der jeweiligen Adresse angeschlossenen Geräte auch den dort projektierten Geräten entsprechen. Ist dies nicht der
Fall, wird ein Fehler angezeigt.
Dadurch ist es allerdings nicht möglich, Geräte verschiedener Hersteller aber gleicher Funktion gegeneinander auszutauschen. Um diese Austauschbarkeit zu ermöglichen, wurden Geräte, die dem PROFIBUS-PAProfil entsprechen, in Geräteklassen eingeteilt. Den Geräten in diesen Geräteklassen wurde eine weitere
Ident Nummer zugeteilt. Diese besitzen nun die gleiche Ident Nummer und damit die gleiche GSD-Datei. Die
Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA entspricht der Geräteklasse 4 DO.
Damit verfügt die Ventilanschaltung über zwei mögliche Ident Nummern und damit auch zwei GSD-Dateien:
•
die Hersteller-spezifische mit der Ident Nummer 0841h,
•
die Profil-spezifische mit der Ident Nummer 9733h.
Mit welcher Ident Nummer die Ventilanschaltung arbeiten soll, wird über den Parameter „PROFIBUS Ident
Nummer“ eingestellt
Die Geräteklasse teilt Geräte nur in funktionsorientierte Klassen ein. Neben der Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA entspricht z. B. auch ein 4 kanaliger Relais-Ausgang oder eine 4-kanalige
Ventilanschaltung ohne Endlagenrückmeldung der Geräteklasse 4 DO.
Wird die profilspezifische Identnummer verwendet, muss deshalb sichergestellt werden, dass
das eingesetzte Gerät alle für die Anwendung erforderlichen Eigenschaften besitzt. Dies wird
nicht mehr durch die automatische Überprüfung beim Anlauf der zyklischen Kommunikation
sichergestellt.
.
Soll die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA mit der Profil-spezidischen GSD-Datei parametriert
werden müssen die 3 User Parameterbytes, die von dieser GSD-Datei unterstützt werden,
manuell gelöscht werden.
Gehen Sie dazu wie folgt vor:
•
Öffnen Sie die GSD-Datei mit einem geeigneten Texteditor (z. B. WordPad®).
•
Setzen Sie den Wert „Max_User_Prm_Data_Len“ = 0
•
Löschen Sie die Zeile „Ext_User_Prm_Data_Const (0)“ aus der GSD-Datei
•
Speichern Sie die GSD-Datei unter einem anderen Namen ab.
•
Installieren Sie die neue GSD-Datei in Ihrem Konfigurationswerkzeug.
Anschließend kann die Ventilanschaltung mittels der Profil-GSD in Betrieb genommen werden.
5.2.3
Einstellen von Dokumentationsparametern
Der Parameter „Einbaudatum“ bietet die Möglichkeit, das Datum des Einbaus zu dokumentieren.
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Außerdem können die Parameter „TAG“ (Messstellenbezeichnung), „Beschreibung“, „Strategie“, „Nachricht“ und „Alarmschlüssel“ mit beliebigen Werten beschrieben werden.
5.2.4
Weitere gerätespezifische Parameter
Nicht verändert werden können „Hersteller“, „Gerätebezeichnung“, „Geräte-Seriennummer“ sowie „Soft-“
und „Hardware-Revision“. Diese dienen als zusätzliche Diagnoseinformation bei Rückfragen mit
Pepperl+Fuchs.
Der Parameter „Stellung Schreibschutzschalter“ liefert die Rückmeldung über die Stellung des DIP-Schalters
8 (Hardwareschreibschutz, siehe Kapitel 5.4) und liefert damit eine wichtige Diagnoseinformation (siehe Kapitel 8). Der Parameter „Software Schreibschutz“ dient ebenfalls dem Schreibschutz und ist in Kapitel 5.4 beschrieben.
Unter dem Parameter „Zertifikation Gerät“ ist die Nummer des Ex-Zertifikates abgelegt.
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
„Parameter Version Gerät“ gibt an, wie oft die Geräteparameter bereits verändert wurden. Der Parameter
selbst kann nicht beeinflusst werden.
5.3
Parametrieren der kanalspezifischen Eigenschaften
5.3.1
Reaktionen des Ausgangs auf den Sollwert
5.3.1.1
Einführung in die Nutzdatenstruktur und die Bedeutung des Sollwertes
Dieser Abschnitt dient dazu, Grundwissen über den Aufbau der Nutzdaten, den Sollwert und den Status zu
vermitteln, welches im Verlauf der folgenden Abschnitte vorausgesetzt wird.
Bedeutung des Sollwertes
Mit dem Sollwert wird die Sollstellung des gesamten Stellantriebs gesteuert. Der Sollwert selbst ist eine Zahl
von 0 bis 255 (1 Byte). Die Sollstellung kann entweder „Zu“ oder „Auf“ sein.
Eine solche Sollwertvorgabe steht im Gegensatz zu vielen konventionellen Geräten, bei denen z. B. die Zahl
„0“ mit „Ventilstrom ausgeschaltet“ und „1“ mit „Ventilstrom eingeschaltet“ codiert ist. Daher ist es für das Gerät wichtig zu wissen, ob in der Stellung „Auf“ der Strom für das Zusatzventil eingeschaltet oder ausgeschaltet sein muss. Dies wird mit dem Parameter „mechanische Sicherheitsstellung“ (siehe Kapitel 5.3.2.1)
festgelegt. Er besagt, welchen Zustand der Stellantrieb annimmt, wenn der Strom des Zusatzventils ausgeschaltet ist.
Welche Zahl(en) welcher Sollstellung entspechen, hängt von der Einstellung des Parameters „Sollwert invertieren“ ab. Steht dieser Parameter auf „Aus“, so wird der Sollwert nicht invertiert und der Sollwert „0“ steuert
den Antrieb in die Stellung „Zu“, Sollwerte „ungleich 0“ (also 1 ... 255) in die Stellung „Auf“.
Steht dieser Parameter jedoch auf „Ein“, so wird die Sollwert-Codierung invertiert, d. h. der Sollwert „0“ steuert den Antrieb in die Stellung „Auf“, Sollwerte „ungleich 0“ (also 1 ... 255) in die Stellung „Zu“.
Dazu drei Beispiele:
1.
Die Sollwert-Invertierung ist ausgeschaltet. Das Stellglied geht in die geschlossene Stellung („Zu“),
wenn der Strom des Zusatzventils ausgeschaltet ist. „Mechanische Sicherheitsstellung“ muss auf „Zu“
gesetzt werden.
Ist der Sollwert „0“ („Zu“), so wird das Zusatzventil nicht angesteuert. In diesem Fall entspricht also „0“
„Strom ausgeschaltet“.
2.
Die Sollwert-Invertierung ist ausgeschaltet. Das Stellglied geht in die geöffnete Stellung („Auf“), wenn
der Strom des Zusatzventils ausgeschaltet ist. „Mechanische Sicherheitsstellung“ muss auf „Auf“ gesetzt werden.
Ist der Sollwert „0“ („Zu“), so wird das Zusatzventil angesteuert. In diesem Fall entspricht also „0“ „Strom
eingeschaltet“.
3.
Die Sollwert-Invertierung ist eingeschaltet. Das Stellglied geht in die geschlossene Stellung („Zu“),
wenn der Strom des Zusatzventils ausgeschaltet ist. „Mechanische Sicherheitsstellung“ muss auf „Zu“
gesetzt werden.
Ist der Sollwert „0“ („Auf“), so wird das Zusatzventil angesteuert. In diesem Fall entspricht also „0“
„Strom eingeschaltet“.
Die Sollwertvorgabe wird mit den Variablen SP_D bzw. RIN_D vorgenommen. Diese Variablen bestehen jeweils aus zwei Bytes. Das erste Byte enthält den Sollwert für die Ventilstellung, das zweite Byte den zugehörigen Status. Das richtige Setzen des Status ist sehr wichtig, da hierüber Befehle abgesetzt und der Wechsel
von Betriebsmodi („RCas“, Kapitel 5.3.1.4) gesteuert wird.
Rückmeldungen liefern die Variablen RB_D und ROUT_D. Auch diese Variablen bestehen jeweils aus zwei
Bytes. Das erste Byte enthält die Rückmeldung der ERKs bzw. die Sollwertrückmeldung der Ventilstellung,
das zweite Byte enthält Statusinformationen über Störungen des Kanals (LB/LK) und die Anforderung zum
Wechsel des Betriebsmodus („RCas“, Kapitel 5.3.1.4), daher ist das korrekte Auswerten des Status besonders wichtig.
Die Status-Bytes besteht aus 2 Qualitäts-Bits (Bits 6 und 7), dem Substatus (Bits 2 ... 5) und 2 GrenzwertBits (Bits 0 und 1).
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Aufbau der Nutzdaten
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
Die folgende Tabelle erläutert die in diesem Kapitel verwendeten Stati, eine ausführliche Beschreibung aller
Nutzdaten und der Stati befindet sich in Kapitel 6.6. Dabei sollte beachtet werden, dass die Stati der Sollwertvorgaben und der Rückmeldungen unterschiedliche Werte einnehmen können und unabhängig voneinander zu setzen bzw. auszuwerten sind.
Binärwert Hex-Wert
Bedeutung
00............ 0x00 ... 0x3F „schlecht“
01............ 0x40 ... 0x7F „unsicher“
„gut (NC)-IFS“ (initiate fail-safe); Befehl für den Kanal, in die Sicherheitsposition
10100000
0xA0
zu gehen.
10............
 0x80
„gut (NC)-OK“; gültiger Sollwert; alle Werte 0x80 ... 0xBF außer 0xA0.
„gut (C)-IA“ (initialisation acknowledge); Freigabe vom Master, in den Modus
11000001
0xC1
„RCas“ zu wechseln.
„gut (C)-IR“ (initialisation request); Freigabeanforderung vom Slave an den
11000010
0xC2
Master, in den Modus „RCas“ zu wechseln.
„gut (C)-IFS“ (initiate fail-safe); Befehl für den Kanal, in die Sicherheitsposition
11100000
0xE0
zu gehen.
11............
0xC0
„gut (C)-OK“; gültiger Sollwert.
(C) steht für den Betriebsmodus „RCas“ (engl.: Cascade).
(NC) steht für alle anderen Modi (engl.: Not Cascade).
Der Status der Sollwertvorgabe muss von der Steuerung gesetzt werden. Eine Ausnahme stellt der Abbruch
der Kommunikation bei aktiviertem DP-Watchdog dar; in diesem Fall wird der Status selbstständig auf
„schlecht“ gesetzt.
Soll beispielsweise eine Sollwertvorgabe an das Ventil durchgereicht werden, so muss der Sollwert mit dem
Status „gut-OK“ versehen werden.
5.3.1.2
Einführung in die Betriebsmodi (Parameter Zielmodus)
Mit dem Parameter „Zielmodus“ wird der gewünschte Betriebsmodus des Kanals festgelegt.
Die Einstellung des Zielmodus wird je nach verwendetem Tool möglicherweise auch über spezielle Software-Funktionen vorgenommen.
Es kann einer von vier möglichen Modi gewählt werden.
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Die beiden folgenden Modi dienen der Gerätewartung:
•
„O/S“ (Out of Service - Außer Betrieb): Der Kanal ist außer Betrieb; der Ventilausgang wird in den spannungslosen Zustand versetzt, wodurch der Antrieb in die mechanische Sicherheitsstellung fährt.
Diese Einstellung ist die Standardeinstellung für nicht verwendete Kanäle. Sie sollte außerdem verwendet werden, wenn der Kanal parametriert wird, um zu verhindern, dass ungewollt das Ventil angesteuert
wird (dies kann z. B. passieren, wenn der Parameter „mechanische Sicherheitsstellung“ oder „SollwertInvertierung“ geändert wird).
•
„Man“ (Manuell): In diesem Modus kann ein Kanal durch azyklischen Datenaustausch, z. B. mit einem separatem Tool, von Hand gesteuert und Wartungs- und Instandhaltungsfunktionen ausgeführt werden.
Dieser Betriebsmodus ist in Kapitel 7.1 beschrieben.
Die beiden folgenden Modi werden für den laufenden Betrieb verwendet:
•
„Auto“ (Automatisch): Dies ist der Standard-Betriebsmodus (Voreinstellung) für den zyklischen Nutzdatenaustausch. Die Sollwert-Vorgabe geschieht über eine übergeordnete Steuerung über die Variable
SP_D.
Im Fehlerfall wird das Ventil auf die parametrierte Sicherheitsposition gestellt.
•
„RCas“ (Remote Cascade - Fernkaskade): Hierbei handelt es sich um eine abgewandelte Form des Modus „Auto“. Durch diesen Modus wird ein bestimmtes Verhalten im Fehlerfall festgelegt.
