CANmodule - ehb electronics

CANmodule - ehb electronics
CANmodul
Bedienungsanleitung
Bedienungsanleitung
CANmodule
Anzeige-Modul
Drehzahl-Modul
I/O-Modul
Sensor-Modul
Version 1.0
Servicepersonal
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1
Bedienungsanleitung
CANmodul
Kurzanleitung
Stecker Ansicht:
PIN-D
CAN High
5
PIN-B
6
Kl.15
(Zündung)
1
7
2
8
CAN Low
3
4
PIN-C
PIN-A
KL.31, Batterie
Abb. 1: CANmodul , detaillierte Frontansicht
Anschlußbelegung Modulübersicht
Anschlüsse
Drehzahl-Modul
Anzeige-Modul
I/O-Modul
Sensor-Modul
3
PIN-A
UPM +
Instrument 1
Oeldruck
Input 1 oder
Output 1
Tank Level
Sensoreingang
7
PIN-B
UPM -
Instrument 2
Wassertemperatur
Input 2 oder
Output 2
Kühlwasser Level
Sensoreingang
2
PIN-C
Arbeitsdrehzahl
Instrument 3
Oeltemperatur
Input 3 oder
Output 3
Hydraulikoel Level
Sensoreingang
Input 4 oder
Output 4
Hydraulikoeltemp.
Sensoreingang
6
PIN-D
Frequenzausgang
Drehzahlmesser
Frequenzausgang
Drehzahlmesser
Oder Optional:
Instrument 4
Tankanzeige
5
CAN-High
CAN-High
CAN-High
CAN-High
CAN-High
1
CAN-Low
CAN-Low
CAN-Low
CAN-Low
CAN-Low
8
KL.15
KL.15
KL.15
KL.15
KL.15
4
KL.31
KL.31
KL.31
KL.31
KL.31
2
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CANmodul
Bedienungsanleitung
Inhaltsverzeichnis
Kurzanleitung.......................................................................................................................... 2
Stecker Ansicht ................................................................................................................... 2
Inhaltsverzeichnis ................................................................................................................... 3
1.
Allgemeines ................................................................................................................ 4
1.1.
2.
Einleitung ................................................................................................................ 4
Bedienung des CANmoduls ........................................................................................ 4
2.1.
Ein-/Ausschalten des CANmoduls ........................................................................... 4
3.
Funktion des Anzeige-Modul ....................................................................................... 5
4.
Funktion des Drehzahl-Modul ..................................................................................... 6
5.
Funktion des I/O-Moduls ............................................................................................. 7
6.
Funktion des Sensor-Moduls....................................................................................... 8
7.
LED-Anzeigen des CANmoduls (optional)................................................................... 9
8.
Technische Daten ..................................................................................................... 10
10.
Verdrahtungsplan...................................................................................................... 11
Dokumentinformationen und Historie .................................................................................... 12
Impressum ............................................................................................................................ 12
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Bedienungsanleitung
CANmodul
1. Allgemeines
1.1. Einleitung
Das CANmodul unterstützt das CAN-Protokoll-System (Controller Area Network) nach SAE J1939.
Die CANmodule sind für die Unterstützung und Erweiterung bestehender CANbus-Systeme entwickelt
worden. Mit Hilfe dieser Module kann dem Bediener einer Maschine oder eines Aggregates die Kommunikation mit dem Motormanagementsystem eines elektronisch geregelten Motors erleichtert werden. Motormanagementsysteme (MMS) werden im englischen Sprachraum auch Electronic Control Unit (ECU)
genannt.
Die Motormanagementsysteme der einzelnen Motorenhersteller verfügen nicht nur über eine Motorregelung, sondern sie stellen auf dem CAN-Bus auch Informationen über Betriebswerte, wie z.B. Öldruck,
Temperatur, Drehzahl, Betriebsstunden und vieles mehr, zur Verfügung.
In den CANmodulen werden diese Informationen empfangen und ausgewertet.
2. Bedienung des CANmoduls
2.1. Ein-/Ausschalten des CANmoduls
Das CANmodul wird ebenso wie das MMS(ECU) mit Klemme 15 vom Zündstartschalter ein- und ausgeschaltet.
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CANmodul
Bedienungsanleitung
3. Funktion des Anzeige-Modul
Viele Motorenhersteller arbeiten mit einem MMS nach SAE J1939. Die CANmodule können sämtliche
vom MMS zur Verfügung gestellten Informationen empfangen, solange diese auf dem Protokoll SAE
J1939 basieren. Viele dieser Informationen sind jedoch für den alltäglichen Betrieb nicht notwendig.
Das Anzeige-Modul mit der Standardsoftware unterstützt die folgenden Anzeigeinstrumente.
•
Motoröldruck, VDO 350 030 025
•
Kühlmitteltemperatur, VDO 310 030 023
•
Motoröltemperatur, VDO 310 030 003
•
Drehzahl VDO 333 035 029 (oder optional Tankanzeige VDO 301 030 001)
Für den Anschluss herkömmlicher Zeigerinstrumente können 12V und 24V Instrumente
(je nach Betriebsbatteriespannung) verwendet werden, die mit den VDO Temperatur- und Öldrucksensoren kompatibel sind. Sollten Sie andere Sensoren verwenden, muss die Kennlinie werkseitig angepasst
werden.
Ab Werk werden folgende Standard Sensorkennlinien nachgebildet bzw. simuliert:
1. Anschluss PIN-A: Öldrucksensor: 0...10bar, 10-184 Ohm
Druck in Bar
0
2
6
10
Widerstand in Ohm
10
52
124
184
2. Anschluss PIN-B: Temperatursensor VDO 92-027-004 (Kühlmitteltemperatur )
Temperatur in °C
Widerstand in Ohm
-40
25
90
150
17162
543,54
51,21
10,96
3. Anschluss PIN-C: Temperatursensor VDO 92-027-006 (Öltemperatur)
Temperatur in °C
Widerstand in Ohm
-40
25
120
180
36563
926,71
36,51
10,24
4. Anschluss PIN-D: Drehzahlmesser VDO 333 035 029 mit 8 Impulsen pro Umdrehung,
Drehzahl in UPM
0
800
1000
2000
3000
4000
Frequenz in Hz
0
106,7
133,3
266,7
400
533,3
Anmerkung: Die Frequenz wird unabhängig von der Zylinderzahl des Motors erzeugt. Also auch
bei 4 und 6 Zylinder Motoren gelten 8 Impulse pro Umdrehung!
4b. Optional: Anschluss PIN-D: Tankhebelgeber VDO 226 801 015 001
Füllstand in %
Widerstand in Ohm
leer / empty 0%
voll / full 100%
3
180
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Bedienungsanleitung
CANmodul
4. Funktion des Drehzahl-Modul
Neben dem Empfangen von Betriebswerten sendet das CAN-Drehzahlmodul Drehzahlvorgaben über
den CAN-Bus an das MMS.
Anmerkung: Manche MMS müssen für die Drehzahlveränderung über den CAN-Bus vom Service des
Motorherstellers freigeschaltet werden. Bitte beachten Sie dazu auch Hinweise im MMS-Handbuch ihres
Motors.
Drehzahlverstellung:
Mit Hilfe der Eingänge UPM+ (PIN-A) und UPM- (PIN-B) kann die Motordrehzahl, in den Grenzen der
Min. und Max. Drehzahl manuell verändert werden. Im Tippbetrieb wird die Drehzahl stufenweise um 40
UPM verändert. (Tippbetrieb = Einmaliges Betätigen UPM+ oder UPM-)
Arbeitsdrehzahl anfahren (Rampenfunktion):
Ist der Eingang Arbeitsdrehzahl (PIN-C) aktiv, wird von der aktuellen Drehzahl ausgehend, die Drehzahl
schrittweise in der Zeit von T=10s erhöht, bis der in „Arbeits UPM“ programmierte Wert erreicht ist. Diese
Drehzahl wird so lange gehalten, bis der Eingang Arbeitsdrehzahl (PIN-C) wieder deaktiviert wird. Dann
wird die Drehzahl in der Zeit von T=10s auf „Min.Drehzahl“ verkleinert.