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
Im Fehlerfall wechselt der Kanal in den „Auto“ Modus und kehrt erst dann wieder nach „RCas“ zurück,
wenn er vom Master (Steuerung) dazu aufgefordert wird. Damit ist es möglich, einen automatischen Wiederanlauf des Kanals zu verhindern, wenn der Status des Sollwertes von „gut“ auf „schlecht“ und wieder
zurück auf „gut“ wechselt. Dieses Verhalten ist in Kapitel 5.3.1.4 beschrieben.
Für die Parametrier- und Konfigurierphase sollte also zunächst „Außer Betrieb“ gewählt werden.
Soll die Ventilanschaltung anschließend in Betrieb genommen werden, muss der Zielmodus auf „Auto“ oder
„RCas“ umgestellt werden.
Soll die Funktion der Ventilanschaltung geprüft werden, so kann sie dafür in den manuellen Modus versetzt
werden (siehe Kapitel 7.1).
5.3.1.3
Verhalten im Betriebsmodus „Auto“, Fehlerfall
Befindet sich das Gerät im Modus „Auto“, so findet die Sollwertvorgabe über die Variable SP_D statt, solange
der zugehörige Status auf „gut (NC)-OK“ steht.
Wechselt der Status auf „schlecht“, so wird nach einer im Parameter „Verzögerungszeit“ einstellbaren Zeit
das Ventil auf die Sicherheitsposition gestellt, was mit einem Bit in der Variablen CB_D (Kapitel 6.6.7) gemeldet wird. Die Sicherheitsposition kann mit dem Status „gut-IFS“ angefahren werden, ohne dass die Verzögerungszeit abgewartet werden muss.
Die „Verzögerungszeit“ gibt somit die Zeit zwischen Eintreten des Fehlers und Auslösen der Fehlerbehandlungsroutine (Ventil auf Sicherheitsposition stellen) in Sekunden an.
Die Sicherheitsposition wird durch den Parameter „Ausfallverhalten“ bestimmt. Hier kann gewählt werden,
ob das Ventil im Fehlerfall die letzte Stellung halten soll (letzten gültiger Sollwert), in die mechanische Sicherheitsstellung gehen soll (Strom des Zusatzventils ausgeschaltet) oder ob es in die Stellung gehen soll, die
unter „Sicherheits-Vorgabewert“ eingestellt ist. Der „Sicherheits-Vorgabewert“ kann auf „Auf“ oder „Zu“ gestellt werden.
Bild 5.2 zeigt, wann die Sicherheitsposition gesetzt wird. Dies ist dann der Fall, wenn
•
durch den Status „gut (NC)-IFS“ explizit dahin gewechselt wird. In diesem Fall wird keine Verzögerungszeit abgewartet, sondern die sichere Stellung sofort angefahren;
•
der Status der Sollwertvorgabe auf „schlecht“ steht. Bei einem Abbruch der Kommunikation mit aktiviertem DP-Watchdog wechselt der Status selbstständig auf „schlecht“;
•
das Gerät eingeschaltet wird.
Die Sicherheitsposition wird dann wieder verlassen, wenn die Bedingung für das Anfahren der Sicherheitsposition nicht mehr vorliegt, der Status der Sollwertvorgabe durch die Steuerung also zurück auf „gut (NC)OK“ gesetzt wurde.
Einschalten
Auto
schlecht (NC)
gut (NC)-OK
gut (NC)-IFS
gut (NC)-OK
T
Sicherheitsposition
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SP_D
T = Verzögerungszeit abwarten
Bild 5.2:
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Verhalten im Betriebsmodus „Auto“, Fehlerfall
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
5.3.1.4
Geräte-Verhalten im Betriebsmodus „RCas“
Funktionsweise
Der Modus „RCas“ dient dazu, einen automatischen Wiederanlauf des Kanals zu verhindern, wenn das Gerät eingeschaltet wird oder der Status des Sollwertes „schlecht“ wurde. Die Sollwertvorgabe findet über die
Variable RIN_D statt.
Im „Auto“ Modus verlässt ein an die Ventilanschaltung angeschlossenes Ventil die Sicherheitsposition wieder und folgt dem Sollwert, sobald die Bedingung für das Anfahren der Sicherheitsstellung nicht mehr vorliegt.
Im Modus „RCas“ besteht die Besonderheit, dass der Kanal sich in einen anderen als den eingestellten Betriebsmodus begeben kann. Dieser wird als „aktueller Modus“ bezeichnet. Steht der Status des Sollwertes
RIN_D für länger als die „Verzögerungszeit“ auf „schlecht“, so wechselt der aktuelle Betriebsmodus auf
„Auto“ und der Kanal verhält sich wie im Kapitel 5.3.1.3 beschrieben. Damit kann eine alternative Sollwertvorgabe über SP_D stattfinden, wenn der Status von SP_D auf „gut (NC)-OK“ steht, oder das Ventil wird auf
die Sicherheitsposition gestellt, wenn der Status von SP_D auf „schlecht“ steht. In diesem Fall wird jedoch
nicht nochmals die Verzögerungszeit abgewartet.
Der Wechsel zurück in den Betriebsmodus „RCas“ wird erst dann vorgenommen, wenn über die Statuswerte
von RIN_D und ROUT_D ein Handshake stattgefunden hat.
Handshake
Mit dem Wechsel des aktuellen Betriebsmodus auf „Auto“ ändert sich gleichzeitig der Status von ROUT_D
auf „gut (C)-IR“, um anzuzeigen, dass der aktuelle Modus nicht dem Zielmodus entspricht.
Der Status „Gut (C)-IR“ von ROUT_D muss mit dem Status „Gut (C)-IA“ auf RIN_D bestätigt werden. Dadurch wechselt der Kanal nun zurück nach „RCas“ und der Status von ROUT_D wird auf „Gut (C)-OK“ gesetzt. Nun muss auch der Status von RIN_D auf „gut (C)-OK“ gesetzt werden, da bei einem Ausfall der
Kommunikation und anschließendem Wiederanlauf der Status „gut (C)-IA“ einen sofortigen Wechsel nach
„RCas“ auslösen würde.
Bild 5.3 stellt diese Zusammenhänge noch einmal grafisch dar.
Einschalten
schlecht (C)
gut (C)-OK
RCas
T
gut (C)-IFS
Auto
Handshake
T = Verzögerungszeit abwarten
Verhalten im Betriebsmodus „RCas“, Moduswechsel mit Handshake
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Bild 5.3:
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
5.3.2
Parameter betreffend Stellantrieb und Endlagenrückmeldung
Für den Parameter „Mechanische Sicherheitsstellung“ und die Ventilstellzeiten (Kapitel 5.3.3.3)
existiert ein Initialisierungslauf (Kapitel 7.1.1), der diese Parameter selbstständig bestimmt. „Wirkrichtung Sensoren“ muss jedoch in jedem Fall korrekt eingestellt werden.
5.3.2.1
Mechanische Sicherheitsstellung
Hiermit wird festgelegt, um was für eine Art Ventil (selbstöffnend oder selbstschließend) es sich handelt (siehe auch Kapitel 5.3.1.1); gerade hier muss die gesamte Kette bestehend aus Zusatzventil, Stellantrieb und
Stellglied betrachtet werden. Die Einstellung muss also dem mechanischen Antrieb entsprechend vorgenommen werden.
Die Voreinstellung ist „Zu“, also selbstschließend. Diese Einstellung kann auf „Auf“ (selbstöffnend) geändert
werden. Die Einstellung der mechanischen Sicherheitsstellung gibt den Zustand des Stellgliedes an, wenn
der Strom des Zusatzventils ausgeschaltet ist.
5.3.2.2
Wirkrichtung Sensoren
Dieser Parameter gibt an, ob die ERKs „unbedämpft aktiv“ (Werkseinstellung), „bedämpft aktiv“ sind oder ob
keine Positionsüberwachung stattfindet. Die Einstellung muss passend zu den mechanischen und elektrischen Gegebenheiten (siehe auch Kapitel 3.2.3) eingestellt werden. Dazu müssen die ERKs in den Ventilstellungen „Auf“, „Zwischenstellung“ und „Zu“ Rückmeldungen liefern, die einer von drei möglichen
Varianten entsprechen. Dabei entspricht „Keine Positionsüberwachung“ der Variante „bedämpft aktiv“ jedoch wird bei einer undefinierten Position die Readback-Variable (RB_D) nicht auf „SCHLECHT“ gesetzt.
Position des Stellgliedes
Variante 1
unbedämpft aktiv
Auf
Zu
Zwischenstellung
undefiniert
ERK A
0
1
0
1
ERK B
1
0
0
1
Variante 2
bedämpft aktiv
ERK A
1
0
1
0
ERK B
0
1
1
0
Variante 3
Keine Positionsüberwachung
ERK A
ERK B
1
0
0
1
1
1
0
0
Hierbei sind die Signale der ERKs wie folgt codiert:
hoher Strom
 logisch 1
niedriger Strom
 logisch 0
•
Es werden mechanische Schalter als Endlagenrückmeldekontakte (ERKs) verwendet, die im bedämpften Zustand einen hohen Stromfluss haben (Schalter gedrückt = bedämpft  hoher Strom, logisch 1).
•
Im nicht angesteuerten Zustand sei das Ventil geschlossen.
•
Ist das Ventil geschlossen (Stellung „Zu“), so sei ERK A unbedämpft (0) und ERK B bedämpft (1).
•
In der Zwischenstellung seien beide Sensoren unbedämpft (0).
Diese Einstellung ist nicht möglich, da in der Zwischenstellung zwar beide ERKs wie in Variante 1 unbedämpft sind, in der Stellung „Zu“ aber ERK A unbedämpft und ERK B bedämpft ist, also genau umgekehrt zu
Variante 1. Zur Lösung müssen die Zuleitungen zu den ERKs vertauscht werden. Damit vertauscht sich die
Rückmeldung der beiden ERKs und ERK A ist in der Stellung „Zu“ bedämpft (1) und ERK B unbedämpft (0).
Die Einstellungen müssen jetzt wie folgt vorgenommen werden:
29
•
„mechanische Sicherheitsstellung“ ist „Zu“ (dies ist nur durch das Ventil bestimmt).
•
„Wirkrichtung Sensoren“ ist „unbedämpft aktiv“ (Werkseinstellung).
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Beispiel:
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
5.3.3
Kanalspezifische Parameter zur Diagnose
5.3.3.1
Leitungsüberprüfung
Zu den wichtigsten Diagnoseparametern gehört die „Leitungsüberprüfung“ auf Leitungsunterbrechung (LB)
und -kurzschluss (LK). Folgende Überwachungsmodi sind möglich:
Überwachungsmodus
LB + LK Überwachung
LB- Überwachung
LK-Überwachung
IO-spezifisch
Abgetastetes Gerät
Ventil + ERK A + ERK B
Ventil + ERK A + ERK B
Ventil + ERK A + ERK B
Individuelle Nutzereinstellungen
Ist der Überwachungsmodus „IO-spezifisch“ gesetzt, können die Einstellungen für jedes ERK und Ventil unabhängig eingestellt werden. Ist die Softwareversion der Ventilanschaltung kleiner als 1.5, können keine anderen Einstellungen als AUS gewählt werden (IO-spezifisch ist somit AUS).
Die LK-Überwachung des Zusatzventils ist aus technischen Gründen nur bei Ansteuerung des
Zusatzventils möglich. Wenn das Zusatzventil selten angesteuert wird, aber regelmäßig auf Leitungskurzschluss überprüft werden soll, kann dazu der zyklische Funktionstest (Kapitel 5.3.3.4)
aktiviert werden. Während dieses Tests werden die Zuleitungen des Zusatzventils auf Kurzschluss überprüft.
5.3.3.2
Vollhubzähler
Die Ventilanschaltung kann die Vollhübe (Schaltvorgänge) des Ventils überwachen. Ein Vollhub beginnt im
Ventilzustand „Auf“ und erstreckt sich über einen Schließungs- und einen Öffnungsvorgang. Der Vollhubzähler erhöht sich damit um 1, wenn sich das Ventil geschlossen und wieder geöffnet hat. Die Anzahl der Vollhübe kann mit einem frei einstellbaren Grenzwert verglichen werden. Bei einer Überschreitung des
Grenzwertes wird eine Meldung ausgelöst.