RampeAuf
RampeAb
Arbeits
UPM
Min.
UPM
t
Diese Rampenfunktion ist vor allem für Wasserpumpen relevant, da eine plötzliche Drehzahländerung zu
einem Rückschlag im Wasserkreislauf führen kann.
Arbeitsdrehzahl speichern:
Durch gleichzeitiges Betätigen der Tasten UPM+ und UPM- für min. 3 sec wird die aktuelle Drehzahl als
neue Arbeitsdrehzahl übernommen und bleibt auch nach dem Ausschalten gespeichert.
(Teach in Verfahren)
Drehzahlanzeige:
Für die Darstellung der aktuellen Drehzahl kann am Anschluß PIN-D ein herkömmmlicher Drehzahlmesser VDO 333 035 029 angeschlossen werden.
Drehzahl in UPM
0
800
1000
2000
3000
4000
Frequenz in Hz
0
106,7
133,3
266,7
400
533,3
Anmerkung: Die Frequenz wird unabhängig von der Zylinderzahl des Motors erzeugt. Also auch
bei 4 und 6 Zylinder Motoren gelten 8 Impulse pro Umdrehung!
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CANmodul
Bedienungsanleitung
5. Funktion des I/O-Moduls
Die Anzahl der Ein- bzw. Ausgänge ist in der Summe pro Modul Gehäusebedingt auf vier begrenzt.
Eingänge:
Mit Hilfe der digitalen Eingänge (PIN-A, PIN-B, PIN-C und PIN-D) können Messwerte über den CANbus
übertragen werden und zum Beispiel durch eine CANmonitor mit Display ausgewertet und angezeigt
werden. (Zum Beispiel End-, Pegel-, Temperatur und Druckschalter)
Ausgänge:
Über den CANbus empfangene Parameter werden ausgewertet und auf den Ausgängen ausgegeben.
Zur Zeit sind die Ausgänge mit je 2A dimensioniert (BTS721).
Beispiel1:
Mit Hilfe eines I/O-Moduls, werden die Schaltzustände an den Anschlüssen PIN-A, PIN-B, PIN-C und
PIN-D z.B. durch ein CANmonitor über größere Entfernung abgefragt.
Nach Bedarf werden die selben Anschlüsse durch einen CANbus-Befehl des CANmonitors mit +UB beschaltet.
In diesem Fall liegt die Intelligenz(Software) in dem CANmonitor
Beispiel2:
Denkbar wäre auch eine Verlagerung der Intelligenz(Software) in das CANmodul. Einfaches Beispiel
wäre eine Füllstandsüberwachung mit zwei Pegelschaltern, und einen Ausgang für eine Pumpenansteuerung. Über den CANbus wird dann lediglich eine Zustandsmeldung gesendet.
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Bedienungsanleitung
CANmodul
6. Funktion des Sensor-Moduls
Sensoreingänge:
Mit Hilfe der analogen Eingänge (PIN-A, PIN-B, PIN-C und PIN-D) werden aktuelle Messwerte über den
CANbus übertragen und zum Beispiel durch einen CANmonitor mit Display ausgewertet und angezeigt.