Zum Aktivieren der Vollhubüberwachung wird im Parameter „Ventilüberwachung“ entweder „Vollhubzähler“
oder „Zeitüberwachung und Vollhubzähler“ eingestellt. Bei „Zeitüberwachung und Vollhubzähler“ wird zusätzlich die Überwachung der Ventilstellzeiten aktiviert (siehe Kapitel 5.3.3.3). Der aktuelle Zählerstand befindet sich im Parameter „Vollhubzähler“. Dieser kann auch auf einen Vorgabewert umgestellt werden, wenn
das Ventil z. B. bereits in Betrieb war. Der Grenzwert wird im Parameter „Grenzwert Vollhubzähler“ eingetragen. Erst wenn der Grenzwert überschritten wird, erfolgt die Meldung „Grenzwert Vollhubzähler überschritten“ (Bit 16 in CB_D, siehe Kapitel 6.6.7).
Ist "Keine Positionsüberwachung" für den Parameter "Wirkrichtung Sensoren" eingestellt, wird
die Vollhubzählerüberwachung nicht ausgeführt (siehe Kapitel 5.3.2.2).
5.3.3.3
Zeitüberwachungen
Die Ventilanschaltung kann die Losbrech- und Laufzeiten des Ventils überwachen. Dazu wird im Parameter
„Ventilüberwachung“ entweder „Zeitüberwachung“ oder „Zeitüberwachung und Vollhubzähler“ eingestellt.
Bei „Zeitüberwachung und Vollhubzähler“ wird zusätzlich der Vollhubzähler aktiviert (siehe Kapitel 5.3.3.2).
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Für die Lauf- und Losbrechzeiten kann ein Sollwert und ein Toleranzwert eingestellt werden. Der Toleranzwert dient dazu, Fehlermeldungen aufgrund normaler Schwankungen der Prozess- und Umgebungsbedingungen zu verhindern.
Je nach verwendetem Parametriertool kann sich die Zeiteinheit, in der die Einstellung der Zeiten vorgenommen wird, unterscheiden. Deshalb muss bei der Parametrierung unbedingt auf die vom Parametriertool angegebenen Einheiten geachtet werden. Ist keine Einheit angegeben, so erfolgt die Zeiteinstellung in
Vielfachen von 10 ms.
Die Losbrech- und Laufzeiten werden jeweils beim Öffnungs- und Schließungsvorgang überwacht. Das
Überschreiten einer Zeit wird gemeldet, wenn die von der Ventilanschaltung gemessene Zeit größer als Sollwert plus Toleranz oder kleiner als Sollwert minus Toleranz ist.
Das Ventil wird als blockiert gemeldet, wenn die neue Endlage nach einer erfolgten Ansteuerung nicht nach
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
der 5-fachen Zeit der Losbrechzeit plus Laufzeit erreicht wird.
Die Toleranz der Zeitmessung beträgt 40 ms. Soll diese Funktion für sehr schnelle Ventile eingesetzt werden können diese gegebenfalls mittels Drosseln gebremst werden.
Ist "Keine Positionsüberwachung" für den Parameter "Wirkrichtung Sensoren" eingestellt, wird
die Zeitüberwachung nicht ausgeführt (siehe Kapitel 5.3.2.2).
Die Meldungen erfolgen über die Variable CB_D (siehe Kapitel 6.6.7).
Die Definition der Losbrech- und Laufzeiten wird aus Bild 5.4 ersichtlich. Die Rückmeldungen der ERKs sind
sowohl für die Einstellung „unbedämpft aktiv“ als auch „bedämpft aktiv“ des Parameters „Wirkrichtung Sensoren“ angegeben.
Ventil-Sollstellung
Auf
Zu
Zeit
Ventilposition
Auf
Zwischenstellung
{
Zu
Zeit
Rückmeldung
1
0
ERK A
0
1
1
0
Zeit
Bild 5.4:
31
1
Variante 2
Variante 1
0
Zeit
1
2
3
4
1 = Losbrechzeit Zu->Auf
2 = Laufzeit Zu->Auf
3 = Losbrechzeit Auf->Zu
4 = Laufzeit Auf->Zu
Definition der Losbrech- und Laufzeiten
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ERK B
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
5.3.3.4
Zyklischer Funktionstest
Für jeden Kanal kann ein zyklischer Funktionstest aktiviert werden. Dieser ist z. B. dann sinnvoll, wenn ein
Ventil nur selten angesteuert wird, aber permanent auf einwandfreie Funktion überwacht werden soll. Dazu
muss der Parameter „zyklischer Funktionstest“ auf „Ein“ gestellt werden (Werkseinstellung ist „Aus“) und im
Parameter „Periodendauer zyklischer Funktionstest“ wird festgelegt, in welchen Zeitabständen (siehe Ablauf) der Test durchgeführt werden soll. Je nach verwendetem Tool kann sich die Zeiteinheit der einzustellenden Zeit unterscheiden. Deshalb muss bei der Parametrierung unbedingt auf die vom Parametriertool
angegebene Einheit geachtet werden. Ist keine Einheit angegeben, so erfolgt die Zeiteinstellung in Sekunden.
Ist "Keine Positionsüberwachung" für den Parameter "Wirkrichtung Sensoren" eingestellt, wird
der zyklische Funktionstest nicht ausgeführt (siehe Kapitel 5.3.2.2).
Ablauf
Das Ventil wird nach Ablauf der eingestellten Zeit kurz in die der aktuellen entgegengesetzte Stellung gesteuert, bis das Losbrechen des Ventils von dem entsprechenden Endlagensensor gemeldet wird. Daraufhin
wird das Ventil sofort wieder zurückgesteuert, d. h. ein laufender Prozess wird durch den Test nicht gestört.
Dieser Vorgang wird daraufhin periodisch wiederholt.
Die Überwachung der Ventilzeiten ist während des Tests aktiv. Die Meldung des Über-/Unterschreitens der
während des Tests gemessenen Losbrechzeit erfolgt über die Variable CB_D (siehe Kapitel 6.6.7). Hierüber
wird auch ein Blockieren des Ventils erkannt und gemeldet.
5.3.4
Einstellen von Dokumentationsparametern
Für das Stellglied und den Stellantrieb können die Daten „Hersteller“, „Produkt-Typ“ und „Seriennummer“
hinterlegt werden. „Parameter Version Stellantrieb“ gibt an, wie oft die Parameter des Stellgliedes und des
Stellantriebes geändert wurden. Der Parameter selbst kann nicht beeinflusst werden.
Weiterhin können unter „Identifikation“ Informationen zum Batch-Prozess (Rezeptur) und zur Betriebseinheit
(Messstelle) abgelegt werden. „Parameter Version Ausgang“ gibt an, wie oft die Parameter des Ausgangs
und der Identifikation geändert wurden. Der Parameter selbst kann wiederum nicht beeinflusst werden.
5.4
Schreibschutz
Der Schreibschutz dient zum Schützen der Parameter vor einer Modifikation. Dazu werden alle azyklischen
Schreibzugriffe unterbunden. Dadurch werden auch Schreibzugriffe auf Nutzdaten unterbunden, wenn diese
azyklisch übertragen werden (z. B. bieten einige Tools die Möglichkeit, azyklisch Nutzdaten zu lesen und zu
schreiben).
Es existieren zwei Möglichkeiten, wie der Schreibschutz aktiviert werden kann:
•
Aktivierung über den DIP-Schalter 8. Dies ist der „Hardwareschreibschutz“ (siehe Bild 5.5).
•
Aktivierung über den Parameter „Software-Schreibschutz“.
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Die Auswirkungen sind die gleichen, lediglich kann im Falle des Software-Schreibschutzes der Parameter
„Schreibschutz“ selbst noch beschrieben werden, damit der Schreibschutz auch wieder deaktiviert werden
kann.
Die Einstellung des Parameters „Software-Schreibschutz“ erfolgt in der Regel über eine spezielle Software-Funktion. Die Darstellung und Bedienung dieses Parameters ist damit abhängig
vom verwendeten Parametriertool.
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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Pepperl+Fuchs GmbH • 68301 Mannheim • Telefon +49-621-776-2222 • Telefax +49-621-776-272222 • Internet www.pepperl-fuchs.com
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Parametrierung
1 2 3 4 5 6 7 8
Hardwareschreibschutz
ON: aktiv
OFF: nicht aktiv
(Werkseinstellung)
Einstellung des Hardwareschreibschutzes
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Bild 5.5:
PROFIBUS-Adresse
OFF
ON
26
25
24
23
22
21
20
33
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Konfigurierung
6
Konfigurierung
6.1
Allgemeines
Dieses Kapitel beschreibt das Einrichten der zyklischen Kommunikation sowie den Aufbau der Nutzdaten mit
Status. Dabei wird die Checkliste aus Kapitel 4.3 fortgeführt.
6.2
Anmelden der Ventilanschaltung am DP-Master
Bevor überhaupt eine Kommunikation mit einem PROFIBUS Feldgerät stattfinden kann, muss es im
PROFIBUS-Master projektiert werden.
Im Kapitel 5.2.2 wurde die Projektierung bereits vorbereitet, indem die zu verwendende GSD-Datei durch
Wahl der PROFIBUS Ident Nummer festgelegt wurde.
Im Projektierungswerkzeug muss nun ein neuer Slave in der DP-Slave-Konfiguration angelegt werden. Wurde die herstellerspezifische Ident Nummer gewählt, so muss nun aus dem Geräte-Katalog des Projektierungswerkzeugs die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA ausgewählt und zur Liste der neuen Slaves
hinzugefügt werden. Wurde die profilspezifische gewählt, so muss ein 4-kanaliger Digitalausgang (4 DO)
ausgewählt werden. Details zu diesen Vorgängen können der Dokumentation des Projektierungswerkzeuges entnommen werden.
Die Hersteller von Projektierungswerkzeugen nehmen in der Regel alle verfügbaren Geräte in
den Geräte-Katalog des Softwaretools auf. Ist die Ventilanschaltung nicht im Katalog enthalten,
so kann wie im folgenden Kapitel 6.3 beschrieben die notwendige GSD-Datei installiert werden.
Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, den Katalog über den Hersteller des Projektierungswerkzeuges zu aktualisieren.
6.3
Installieren der GSD-Datei
Wurde die herstellerspezifische Ident Nummer gewählt und ist die Ventilanschaltung nicht im Geräte-Katalog
des Projektierungstools als Slave aufgeführt, kann der Katalog durch Installieren der GSD-Datei, die sich auf
dem beigelegten Datenträger befindet, aktualisiert werden. Die GSD-Datei ist auch über die Pepperl+Fuchs
Homepage www.pepperl-fuchs.com erhältlich.
Die profilspezifische GSD-Datei ist über die Homepage der PNO (www.profibus.com) erhältlich.
Wie die GSD-Datei im Projektierungswerkzeug importiert wird, ist in dessen Bedienungsanleitung beschrieben.
6.4
Modul-Kennungen auswählen
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Ist die Ventilanschaltung im PROFIBUS-Master projektiert, können anschließend die „Modul-Kennungen“
ausgewählt werden. Durch diese Auswahl wird festgelegt, ob und mit welchen Eigenschaften ein Kanal verwendet wird. Dazu wird für jeden der vier Kanäle eine textuelle Beschreibung (Kennung) der mit dem Feldgerät auszutauschenden Daten aus der GSD-Datei des Feldgerätes ausgewählt oder, wenn notwendig, die
Kennungsbytes direkt eingegeben. Die Kennungsbytes stehen als Klartext in der GSD-Datei.
Bei den Modulen eines PROFIBUS-PA-Slaves handelt es sich um sogenannte virtuelle Steckplätze (Slots). Je nach Hersteller und Software werden unterschiedliche Begriffe verwendet.
Die Begriffe Modul, Steckplatz (Slot) und Kanal werden daher teilweise synonym verwendet.
Für die vier Kanäle können unterschiedliche Modul-Kennungen ausgewählt werden. Die Modul-Kennung bestimmt, welche Nutzdaten im zyklischen Datenaustausch übertragen werden.
Wenn nicht alle vier Kanäle der Ventilanschaltung betrieben werden sollen, muss den freien
Kanälen zwischen benutzten Kanälen die Leermodul-Kennung zugewiesen werden. Für nicht
benutzte Kanäle, die dem zuletzt belegten Kanal folgen, ist keine Kennungszuweisung erforderlich.
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Konfigurierung
Die Modul-Kennungen setzen sich aus einer Kombination möglicher Nutzdaten-Variablen zusammen. Um
die zur Verfügung stehenden Modul-Kennungen übersichtlich darstellen zu können, werden zunächst die
einzelnen Nutzdaten-Variablen erläutert.
Die Variablen können Eingangs- oder Ausgangsdaten sein. Die Richtung ergibt sich aus Sicht der Steuerung
bzw. des Prozesses. Ausgangsdaten sind somit Daten, die von der Steuerung an den Prozess (Gerät) gesendet werden. Eingangsdaten werden vom Prozess (Gerät) an die Steuerung gesendet.
Die verwendbaren Nutzdaten-Variablen sind:
•
SP_D: Sollwertvorgabe der Ventilstellung in der Betriebsart „Auto“. Nutzdatenlänge 2 Bytes Ausgangsdaten.
•
RB_D: Rückmeldung der Ventilstellung und der Zustände der ERKs und deren Leitungsfehler. Nutzdatenlänge 2 Bytes Eingangsdaten.
•
CB_D: Detaillierte Status-, Alarm- und Fehlermeldungen des Ventils. Nutzdatenlänge 3 Bytes Eingangsdaten.
•
RIN_D: Sollwertvorgabe vom Host in der Betriebsart „RCas“. Nutzdatenlänge 2 Bytes Ausgangsdaten.
•
ROUT_D: Sollwertrückmeldung an den Host in der Betriebsart „RCas“. Nutzdatenlänge 2 Bytes Eingangsdaten.
Die Inhalte und Codierungen der Variablen sind in Kapitel 6.6 beschrieben.
Die folgende Tabelle zeigt alle möglichen Modul-Kennungen (die vom Gerät gebotenen Kombinationen) mit
deren Nutzdatenlänge, die im zyklischen Datenaustausch übertragen werden:
Kennung
EMPTY_MODULE
SP_D
SP_D+RB_D
SP_D+CB_D
Nutzdatenlänge
Ausgangs- Eingangsdaten
daten
0
0
2
0
2
2
2
3
SP_D+RB_D+CB_D
2
5
RIN_D+ROUT_D
RIN_D+ROUT_D+CB_D
2
2
2
5
SP_D+RB_D+RIN_D+ROUT_D+CB_D
4
7
Anmerkung
Leermodul
Sollwertvorgabe
Sollwert + Rückmeldung ERK
Sollwert + Diagnose
Sollwert + Rückmeldung ERK + Diagnose
Sollwert Host
Sollwert Host + Diagnose
Sollwert Host + Rückmeldung ERK
+ Diagnose
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Die am häufigsten genutzten Modul-Kennungen sind SP_D+RB_D sowie SP_D+RB_D+CB_D.
Dazu wird der Kanal in der Betriebsart „Auto“ betrieben. Die Betriebsart „RCas“ wird verwendet,
um ein bestimmtes Verhalten im Fehlerfall zu realisieren.
Die Betriebsarten und deren Verwendung ist in Kapitel 5.3.1.2 beschrieben.
35
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Konfigurierung
6.5
Konfigurierungsbeispiel
Von den vier möglichen Ventilen werden das zweite und das dritte belegt. Dabei soll für beide Ventile eine
Leitungsüberwachung vorgenommen werden (CB_D). Beim dritten Ventil soll zusätzlich eine Endlagenrückmeldung und -überwachung vorgenommen werden (RB_D). Als Betriebsmodus ist für das zweite Ventil „Auto“, für das dritte „RCas“ vorgesehen.
Die Liste der verwendeten Module muss dann wie folgt aufgebaut sein:
Pos.
Modul
1 EMPTY_MODULE
2
3
4
Verwendung
Ventil 1: Leermodul, da das Ventil nicht verwendet wird
Ventil 2: Sollwertvorgabe des Ventils mit FehlerrückSP_D+CB_D
meldungen im Modus „Auto“
Ventil 3: Sollwertvorgabe des Ventils mit Fehlerrückmeldungen sowie Endlagenüberwachung (ebenfalls mit
Fehlerrückmeldungen) im Modus „RCas“. Für die EndSP_D+RB_D+RIN_D+ROUT_D+CB_D
lagenrückmeldung muss die Kennung die Variable
„RB_D“ enthalten.
Ventil 4: Leermodul oder keine Zuweisung, da das VenEMPTY_MODULE oder keine Festlegung til nicht verwendet wird und keine benutzten Kanäle
mehr folgen.
Die übertragenen Nutzdaten an das Gerät (Ausgangsdaten) haben eine Länge von 0 + 2+ 4+ 0 = 6 Bytes.
Die übertragenen Nutzdaten vom Gerät (Eingangsdaten) haben eine Länge von 0 + 3+ 7+ 0 = 10 Bytes.
6.6
Beschreibung der Nutzdaten
6.6.1
Allgemeines
Die zur Verfügung stehenden Variablen wurden bereits im Kapitel 6.4 beschrieben. Dieser Abschnitt geht
nun nochmals auf diese Variablen ein.
Die Variablen SP_D, RB_D, RIN_D und ROUT_D bestehen jeweils aus zwei Bytes. Das erste Byte enthält
den Sollwert bzw. die Sollwertrückmeldung für die Ventilansteuerung, das zweite Byte den zugehörigen Status. SP_D und RIN_D sind Ausgangsdaten (Daten an das Gerät), RB_D und ROUT_D sind Eingangsdaten
(Daten vom Gerät).
6.6.2
Aufbau des Status von SP_D, RB_D, RIN_D und ROUT_D
Das richtige Setzen (im Falle von Ausgangsdaten) und Auswerten (im Falle von Eingangsdaten) des Status
ist sehr wichtig, da hierüber Fehler gemeldet, Befehle abgesetzt und der Wechsel von Betriebsarten gesteuert wird. Das Status-Byte besteht aus 2 Qualitäts-Bits (Bits 6 und 7), dem Substatus (Bits 2 ... 5) und 2 Grenzwert-Bits (Bits 0 und 1).
Die Qualitätsbits bestimmen zunächst grob die Qualität des Datenwertes im ersten Byte; der Substatus liefert
detaillierte Informationen über die Qualität.
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
An dieser Stelle werden zur Orientierung nur die beiden Qualitätsbits erläutert; Details folgen bei den einzelnen Nutzdaten.
Qualität
7
6
0
0
0
1
1
0
1
1
Bit Nr.
Substatus Grenzwert
5 4 3 2
1
0
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
Bedeutung
schlecht/bad
unsicher/uncertain
gut (NC) (Betriebsmodus nicht RCas)/good (NC) (Not Cascade)
gut (C) (Betriebsmodus RCas)/good (C) (Cascade)
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Konfigurierung
6.6.3
Variable SP_D
Diese Variable beinhaltet die Sollwert-Vorgabe der Ventilstellung in der Betriebsart „Auto“. Mit dem Sollwert
wird die Sollstellung des gesamten Stellantriebs gesteuert. Der Sollwert selbst ist eine Zahl von 0 bis 255 (1
Byte). Die Sollstellung kann entweder „Zu“ oder „Auf“ sein.
Soll der Sollwert von der Ventilanschaltung übernommen werden, muss im Status (zweites
Byte) der Wert „Gut (NC)-OK“ (80h) übertragen werden!
Eine solche Sollwertvorgabe steht im Gegensatz zu vielen konventionellen Geräten, bei denen z. B. die Zahl
„0“ mit „Ventilstrom ausgeschaltet“ und „1“ mit „Ventilstrom eingeschaltet“ codiert ist. Daher ist es für das Gerät wichtig zu wissen, ob in der Stellung „Auf“ der Strom für das Zusatzventil eingeschaltet oder ausgeschaltet sein muss. Dies wird mit dem Parameter „mechanische Sicherheitsstellung“ (Kapitel 5.3.2.1) festgelegt.
Er besagt, welchen Zustand der Stellantrieb annimmt, wenn der Strom des Zusatzventils ausgeschaltet ist.
Welche Zahl(en) welcher Sollstellung entspechen, hängt von der Einstellung des Parameters „Sollwert invertieren“ ab. Steht dieser Parameter auf „Aus“, so wird der Sollwert nicht invertiert und der Sollwert „0“ steuert
den Antrieb in die Stellung „Zu“, Sollwerte „ungleich 0“ (also 1 ... 255) in die Stellung „Auf“.
Steht dieser Parameter jedoch auf „Ein“, so wird die Sollwert-Codierung invertiert, d. h. der Sollwert „0“ steuert den Antrieb in die Stellung „Auf“, Sollwerte „ungleich 0“ (also 1 ... 255) in die Stellung „Zu“.
Dazu drei Beispiele:
1.
Die Sollwert-Invertierung ist ausgeschaltet. Das Stellglied geht in die geschlossene Stellung („Zu“),
wenn der Strom des Zusatzventils ausgeschaltet ist.
Ist der Sollwert „0“ („Zu“), so wird das Zusatzventil nicht angesteuert. In diesem Fall entspricht also „0“
„Strom ausgeschaltet“.
2.
Die Sollwert-Invertierung ist ausgeschaltet. Das Stellglied geht in die geöffnete Stellung („Auf“), wenn
der Strom des Zusatzventils ausgeschaltet ist.
Ist der Sollwert „0“ („Zu“), so wird das Zusatzventil angesteuert. In diesem Fall entspricht also „0“ „Strom
eingeschaltet“.
3.
Die Sollwert-Invertierung ist eingeschaltet. Das Stellglied geht in die geschlossene Stellung („Zu“),
wenn der Strom des Zusatzventils ausgeschaltet ist.
Ist der Sollwert „0“ („Auf“), so wird das Zusatzventil angesteuert. In diesem Fall entspricht also „0“
„Strom eingeschaltet“.
Binärwert Hex-Wert
10100000
A0h
10000000
80h
11............
10............
01............
00............
37
 40h
 3Fh
Bedeutung
„gut (NC)-IFS“ (initiate fail-safe); Befehl für den Kanal, in die Sicherheitsposition zu
gehen
„gut (NC)-OK“; gültiger Sollwert; dies sollte als Standardwert für „gut“ verwendet
werden.
„unsicher“, „gut (C)“, „gut (NC)“;
gültiger Sollwert; alle Werte 40h ... BFh außer A0h;
der Wert 80h sollte bevorzugt verwendet werden.
„schlecht“; alle Werte 00h ... 3Fh.
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Der Status von SP_D unterscheidet - abgesehen von „gut - IFS“ - nur nach der Qualität. Weitere Unterscheidungen gibt es nicht. Die relevanten Statuswerte lauten:
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Konfigurierung
6.6.4
Variable RIN_D
Diese Variable beinhaltet die Sollwert-Vorgabe der Ventilstellung in der Betriebsart „RCas“ (Kapitel 5.3.1.4).
Die Codierung erfolgt analog zu SP_D (Kapitel 6.6.3), d. h. ist RIN_D bei ausgeschalteter Invertierung 0, so
wird das Ventil geschlossen, bei allen anderen Werten (1 ... 255) wird das Ventil geöffnet; ist RIN_D bei eingeschalteter Invertierung 0, so wird das Ventil geöffnet, bei allen anderen Werten (1 ... 255) wird das Ventil
geschlossen. Die relevanten Statuswerte lauten:
Binärwert Hex-Wert
Bedeutung
11000000
C0h
„gut (C)-OK“; gültiger Sollwert
„gut (C)-IA“ (initialisation acknowledge); Freigabe von der Steuerung, in den
11000001
C4h
Modus „RCas“ zu wechseln
„gut (C)-IFS“ (initiate fail-safe); Befehl für den Kanal, in den Modus „Auto“ zu wech11100000
E0h
seln
10............
„gut (NC)“, „unsicher“, „schlecht“;
01............
 C0h ungültiger Sollwert; Wechsel in Modus „Auto“
00............
Soll der Sollwert von der Ventilanschaltung übernommen werden, muss nach dem im Kapitel
5.3.1.4 beschriebenen Handshake im Status (zweites Byte) der Wert „Gut (C)-OK“ (C0h) übertragen werden!
6.6.5
Variable RB_D
RB_D liefert die Rückmeldung der Ventilstellung und der Zustände der ERKs und deren Leitungsfehler. Die
Codierung der Information findet sich in folgender Tabelle:
Bit
0+1
2
3
4
5
6
7
Ventilstellung
ERK A
ERK B
Bedeutung der Rückmeldung
0 = unbekannt, 1 = Zu, 2 = Auf, 3 = Zwischenstellung
0 = bedämpft, 1 = unbedämpft
0 = kein Leitungskurzschluss, 1 = Leitungskurzschluss
0 = keine Leitungsunterbrechung, 1 = Leitungsunterbrechung
0 = bedämpft, 1 = unbedämpft
0 = kein Leitungskurzschluss, 1 = Leitungskurzschluss
0 = keine Leitungsunterbrechung, 1 = Leitungsunterbrechung
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Die folgende Tabelle zeigt die für RB_D relevanten Statusmeldungen. Hier finden auch die Grenzwert-Bits
im Fehlerzustand „schlecht - Sensor Fehler/bad - sensor failure“ Verwendung.