Ab Werk werden folgende Sensoren und deren Kennlinien unterstützt:
•
Tankhebelgeber VDO 226 801 015 001
Füllstand in %
leer / empty 0%
voll / full 100%
3
180
Widerstand in Ohm
•
Kühlwasserstand VDO 226 801 015 001 0-100%
Füllstand in %
leer / empty 0%
voll / full 100%
3
180
Widerstand in Ohm
•
•
Hydrauliköldruck, aktiver 4-20mA Sensor
Druck in Bar
0
1285
Strom in mA
4
20
Hydrauliköltemperatur, Temperatursensor VDO 92-027-006 (Öltemperatur)
Temperatur in °C
Widerstand in Ohm
-40
25
120
180
36563
926,71
36,51
10,24
Anschlüsse
Sensor
Einheit
SPN
PGN
PIN-A
Kraftstofftank
Füllstand
0-100%
SPN96
PGN65276
PIN-B
Kühlwasser
Füllstand
0-100%
SPN111
PGN65263
PIN-C
Hydraulikoel
Druck
0 – 128,510 kPa
SPN1762
PGN61448
PIN-D
Hydraulikoel
Temperatur
-273 – 1735°C
SPN1638
PGN65128
Beispiel:
Die meisten Industriemotoren werden mit einem MMS ausgeliefert, die den Anschluß eines externen
Tanksensors nicht unterstützen.
Mit Hilfe des Sensor-Moduls und einem herkömmlichen Tanksensor kann der Füllstand in den CANbus
eingespeist und mit einem CANmonitor mit Display ausgewertet und angezeigt werden.
Da das CANmodul das CAN-Protokoll nach SAE J1939 unterstützt können diese Sensormeldungen auch
in Verbindung mit Fremdanbietern und deren CAN-Visualisierungssystemen genutzt werden.
Vergleichen Sie dazu die im Benutzerhandbuch des Fremdherstellers aufgelisteten und unterstützten
SPN und PGN Parameternummern.
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CANmodul
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7. LED-Anzeigen des CANmoduls (optional)
Fehler in den wichtigsten Betriebswerten des Motors werden über LED Anzeigen direkt angezeigt.
Über die LED-Anzeige können bis zu sechs Werte kontrolliert werden.
•
Zustand von Eingang 1 / Fehlercode MMS(ECU)
•
Kraftstoffdruck oder Ölpegel
•
Kühlmittelstand
•
Kühlmitteltemperatur
•
Motoröldruck
•
Batterie Ladekontrolle
Weitere Parameter können im Rahmen einer kundenspezifisch modifizierten Software kombiniert werden.
Empfängt ein CANmodul eine ihm bekannte Fehlermeldung, beginnt die entsprechende rote LED je nach
Art des Fehlers zu blinken oder permanent zu leuchten. Blinkende LEDs haben nur eine warnende Funktion, permanent leuchtende LEDs zeigen einen Fehler an, der zum Abschalten des Motors führt bzw.
geführt hat.
Eine Ausnahme hierzu bildet die LED 1. Sie gibt einen Blinkcode wieder, der über das jeweilige Handbuch des MMS entschlüsselt werden kann.
Ist der Fehler behoben worden, wird das Blinken oder Leuchten der LEDs erst mit dem Ausschalten der
Zündung wieder aufgehoben.
LEDs des CANmoduls
Nr.
Zustand
LED 1
permanent
LED 2
Motortyp
Deutz, J Deere, Perkins, Cat
Alle anderen Fehler
Alle anderen Fehler
Kraftstoffdruck
Ölpegel
permanent
blinkend
FMI (1,16,18)
SPN 94
FMI
(0,3,4,10,13,15,17)
Kühlmittelpegel
LED 3
permanent
blinkend
SPN 111
FMI (1)
FMI (3,4,17,18)
Wassertemperatur
LED 4
permanent
blinkend
SPN 110
FMI (0,16)
FMI (2,3,4,15)
Öldruck
LED 5
permanent
blinkend
LED 6
permanent
Deutz 01
SPN 100
FMI (1)
SPN 98
FMI (3,4)
Kühlmittelpegel
SPN 111
FMI (1)
FMI (3,4,17,18)
Wassertemperatur
SPN 110
FMI (0,16)
FMI (2,3,4,15)
Öldruck
FMI (1,18)
FMI (2,3,4,17)
SPN 158 Batteriespannung < 13V
SPN 100
FMI (1,18)
FMI (2,3,4,17)
SPN 158 Batteriespannung < 13V
Für die Funktionsbelegung der LED-Anzeige sind auch kundenspezifische Anpassungen möglich.