Binärwert Hex-Wert
Bedeutung
10000000
80h
„gut (NC)-OK“; Rückmeldungswert gültig
10000100
84h
„gut (NC)-UE“ (update event); 10-Sekunden-Meldung bei Parameter-Änderungen
„schlecht (NC)-DF“ (device failure); elektrischer Hardware-Fehler. Gerät zur Repa00001100
0Ch
ratur an Pepperl+Fuchs einschicken
00010000
10h
„schlecht (NC)-SF“, nicht erlaubte Sensorkombination (Kapitel 8.5)
00010001
11h
„schlecht (NC)-SF“, Leitungskurzschluss
00010010
12h
„schlecht (NC)-SF“, Leitungsunterbrechung
Die Fehler-Zustände („schlecht“) haben eine höhere Priorität als die „gut“-Zustände, sodass z. B.
bei einem anliegenden Leitungsfehler der „Update Event“ nicht mehr zur Steuerung durchgereicht wird!
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Konfigurierung
6.6.6
Variable ROUT_D
Diese Variable liefert den von RIN_D gespiegelten Ventil-Sollwert zu Überwachungszwecken. Sie enthält
keine Informationen über die Zustände der ERKs. Der Status dient vorwiegend dazu, den Ablauf des Moduswechsels im Fehlerfall zu steuern (Kapitel 5.3.1.4).
Die relevanten Statuswerte lauten:
Binärwert Hex-Wert
Bedeutung
11000000
C0h
„gut (C)-OK“; gültiger Sollwert
„gut (C)-IR“ (initialisation request); Freigabeanforderung vom Slave an den Master,
11000010
C8h
in den Modus „RCas“ zu wechseln.
11001100
CCh
„gut (C)-NI“ (not invited); als Zielmodus ist nicht „RCas“ eingestellt.
„schlecht-DF“ (device failure); elektrischer Hardware-Fehler. Gerät zur Reparatur
00001100
0Ch
an Pepperl+Fuchs einschicken.
00011100
1Fh
„schlecht-OS“ (out of service); wird in der Betriebsart „O/S“ gesetzt
6.6.7
Variable CB_D
Die Variable CB_D liefert detaillierte, bitweise codierte Status-, Alarm- und Fehlermeldungen des Ventils. Sie
besteht aus 3 Byte (24 Bit):
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
39
Bedeutung
Das Ventil wird auf die Sicherheitsposition gestellt
unbenutzt
unbenutzt
unbenutzt
Nach einem korrekten Schaltvorgang hat das Ventil die zugehörige Endlage wieder verlassen oder die ERKs zeigen eine ungültige Position.
Leitungsunterbrechung Ventil
Leitungskurzschluss Ventil
unbenutzt
Ventil öffnet gerade
Ventil schließt gerade
Update-Event; 10-Sekunden-Meldung bei Parameter-Änderungen dieses Kanals
Der Kanal befindet sich im Simulationsmodus
unbenutzt
unbenutzt
Ventil wurde in die mechanische Sicherheitsstellung gefahren
• im Fehlerfall, wenn Sicherheitsposition = mech. Sicherheitsstellung
• in Betriebsmodus „Man“, wenn Status der manuellen Sollwertvorgabe auf
„schlecht“ steht
Es wird gerade ein zyklischer Funktionstest durchgeführt
Der Grenzwert für den Vollhubzähler wurde überschritten
Die Losbrechzeit AUF-ZU inkl. Toleranz wurde über-/unterschritten
Die Losbrechzeit ZU-AUF inkl. Toleranz wurde über-/unterschritten
Fehler beim zyklischen Funktionstest des Ventils aufgetreten
Die Laufzeit AUF-ZU inkl. Toleranz wurde über-/unterschritten
Die Laufzeit ZU-AUF inkl. Toleranz wurde über-/unterschritten
Stellantrieb oder Ventil mechanisch blockiert
unbenutzt
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
Verweis
Kapitel 5.3.1.3
Kapitel 8.7
Kapitel 5.3.3.1
Kapitel 5.3.3.1
Kapitel 6.6.5
Kapitel 7.2
Kapitel 5.3.2.1
Kapitel 5.3.3.4
Kapitel 5.3.3.2
Kapitel 5.3.3.3
Kapitel 5.3.3.3
Kapitel 8.7
Kapitel 5.3.3.3
Kapitel 5.3.3.3
Kapitel 5.3.3.3
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Bit
0
1
2
3
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Konfigurierung
6.7
Beschreibung der Slave-Diagnose
Tritt im Gerät oder an einem Kanal ein Fehler auf, so wird automatisch die Slave-Diagnose Ereignis gesteuert
übertragen. Mit einem Parametriertool kann anschließend die genaue Ursache gesucht werden.
Die Slave-Diagnose besteht aus 14 Bytes und ist wie folgt aufgebaut:
Byte Nr. Bit
1 ... 6
7
8
9
10
11
0
1
2 ... 3
4
12
5 ... 6
7
0 ... 4
5
6
7
13 ... 14
Wert Bedeutung
08h
FEh
00h
01h
02h
03h
Standard-Diagnose gemäß PROFIBUS-Norm
Die Bytes 7 ... 10 sind für spätere Erweiterungen vorgesehen. Die Bytes 7 ... 9
sind bei der Ventilanschaltung mit festen Werten belegt.
Byte 10 spezifiziert den Inhalt der Bytes 11 ... 14 genauer.
ein Fehler kommt
ein Fehler geht
ein Fehler kommt und ein Fehler geht
Elektrischer Hardware-Fehler. Gerät zur Reparatur an Pepperl+Fuchs einschicken.
Stellglied blockiert
unbenutzt
Prüfsummenfehler EEPROM. Gerät zur Reparatur an Pepperl+Fuchs einschicken.
unbenutzt
unbenutzt
unbenutzt
Grenzwert des Vollhubzählers wurde überschritten, Losbrech- oder Laufzeit
außerhalb der Grenzen.
unbenutzt
Während einer bestehenden zyklischen Verbindung wurde die PROFIBUS Ident
Nummer mit einem anderen Wert parametriert.
Folge: Nach dem nächsten Verbindungsabbau, z. B. durch einen kurzzeitigen
Spannungsausfall ausgelöst, kann keine Verbindung mit dem Master aufgebaut
werden, da dieser mit einer anderen Ident Nummer konfiguriert ist.
unbenutzt
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Bits der Diagnose bleiben solange gesetzt, wie die Ursache für die Meldung besteht
Wird eines der Bits der Diagnose gesetzt, wird in der Variablen CB_D aller Kanäle Bit 12 als Zeichen dafür gesetzt, dass eine neue Diagnose-Information vorliegt.
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40
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Betrieb
7
Betrieb
7.1
Betriebsart Manuell
In dieser Betriebsart kann ein Kanal durch azyklischen Datenaustausch, z. B. mit einem separaten Parametriertool, von Hand gesteuert und Wartungs- und Instandhaltungsfunktionen ausgeführt werden.
Beim Umschalten in den Modus „Man“ wird der letzte Zustand der Betriebsart „Auto“ oder „RCas“ eingefroren.
7.1.1
Initialisierungslauf
Durch einen „Initialisierungslauf“ können die mechanische Sicherheitsstellung und die Sollwerte für die Losbrech- und Laufzeiten und deren Toleranzen automatisch eingelernt werden. Der Initialisierungslauf muss für
jeden Kanal einzeln durchgeführt werden. Ob und wie der Initialisierungslauf gestartet werden kann, hängt
vom verwendeten Parametriertool ab.
Ablauf
Stellen Sie die „Mechanische Sicherstellung“ des angeschlossenen Ventils korrekt ein, bevor
der Initialisierungslauf gestartet wird.
Um sicher zu stellen, dass sich das Ventil in der "Mechanischen Sicherheitsstellung" befindet, wird geprüft
ob der Ventilstrom ausgeschaltet ist und sich das Ventil in einer Endlage befindet. Ist dies nicht der Fall wird
der Ventilstrom ausgeschaltet und mindestens 10 Sekunden gewartet bis das Ventil eine Endlage erreicht
hat.
Ausgehend von der aktuellen Ventilstellung wird die entgegengesetzte Endlage angesteuert und dabei die
Losbrech- und Laufzeit gemessen. Ist die Endlage erreicht, verweilt das Ventil für ein Fünftel der gemessenen Laufzeit in dieser Position (mindestens 4 Sekunden) und kehrt dann wieder in die Ausgangsstellung zurück. Dabei wird ebenfalls die Losbrech- und Laufzeit gemessen.
Die gemessenen Zeiten werden als Sollwertparameter für die Losbrech- und Laufzeiten in die Parametrierung des entsprechenden Kanals übernommen. Als Toleranzwert werden jeweils 30 % der gemessenen Zeiten eingetragen.
Während eines Initialisierungslaufes sind die Ventilzeitparameter schreibgeschützt, um Zugriffskonflikte auszuschließen.
Anhand der Rückmeldungen der ERKs wird die Wirkrichtung der Sensoren erkannt und im Gerät gespeichert.
7.1.2
Direkte Sollwertvorgabe
Diese Art der Sollwertvorgabe dient vor allem zu Testzwecken, um das Ventil oder die Funktionsfähigkeit der
Ventilanschaltung zu prüfen.
7.2
Simulation
Die Simulation steht in jeder Betriebsart zur Verfügung. Wird sie aktiviert, so kann mit ihr eine manuelle Vorgabe der Variablen RB_D, und zwar sowohl des Datenwertes als auch des Status, vorgenommen werden.
Die Simulation dient vor allem dazu, die Implementierung der Steuerung (PLS) zu prüfen, indem am Gerät
Leitungsfehler (LB/LK) oder fehlerhafte Sollstellungen simuliert werden.
41
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
In der Betriebsart „Man“ kann eine Ventilstellung mit Status unter Umgehung der Steuerung vorgegeben werden. Das Ventil reagiert direkt auf diese Sollwert-Vorgabe, ohne auf weitere Parameter (z. B. „Sollwert-Invertierung“) Rücksicht zu nehmen.
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Betrieb
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42
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Diagnose und Fehlerbehandlung
8
Diagnose und Fehlerbehandlung
8.1
Allgemeines
Dieses Kapitel gibt Bedienungshinweise beim Auftreten von Fehlern und beschreibt mögliche Fehlerursachen.
Fehler und Störungen werden von der Ventilanschaltung über folgende (Daten-)Objekte gemeldet:
• Leuchtdioden (siehe Kapitel 8.2)
• Variable „RB_D“ und deren Status (siehe Kapitel 6.6.5)
• Variable „ROUT_D“ und deren Status (siehe Kapitel 6.6.6)
• Variable „CB_D“ (siehe Kapitel 6.6.7)
• Slave-Diagnose (siehe Kapitel 6.7)
8.2
Leuchtdioden-Anzeigen (LEDs)
Die Ventilanschaltung verfügt über 6 LEDs an der Frontseite des Gerätes, die Auskunft über den Gerätezustand und über Fehler geben, die sich auf die Hardware beziehen und in der Regel vor Ort behoben werden
müssen.
Kanal 1
Kanal 3
Kanal 4
LEDs am Gerät
LED
Zustände
Beschreibung
PWR CHK1
Aus
Permanent grün
Aus
Rot blinkend
Keine Stromversorgung
Stromversorgung vorhanden, Gerät ist betriebsbereit
Zyklische Kommunikation mit einem Master Klasse 1 aufgebaut
• Gerät wurde nicht mit einem Master Klasse 1 konfiguriert
• Timeout in der zyklischen Kommunikation
Fehler in der Geräte-Hardware, z. B. Schreib-/Lesefehler auf EEPROM
oder Ventilspannung nicht vorhanden
Keine Fehler erkannt
• Leitungsunterbrechung oder Kurzschluss des Ventils und/oder
eines ERK’s (nur bei aktivierter Leitungsüberprüfung und Betriebsmodus ungleich O/S)
• Fehler bei zyklischem Funktionstest (nur wenn diese Option aktiviert
wurde)
COM ERR
Permanent rot
IN/OUT CHK Aus
(Kanal 1...4) Rot blinkend
1 Achtung: Die
Leuchtintensität ist aus Stromspargründen gering.
Die LEDs „IN/OUT CHK“ der vier Kanäle zeigen ausschließlich Fehlerzustände der Ventile bzw.
Ventilendlagensensoren an, jedoch nicht die Ventilansteuerung!
43
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Bild 8.1:
Kanal 2
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Diagnose und Fehlerbehandlung
8.3
Funktionskontrolle ohne angeschlossene Ventile
Die korrekte Funktion der Zusatzventilausgänge der Ventilanschaltung kann auch ohne angeschlossene Zusatzventile überprüft werden, indem das Ventil durch einen 3 k-Widerstand simuliert wird.
Zur manuellen Steuerung des Kanals dient der Betriebsmodus „Man“, siehe Kapitel 7.1.2.
+
V
-
3k
Der mit einem Multimeter messbare Spannungsfall über dem Widerstand zeigt an, ob der Ausgangsstrom
für das Zusatzventil ein- oder ausgeschaltet ist:
Spannung über dem 3 k-Widerstand Zustand des Ausgangs
ca. 0,3 VDC
ca. 3 VDC
Strom ausgeschaltet
Strom eingeschaltet
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Durch einfaches Messen der Spannung an den offenen Klemmen eines Ventilausgangs kann der
Zustand des Ausgangs nicht ermittelt werden.
In diesem Fall wird immer eine Spannung von 6,8...7,4 VDC gemessen!
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44
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Diagnose und Fehlerbehandlung
Fehlermöglichkeiten beim Initialisierungslauf (Kapitel 7.1.1)
Fehlermeldung
Ursache
vor dem Start:
Ventil wird gerade gestellt
•
Leitungsunterbrechung oder Kurzschluss an den ERKs oder dem
Zusatzventil
Ventil befindet sich in der falschen
Stellung
•
•
•
•
während der
Durchführung:
Die ERKs haben eine unerwartete
Ventilstellung angezeigt; erwartet
wird Auf-Zwischen-Zu bzw. umgekehrt
Losbrechzeit ist größer als 1 min
Laufzeit ist größer als 3 min
Die Leitungsüberprüfung hat einen
Fehler erkannt
8.5
•
•
•
•
•
•
Anschluss und Funktion der ERKs überprüfen
Parametrierung von „Wirkrichtung Sensoren“
überprüfen
Parametrierung von „mechanische Sicherheitsstellung“ überprüfen
Hilfsenergie überprüfen
Antrieb überprüfen
Anschluss und Funktion der ERKs überprüfen
Antrieb oder Zusatzventil defekt
Anschluss und Funktion der ERKs überprüfen
Antrieb oder Zusatzventil defekt
Anschluss und Funktion der ERKs überprüfen
Leuchtdioden und Diagnosemeldungen kontrollieren
Verkabelung der ERKs und des Ventils überprüfen
Statusmeldungen von RB_D
Statusmeldung
Ursache
Schlecht-O/S
Kanal befindet sich im Modus
„O/S“ (Außer Betrieb).
Schlecht-DF
Ein Hardwarefehler wurde
erkannt. Zusätzlich leuchtet die
LED „COM/ERR“ dauerhaft. In
der Slave-Diagnose wird ein
Hardwarefehler gemeldet.
Schlecht-SF
Leitungsunterbrechung Sensor
Schlecht-SF
Schlecht-SF
Gut (NC)-UE
45
•
•
•
Beseitigung
Initialisierungslauf erneut starten, nachdem
das Ventil die Sollstellung erreicht hat
Verkabelung der Sensoren und des Zusatzventils überprüfen
Beseitigung
Querverweis
Zielmodus „Auto“, „RCas“ oder „Man“ Kapitel 5.3.1.2
einstellen.
Gerät zur Reparatur an
Kapitel 6.6.5
Pepperl+Fuchs einschicken.
Kapitel 6.7
Über die Variable RB_D den betroffenen Sensor ermitteln.
Leitungskurzschluss Sensor
Über die Variable RB_D den betroffenen Sensor ermitteln.
• Parametrierung von „Wirkrichtung
„Nicht erlaubte SensorkombiSensoren“ überprüfen.
nation“:
Die Rückmeldung der ERKs ist • Funktion der ERKs kontrollieren.
keiner Ventilstellung zugeordnet.
Es wurden Parameter modifiNach 10 s wird diese Ereignis-Melziert.
dung automatisch zurückgenommen.
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
Kapitel 6.6.5
Kapitel 6.6.5
Kapitel 5.3.2.2
Kapitel 6.6.5
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8.4
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Diagnose und Fehlerbehandlung
8.6
Statusmeldungen von ROUT_D
Statusmeldung
Ursache
Schlecht-O/S
Kanal befindet sich im Modus
„O/S“ (Außer Betrieb).
Schlecht-DF
Ein Hardwarefehler wurde
erkannt. Zusätzlich leuchtet die
LED „COM/ERR“ dauerhaft. In
der Slave-Diagnose wird ein
Hardwarefehler gemeldet.
Gut (C)-IR
Kanal ist in den Betriebsmodus
„Auto“ gewechselt.
Gut (C)-NI
8.7
ROUT_D wurde verwendet,
obwohl „RCas“ nicht als Zielmodus eingestellt ist.
Den Fehler beheben, aufgrund dessen der Status von RIN_D durch die
Steuerung auf „schlecht“ gesetzt
wurde; anschließend mit dem Status
„Gut (C)-IA“ bestätigen.
Zielmodus „RCas“ einstellen.
Querverweis
Kapitel 5.3.1.2
Kapitel 6.6.5
Kapitel 6.7
Kapitel 5.3.1.4
Kapitel 6.6.6
Variable CB_D
Bit
Meldung
0 Das Ventil wird auf die Sicherheitsposition gestellt
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
Beseitigung
Zielmodus „Auto“, „RCas“ oder
„MAN“ einstellen.
Gerät zur Reparatur an
Pepperl+Fuchs einschicken.
Beseitigung
Den Fehler beheben, aufgrund
dessen der Status durch die
Steuerung auf „schlecht“ oder
„gut-IFS“ gesetzt wurde;
anschließend den Status wieder auf „Gut“ setzen.
• Hilfsenergie (Druckluft, etc.) • Hilfsenergie prüfen
4 Nach einem korrekten Schaltvor• Antrieb und Zusatzventil
abgefallen
gang hat das Ventil die zugehörige
überprüfen
Endlage wieder verlassen oder die • Antrieb defekt
• Anschluss und Funktion
• ERK defekt
ERKs zeigen eine ungültige Posider ERKs überprüfen
tion.
5 Leitungsunterbrechung Ventil
Zuleitungen zum Zusatzventil
prüfen
6 Leitungskurzschluss Ventil
Zuleitungen zum ZusatzventilZusatzventil prüfen
Update-Event; 10-Sekunden-MelEs wurden Parameter modifiNach 10 s wird diese Ereignis10 dung bei Parameter-Änderungen
ziert
Meldung automatisch zurückgenommen
dieses Kanals
Der Kanal befindet sich im Simulati- Simulation wurde eingeschal- Simulation ausschalten
11
onsmodus
tet
(Kapitel 7.2)
• Den Fehler beheben, aufVentil wurde in die mechanische
• Der Status von SP_D oder
grund dessen der Status
Sicherheitsstellung gefahren
RIN_D steht auf „schlecht“
durch die Steuerung auf
oder auf „gut-IFS“ und als
„schlecht“ oder „gut-IFS“
Sicherheitsposition ist
gesetzt wurde; anschlie„mech. Sicherheitsstellung“
ßend den Status wieder auf
eingestellt
14
„Gut“ setzen.
• Der Status der manuellen
Sollwertvorgabe im Betriebs- • Als Zielmodus „Auto“,
„RCas“ oder „Man“ einstelmodus „Man“ steht auf
len
„schlecht“
• Zielmodus ist „O/S“ (Außer
Betrieb)
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
Ursache
Der Status von SP_D oder
RIN_D steht auf „schlecht“
oder auf „gut-IFS“
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46
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Diagnose und Fehlerbehandlung
Bit
Meldung
Der Grenzwert für den Vollhubzähler
16 wurde überschritten
17
18
Die Losbrechzeit inkl. Toleranz
wurde über-/unterschritten
Die Abweichung zur Sollzeit
war größer als die erlaubte
Toleranz.
Fehler beim zyklischen Funktionstest des Ventils aufgetreten
•
19
20
21
22
8.8
Ursache
Die Laufzeit inkl. Toleranz wurde
über-/unterschritten
Stellantrieb oder Ventil mechanisch
blockiert
Die Leitungsüberprüfung
hat einen Fehler erkannt.
• Die Überwachung der Ventilzeiten ist deaktiviert.
• Die Endlagensensoren melden nicht die der aktuellen
Ansteuerung entsprechende Endlage.
Die Abweichung zur Sollzeit
war größer als die erlaubte
Toleranz.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Das Ventil wird als blockiert
gemeldet, wenn seit dem Aus•
geben des neuen Stellwertes
eine Zeit von t > 5 *(Losbrech- •
zeit + Laufzeit) vergangen ist.
Beseitigung
Ventil warten
Grenzwert erhöhen
Vollhubzähler deaktivieren
Antrieb oder Zusatzventil
defekt
Hilfsenergie prüfen
Anschluss und Funktion
der ERKs überprüfen
Anschluss und Funktion
der ERKs und des Ventils
überprüfen
Zeitüberwachung aktivieren
Antrieb oder Zusatzventil
defekt
Hilfsenergie prüfen
Anschluss und Funktion
der ERKs überprüfen
Antrieb oder Zusatzventil
defekt
Hilfsenergie prüfen
Anschluss und Funktion
der ERKs überprüfen
Slave-Diagnose
Byte.Bit
Ursache
11.0
Elektrischer Hardware-Fehler
11.1
Stellglied blockiert
11.4
12.5
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
12.7
Beseitigung
Gerät zur Reparatur an Pepperl+Fuchs einschicken.
CB_D der Kanäle abrufen, genaue Fehlerursache finden. Siehe Kapitel 8.7. Die Kanaldiagnose kann auch
über das Parametriertool abgerufen werden.
Prüfsummenfehler EEPROM
Gerät zur Reparatur an Pepperl+Fuchs einschicken.
Grenzwert des Vollhubzählers wurde
CB_D der Kanäle abrufen, genaue Fehlerursache finüberschritten, Losbrech- oder Laufzeit
den. Siehe Kapitel 8.7. Die Kanaldiagnose kann auch
außerhalb der Grenzen
über das Parametriertool abgerufen werden.
Während einer bestehenden zyklischen • Ident Nummer auf den konfigurierten Wert ändern.
Verbindung mit einem Master Klasse 1 • Master Klasse 1 neu konfigurieren, da sonst nach
dem nächsten Verbindungsabbau, z. B. durch
wurde die PROFIBUS Ident Nummer mit
einen kurzzeitigen Spannungsausfall ausgelöst,
einem anderen Wert parametriert.
keine Verbindung mit dem Master aufgebaut werden kann.
47
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
9
Anhang
9.1
Parameter-Referenzliste
9.1.1
Legende
:
kennzeichnet einen Funktionsparameter. Zum Betrieb erforderliche, funktionsbestimmende Parameter, ohne deren korrekte Einstellung die Ventile bzw. ERKs nicht richtig betrieben werden können.
:
kennzeichnet einen Diagnoseparameter. Diese Parameter steuern zusätzliche Geräte- und Diagnosefuntionen, die jedoch keinen Einfluss auf die Grundfunktion der Ventile haben. Des Weiteren liefern
sie wichtige Rückmeldungen zur Fehlerdiagnose und -vorbeugung und enthalten Hinweise bei Rückfragen mit Pepperl+Fuchs.
:
kennzeichnet einen Dokumentationsparameter. Dies sind Parameter, die zur Dokumentation und Beschreibung des Gerätes und den MSR-Stellen dienen. Sie haben keine Auswirkungen auf Gerätefunktionen.
M:
Parameter ist modifizierbar (schreibbar).
Da alle Parameter lesbar sind, wird dafür keine Kennzeichnung verwendet.
Je nach verwendetem Parametrierungstool erfolgen bei einigen Parametern die Einstellungen
entweder im Klartext oder nach einer bestimmten Codierung. Die Codierungen sind bei den
Parametern beschrieben.
9.1.2
Gerätebezogene Parameter
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
EigenParameter,
schaften Beschreibung
Wertebereich
(Fett = Werkseinstellung)

0 ... 65535
Parameter Version Gerät
Dieser Parameter ist ein Zähler, der bei jeder Änderung eines gerätebezogenen Parameters um 1 inkrementiert wird und so den
Änderungsstand der Parametrierung dokumentiert.
M
TAG
Über diesen Parameter kann der Ventilanschaltung innerhalb der
Anlage bzw. des Prozesses eine eindeutige Messstellenbezeichnung zugewiesen werden.
(32 Zeichen)
M
Beschreibung
Über diesen Parameter kann eine zusätzliche Beschreibung der
Messstelle innerhalb der Anlage bzw. des Prozesses eingetragen
werden.
(32 Zeichen)
M
Strategie
0 ... 65535
Über diesen Parameter kann ein anwenderspezifischer Schlüsselwert zur Klassifizierung und Zusammenfassung von Informationen,
z. B. für Diagnose-Reports, vergeben werden.
M
(32 Zeichen)
Nachricht
Über diesen Parameter kann eine zusätzliche Beschreibung der
Ventilanschaltung innerhalb der Anlage bzw. des Prozesses eingetragen werden.