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Bedienungsanleitung
CANmodul
8. Technische Daten
Parameter
Bedingungen
Versorgungsspannungsbereich UB
Störspannung auf UB
Spannungsspitzen auf UB
Stromaufnahme bei
UB 8-24V
Klemme 30 (Batterie +)
Analogausgänge
PIN-A Instrument 1
PIN-B Instrument 2
PIN-C Instrument 3
Analogeingang
X3.12 Eingang 9
Digitalausgänge aktiv High
PIN-A Ausgang1
PIN-B Ausgang2
PIN-C Ausgang3
PIN-D Ausgang4
6Vss, 50Hz
Grenzwerte
Min.
Typ
Max.
5V
12...24V
32V
14V
2ms
Zündung
aus/ein
Einspeisung
max. 14V
max. 100 mA
Einspeisung
max. 14V
PIN-A Eingang 1 (RPM+)
PIN-B Eingang 2 (RPM-)
PIN-C Eingang 3 (G/S)
< 5mA
200 mA
10 Ω
10 MΩ
4 mA
1,44 V
20 mA
7,2 V
Stromsenke
gegen GND
2A
2A
2A
2A
TA 25°C
Kurzschlussfest
Rechecksignal für Drehzahlmesser 8 IPU
Kurzschlussfest
100mA
UB > 5V
UB = 5V
UB = 12V
UB = 24V
19%
0,95 V
2,28 V
4,56 V
21%
1,05 V
2,52 V
5,04 V
23%
-40°C
-55°C
Pegelerkennung
in Abhängigkeit zur
Batteriespannung
1,15 V
2,76 V
5,52 V
250kBit/s
Betriebstemperatur
Lagertemperatur
Die Sromaufnahme kann
je nach Beschaltung der
Ein- und Ausgänge zunehmen.
Sensornachbildung
gegen GND
CAN-Bus-Interface
Feuchtigkeit
(nicht kondensierend)
28V
200V
PIN-D Frequenzausgang
Digitaleingänge aktiv Low
Bemerkung
CAN 2.0B, SAE J1939
+105°C
+105°C
48h
95%
Nach SAE J1378
Vibration
6h, 10-80Hz
20g
Nach SAE J1378
Schock
72x, 9-13ms
Abmessungen
Schutzart
Anschluß
LxBxH
44g
55g
Nach SAE J1378
75mm x 95mm x 35mm
IP53
Steckerkontakte sind
nicht geschützt
8 x Amp Positiv Lock
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Bedienungsanleitung
CANmodul
Dokumentinformationen und Historie
Produkt:
CANmodul
Dokumentenart:
Technische Beschreibung
Version:
1.0
Erstellt am:
25.08.2011
Autor:
Klettke
ehb electronics gmbh, Langenhagenr
Änderungen:
Version:
Bearbeitung:
am:
von:
0.0
Erstellung Vorabversion
13.09.2005
Kle
0.1
Diverse Änderungen
03.03.2006
Kle
0.2
Änderungen Technische Daten
21.12.2010
Sch
1.0
Änderungen Technische Daten
25.08.2011
Sch
Impressum
Messen – Steuern – Regeln
Industrie Hard- und Software
Dieselmotorüberwachungen
Kundendienst:
Tel. +49-511-123207-0
Fax. +49-511-123207-77
eMail
info@ehb-electronics.de
Hans-Böckler-Str. 20
D – 30851 Langenhagen
www.ehb-electronics.de
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