M
Alarmschlüssel
0 ... 255
Über diesen Parameter kann ein anwenderspezifischer Schlüsselwert zur Klassifizierung und Zusammenfassung von Alarmmeldungen und Ereignissen, z. B. zur schnellen Lokalisierung, vergeben
werden.
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
Copyright Pepperl+Fuchs, Printed in Germany
Pepperl+Fuchs GmbH • 68301 Mannheim • Telefon +49-621-776-2222 • Telefax +49-621-776-272222 • Internet www.pepperl-fuchs.com
48
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
49
Wertebereich
(Fett = Werkseinstellung)

0 ... 65535
Hersteller
93 (Pepperl+Fuchs)
Dieser Parameter enthält den eindeutigen Hersteller-Identifikationsschlüssel, der im Parametriertool meist direkt in den Herstellernamen umgesetzt wird.

Gerätebezeichnung
(16 Zeichen)
Gerätebezeichnung des Herstellers, hier die Teilenummer der Ventilanschaltung von Pepperl+Fuchs. Diese Information wird bei
Rückfragen mit Pepperl+Fuchs benötigt.

Geräte Seriennummer
Dieser Parameter enthält die 14-stellige Seriennummer der Ventilanschaltung. Diese Information wird bei Rückfragen mit Pepperl+Fuchs benötigt.
(16 Zeichen)

Software-Revision
Dieser Parameter enthält die Versionsnummer der geräteinternen
Software, z. B. „1.0“. Diese Information wird bei Rückfragen mit
Pepperl+Fuchs benötigt.
(16 Zeichen)

Hardware-Revision
Dieser Parameter enthält die Versionsnummer der geräteinternen
Hardware, z. B. „1.1“. Diese Information wird bei Rückfragen mit
Pepperl+Fuchs benötigt.
(16 Zeichen)
M
Einbaudatum
(16 Zeichen)
Anwender-Parameter zum Eintragen des Datums, an dem die Ventilanschaltung in die Anlage eingebaut wurde.
M
profilspezifisch (0),
PROFIBUS Ident Nummer (siehe Kapitel 5.2.2)
Dieser Parameter gibt an, ob die herstellerspezifische oder die pro- herstellerspezifisch (1)
filspezifische GSD-Datei verwendet werden soll.
Codierung:
0 = profilspezifisch
1 = herstellerspezifisch

Zertifikation Gerät
Dieser Parameter enthält die Nummer der EG-Baumusterprüfbescheinigung der Ventilanschaltung.
(32 Zeichen)

Stellung Schreibschutzschalter (siehe Kapitel 5.4)
Dieser Parameter gibt Auskunft über die aktuelle Stellung des
Schalters für den Hardware-Schreibschutz.
Codierung:
0 = nicht schreibgeschützt
1 = schreibgeschützt
nicht schreibgeschützt (0),
schreibgeschützt (1)
M
Software-Schreibschutz (Kapitel 5.4)
Dieser Parameter aktiviert bzw. deaktiviert den Software-Schreibschutz. Durch Aktivierung des Software-Schreibschutzes können
die Geräteparameter nicht verändert und somit vor unbeabsichtigtem Zugriff geschützt werden. Die Einstellung dieses Parameters
erfolgt in der Regel über eine spezielle Software-Funktion.
Codierung:
0 = nicht schreibgeschützt
2457 = schreibgeschützt
nicht
schreibgeschützt (0),
schreibgeschützt (2457),
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EigenParameter,
schaften Beschreibung
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
9.1.3
EigenParameter,
schaften Beschreibung
Wertebereich
(Fett = Werkseinstellung)
M
0 ... 65535
Rücksetzen
Über diesen Parameter können Kommandos abgesetzt werden.
Codierung:
1 = Parametrierung auf Werkseinstellung zurücksetzen (Auslieferungszustand). Die aktuelle Software-Busadresse bleibt erhalten.
2506 = Geräte-Reset durchführen. Die aktuelle Parametrierung
bleibt erhalten.
2712 = Software-Busadresse auf 126 zurücksetzen.
Kanalbezogene Parameter (Kanal 1 ... 4), Identifikation und Ausgang
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
EigenParameter,
schaften Beschreibung
Wertebereich
(Fett = Werkseinstellung)

0 ... 65535
Parameter Version Ausgang
Dieser Parameter ist ein Zähler, der bei jeder Änderung eines Kanalparameters zur Identifikation oder des Ausgangs um 1 inkrementiert
wird und so den Änderungsstand der Parametrierung dokumentiert.
M
TAG
Über diesen Parameter kann jedem der vier Kanäle der Ventilanschaltung eine eindeutige Messstellenbezeichnung innerhalb der
Anlage bzw. des Prozesses zugewiesen werden.
(32 Zeichen)
M
Strategie
Über diesen Parameter kann jedem der vier Kanäle der Ventilanschaltung ein anwenderspezifischer Schlüsselwert zur Klassifizierung und Zusammenfassung von Informationen, z. B. für DiagnoseReports, vergeben werden.
0 ... 65535
M
Alarmschlüssel
0 ... 255
Über diesen Parameter kann jedem der vier Kanäle der Ventilanschaltung ein anwenderspezifischer Schlüsselwert zur Klassifizierung und Zusammenfassung von Alarmmeldungen und Ereignissen,
z. B. zur schnellen Lokalisierung, vergeben werden.
M
Batch ID
0 ... 4.294.967.295
Anwender-Parameter zum Eintragen der Bezeichnung eines BatchProzesses bei verteilten Feldbussystemen zur Prozessidentifikation.
M
Batch Unit
Anwender-Parameter zum Eintragen der Bezeichnung der Steuereinheit der Rezeptur bzw. der zugehörigen Einheit, z. B. Reaktor,
Zentrifuge, Trockner, etc.
M
Batch Operation
0 ... 65535
Anwender-Parameter zur Identifikation des aktuellen Prozesses der
Rezeptur.
M
Batch Phase
0 ... 65535
Anwender-Parameter zur Identifikation der aktuellen Prozess-Phase
der Rezeptur.
M
Zielmodus (siehe Kapitel 5.3.1.2)
Gewünschter Betriebsmodus für diesen Kanal. Die Einstellung dieses Parameters muss je nach Parametriertool über eine spezielle
Software-Funktion zum Betriebsverhalten der Ventilanschaltung
erfolgen.
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
0 ... 65535
Auto,
Man,
O/S,
RCas
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50
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
EigenParameter,
schaften Beschreibung
Wertebereich
(Fett = Werkseinstellung)
Sollwert invertieren (siehe Kapitel 5.3.1.1)
Dieser Parameter gibt an, ob der Sollwert für die Ventilstellung
(SP_D, RIN_D) logisch invertiert werden soll, bevor das Ventil im
Modus „Auto“ oder „RCas“ angesteuert wird.
Codierung:
0 = Invertierung ausgeschaltet
1 = Invertierung eingeschaltet
Aus (0),
Ein (1)
M
Ausfallverhalten (siehe Kapitel 5.3.1.3)
Dieser Parameter bestimmt das Verhalten des Stellantriebs in der
Betriebsart „Auto“ und „RCas“ im Fehlerfall.
Codierung:
0 = für die Ventilansteuerung wird der Sicherheits-Vorgabewert
benutzt (siehe Parameter Sicherheits-Vorgabewert).
1 = der letzte gültige Sollwert für die Ventilstellung wird benutzt.
2 = das Ventil wird in die mechanische Sicherheitsstellung
gefahren, indem das Zusatzventil nicht mehr angesteuert wird.
SicherheitsVorgabewert (0),
letzter gültiger
Sollwert (1),
mechanische
Sicherheitsstellung (2)
M
Verzögerungszeit (siehe Kapitel 5.3.1.3)
Dieser Parameter gibt die Verzögerungszeit zwischen Eintreten des
Fehlers und Auslösen der Fehlerbehandlungs-Routine (Ventil auf
Sicherheitsposition stellen) in Sekunden an. 
Wird die Sicherheitsposition durch Setzen des Status auf „Gut-IFS“
aktiviert, so wird die Verzögerungszeit nicht abgewartet und das
Ventil sofort auf die Sicherheitsposition gestellt.
0 s ... 300 s
(Fließkommazahl)
M
Sicherheits-Vorgabewert (siehe Kapitel 5.3.1.3)
Der Parameter gibt den Wert für die Sicherheitsstellung an, die der
Stellantrieb im Fehlerfall anfahren soll. Dieser Parameter wird dann
benutzt, wenn der Parameter Ausfallverhalten auf „Sicherheits-Vorgabewert“ (0) gesetzt ist.
Codierung:
0 = Zu
1 = Auf
Zu (0),
Auf (1)
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
M
51
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
9.1.4
Kanalbezogene Parameter (Kanal 1 ... 4), Stellantrieb und Stellglied
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
EigenParameter,
schaften Beschreibung
Wertebereich
(Fett = Werkseinstellung)

0 ... 65535
Parameter Version Stellantrieb
Dieser Parameter ist ein Zähler, der bei jeder Änderung eines Kanalparameters des Stellantriebs oder des Stellgliedes um 1 inkrementiert wird und so den Änderungsstand der Parametrierung
dokumentiert.
M
Hersteller (Stellantrieb)
In diesem Parameter kann zur Dokumentation der Hersteller des
Stellantriebes als Text abgelegt werden.
(16 Zeichen)
M
Produkt-Typ (Stellantrieb)
In diesem Parameter kann die Typenbezeichnung des Herstellers
des Stellantriebs als Text abgelegt werden.
(16 Zeichen)
M
Seriennummer (Stellantrieb)
In diesem Parameter kann die Seriennummer des Stellantriebes als
Text abgelegt werden.
(16 Zeichen)
M
Auf (1),
Mechanische Sicherheitsstellung (siehe Kapitel 5.3.2.1)
Dieser Parameter gibt die mechanische Sicherheitsstellung des Ven- Zu (2)
tils an. Dies ist die Stellung des Stellgliedes, wenn das Zusatzventil
nicht mit Strom angesteuert wird. Dieser Parameter muss unbedingt
richtig eingestellt werden, weil daraus geräteintern die Information
abgeleitet wird, wie das Zusatzventil angesteuert werden muss.
Beispiel: Ist die mechanische Sicherheitsstellung „Zu“, wird das
Zusatzventil zum Öffnen angesteuert.
Codierung:
1 = selbstöffnend, Auf
2 = selbstschließend, Zu
M
Wirkrichtung Sensoren (siehe Kapitel 5.3.2.2)
Dieser Parameter gibt die Wirkrichtung der ERKs an. Diese können
im bedämpften oder unbedämpften Zustand aktiv sein. Der Parameter muss richtig eingestellt werden, weil die Ventilendlagenrückmeldung sonst nicht richtig funktioniert und es zu Fehlermeldungen
kommt.
Codierung:
0 = unbedämpft aktiv
1 = bedämpft aktiv
2 = keine Positionsüberwachung
unbedämpft aktiv (0),
bedämpft aktiv (1)
keine Positionsüberwachung (2)
M
Leitungsüberprüfung (siehe Kapitel 5.3.3.1)
Dieser Parameter aktiviert/deaktiviert die Leitungsunterbrechungsund/oder Kurzschlussüberprüfung für die beiden ERKs und das Ventil des entsprechenden Kanals.
Codierung:
0 = Leitungsunterbrechungs- und Kurzschlussüberprüfung
1 = Nur Leitungsunterbrechungsprüfung
2 = Nur Kurzschlussüberprüfung
3 = Keine Überprüfung
LB und LK (0),
LB (1),
LK (2),
Aus (3)
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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Pepperl+Fuchs GmbH • 68301 Mannheim • Telefon +49-621-776-2222 • Telefax +49-621-776-272222 • Internet www.pepperl-fuchs.com
52
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
53
Wertebereich
(Fett = Werkseinstellung)
M
Ventilüberwachung (siehe Kapitel 5.3.3.3 und 5.3.3.2)
Dieser Parameter steuert die Art der Ventilüberwachung. Überwacht
werden können die anwenderseitig vorgegebenen oder eingelernten
Ventillosbrech-/-laufzeiten und ein einstellbarer Grenzwert für den
Vollhubzähler.
Codierung:
0 = keine Ventilüberwachung
1 = Überwachung der Ventillosbrech-/Ventillaufzeiten
2 = Überwachung des Grenzwertes für den Vollhubzähler
3 = Überwachung der Ventillosbrech-/Ventillaufzeiten und des
Grenzwertes für den Vollhubzähler
M
0 ... 4.294.967.295
Vollhubzähler (Zählerstand) (siehe Kapitel 5.3.3.2)
Dieser Parameter wirkt auf einen Zähler, der nach jedem vollen Ventilzyklus (AUF-ZU-AUF) um 1 inkrementiert wird. Der Startwert, ab
dem gezählt wird, ist einstellbar.
M
Grenzwert Vollhubzähler (siehe Kapitel 5.3.3.2)
0 ... 4.294.967.295
Mit diesem Parameter kann ein Grenzwert für den Vollhubzähler vorgeben werden, nach dessen Überschreiten über die Diagnose und
die Variable CB_D eine Meldung erfolgt.
M
Zyklischer Funktionstest (siehe Kapitel 5.3.3.4)
Dieser Parameter aktiviert bzw. deaktiviert den zyklischen Funktionstest des angeschlossenen Ventils.
Codierung:
0 = Aus
1 = Ein
M
Periodendauer Zyklischer Funktionstest (siehe Kapitel 5.3.3.4) 0 s ... 65535 s
Dieser Parameter bestimmt bei aktiviertem zyklischen Funktionstest (ca. 18 Std.)
die Zeit in Sekunden, nach der erneut ein Funktionstest durchgeführt 43200 s (12 Std.)
wird.
M
0 ... 65535 x 10 ms
Sollwert Losbrechzeit AufZu (siehe Kapitel 5.3.3.3)
Dieser Parameter bestimmt den Sollwert der Losbrechzeit AufZu
für das jeweilige Ventil (siehe Parameter Ventilüberwachung). Ist im
Parametriertool keine Einheit angegeben, so erfolgt die Einstellung
in Vielfachen von 10 ms. Bei Überschreiten dieser Zeit plus ihres
Toleranzwertes oder bei Unterschreiten dieser Zeit minus ihres Toleranzwertes erfolgt über die Diagnose und die Variable CB_D eine
Meldung, sofern die Ventilüberwachung (s. o.) aktiviert ist.
M
Toleranzwert Losbrechzeit AufZu
Dieser Parameter definiert den zulässigen Toleranzwert für die Losbrechzeit Auf  Zu (siehe Parameter Sollwert Losbrechzeit Auf 
Zu). Ist im Parametriertool keine Einheit angegeben, so erfolgt die
Einstellung in Vielfachen von 10 ms.
0 ... 65535 x 10 ms

Letzte Losbrechzeit AufZu
Dieser Parameter liefert die zuletzt gemessene Losbrechzeit Auf 
Zu.
0 ... 65535 x 10 ms
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
Aus (0),
Zeitüberwachung (1),
Vollhubzähler (2),
Zeitüberwachung und
Vollhubzähler (3)
Aus (0),
Ein (1)
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Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
EigenParameter,
schaften Beschreibung
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
EigenParameter,
schaften Beschreibung
Wertebereich
(Fett = Werkseinstellung)
M
Sollwert Losbrechzeit ZuAuf (siehe Kapitel 5.3.3.3)
0 ... 65535 x 10 ms
Dieser Parameter bestimmt den Sollwert der Losbrechzeit ZuAuf
für das jeweilige Ventil (siehe Parameter Ventilüberwachung). Ist im
Parametriertool keine Einheit angegeben, so erfolgt die Einstellung
in Vielfachen von 10 ms. Bei Überschreiten dieser Zeit plus ihres
Toleranzwertes oder bei Unterschreiten dieser Zeit minus ihres Toleranzwertes erfolgt über die Diagnose und die Variable CB_D eine
Meldung, sofern die Ventilüberwachung (s. o.) aktiviert ist.
M
Toleranzwert Losbrechzeit ZuAuf
Dieser Parameter definiert den zulässigen Toleranzwert für die Losbrechzeit Zu  Auf (siehe Parameter Sollwert Losbrechzeit Zu 
Auf). Ist im Parametriertool keine Einheit angegeben, so erfolgt die
Einstellung in Vielfachen von 10 ms.
0 ... 65535 x 10 ms

Letzte Losbrechzeit ZuAuf
Dieser Parameter liefert die zuletzt gemessene Losbrechzeit Zu 
Auf.
0 ... 65535 x 10 ms
M
0 ... 65535 x 10 ms
Sollwert Laufzeit AufZu (siehe Kapitel 5.3.3.3)
Dieser Parameter bestimmt den Sollwert der Ventillaufzeit AufZu
für das jeweilige Ventil (siehe Parameter Ventilüberwachung). Ist im
Parametriertool keine Einheit angegeben, so erfolgt die Einstellung
in Vielfachen von 10 ms. Bei Überschreiten dieser Zeit plus ihres
Toleranzwertes oder bei Unterschreiten dieser Zeit minus ihres Toleranzwertes erfolgt über die Diagnose und die Variable CB_D eine
Meldung, sofern die Ventilüberwachung (s. o.) aktiviert ist.
M
Toleranzwert Laufzeit AufZu
0 ... 65535 x 10 ms
Dieser Parameter definiert den zulässigen Toleranzwert für die Ventillaufzeit AufZu (siehe Parameter Sollwert Laufzeit Auf Zu). Ist
im Parametriertool keine Einheit angegeben, so erfolgt die Einstellung in Vielfachen von 10 ms.

Letzte Laufzeit AufZu
Dieser Parameter liefert die zuletzt gemessene Laufzeit AufZu.
M
Sollwert Laufzeit ZuAuf (siehe Kapitel 5.3.3.3)
0 ... 65535 x 10 ms
Dieser Parameter bestimmt den Sollwert der Ventillaufzeit ZuAuf
für das jeweilige Ventil (siehe Parameter Ventilüberwachung). Ist im
Parametriertool keine Einheit angegeben, so erfolgt die Einstellung
in Vielfachen von 10 ms. Bei Überschreiten dieser Zeit plus ihres
Toleranzwertes oder bei Unterschreiten dieser Zeit minus ihres Toleranzwertes erfolgt über die Diagnose und die Variable CB_D eine
Meldung, sofern die Ventilüberwachung (s. o.) aktiviert ist.
M
0 ... 65535 x 10 ms
Toleranzwert Laufzeit ZuAuf
Dieser Parameter definiert den zulässigen Toleranzwert für die Ventillaufzeit Zu  Auf (siehe Parameter Sollwert Laufzeit Zu  Auf). Ist
im Parametriertool keine Einheit angegeben, so erfolgt die Einstellung in Vielfachen von 10 ms.

Letzte Laufzeit ZuAuf
Dieser Parameter liefert die zuletzt gemessene Laufzeit ZuAuf.
0 ... 65535 x 10 ms
M
Hersteller (Stellglied)
In diesem Parameter kann zur Dokumentation der Hersteller des
Stellgliedes als Text abgelegt werden.
(16 Zeichen)
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
0 ... 65535 x 10 ms
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Pepperl+Fuchs GmbH • 68301 Mannheim • Telefon +49-621-776-2222 • Telefax +49-621-776-272222 • Internet www.pepperl-fuchs.com
54
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
EigenParameter,
schaften Beschreibung
M
Produkt-Typ (Stellglied)
In diesem Parameter kann die Typenbezeichnung des Herstellers
des Stellgliedes als Text abgelegt werden.
(16 Zeichen)
M
Seriennummer (Stellglied)
In diesem Parameter kann die Seriennummer des Stellgliedes als
Text abgelegt werden.
(16 Zeichen)
Literatur
/1/
Bender, Klaus:
PROFIBUS
ISBN: 3446191828, 1999
/2/
Popp, Manfred:
PROFIBUS DP Grundlagen, Tips und Tricks für Anwender
ISBN 3778526766, Hüthig Verlag, 1998
/3/
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.:
PROFIBUS PA Profile for Process Control Devices, Version 3.0, October 1999
Order No. 3.042, PNO Karlsruhe, 1999, www.profibus.com
/4/
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.:
PROFIBUS PA Inbetriebnahmeleitfaden
Technische Richtlinie, Entwurf, Ausgabe 1.1, September 1996
Best.-Nr. 2.091, PNO Karlsruhe, 1996, www.profibus.com
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
9.2
Wertebereich
(Fett = Werkseinstellung)
55
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
Copyright Pepperl+Fuchs, Printed in Germany
Pepperl+Fuchs GmbH • 68301 Mannheim • Telefon +49-621-776-2222 • Telefax +49-621-776-272222 • Internet www.pepperl-fuchs.com
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
9.3
Glossar
Abschlusswiderstand
Ein Abschlusswiderstand ist ein Widerstand zum Abschluss der Datenübertragungsleitung zur
Vermeidung von Kabelreflexionen; Abschlusswiderstände sind grundsätzlich an den Kabelbzw. Segmentenden notwendig.
Busabschluss
 Abschlusswiderstand
Bussegment
 Segment
DO
EMV
ERK
FISCO
Digitaler Ausgang („Discrete Output“). Der Ausgangszustand kann den Wert „Ein“ oder „Aus“ annehmen.
Unter Elektromagnetischer Verträglichkeit versteht man die Fähigkeit eines elektrischen Betriebsmittels, in einer vorgegebenen Umgebung fehlerfrei zu funktionieren, ohne dabei das Umfeld in unzulässiger Weise durch Aussendung elektromagnetischer Strahlung zu beeinflussen.
Endlagenrückmeldekontakt. Dies kann ein mechanischer Schalter oder ein NAMUR-Sensor
sein.
Fieldbus lntrinsically Safe Concept - Eigensicheres Feldbus-Konzept
GSD-Datei
Datei, in der alle slavespezifischen Eigenschaften hinterlegt sind. Es wird zwischen herstellerspezifischer und profilspezifischer GSD-Datei unterschieden.
Kanal
Bei der Ventilanschaltung bezeichnet ein Kanal ein Ventil mit den zwei zugehörigen ERKs.
Master Klasse 1
Ein Master Klasse 1 dient dem zyklischen Nutzdatenaustausch. Über ihn wird der Prozess gesteuert.
Master Klasse 2
Ein Master Klasse 2 dient der azyklischen Kommunikation. Er hat jederzeit uneingeschränkten
Zugriff auf alle Parameter und Nutzdaten, sofern dies nicht explizit durch das Gerät unterbunden
wurde.
PNO
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
PROFIBUS DP
Bussystem PROFIBUS mit dem Protokoll DP basierend auf der Norm EN 50170, Volume 2,
PROFIBUS. DP steht für dezentrale Peripherie.
PROFIBUS PA
PA steht für Process Automation und erweitert den Einsatz der PROFIBUS-Familie DP um den
Bereich der Verfahrenstechnik. Verfahrenstechnik bezieht sich sowohl auf die eigensicheren Bereiche der chemischen Industrie als auch auf die nichteigensicheren Bereiche wie z. B. Kraftwerksautomatisierung, die Lebensmittelindustrie und die Abwassertechnik.
PROFIBUS
„PROcess Field BUS“, europäische Prozess- und Feldbusnorm, die in der PROFIBUS-Norm (EN
50170) festgelegt ist. Sie gibt funktionelle, elektrische und mechanische Eigenschaften für ein
bitserielles Feldbussystem vor. PROFIBUS ist ein Bussystem, das PROFIBUS-kompatible Automatisierungssysteme und Feldgeräte in der Zell- und Feldebene vernetzt. PROFIBUS gibt es mit
den Protokollen DP (Dezentrale Peripherie), FMS (Fieldbus Message Specification) oder PA
(Prozessautomation).
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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Pepperl+Fuchs GmbH • 68301 Mannheim • Telefon +49-621-776-2222 • Telefax +49-621-776-272222 • Internet www.pepperl-fuchs.com
56
PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
Segment
Ein Segment oder Bussegment ist ein abgeschlossener Teil eines seriellen Bussystems. Die
Busleitung zwischen zwei Abschlusswiderständen bildet ein Segment. Ein Segment enthält 0 bis
32 Busteilnehmer. Segmente können über Feldbus-Repeater gekoppelt werden.
Segmentkoppler
Ein DP/PA-Segmentkoppler verbindet ein PROFIBUS-PA-Segment mit einem PROFIBUS-DPSegment. Dabei sind PROFIBUS PA und PROFIBUS DP datentechnisch aneinander gekoppelt
aber in bezug auf die Übertragungsphysik voneinander getrennt.
Slave
Eindeutige Bezeichnung der MSR-Stelle des Feldgerätes innerhalb der Prozessanlage.
Part. Nr.: 054339, Ausgabedatum 4.04.2014
TAG
Ein Slave darf nur nach Aufforderung durch einen Master Daten mit diesem austauschen. Slaves
sind z. B. die Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA und die Sensoranschaltung 
FD0-BI-Ex12.PA von Pepperl+Fuchs.
57
Zumutbare Änderungen aufgrund technischer Verbesserungen vorbehalten.
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
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58
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PROFIBUS-PA-Ventilanschaltung FD0-VC-Ex4.PA
Anhang
59
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